CN112922915A - 一种平台重力下降控制系统和方法 - Google Patents

一种平台重力下降控制系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种平台重力下降控制系统，包括齿轮泵，齿轮泵的进油口与液压油箱连通，齿轮泵的出油口与第一比例阀的进油口连接，第一比例阀的出油口与第三电磁换向阀的进油P口连接，第三电磁换向阀的出油A口与单向阀的进油口连接，单向阀的出油口分别与第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口连接，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口分别与第一变幅油缸和第二变幅油缸的无杆腔连接，第二比例阀的进油口与单向阀的出油口连接，第二比例阀的出油口与第三电磁换向阀的进油B口连接，第三电磁换向阀的出油T口与液压油箱连通。本发明还公开一种平台重力下降控制方法。本发明公开的一种平台重力下降控制系统和方法，重力下降过程不受负载的影响，下降过程更平稳更舒适且降低臂架出现安全隐患。

Description

一种平台重力下降控制系统和方法
技术领域
本发明涉及一种平台重力下降控制系统和方法，属于剪叉式高空作业平台控制技术领域。
背景技术
随着我国基础设施建设的快速发展，工程机械的需求量和保有量也在快速增长，与此同时，由于工程机械所面临的作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂，因此对工程机械提出的要求也越来越高。在众多的工程机械中，载人高空作业产品中平台下降系统是其重要的组成部分之一，与行走系统等相比，平台下降系统决定整个平台的下降操作性、舒适性、稳定性，直接决定操作者在平台上使用舒适性感受和即时性，还希望在安全性和能量消耗上有很好的优化。
现有越野剪叉式高空作业平台的平台下降系统主要是通过发动机带动齿轮泵，为下降平衡阀提供动力，使得平衡阀开启，实现平台下降的功能，但是此种平台下降系统在操作者操作下降时，微动性和舒适性还存在一定的难点，并且此种平台下降系统还存在一个安全隐患。剪叉式高空作业平台产品为了方便维修，在臂架上增加了一个检修支架，越野剪叉车同样是有的，在使用检修支架支撑臂架之后，如果出现误操作，还继续执行下降动作时，此时发动机带动齿轮泵持续为变幅油缸提供下降的动力，就会使臂架出现损坏或者变形。
通过使用重力下降阀的平台下降系统，在实现平台下降时，通过给电磁阀电压，就可以打开电磁阀，此时靠重力就可以实现下落，不需要额外的动力来实现平台下落动作，可以节省一部分能量。在安全隐患方面，在检修支架撑起来之后，油缸大腔泄压之后，油缸再不会有下降的动力，不会对臂架造成额外的损坏。此平台下降系统在平台下降的舒适性和微动性，较现有系统有质的提升，可控性更好。
由于现有越野剪叉式高空作业平台的平台下降系统主要是通过发动机带动齿轮泵，为下降平衡阀提供动力，使得平衡阀开启，实现平台下降的功能，此种下降系统在越野剪叉车系统中较成熟，使用较多，因此在工程机械行走系统中有广泛应用。现有技术中一种典型的平台下降系统的简化原理图如图1所示。此平台下降系统主要工作原理为：在执行举升动作时，比例阀4和电磁换向阀5同时得电，电磁换向阀5换向到左侧，发动机带动齿轮泵2转动，齿轮泵从液压油箱1中吸油，为举升动作提供液压油，液压油通过比例阀4到达电磁换向阀5的P口，再到达电磁换向阀5的A口，再通过液压管路到达平衡阀6和平衡阀7的V2口，再通过平衡阀6、7的①号单向阀，直接到达变幅油缸8、9的油缸大腔，使变幅油缸的缸杆伸出，执行平台举升的动作。
在执行下落动作时，比例阀4和电磁换向阀5同时得电，电磁换向阀5换向到右侧，发动机带动齿轮泵2转动，齿轮泵从液压油箱1中吸油，为下落动作提供液压油，液压油通过比例阀4到达电磁换向阀5的P口，再到达电磁换向阀5的B口，再通过液压管路到达平衡阀6和平衡阀7的V1口，直接到达变幅油缸8、9的油缸小腔，此时需要打开平衡阀中的③号阀芯，高压油到达平衡阀时，同时通过②号阻尼到达③号阀芯的先导口，这样可以打开③号阀芯，此时变幅油缸8、9大腔中的液压油就可以通过③号阀芯到达电磁换向阀5的A口，再到达电磁换向阀5的T口，然后可以直接回油箱，使变幅油缸的缸杆缩回，执行平台下落的动作。
