CN109250626B - 一种小拐臂绝缘高空作业车臂架及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小拐臂绝缘高空作业车臂架及其控制系统，采用平台供电控制回路可实现平台长时间连续供电提供平台操作控制电源，解决了平台供电问题；臂架主动作控制回路采用一组控制臂架主动作的转台主控比例阀组，实现了臂架所有主动作的比例控制，且所有主动作既可单独动作操作，又可复合动作操作；臂架平台辅助动作控制回路采用转台主控比例阀组中的一片比例阀，可控制多达八个的平台所有辅助动作；臂架伸缩动作采用梭阀简单的差动连接方式，实现了在不加油门的状态下臂架能快速伸出；阀组采用分区优化布置，实现了阀组占用平台自身载荷小、绝缘臂内管路少通径小、绝缘臂拖链管路布置简单、管路压力损失小、阀组不易漏油。

Description

一种小拐臂绝缘高空作业车臂架及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种高空作业车臂架，具体涉及一种小拐臂绝缘高空作业车臂架及其控制系统，属于高空作业车技术领域。

背景技术

高空作业车是运送工作人员和使用器材至高空对位于高空的设备进行安装、维护、清洗的专用特种车辆，而绝缘高空作业车作为一种能够进行带电作业的特种高空作业车，被广泛应用在电力、电信等行业广泛应用。在施工作业过程中，当双线配送的电线远离道路一侧有建筑物或者河流等时，无论是直伸缩臂式还是折叠臂式的带电高空作业车都无法对其进行检修，在很多场合尤其是电力行业的施工场合都不能满足客户的使用要求，因此需要增加一段能够水平回转的绝缘拐臂，增大水平作业面积。

现有绝缘高空作业车均采用全液压控制系统，由于绝缘高空作业车动作较多，而平台作为主操作平台，要求上车臂架及平台的所有动作均要通过平台进行操作控制，这种液控方式的缺陷在于：1)、平台处安装多达十二联手动多路换向阀组，从而导致平台安装笨重的液压阀组，占用的空间很大，阀组自身重导致占用平台较大载荷；2)、臂架各动作只能采用机械手柄手动操作，动作的操作比例性能差，不易控制；3)、臂架平台部分动作需要的流量很小，只能通过节流方式控制其速度，系统易发热；4)、绝缘臂内管路长、压力损失大，系统易发热，阀组易漏油；5)、臂内管路多、部分管路粗，绝缘臂及拖链内管路布置非常困难；6)、平台个别辅助动作如吊臂回转，即使平台阀组安装布置在工作平台最宽的一个安装面仍然布置不下，现只能采用人工手动操作，即采用人工拔插插销再将吊臂机构手动转到一定角度，没有自动控制操作功能，操作很不方便，作业效率低下；7)、带有小拐臂的绝缘高空作业车，小拐臂只能安装在绝缘拐臂和绝缘伸缩臂尾端之间，采用人工手动拔插插销操作吊臂回转机构，难以实现操作；8)小拐臂绝缘高空作业车的工作平台保留三个工作面，只允许在最窄一面安装阀组及平台升降机构等，采用现有全液压控制技术根本就无法实现。因此，绝缘臂高空作业车臂架控制也会逐渐由全液压控制系统向电液比例智能控制系统方向发展；绝缘臂高空车采用电液比例智能控制系统，除了需要解决上述问题外，还要解决平台供电问题，并通过在平台设置蓄电池的方式给平台供电，但蓄电池供电量有限，无法满足长时间连续供电，导致无法长时间进行作业，且人工更换或给电池充电等都既非常不便，蓄电池还占用了平台较大的载荷和空间，使平台承载的载荷受到限制。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种小拐臂绝缘高空作业车臂架及其控制系统，臂架所有主动作的电液速度比例智能控制，动作的操控性能好，且系统不易发热、不易漏油，系统成本低，可靠性高，阀组占用平台自身载荷小、绝缘臂内管路少通径小、绝缘臂拖链管路布置简单、管路压力损失小，还可实现平台长时间连续供电。

为实现上述发明目的，本发明一种小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，包括臂架主动作控制回路，臂架主动作控制回路包括液压泵、转台主控比例阀组、转台回转马达、下臂升降油缸、上臂升降油缸和上臂伸缩油缸，通过对转台主控比例阀组的各动作控制阀的操作可实现臂架回转、下臂升降、上臂升降和上臂伸缩动作的精确控制；其特征在于，还包括平台辅助动作回路和平台发电控制回路，平台辅助动作回路包括转台电磁阀组、平台电磁阀组Ⅰ、平台电磁阀组Ⅱ、上调平油缸、下调平油缸、拐臂回转马达、吊臂回转马达、吊重升降马达、吊臂升降油缸、平台回转马达和平台升降缸，转台主控比例阀组中的速度选择阀作为平台辅助动作回路中的流量调节阀，分别控制进入转台电磁阀组、平台电磁阀组Ⅰ和平台电磁阀组Ⅱ各动作流量，通过操作各电磁阀组分别控制工作平台的调平动作、拐臂的回转动作、吊臂的回转动作及升降动作、吊重的升降动作、平台的回转及升降动作；所述液压泵为双联泵，双联大泵为臂架主动作控制回路和平台辅助动作回路提供动力源，双联小泵为平台发电控制回路提供动力源，发电控制回路还包括发电机控制阀组、平台发电机、发电机马达、发电机电量检测装置，平台发电控制回路通过电量检测装置对平台发电机电量的检测实现对平台发电机进行自动充电和断电。

进一步的，发电机控制阀组包括第二溢流阀、流量优先分流阀和发电机启停换向阀，双联小泵出口与发电机控制阀组的进油口P1相连，流量优先分流阀的进口E、第二溢流阀进口并联至发电机控制阀组的进油口P1处，流量优先分流阀的出口F连通发电机启停换向阀的进油口P，流量优先分流阀的回油口R、第二溢流阀的回油口及发电机启停换向阀的回油口T并联至发电机控制阀组的回油口T1处，回油口T1通过管路接回油箱；发电机启停换向阀的出口A与平台发电机马达进油口B连通，压力开关连接在平台发电机马达进油油路上，发电机马达为发电机提供动力源。

