CN111396390B - 一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高空作业车技术领域，具体涉及一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组，平衡阀连通第一进油口V1和第一出油口C1，液控单向阀连通第二进油口V2和第二出油口C2，第一出油口C1与变幅油缸的无杆腔连通，第二出油口C2与变幅油缸的有杆腔连通；单向阀组的一端通过阻尼连接平衡阀的控制油路，单向阀组的另一端连接在液控单向阀和第二进油口V2之间的油路上，液控单向阀的控制腔连接在平衡阀和第一进油口V1之间的油路上。在平衡阀的控制油路上增加单向阀组，缓解落幅过程中产生的持续抖动现象，以及高空作业车行车转运过程中臂体的晃动现象，提高平衡阀的控制稳定性，从而提升高空作业车的运行平稳性、可靠性和安全性。

Description

一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组
技术领域
本发明属于高空作业车技术领域，具体涉及一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组。
背景技术
高空作业车是将工作人员和装备运送到指定位置进行高空作业的专用车辆。高空作业车包括高空作业车本体，在高空作业车本体上设有转台，在转台上连接臂架，臂架上连接作业平台，转台带动臂架及作业平台相对于高空作业车本体转动，来改变工作位置，臂架用于提升或缩放作业平台至相应工作位。按臂架结构的不同，车载高空作业车可分为伸缩臂式、折叠臂式和混合臂式，广泛应用在船舶、建筑、市政建设、消防等行业，由于需要载人作业，对其运动的平稳性、安全性和可靠性提出了更高要求。
变幅机构是高空作业车的重要组成部分，变幅机构通过改变臂体的幅角和幅度来满足工作需求，平衡阀对改善变幅机构的工作性能起着不可忽视的作用。为避免变幅油缸下落过程中，因载荷的重力作用，产生超速现象，通常在变幅系统中设置平衡阀；同时，高空作业车臂体较轻，为避免运输转运途中的颠簸导致臂体上下晃动，造成结构损坏，需要对变幅油缸进行双向锁止。
图2所示为现有技术中高空作业车变幅系统平衡阀原理图，该平衡阀控制的变幅系统因受负载压力波动的影响，落幅时易出现超速现象，变幅缸有杆腔一侧产生吸空，此时进油压力瞬间降低，控制油路也会下降，平衡阀主阀芯开口减小，落幅速度降低后，有杆腔供油充足，控制油路升压，阀芯开口突然增大，从而产生振动和冲击，造成变幅持续抖动、运动速度不稳定，产生晃动和冲击现象。
因此，需要开发一种能解决落幅过程中产生的持续抖动现象，以及高空作业车行车转运过程中臂体的晃动现象，能实现双向锁止的控制稳定性高、制造成本低的变幅平衡阀，来提升高空作业车变幅动作的稳定性和行车运行平稳性。
中国专利CN104481954A提出了一种平衡阀组，其特点是：落变幅时有杆腔的供油油路是油源至换向阀至平衡阀组的溢流阀组成，平衡阀组包含一个单向阀，单向阀的进油端连接于溢流阀与油缸有杆腔的油路之间，单向阀的出油端连接于平衡阀组的回油口。该平衡阀组能保持平衡阀的开口大小不变，使油液流动平稳，可以保持落幅速度的稳定，缓解了晃动和冲击，起变幅时的回油通过单向阀实现，能量损失小。该平衡阀组虽然能保持平衡阀的开口大小不变，保持落变幅速度的稳定，缓解晃动和冲击。但该专利起变幅的回油通过单向阀，不能实现有杆腔的锁止，而且落变幅的进油路通过溢流阀进入有杆腔，增大了起动压力。在油源与换向阀之间增加的流量调节阀，没有说明具体功能，未体现对变幅回路稳定性控制的作用。
中国专利CN202108804U提出了一种平衡阀组，其特点是：在起变幅回路上第一平衡阀之前串联一个第二平衡阀，第二平衡阀的阀前油口同时给第三平衡阀的控制腔供油，第一平衡阀和第三平衡阀两重保险封住变幅油缸无杆腔，增加了有杆腔的密封可靠性，实现了更好地锁止功能，提高了变幅油缸下降的安全性和可靠性。该平衡阀组虽然能实现更好地锁止，但该专利两个平衡阀串联，会增大起变幅时的压力损失，三个平衡阀集合在一个阀体，控制油路设计复杂，不仅增大了压力与能量损失，也增加了成本，该平衡阀组也不能实现对控制油路的稳压，仍会造成落幅及行车转运过程中的晃动和冲击。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组，来提升高空作业车变幅动作的稳定性和行车运行平稳性。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组，平衡阀连通第一进油口V1和第一出油口C1，液控单向阀连通第二进油口V2和第二出油口C2，第一出油口C1与变幅油缸的无杆腔连通，第二出油口C2与变幅油缸的有杆腔连通；单向阀组的一端通过阻尼连接平衡阀的控制油路，单向阀组的另一端连接在液控单向阀和第二进油口V2之间的油路上，液控单向阀的控制腔连接在平衡阀和第一进油口V1之间的油路上。
进一步地，所述单向阀组包括第二单向阀与可调单向阀，第二单向阀与可调单向阀并联连接，且第二单向阀与可调单向阀的油路流通方向相反。
进一步地，所述可调单向阀的调压范围是15～45bar。
本发明的有益效果是：（1）在平衡阀的控制油路上增加单向阀组，缓解落幅过程中产生的持续抖动现象，以及高空作业车行车转运过程中臂体的晃动现象，提高平衡阀的控制稳定性，从而提升高空作业车的运行平稳性、可靠性和安全性；