此方案的主要存在两个问题，一个问题是在做平台下落动作时，平衡阀中③号阀芯的开启直接受先导油口压力的影响，在遇到负载不稳定的情况下，容易出现下落抖动的问题，影响操作者的使用体验和安全感。主要原因如下：在做平台下落动作时，变幅油缸大腔的液压油通过平衡阀回油，平衡阀中③号阀芯的开启直接受先导油口压力的影响，在遇到负载不稳定的情况下，平衡阀的③号阀芯的开口就会随着负载进行变化，就会影响大腔回油的速度，就容易出现下落抖动的问题，会直接影响在平台上的操作者的操作体验，并且没有足够的安全感。另一个问题是存在一定的安全隐患，在使用检修支架支撑臂架之后，如果出现误操作，还继续执行下降动作时，此时发动机带动齿轮泵持续为变幅油缸提供下降的动力，就会使臂架出现损坏或者变形。主要原因如下：剪叉式高空作业平台产品为了方便维修，在臂架上增加了一个检修支架，在需要的时候把臂架支撑起来，进行维修或者更换元器件。越野剪叉车同样是有的，在使用检修支架的时候，将检修支架支撑臂架之后，此时支架起支撑臂架的作用，如果此时出现误操作，还继续执行下降动作的话，此时发动机带动齿轮泵持续为变幅油缸提供下降的动力，油缸就会在检修支架支撑臂架的基础上继续提供向下的动力，油缸对臂架有一个向下的力，就会使臂架出现损坏或者变形，影响产品的使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种重力下降过程不受负载的影响，下降过程更平稳更舒适且降低臂架出现安全隐患的平台重力下降控制系统和方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种平台重力下降控制系统，包括齿轮泵，所述齿轮泵的进油口与液压油箱连通，所述齿轮泵的出油口与第一比例阀的进油口连接，所述第一比例阀的出油口与第三电磁换向阀的进油P口连接，所述第三电磁换向阀的出油A口与单向阀的进油口连接，所述单向阀的出油口分别与第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口连接，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口分别与第一变幅油缸和第二变幅油缸的无杆腔连接，所述第一变幅油缸和第二变幅油缸的有杆腔并联连通后与第二比例阀的出油口连接，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口与第二比例阀的进油口连接，所述第二比例阀的出油口与所述第三电磁换向阀的进油B口连接，所述第三电磁换向阀的出油T口与液压油箱连通。
所述第一电磁换向阀的第二油口与第一溢流阀的进油口连接，所述第一溢流阀的出油口与所述第二比例阀的出油口连接。
所述第二电磁换向阀的第二油口与第二溢流阀的进油口连接，所述第二溢流阀的出油口与所述第二电磁换向阀的第一油口连接。
所述齿轮泵的出油口连有第三溢流阀的进油口，所述第三溢流阀的出油口与所述液压油箱连通。
所述第二比例阀阀口开度大小由手柄角度控制。
一种平台重力下降控制方法，包括以下步骤：
步骤a、在执行举升动作时，第一比例阀和第三电磁换向阀同时得电，第三电磁换向阀换向到左侧，发动机带动齿轮泵转动，齿轮泵从液压油箱中吸油，为举升动作提供液压油，液压油通过第一比例阀到达第三电磁换向阀的P口，再到达第三电磁换向阀的A口，再通过液压管路到达单向阀，再到达第一电磁换向阀和第二电磁换向阀，再直接到达第一变幅油缸和第二变幅油缸的油缸大腔，使第一变幅油缸和第二变幅油缸的缸杆伸出，执行平台举升的动作；
步骤b、在执行下降动作时，第一比例阀和第三电磁换向阀不得电，第二比例阀、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时得电，变幅油缸大腔的液压油通过第一电磁换向阀和第二电磁换向阀再到达第二比例阀，再经过管路到达第三电磁换向阀的B口再到达T口，液压油此时直接回油箱，此时第一变幅油缸和第二变幅油缸的缸杆缩回，平台实现下落。