绝缘高空作业车产品首次开机时，发电机启停换向阀得电换向，强制发电机系统充电一定的时间，保证平台电控系统操作的可靠性。当发电机电量检测装置检测发电机电池电量达到要求设定的电量范围，则说明发电机充电电池电量充满，发电机启停换向阀自动断电，充电结束，发电机系统油路通过发电机启停换向阀直接回油箱卸荷；如果发电机电量检测装置检测发电机电池电量亏损达不到要求的设定范围，发电机发电控制系统会连续工作进行充电直至充满为止。流量优先分流阀保证无论双联小泵转速大小，即无论双联小泵输出的流量增加多少，发电机马达进油流量不超过流量优先分流阀的设定值，从而有效控制发电机马达在设定转速范围内动作，防止发电机过载损坏。在绝缘高空作业车臂架工作过程中，上臂上升或下臂上升时，需要动作的流量大，系统在执行上臂升或下臂升操作时底盘会自动加油门，而发电机控制回路则不受臂架主动作需底盘加油门的影响。第二溢流阀作为发电控制回路的安全阀，保证发电控制系统压力不超载。压力开关用于检测平台发电机马达进油油路的压力，当发电机处于充电工作状态，压力开关输出压力信号至下车控制系统，通过主控系统实现对平台各动作的操作控制。

进一步的，转台主控比例阀组包括转台回转控制阀、下臂升降控制阀、上臂升降控制阀、上臂伸缩控制阀和速度控制阀，上述各控制阀均为电控比例液压阀，转台回转马达具有第一工作腔和第二工作腔，转台回转马达的第一工作腔和转台回转控制阀的第一工作油口A1连通，转台回转马达的第二工作腔和转台回转控制阀的第二工作油口B1连通；下臂升降油缸具有第一工作腔和第二工作腔，下臂升降油缸的第一工作腔通过上臂升降平衡阀与下臂升降控制阀的第一工作油口A2连通，其第二工作腔通过上臂平升降平衡阀与下臂升降控制阀302的第二工作油口B2连通；上臂升降油缸具有第一工作腔和第二工作腔，上臂升降油缸的第一工作腔通过上臂升降平衡阀与上臂升降控制阀的第一工作油口A3连通，其第二工作腔通过上臂平升降平衡阀与上臂升降控制阀的第二工作油口B2连通；上臂伸缩油缸具有第一工作腔和第二工作腔，上臂伸缩油缸的第一工作腔和上臂伸缩控制阀的第一工作油口A4连通，上臂伸缩油缸的第二工作腔和上臂伸缩控制阀的第二工作油口B4连通；速度控制阀的第一工作油口A5与转台电磁阀组的进油口P11、平台电磁阀组Ⅰ的进油口P12及平台电磁阀组Ⅱ的进油口P13分别连通，速度控制阀的第二工作油口B5与转台电磁阀组的回油口T11、平台电磁阀组Ⅰ的回油口T12及平台电磁阀组Ⅱ的回油口T13分别连通。

操作转台回转控制阀换向，使转台回转马达的第一工作腔进油，转台顺转驱动整个臂架顺转，其第二工作腔进油，转台逆转驱动整个臂架逆转；操作下臂升降控制换向，使下臂升降油缸的第一工作腔进油，下臂油缸上升驱动下臂上升，其第二工作腔进油，下臂油缸下降驱动下臂下降；操作上臂升降控制阀换向，上臂升降油缸第一工作腔进油，上臂油缸上升驱动上臂上升，其第二工作腔进油，上臂油缸下降驱动上臂下降；操作上臂伸缩控制阀换向，使上臂伸缩油缸第一工作腔进油，伸缩油缸伸出驱动伸缩臂伸出，其第二工作腔进油，上臂伸缩油缸回缩驱动伸缩臂回缩；速度控制阀与转台电磁阀组、平台电磁阀组Ⅰ、平台电磁阀组Ⅱ共同作用对平台多个辅助动作可实现不同动作的选择和各动作不同速度的控制；通过一片流量范围较大的阀片就可以完成平台的八个辅助动作控制，实现比较平台部分小流量动作的速度比例控制需求；速度控制阀工作时只允许固定在其中的一个换向位置，不可反向换向操作，否则易造成其它误动作和损坏阀组。

进一步地，上臂伸缩油缸与上臂伸缩控制阀之间还设有伸缩差动阀组，伸缩差动阀组包括伸缩平衡阀和梭阀，梭阀包括第一进油口a、第二进油口b和第三出油口c；梭阀第一进油口a分别与上臂伸缩控制阀的第一工作油口A4、伸缩平衡阀进油口连通，梭阀第三出油口c与伸缩平衡阀的另一个进油口连通，梭阀第二进油口b与上臂伸缩控制阀的第二工作油口B4连通。

上臂伸缩油缸的第一工作腔进油时，由于上臂伸缩油缸无杆腔和有杆腔存在面积差，梭阀的第二进油口b被封住不通，上臂伸缩油缸的第二工作腔的油液依次通过梭阀第三出油口c、梭阀的第一进油口a再进入上臂伸缩油缸的第一工作腔，从而形成差动连接回路，在系统流量未增加的情况下，即不需要底盘动力加油门的情况下，即实现了自动加快上臂伸缩油缸伸出速度，进而驱动臂架快速伸出；当上臂伸缩油缸行程到头时，双联大泵的压力油通过第一溢流阀直接流回油箱，起到安全保护作用。

进一步的，转台电磁阀组包括拐臂顺转溢流阀、拐臂逆转溢流阀、拐臂回转换向阀和平台调平换向阀，拐臂回转马达具有第一工作腔和第二工作腔，其第一工作腔与拐臂回转换向阀第一工作油口C1连通，其第二工作腔与拐臂回转换向阀的第二工作油口D1连通；拐臂顺转溢流阀的进油口分别与拐臂回转换向阀的第一出油口以及拐臂回转马达第一工作腔相连，拐臂逆转溢流阀的进油口分别与拐臂回转换向阀的第二出油口以及拐臂回转马达第二工作腔相连，拐臂顺转溢流阀的出油口和拐臂逆转溢流阀的出油口并联至转台电磁阀组的回油口T11；