（2）落变幅控制主油路用液控单向阀代替平衡阀，降低落变幅时起动压力的同时，节约了成本。
附图说明
图1为本发明的液压原理图；
图2为现有技术的液压原理图；
图中：1、平衡阀，1-1、溢流阀，1-2、第一单向阀，2、单向阀组，2-1、第二单向阀，2-2、可调单向阀，3、液控单向阀，4、阻尼；
V1、第一进油口，C1、第一出油口，V2、第二进油口，C2、第二出油口，M1、测压油口，A、平衡阀1阀前油口，A1、平衡阀1阀后油口，B、液控单向阀3阀前油口，B1、单向阀组2第一油口，B2、单向阀组2第二油口。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组，平衡阀1连通第一进油口V1和第一出油口C1，其中平衡阀1的第一单向阀1-2的连通方向是由平衡阀1阀前油口A流向平衡阀1阀后油口A1，平衡阀1阀前油口A与第一进油口V1直接连通，平衡阀1阀后油口A1与第一出油口C1直接连通。液控单向阀3连通第二进油口V2和第二出油口C2，其中液控单向阀3阀前油口B与第二进油口V2连通，液控单向阀3的控制腔与平衡阀1阀前油口A相连通。第一出油口C1与变幅油缸的无杆腔连通，第二出油口C2与变幅油缸的有杆腔连通。
单向阀组2与平衡阀1和液控单向阀3相连接，所述单向阀组2包括第二单向阀2-1与可调单向阀2-2，第二单向阀2-1与可调单向阀2-2并联连接，第二单向阀2-1的连通方向是由单向阀组2第二油口B2流向单向阀组2第一油口B1；可调单向阀2-2的连通方向是由单向阀组2第一油口B1流向单向阀组2第二油口B2；单向阀组2第二油口B2通过阻尼4连接平衡阀1的控制油路，单向阀组2第一油口B1与液控单向阀3阀前油口B相连通。
第一进油口V1、平衡阀1阀前油口A至液控单向阀3控制腔的油路，组成液控单向阀3的控制油路。
第二进油口V2、液控单向阀3阀前油口B、单向阀组2第一油口B1、单向阀组2第二油口B2、阻尼4至溢流阀1-1控制腔的油路，组成平衡阀1的控制油路。
第二单向阀2-1的作用是为平衡阀1的控制油路泄压。所述可调单向阀2-2的调压范围是15～45bar。
阻尼4保证进入油液的稳定性，具有滤波作用，有效防止平衡阀1初开时的抖动现象。
单向阀组2的作用是因负载变化或行车过程中的颠簸引起的压力变化，导致控制油路压力发生波动时，起到稳压的作用，保持溢流阀1-1控制腔压力稳定，避免了变幅抖动与行车晃动现象，提高了控制稳定性。同时，用于提高平衡阀1的控制油路的压力，更好地控制溢流阀1-1的启闭。
落变幅回路上用液控单向阀3，不仅降低了起动压力，而且极大程度上节约了平衡阀的成本。
进一步地，单向阀组上还包括测压油口M1，测压油口M1的管路连接在第一出油口C1与平衡阀1之间的油路上。阀体上预留测压油口M1便于测定变幅油缸大腔压力变化。在正常变幅过程中测压油口M1用螺堵封住，当需要测定变幅油缸大腔压力时，去掉测压油口M1处的螺堵，连接压力传感器进行压力测定。
本申请的工作原理及过程如下：
一、起变幅：第一进油口V1进油，液压油到达平衡阀1阀前油口A后分两路：一路主油路打开第一单向阀1-2，过第一单向阀1-2至平衡阀1阀后油口A1至第一出油口C1，进入变幅油缸无杆腔，推动变幅油缸活塞杆伸出；另一路经平衡阀1阀前油口A至液控单向阀3的控制腔，打开液控单向阀3，此时，变幅油缸有杆腔的压力油进入第二出油口C2、液控单向阀3至液控单向阀3阀前油口B，到达第二进油口V2，最终回油，完成起变幅动作。
二、落变幅：第二进油口V2进油，液压油到达液控单向阀3阀前油口B后分两路：一路主油路打开液控单向阀3，压力油过液控单向阀3至第二出油口C2，进入变幅油缸有杆腔，有杆腔压力油推动油缸活塞杆移动；当平衡阀1的控制油路的压力增加到可调单向阀2-2的设定压力时，可调单向阀2-2打开，平衡阀1的控制油路压力油经单向阀组2第一油口B1、可调单向阀2-2至单向阀组2第二油口B2，再由阻尼4至溢流阀1-1控制腔，打开溢流阀1-1，此时，变幅油缸无杆腔的压力油进入第一出油口C1至平衡阀1阀后油口A1，再由溢流阀1-1至平衡阀1阀前油口A，进入第一进油口V1，最终回油，完成落变幅动作。

Claims (2)

1.一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组，其特征在于：平衡阀（1）连通第一进油口V1和第一出油口C1，液控单向阀（3）连通第二进油口V2和第二出油口C2，第一出油口C1与变幅油缸的无杆腔连通，第二出油口C2与变幅油缸的有杆腔连通；单向阀组（2）的一端通过阻尼（4）连接平衡阀（1）的控制油路，单向阀组（2）的另一端连接在液控单向阀（3）和第二进油口V2之间的油路上，液控单向阀（3）的控制腔连接在平衡阀（1）和第一进油口V1之间的油路上；所述单向阀组（2）包括第二单向阀（2-1）与可调单向阀（2-2），第二单向阀（2-1）与可调单向阀（2-2）并联连接，且第二单向阀（2-1）与可调单向阀（2-2）的油路流通方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高空作业车加强稳定性控制的平衡阀组，其特征在于：所述可调单向阀（2-2）的调压范围是15～45bar。
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