本发明的有益效果：本发明提供的一种平台重力下降控制系统和方法，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口分别与第一变幅油缸和第二变幅油缸的无杆腔连接，第一变幅油缸和第二变幅油缸的有杆腔并联连通后与第二比例阀的出油口连接，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口与第二比例阀的进油口连接，平台下降完全由自重下降，通过控制电磁阀的启闭来控制平台下落的开启和关闭，此时靠重力就可以实现下落，不需要额外的动力来实现平台下落动作，可以节省下落时的燃油消耗，显著提高车辆续航能力和连续工作时间，给客户提供更加便捷高效的服务；重力下降过程不受负载的影响，下降过程更平稳更舒适，用户体验更好；此平台下降系统采用的重力下降电磁阀是比例阀，可以实现下落速度的快慢，在平台下降的舒适性和微动性较现有系统有质的提升，可控性更好。在安全隐患方面，在检修支架撑起来之后，油缸大腔泄压之后，油缸再不会有下降的动力，不会对臂架造成额外的损坏。
附图说明
图1是现有技术中平台重力下降控制系统结构示意图。
图2是本发明一种平台重力下降控制系统的结构示意图。
图中附图标记如下：1-液压油箱；2-齿轮泵；3-第三溢流阀；4-第一比例阀；5-第三电磁换向阀；6-第二比例阀；7-单向阀；8-第一变幅油缸；9-第二变幅油缸；10-第一电磁换向阀；11-第一溢流阀；12-第二电磁换向阀；13-第二溢流阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图2所示，本发明提供了一种平台重力下降控制系统，包括齿轮泵2，齿轮泵2的进油口与液压油箱1连通，齿轮泵2的出油口与第一比例阀4的进油口连接，第一比例阀4的出油口与第三电磁换向阀5的进油P口连接，第三电磁换向阀5的出油A口与单向阀7的进油口连接，单向阀7的出油口分别与第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12的第一油口连接，第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12的第二油口分别与第一变幅油缸8和第二变幅油缸9的无杆腔连接，第一变幅油缸8和第二变幅油缸9的有杆腔并联连通后与第二比例阀6的出油口连接，第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12的第一油口与第二比例阀6的进油口连接，第二比例阀6的出油口与所述第三电磁换向阀5的进油B口连接，第三电磁换向阀5的出油T口与液压油箱1连通。
第一电磁换向阀10的第二油口与第一溢流阀11的进油口连接，第一溢流阀11的出油口与第二比例阀6的出油口连接。
第二电磁换向阀12的第二油口与第二溢流阀13的进油口连接，第二溢流阀13的出油口与第二电磁换向阀12的第一油口连接。
齿轮泵2的出油口连有第三溢流阀5的进油口，第三溢流阀5的出油口与液压油箱1连通。
第二比例阀6阀口开度大小由手柄角度控制，比例阀6的开口直接决定变幅油缸大腔液压油的回油速度，可以直接决定平台下落的速度，此种平台下落系统可以实现下落全程平稳性和舒适性，并且完全由自重下降，通过控制电磁阀的启闭来控制平台下落的开启和关闭，可以节省下落时的燃油消耗，显著提高车辆续航能力和连续工作时间，给客户提供更加便捷高效的服务。
本发明还公开一种平台重力下降控制方法，包括以下步骤：
在执行举升动作时，第一比例阀4和第三电磁换向阀5同时得电，第三电磁换向阀5换向到左侧，发动机带动齿轮泵2转动，齿轮泵2从液压油箱1中吸油，为举升动作提供液压油，液压油通过第一比例阀4到达第三电磁换向阀5的P口，再到达第三电磁换向阀5的A口，再通过液压管路到达单向阀7，再到达第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12，再直接到达第一变幅油缸8和第二变幅油缸9的油缸大腔，使第一变幅油缸8和第二变幅油缸9的缸杆伸出，执行平台举升的动作；