平台调平下平衡阀的第一进油口连接平台调平换向阀的第一工作油口C2，平台调平下平衡阀的第二进油口连接平台调平换向阀的第二工作油口D2；平台调平下平衡阀的第一出油口与转台调平油缸的无杆腔连通，同时通过平台调平上平衡阀与平台调平油缸的无杆腔连通，平台调平下平衡阀的第二出油口与转台调平油缸的有杆腔连通，同时通过平台调平上平衡阀与平台调平油缸的有杆腔连通。

拐臂回转马达的第一工作腔进油时，拐臂回转马达顺转，从而驱动绝缘拐臂顺转，其第二工作腔进油时，拐臂回转马达逆转，从而驱动绝缘拐臂逆转；拐臂顺转溢流阀和拐臂逆转溢流阀分别在绝缘拐臂顺转至极限位置和逆转至极限位置且压力分别达到各自的溢流阀设定压力时拐臂回转系统溢流，起到限压安全保护作用，进而也保护了绝缘拐臂。

当转台调平油缸和平台调平油缸第一工作腔进油时，受臂架结构约束，转台调平油缸不动，平台调平油缸伸出驱动工作平台前倾；当转台调平油缸和平台调平油缸第二工作腔进油时，同样受臂架结构约束，转台调平油缸不动，平台调平油缸缩回驱动工作平台后倾，既可实现工作平台的人工手动调平，还可实现绝缘高空作业车工作平台的倾倒功能。

进一步的，平台电磁阀组Ⅰ包括吊臂回转换向阀、吊臂升降换向阀和吊重升降换向阀，吊臂回转马达具有第一工作腔和第二工作腔，吊臂回转马达的第一工作腔和第二工作腔分别与吊臂回转换向阀的第一工作油口C3和第二工作油口D3连通；吊臂升降油缸具有第一工作腔和第二工作腔，吊臂升降油缸的第一工作腔通过臂升降平衡阀与吊臂升降换向阀的第一工作油口C4连通，其第二工作腔通过臂升降平衡阀与吊臂升降换向阀的第二工作油口D4连通；吊臂升降马达具有第一工作腔和第二工作腔，吊重升降马达的第一工作腔和第二工作腔分别与吊重升降换向阀的第一工作油口C5和第二工作油口D5连通。

吊臂回转马达的第一工作腔进油时吊臂马达顺转驱动吊臂顺转，其第二工作腔进油时吊臂马达逆转驱动吊臂逆转；吊臂升降油缸第一工作腔进油时，吊臂升降油缸伸出驱动吊臂上升，吊臂升降油缸第二工作腔进油时吊臂油缸收缩驱动吊臂下降；吊重马达第一工作腔进油时，吊重马达顺转驱动吊重上升，吊重马达第二工作腔进油时，吊重马达逆转驱动吊重下降。

进一步的，平台电磁阀组Ⅱ包括平台回转换向阀和平台升降换向阀；平台回转马达具有第一工作腔和第二工作腔，平台回转马达的第一工作腔和第二工作腔分别与平台回转换向阀的第一工作油口C6和第二工作油口D6连接；平台升降油缸具有第一工作腔和第二工作腔，平台升降油缸的第一工作腔通过平台升降液压锁与平台升降换向阀的第一工作油口C连通，平台升降油缸的第二工作腔通过平台升降液压锁与平台升降换向阀的第二工作油口D7连通。

平台回转马达的第一工作腔进油时，平台回转马达顺转驱动工作平台顺转，平台回转马达的第二工作腔进油时，平台回转马达逆转驱动工作平台逆转；平台升降油缸第一工作腔进油时，平台升降油缸伸出驱动工作平台上升，平台升降油缸第二工作腔进油时，平台升降油缸缩回驱动工作平台下降。

进一步的，平台电磁阀组Ⅱ还包括液压接口换向阀，液压接口换向阀的第一工作油口C8和液压工具接口的进油口连通，其第二工作油口D8和液压工具接口的回油口连通。液压工具接口作为外接液压工具的动力源接口，无需另配设液压动力。

本控制系统既可实现臂架各主动作的单独动作、也可实现复合动作的电液比例智能控制；臂架伸缩采用简单的差动控制方式可以使系统在不加油门的状态下也可快速伸出臂架动作，节能环保；平台辅助动作控制回路通过主控比例阀组其中的一片比例阀和三个电磁阀组的组合使用，使电磁阀组的分区优化布置，同时将绝缘臂拖链内进平台的管路数量大大减少，且臂架主动作的管路粗均不进绝缘臂内，软管通径也大大降低，平台阀组自重大大降低，并以较低的成本实现平台所有辅助动作的速度及动作选择的智能控制。

一种小拐臂绝缘高空作业车臂架，包括转台、工作平台、绝缘上臂、绝缘下臂、下臂绝缘拉杆、绝缘伸缩臂、绝缘拐臂和吊臂，下臂绝缘拉杆一端和转台顶部铰接，另一端和绝缘下臂铰接，绝缘下臂通过下臂升降油缸与转台相连，绝缘上臂一端通过上臂升降油缸铰接在下臂绝缘拉杆的一端，另一端通过绝缘拐臂与工作平台相连，绝缘上臂内设有上臂伸缩油缸驱动绝缘伸缩臂的伸缩，绝缘上臂的两端分别设有下调平油缸和上调平油缸用于工作平台的调平控制；其特征在于，绝缘拐臂的一端通过平台回转马达铰接在工作平台的侧面，绝缘拐臂的另一端通过拐臂回转马达与吊臂铰接，吊臂上端安装有吊臂回转马达，吊臂的侧面安装有吊臂升降油缸，吊臂的另一侧安装有吊重升降马达。

进一步的，发电机控制阀组布置在整车下车位置；转台主控比例阀组和转台电磁阀组均布置在臂架转台处；控制吊臂动作的平台电磁阀组Ⅰ设在与工作平台无相对运动的工作平台托架外侧横梁上；控制平台回转、平台升降和液压接口三组动作的平台电磁阀组Ⅱ设在工作平台托架内侧横梁处。

这种布设方式使平台电磁阀组Ⅰ进臂架的管路可不受工作平台升降动作对其造成的影响，且平台电磁阀组Ⅱ减少了进入工作平台阀组的管路，降低工作平台存在相对运动对平台阀组管路的影响，管路连接紧凑可靠、布置美观。

优选的，平台电磁阀组Ⅰ和平台电磁阀组Ⅱ采用两组完全相同的阀组，各电磁阀均采用铝材料制作的四通径电磁换向阀。在满足平台各辅助动作流量的前提下，既大大降低了阀组自重，相对现有技术全液压控制系统的绝缘高空作业车，阀组自重大幅度降低；另外又大大减小了阀组的体积，阀组布置空间也极大降低。

本发明采用平台供电控制回路可实现平台长时间连续供电提供平台操作控制电源，解决了平台供电问题；臂架主动作控制回路采用一组控制臂架主动作的转台主控比例阀组，实现了臂架所有主动作的比例控制，且所有主动作既可单独动作操作，又可复合动作操作，解决了臂架所有主动作的电液速度比例智能控制，动作的操控性能好；臂架平台辅助动作控制回路采用转台主控比例阀组中的一片比例阀，并结合转台电磁阀组、平台电磁阀组Ⅰ和平台电磁阀组Ⅱ，可控制多达八个的平台所有辅助动作，实现了平台所有辅助动作的电比例智能操作控制，解决了臂架部分小流量速度不可控问题，且系统不易发热、不易漏油，系统成本低，可靠性高；阀组采用分区优化布置，平台电磁阀组Ⅰ和平台电磁阀组Ⅱ采用小通径板式阀组，体积小、重量轻，分区均布置在工作平台较窄的工作面托架处，臂架主动作管路不进入绝缘臂拖链内，平台辅助动作管路只有平台电磁阀组的进回油管路、调平管路、拐臂管路及发电机进回油管路进入绝缘臂拖链内，使阀组占用平台自身载荷小、绝缘臂内管路少通径小、绝缘臂拖链管路布置简单、管路压力损失小、阀组不易漏油；臂架伸缩动作采用梭阀简单的差动连接方式，实现了在不加油门的状态下臂架能快速伸出。

附图说明

图1为本发明小拐臂绝缘高空作业车臂架结构示意图；

图2为本发明绝缘拐臂和吊臂结构示意图；

图3为本发明平台与绝缘拐臂俯视图；

图4为本发明小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统图；

图5为图4中的平台发电机控制阀组具体结构示意图；

图6为图4中的臂架主控比例阀组结构示意图；

图7为图4中的伸缩差动阀组结构示意图；

图8为图4中的拐臂调平阀组结构示意图；

图9为图4中的吊臂阀组结构示意图；

图10为图4中的升降阀组结构示意图；

图11为本发明转台处阀组布置结构示意图；

图中：1、转台；2、下臂绝缘拉杆；3、下臂升降油缸；4、绝缘下臂；5、上臂升降油缸；6、绝缘上臂；7绝缘伸缩臂；8、工作平台；9、绝缘拐臂；10-1双联大泵；10-2双联小泵；11、第一溢流阀；12、转台回转马达；13、下臂升降平衡阀；14、上臂升降平衡阀；15、伸缩差动阀组；151、伸缩平衡阀；152、梭阀；16、上臂伸缩油缸；17、拐臂回转马达；18、平台调平下平衡阀；19、平台调平上平衡阀；20、平台发电控制阀组；201第二溢流阀；202优先分流阀；203发电机马达换向阀；21、下调平油缸；22、上调平油缸；23、吊臂回转马达；24、吊重升降马达；25、吊臂升降平衡阀；26、吊臂升降油缸；27、平台回转马达；28、平台升降液压锁；29、平台升降油缸；30、转台主控比例阀组；301、转台回转控制阀；302、下臂升降控制阀；303、上臂升降控制阀；304、上臂伸缩控制阀；305、速度控制阀；31、液压工具接口；32、平台发电机控制马达；33、平台发电机；34、压力开关；40、转台电磁阀组；401、拐臂顺转溢流阀；402、拐臂逆转溢流阀；403、拐臂回转换向阀；404、平台调平换向阀；50、平台电磁阀组I；501、吊臂回转换向阀；502、吊臂升降换向阀；503、吊重升降换向阀；60、平台电磁阀组Ⅱ；601、平台回转换向阀；602、平台升降换向阀；603、液压接口换向阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的阐述。

如图4所示，一种小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，包括臂架主动作控制回路，臂架主动作控制回路包括液压泵、转台主控比例阀组30、转台回转马达12、下臂升降油缸3、上臂升降油缸5和上臂伸缩油缸16，通过对转台主控比例阀组30的各动作控制阀的操作可实现臂架回转、下臂升降、上臂升降和上臂伸缩动作的精确控制；其特征在于，还包括平台辅助动作回路和平台发电控制回路，平台辅助动作回路包括转台电磁阀组40、平台电磁阀组Ⅰ50、平台电磁阀组Ⅱ60、上调平油缸22、下调平油缸21、拐臂回转马达17、吊臂回转马达23、吊重升降马达24、吊臂升降油缸26、平台回转马达27和平台升降油缸29，转台主控比例阀组30中的速度选择阀305作为平台辅助动作回路中的流量调节阀，分别控制进入转台电磁阀组40、平台电磁阀组Ⅰ50和平台电磁阀组Ⅱ60各动作流量，通过操作各电磁阀组分别控制工作平台的调平动作、拐臂的回转动作、吊臂的回转动作及升降动作、吊重的升降动作、平台的回转及升降动作；所述液压泵为双联泵，双联大泵10-1为臂架主动作控制回路和平台辅助动作回路提供动力源，双联小泵10-2为平台发电控制回路提供动力源，发电控制回路还包括发电机控制阀组20、平台发电机33、发电机马达32、发电机电量检测装置，平台发电控制回路通过电量检测装置对平台发电机33电量的检测实现对平台发电机33进行自动充电和断电。