在执行下降动作时，第一比例阀4和第三电磁换向阀5不得电，第二比例阀6、第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12同时得电，第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12是开关量的阀，阀全开。
变幅油缸大腔的液压油通过第一电磁换向阀10和第二电磁换向阀12再到达第二比例阀6，再经过管路到达第三电磁换向阀5的B口再到达T口，液压油此时直接回油箱1，此时第一变幅油缸8和第二变幅油缸9的缸杆缩回，平台实现下落。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种平台重力下降控制系统，其特征在于：包括齿轮泵(2)，所述齿轮泵(2)的进油口与液压油箱(1)连通，所述齿轮泵(2)的出油口与第一比例阀(4)的进油口连接，所述第一比例阀(4)的出油口与第三电磁换向阀(5)的进油P口连接，所述第三电磁换向阀(5)的出油A口与单向阀(7)的进油口连接，所述单向阀(7)的出油口分别与第一电磁换向阀(10)和第二电磁换向阀(12)的第一油口连接，所述第一电磁换向阀(10)和第二电磁换向阀(12)的第二油口分别与第一变幅油缸(8)和第二变幅油缸(9)的无杆腔连接，所述第一变幅油缸(8)和第二变幅油缸(9)的有杆腔并联连通后与第二比例阀(6)的出油口连接，所述第一电磁换向阀(10)和第二电磁换向阀(12)的第一油口与第二比例阀(6)的进油口连接，所述第二比例阀(6)的出油口与所述第三电磁换向阀(5)的进油B口连接，所述第三电磁换向阀(5)的出油T口与液压油箱(1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种平台重力下降控制系统，其特征在于：所述第一电磁换向阀(10)的第二油口与第一溢流阀(11)的进油口连接，所述第一溢流阀(11)的出油口与所述第二比例阀(6)的出油口连接。
3.根据权利要求1所述的一种平台重力下降控制系统，其特征在于：所述第二电磁换向阀(12)的第二油口连有第二溢流阀(13)的进油口，所述第二溢流阀(13)的出油口与所述第二电磁换向阀(12)的第一油口连接。
4.根据权利要求1所述的一种平台重力下降控制系统，其特征在于：所述齿轮泵(2)的出油口连有第三溢流阀(5)的进油口，所述第三溢流阀(5)的出油口与所述液压油箱(1)连通。
5.根据权利要求1所述的一种平台重力下降控制系统，其特征在于：所述第二比例阀(6)阀口开度大小由手柄角度控制。
6.一种平台重力下降控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a、在执行举升动作时，第一比例阀(4)和第三电磁换向阀(5)同时得电，第三电磁换向阀(5)换向到左侧，发动机带动齿轮泵(2)转动，齿轮泵(2)从液压油箱(1)中吸油，为举升动作提供液压油，液压油通过第一比例阀(4)到达第三电磁换向阀(5)的P口，再到达第三电磁换向阀(5)的A口，再通过液压管路到达单向阀(7)，再到达第一电磁换向阀(10)和第二电磁换向阀(12)，再直接到达第一变幅油缸8和第二变幅油缸(9)的油缸大腔，使第一变幅油缸(8)和第二变幅油缸(9)的缸杆伸出，执行平台举升的动作；
步骤b、在执行下降动作时，第一比例阀(4)和第三电磁换向阀(5)不得电，第二比例阀(6)、第一电磁换向阀(10)和第二电磁换向阀(12)同时得电，变幅油缸大腔的液压油通过第一电磁换向阀(10)和第二电磁换向阀(12)再到达第二比例阀(6)，再经过管路到达第三电磁换向阀(5)的B口再到达T口，液压油此时直接回油箱(1)，此时第一变幅油缸(8)和第二变幅油缸(9)的缸杆缩回，平台实现下落。
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