如图4和图5所示，发电机控制阀组包括第二溢流阀201、流量优先分流阀202和发电机启停换向阀203，双联小泵10-2出口与发电机控制阀组20的进油口P1相连，流量优先分流阀202的进口E、第二溢流阀201进口并联至发电机控制阀组20的进油口P1处，流量优先分流阀202的出口F连通发电机启停换向阀203的进油口P，流量优先分流阀202的回油口R、第二溢流阀201的回油口及发电机启停换向阀203的回油口T并联至发电机控制阀组20的回油口T1处，回油口T1通过管路接回油箱；发电机启停换向阀203的出口A与平台发电机马达32进油口B连通，压力开关34连接在平台发电机马达32进油油路上，发电机马达32为发电机33提供动力源。

绝缘高空作业车产品首次开机时，发电机启停换向阀203得电换向，强制发电机系统充电一定的时间，保证平台电控系统操作的可靠性。当发电机电量检测装置检测发电机33电池电量达到要求设定的电量范围，则说明发电机充电电池电量充满，发电机启停换向阀203自动断电，充电结束，发电机系统油路通过发电机启停换向阀203直接回油箱卸荷；如果发电机电量检测装置24检测发电机33电池电量亏损达不到要求的设定范围，发电机发电控制系统会连续工作进行充电直至充满为止。流量优先分流阀202保证无论双联小泵10-2转速大小，即无论双联小泵10-2输出的流量增加多少，发电机马达32进油流量不超过流量优先分流阀202的设定值，从而有效控制发电机马达32在设定转速范围内动作，防止发电机33过载损坏。在绝缘高空作业车臂架工作过程中，上臂上升或下臂上升时，需要动作的流量大，系统在执行上臂升或下臂升操作时底盘会自动加油门，而发电机控制回路则不受臂架主动作需底盘加油门的影响。第二溢流阀201作为发电控制回路的安全阀，保证发电控制系统压力不超载。压力开关34用于检测平台发电机马达32进油油路的压力，当发电机33处于充电工作状态，压力开关34输出压力信号至下车控制系统，通过主控系统实现对平台各动作的操作控制。

如图4和图6所示，转台主控比例阀组30包括转台回转控制阀301、下臂升降控制阀302、上臂升降控制阀303、上臂伸缩控制阀304和速度控制阀305，上述各控制阀均为电控比例液压阀，转台回转马达12具有第一工作腔和第二工作腔，转台回转马达12的第一工作腔和转台回转控制阀301的第一工作油口A1连通，转台回转马达12的第二工作腔和转台回转控制阀301的第二工作油口B1连通；下臂升降油缸3具有第一工作腔和第二工作腔，下臂升降油缸3的第一工作腔通过上臂升降平衡阀13与下臂升降控制阀302的第一工作油口A2连通，其第二工作腔通过上臂平升降平衡阀13与下臂升降控制阀302的第二工作油口B2连通；上臂升降油缸5具有第一工作腔和第二工作腔，上臂升降油缸5的第一工作腔通过上臂升降平衡阀14与上臂升降控制阀303的第一工作油口A3连通，其第二工作腔通过上臂平升降平衡阀14与上臂升降控制阀303的第二工作油口B2连通；上臂伸缩油缸16具有第一工作腔和第二工作腔，上臂伸缩油缸16的第一工作腔和上臂伸缩控制阀304的第一工作油口A4连通，上臂伸缩油缸16的第二工作腔和上臂伸缩控制阀304的第二工作油口B4连通；速度控制阀305的第一工作油口A5与转台电磁阀组40的进油口P11、平台电磁阀组Ⅰ50的进油口P12及平台电磁阀组Ⅱ60的进油口P13分别连通，速度控制阀的第二工作油口B5与转台电磁阀组40的回油口T11、平台电磁阀组Ⅰ的回油口T12及平台电磁阀组Ⅱ60的回油口T13分别连通。

操作转台回转控制阀301换向，使转台回转马达12的第一工作腔进油，转台顺转驱动整个臂架顺转，其第二工作腔进油，转台逆转驱动整个臂架逆转；操作下臂升降控制302换向，使下臂升降油缸3的第一工作腔进油，下臂油缸3上升驱动下臂4上升，其第二工作腔进油，下臂油缸3下降驱动下臂4下降；操作上臂升降控制阀303换向，上臂升降油缸5第一工作腔进油，上臂油缸5上升驱动上臂6上升，其第二工作腔进油，上臂油缸5下降驱动上臂6下降；操作上臂伸缩控制阀304换向，使上臂伸缩油缸16第一工作腔进油，伸缩油缸16伸出驱动伸缩臂7伸出，其第二工作腔进油，上臂伸缩油缸16回缩驱动伸缩臂7回缩；速度控制阀305与转台电磁阀组40、平台电磁阀组Ⅰ50、平台电磁阀组Ⅱ60共同作用对平台多个辅助动作可实现不同动作的选择和各动作不同速度的控制；通过一片流量范围较大的阀片就可以完成平台的八个辅助动作控制，实现比较平台部分小流量动作的速度比例控制需求；速度控制阀305工作时只允许固定在其中的一个换向位置，不可反向换向操作，否则易造成其它误动作和损坏阀组。

如图4和图7所示，上臂伸缩油缸16与上臂伸缩控制阀304之间还设有伸缩差动阀组15，伸缩差动阀组15包括伸缩平衡阀151和梭阀152，梭阀152包括第一进油口a、第二进油口b和第三出油口c；梭阀152第一进油口a分别与上臂伸缩控制阀304的第一工作油口A4、伸缩平衡阀151进油口连通，梭阀152第三出油口c与伸缩平衡阀的另一个进油口连通，梭阀152第二进油口b与上臂伸缩控制阀304的第二工作油口B4连通。

上臂伸缩油缸16的第一工作腔进油时，由于上臂伸缩油缸16无杆腔和有杆腔存在面积差，梭阀152的第二进油口b被封住不通，上臂伸缩油缸16的第二工作腔的油液依次通过梭阀152第三出油口c、梭阀152的第一进油口a再进入上臂伸缩油缸16的第一工作腔，从而形成差动连接回路，在系统流量未增加的情况下，即不需要底盘动力加油门的情况下，即实现了自动加快上臂伸缩油缸16伸出速度，进而驱动臂架快速伸出；当上臂伸缩油缸16行程到头时，双联大泵10-1的压力油通过第一溢流阀11直接流回油箱，起到安全保护作用。

如图4和图8所示，转台电磁阀组40包括拐臂顺转溢流阀401、拐臂逆转溢流阀402、拐臂回转换向阀403和平台调平换向阀404，拐臂回转马达17具有第一工作腔和第二工作腔，其第一工作腔与拐臂回转换向阀403第一工作油口C1连通，其第二工作腔与拐臂回转换向阀403的第二工作油口D1连通；拐臂顺转溢流阀401的进油口分别与拐臂回转换向阀403的第一出油口以及拐臂回转马达17第一工作腔相连，拐臂逆转溢流阀402的进油口分别与拐臂回转换向阀403的第二出油口以及拐臂回转马达17第二工作腔相连，拐臂顺转溢流阀401的出油口和拐臂逆转溢流阀402的出油口并联至转台电磁阀组40的回油口T11；

平台调平下平衡阀18的第一进油口连接平台调平换向阀404的第一工作油口C2，平台调平下平衡阀18的第二进油口连接平台调平换向阀404的第二工作油口D2；平台调平下平衡阀18的第一出油口与转台调平油缸21的无杆腔连通，同时通过平台调平上平衡阀19与平台调平油缸22的无杆腔连通，平台调平下平衡阀18的第二出油口与转台调平油缸21的有杆腔连通，同时通过平台调平上平衡阀19与平台调平油缸22的有杆腔连通。

拐臂回转马达17的第一工作腔进油时，拐臂回转马达17顺转，从而驱动绝缘拐臂9顺转，其第二工作腔进油时，拐臂回转马达17逆转，从而驱动绝缘拐臂9逆转；拐臂顺转溢流阀401和拐臂逆转溢流阀402分别在绝缘拐臂8顺转至极限位置和逆转至极限位置且压力分别达到各自的溢流阀设定压力时拐臂回转系统溢流，起到限压安全保护作用，进而也保护了绝缘拐臂9。

当转台调平油缸21和平台调平油缸22第一工作腔进油时，受臂架结构约束，转台调平油缸21不动，平台调平油缸22伸出驱动工作平台8前倾；当转台调平油缸21和平台调平油缸22第二工作腔进油时，同样受臂架结构约束，转台调平油缸21不动，平台调平油缸22缩回驱动工作平台8后倾，既可实现工作平台8的人工手动调平，还可实现绝缘高空作业车工作平台的倾倒功能。

如图4和图9所示，平台电磁阀组Ⅰ50包括吊臂回转换向阀501、吊臂升降换向阀502和吊重升降换向阀503，吊臂回转马达23具有第一工作腔和第二工作腔，吊臂回转马达23的第一工作腔和第二工作腔分别与吊臂回转换向阀501的第一工作油口C3和第二工作油口D3连通；吊臂升降油缸26具有第一工作腔和第二工作腔，吊臂升降油缸26的第一工作腔通过臂升降平衡阀25与吊臂升降换向阀502的第一工作油口C4连通，其第二工作腔通过臂升降平衡阀25与吊臂升降换向阀502的第二工作油口D4连通；吊臂升降马达24具有第一工作腔和第二工作腔，吊重升降马达24的第一工作腔和第二工作腔分别与吊重升降换向阀503的第一工作油口C5和第二工作油口D5连通。

吊臂回转马达23的第一工作腔进油时吊臂马达23顺转驱动吊臂顺转，其第二工作腔进油时吊臂马达23逆转驱动吊臂逆转；吊臂升降油缸26第一工作腔进油时，吊臂升降油缸26伸出驱动吊臂上升，吊臂升降油缸26第二工作腔进油时吊臂油缸26收缩驱动吊臂下降；吊重马达24第一工作腔进油时，吊重马达24顺转驱动吊重上升，吊重马达24第二工作腔进油时，吊重马达24逆转驱动吊重下降。

如图4和图10所示，平台电磁阀组Ⅱ60包括平台回转换向阀601和平台升降换向阀602；平台回转马达27具有第一工作腔和第二工作腔，平台回转马达27的第一工作腔和第二工作腔分别与平台回转换向阀601的第一工作油口C6和第二工作油口D6连接；平台升降油缸29具有第一工作腔和第二工作腔，平台升降油缸29的第一工作腔通过平台升降液压锁28与平台升降换向阀602的第一工作油口C7连通，平台升降油缸29的第二工作腔通过平台升降液压锁28与平台升降换向阀602的第二工作油口D7连通。

平台回转马达27的第一工作腔进油时，平台回转马达27顺转驱动工作平台8顺转，平台回转马达27的第二工作腔进油时，平台回转马达27逆转驱动工作平台8逆转；平台升降油缸29第一工作腔进油时，平台升降油缸29伸出驱动工作平台8上升，平台升降油缸29第二工作腔进油时，平台升降油缸29缩回驱动工作平台8下降。

进一步的，平台电磁阀组Ⅱ60还包括液压接口换向阀603，液压接口换向阀603的第一工作油口C8和液压工具接口31的进油口连通，其第二工作油口D8和液压工具接口31的回油口连通。液压工具接口31作为外接液压工具的动力源接口，无需另配设液压动力。

本控制系统既可实现臂架各主动作的单独动作、也可实现复合动作的电液比例智能控制；臂架伸缩采用简单的差动控制方式可以使系统在不加油门的状态下也可快速伸出臂架动作，节能环保；平台辅助动作控制回路通过主控比例阀组其中的一片比例阀和三个电磁阀组的组合使用，使电磁阀组的分区优化布置，同时将绝缘臂拖链内进平台的管路数量大大减少，且臂架主动作的管路粗均不进绝缘臂内，软管通径也大大降低，平台阀组自重大大降低，并以较低的成本实现平台所有辅助动作的速度及动作选择的智能控制。

如图1至图3所示，一种小拐臂绝缘高空作业车臂架，包括转台1、工作平台8、绝缘上臂6、绝缘下臂4、下臂绝缘拉杆2、绝缘伸缩臂7、绝缘拐臂9和吊臂，下臂绝缘拉杆2一端和转台1顶部铰接，另一端和绝缘下臂4铰接，绝缘下臂4通过下臂升降油缸3与转台1相连，绝缘上臂6一端通过上臂升降油缸5铰接在下臂绝缘拉杆2的一端，另一端通过绝缘拐臂9与工作平台8相连，绝缘上臂6内设有上臂伸缩油缸驱动绝缘伸缩臂7的伸缩，绝缘上臂6的两端分别设有下调平油缸21和上调平油缸22用于工作平台8的调平控制；其特征在于，绝缘拐臂9的一端通过平台回转马达7铰接在工作平台8的侧面，绝缘拐臂9的另一端通过拐臂回转马达17与吊臂铰接，吊臂上端安装有吊臂回转马达23，吊臂的侧面安装有吊臂升降油缸26，吊臂的另一侧安装有吊重升降马达24。

如图2、如3和图11所示，发电机控制阀组20布置在整车下车位置；转台主控比例阀组30和转台电磁阀组40均布置在臂架转台1处；控制吊臂动作的平台电磁阀组Ⅰ50设在与工作平台8无相对运动的工作平台8托架外侧横梁上；控制平台回转、平台升降和液压接口三组动作的平台电磁阀组Ⅱ60设在工作平台8托架内侧横梁处。

这种布设方式使平台电磁阀组Ⅰ50进臂架的管路可不受工作平台8升降动作对其造成的影响，且平台电磁阀组Ⅱ60减少了进入工作平台阀组的管路，降低工作平台存在相对运动对平台阀组管路的影响，管路连接紧凑可靠、布置美观。

优选的，平台电磁阀组Ⅰ50和平台电磁阀组Ⅱ60采用两组完全相同的阀组，各电磁阀均采用铝材料制作的四通径电磁换向阀。在满足平台各辅助动作流量的前提下，既大大降低了阀组自重，相对现有技术全液压控制系统的绝缘高空作业车，阀组自重大幅度降低；另外又大大减小了阀组的体积，阀组布置空间也极大降低。

Claims (8)

1.一种小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，包括臂架主动作控制回路，臂架主动作控制回路包括液压泵、转台主控比例阀组(30)、转台回转马达(12)、下臂升降油缸(3)、上臂升降油缸(5)和上臂伸缩油缸(16)，通过对转台主控比例阀组(30)的各动作控制阀的操作可实现臂架回转、下臂升降、上臂升降和上臂伸缩动作的精确控制；其特征在于，还包括平台辅助动作回路和平台发电控制回路，平台辅助动作回路包括转台电磁阀组(40)、平台电磁阀组Ⅰ(50)、平台电磁阀组Ⅱ(60)、上调平油缸(22)、下调平油缸(21)、拐臂回转马达(17)、吊臂回转马达(23)、吊重升降马达(24)、吊臂升降油缸(26)、平台回转马达(27)和平台升降油缸(29)，转台主控比例阀组(30)中的速度控制阀(305)作为平台辅助动作回路中的流量调节阀，分别控制进入转台电磁阀组(40)、平台电磁阀组Ⅰ(50)和平台电磁阀组Ⅱ(60)各动作流量，通过操作各电磁阀组分别控制工作平台的调平动作、拐臂的回转动作、吊臂的回转动作及升降动作、吊重的升降动作、平台的回转及升降动作；所述液压泵为双联泵，双联大泵(10-1)为臂架主动作控制回路和平台辅助动作回路提供动力源，双联小泵(10-2)为平台发电控制回路提供动力源，发电控制回路还包括发电机控制阀组(20)、平台发电机(33)、发电机马达(32)、发电机电量检测装置，平台发电控制回路通过电量检测装置对平台发电机(33)电量的检测实现对平台发电机(33)进行自动充电和断电；

其中，小拐臂绝缘高空作业车臂架包括转台(1)、工作平台(8)、绝缘上臂(6)、绝缘下臂(4)、下臂绝缘拉杆(2)、绝缘伸缩臂(7)、绝缘拐臂(9)和吊臂，下臂绝缘拉杆(2)一端和转台(1)顶部铰接，另一端和绝缘下臂(4)铰接，绝缘下臂(4)通过下臂升降油缸(3)与转台(1)相连，绝缘上臂(6)一端通过上臂升降油缸(5)铰接在下臂绝缘拉杆(2)的一端，另一端通过绝缘拐臂(9)与工作平台(8)相连，绝缘上臂(6)内设有上臂伸缩油缸驱动绝缘伸缩臂(7)的伸缩，绝缘上臂(6)的两端分别设有下调平油缸(21)和上调平油缸(22)用于工作平台(8)的调平控制；其特征在于，绝缘拐臂(9)的一端通过平台回转马达(27)铰接在工作平台(8)的侧面，绝缘拐臂(9)的另一端通过拐臂回转马达(17)与吊臂铰接，吊臂上端安装有吊臂回转马达(23)，吊臂的侧面安装有吊臂升降油缸(26)，吊臂的另一侧安装有吊重升降马达(24)；

发电机控制阀组(20)布置在整车下车位置；转台主控比例阀组(30)和转台电磁阀组(40)均布置在臂架转台(1)处；控制吊臂动作的平台电磁阀组Ⅰ(50)设在与工作平台(8)无相对运动的工作平台(8)托架外侧横梁上；控制平台回转、平台升降和液压接口三组动作的平台电磁阀组Ⅱ(60)设在工作平台(8)托架内侧横梁处；平台电磁阀组Ⅰ(50)和平台电磁阀组Ⅱ(60)采用两组完全相同的阀组，各电磁阀均采用铝材料制作的四通径电磁换向阀。

2.根据权利要求1所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，发电机控制阀组包括第二溢流阀(201)、流量优先分流阀(202)和发电机启停换向阀(203)，双联小泵(10-2)出口与发电机控制阀组(20)的进油口P1相连，流量优先分流阀(202)的进口E、第二溢流阀(201)进口并联至发电机控制阀组(20)的进油口P1处，流量优先分流阀(202)的出口F连通发电机启停换向阀(203)的进油口P，流量优先分流阀(202)的回油口R、第二溢流阀(201)的回油口及发电机启停换向阀(203)的回油口T并联至发电机控制阀组(20)的回油口T1处，回油口T1通过管路接回油箱；发电机启停换向阀(203)的出口A与平台发电机马达(32)进油口B连通，压力开关(34)连接在平台发电机马达(32)进油油路上，发电机马达(32)为平台发电机(33)提供动力源。

3.根据权利要求2所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，转台主控比例阀组(30)包括转台回转控制阀(301)、下臂升降控制阀(302)、上臂升降控制阀(303)、上臂伸缩控制阀(304)和速度控制阀(305)，上述各控制阀均为电控比例液压阀，转台回转马达(12)具有第一工作腔和第二工作腔，转台回转马达(12)的第一工作腔和转台回转控制阀(301)的第一工作油口A1连通，转台回转马达(12)的第二工作腔和转台回转控制阀(301)的第二工作油口B1连通；下臂升降油缸(3)具有第一工作腔和第二工作腔，下臂升降油缸(3)的第一工作腔通过下臂升降平衡阀(13)与下臂升降控制阀(302)的第一工作油口A2连通，其第二工作腔通过下臂升降平衡阀(13)与下臂升降控制阀(302)的第二工作油口B2连通；上臂升降油缸(5)具有第一工作腔和第二工作腔，上臂升降油缸(5)的第一工作腔通过上臂升降平衡阀(14)与上臂升降控制阀(303)的第一工作油口A3连通，其第二工作腔通过上臂升降平衡阀(14)与上臂升降控制阀(303)的第二工作油口B2连通；上臂伸缩油缸(16)具有第一工作腔和第二工作腔，上臂伸缩油缸(16)的第一工作腔和上臂伸缩控制阀(304)的第一工作油口A4连通，上臂伸缩油缸(16)的第二工作腔和上臂伸缩控制阀(304)的第二工作油口B4连通；速度控制阀(305)的第一工作油口A5与转台电磁阀组(40)的进油口P11、平台电磁阀组Ⅰ(50)的进油口P12及平台电磁阀组Ⅱ(60)的进油口P13分别连通，速度控制阀的第二工作油口B(5)与转台电磁阀组(40)的回油口T11、平台电磁阀组Ⅰ的回油口T12及平台电磁阀组Ⅱ(60)的回油口T13分别连通。

4.根据权利要求3所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，上臂伸缩油缸(16)与上臂伸缩控制阀(304)之间还设有伸缩差动阀组(15)，伸缩差动阀组(15)包括伸缩平衡阀(151)和梭阀(152)，梭阀(152)包括第一进油口a、第二进油口b和第三出油口c；梭阀(152)第一进油口a分别与上臂伸缩控制阀(304)的第一工作油口A4、伸缩平衡阀(151)进油口连通，梭阀(152)第三出油口c与伸缩平衡阀的另一个进油口连通，梭阀(152)第二进油口b与上臂伸缩控制阀(304)的第二工作油口B4连通。

5.根据权利要求4所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，转台电磁阀组(40)包括拐臂顺转溢流阀(401)、拐臂逆转溢流阀(402)、拐臂回转换向阀(403)和平台调平换向阀(404)，拐臂回转马达(17)具有第一工作腔和第二工作腔，其第一工作腔与拐臂回转换向阀(403)第一工作油口C1连通，其第二工作腔与拐臂回转换向阀(403)的第二工作油口D1连通；拐臂顺转溢流阀(401)的进油口分别与拐臂回转换向阀(403)的第一出油口以及拐臂回转马达(17)第一工作腔相连，拐臂逆转溢流阀(402)的进油口分别与拐臂回转换向阀(403)的第二出油口以及拐臂回转马达(17)第二工作腔相连，拐臂顺转溢流阀(401)的出油口和拐臂逆转溢流阀(402)的出油口并联至转台电磁阀组(40)的回油口T11；

平台调平下平衡阀(18)的第一进油口连接平台调平换向阀(404)的第一工作油口C2，平台调平下平衡阀(18)的第二进油口连接平台调平换向阀(404)的第二工作油口D2；平台调平下平衡阀(18)的第一出油口与下调平油缸(21)的无杆腔连通，同时通过平台调平上平衡阀(19)与上调平油缸(22)的无杆腔连通，平台调平下平衡阀(18)的第二出油口与下调平油缸(21)的有杆腔连通，同时通过平台调平上平衡阀(19)与上调平油缸(22)的有杆腔连通。

6.根据权利要求5所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，平台电磁阀组Ⅰ(50)包括吊臂回转换向阀(501)、吊臂升降换向阀(502)和吊重升降换向阀(503)，吊臂回转马达(23)具有第一工作腔和第二工作腔，吊臂回转马达(23)的第一工作腔和第二工作腔分别与吊臂回转换向阀(501)的第一工作油口C3和第二工作油口D3连通；吊臂升降油缸(26)具有第一工作腔和第二工作腔，吊臂升降油缸(26)的第一工作腔通过臂升降平衡阀(25)与吊臂升降换向阀(502)的第一工作油口C4连通，其第二工作腔通过臂升降平衡阀(25)与吊臂升降换向阀(502)的第二工作油口D4连通；吊臂升降马达(24)具有第一工作腔和第二工作腔，吊重升降马达(24)的第一工作腔和第二工作腔分别与吊重升降换向阀(503)的第一工作油口C5和第二工作油口D5连通。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，平台电磁阀组Ⅱ(60)包括平台回转换向阀(601)和平台升降换向阀(602)；平台回转马达(27)具有第一工作腔和第二工作腔，平台回转马达(27)的第一工作腔和第二工作腔分别与平台回转换向阀(601)的第一工作油口C6和第二工作油口D6连接；平台升降油缸(29)具有第一工作腔和第二工作腔，平台升降油缸(29)的第一工作腔通过平台升降液压锁(28)与平台升降换向阀(602)的第一工作油口C7连通，平台升降油缸(29)的第二工作腔通过平台升降液压锁(28)与平台升降换向阀(602)的第二工作油口D7连通。

8.根据权利要求7所述的小拐臂绝缘高空作业车臂架控制系统，其特征在于，平台电磁阀组Ⅱ(60)还包括液压接口换向阀(603)，液压接口换向阀(603)的第一工作油口C8和液压工具接口(31)的进油口连通，其第二工作油口D8和液压工具接口(31)的回油口连通。