CN113371619B - 一种臂架快速避障及一键自复位系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种臂架快速避障及一键自复位系统及方法，属于墙面清洗车辆技术领域。在车架与柔性臂架之间安装有摆动油缸；摆动控制阀连接高压油源与摆动油缸大、小腔；举升控制阀连接高压油源与举升油缸大、小腔；复位阀连接举升油缸大腔与摆动油缸大、小腔；快速起升阀连接举升油缸小腔与油箱；油液传递阀连接摆动油缸大腔与快速起升阀控制腔、举升油缸大腔；油液传递阀控制腔连接有先导阀，先导阀另一油口连接摆动油缸大腔。本发明可避免因主动避障不及时造成的臂架损伤；臂架后摆后可自动升起避障，相比人工判断及操作，反应更快；臂架完成避障后，可一键恢复作业姿态，快捷便利，减少操作者工作强度。

Description

一种臂架快速避障及一键自复位系统及方法
技术领域
本发明涉及墙面清洗车辆技术领域，尤其涉及一种臂架快速避障及一键自复位系统及方法。
背景技术
目前，国内隧道墙面和高速隔音墙的清洗已经陆续使用专用改装车辆进行清洗，专用清洗车辆清洗范围大，清洗效率高，操作智能化，是未来墙面清洗的主要趋势。隧道内水雾较多，能见度不高，且经常有消防栓和消防柜或照明设施，完全靠人工操作臂架手动避障。传统的臂架摆动油缸一般为刚性连接，在工作中遇到障碍物时会因为躲避不及造成刚性变形或损坏，且即使操作人员及时发现并抬高臂架躲开障碍物，原先固定好的臂架工作姿态被破坏，需要重新操作臂架恢复原先的工作姿态，非常浪费时间和精力。工作强度太大且难度高，操作者极容易疲劳，迫切的需要智能化避障功能。
发明内容
本发明目的是提供一种臂架快速避障及一键自复位系统及方法，可实现臂架在隧道内碰到障碍物后启动被动避障功能，在避开障碍物后可实现一键操作，自动恢复臂架姿态，减少人工调节步骤，简化操作环节，提高作业效率。
本发明通过以下技术方案实现：一种臂架快速避障及一键自复位系统，包括铰接在车架上的柔性臂架，柔性臂架上安装有用于控制柔性臂架仰角的举升油缸；
在车架与柔性臂架之间安装有用于控制柔性臂架转角的摆动油缸；
摆动控制阀连接高压油源与摆动油缸大、小腔，摆动控制阀用于控制摆动油缸伸缩；
举升控制阀连接高压油源与举升油缸大、小腔，举升控制阀用于控制举升油缸伸缩；
复位阀连接举升油缸大腔与摆动油缸大、小腔；
快速起升阀连接举升油缸小腔与油箱；
油液传递阀连接摆动油缸大腔与所述快速起升阀控制腔、所述举升油缸大腔；所述油液传递阀控制腔连接有先导阀，先导阀另一油口连接摆动油缸大腔。
其进一步是：所述摆动控制阀为三位四通电磁换向阀；摆动控制阀T2油口回油，摆动控制阀P2油口进高压油，摆动控制阀B2油口连接摆动油缸小腔，摆动控制阀A2油口连接摆动油缸大腔。
所述举升控制阀为三位四通电磁阀；举升控制阀T1油口回油，举升控制阀P1油口进高压油，举升控制阀B1油口连接举升油缸小腔，举升控制阀A1油口连接举升油缸大腔。
所述快速起升阀为二位三通换向阀，快速起升阀T3油口回油，快速起升阀A3油口连接举升油缸小腔。
所述复位阀为二位四通电磁换向阀；复位阀T4油口回油，复位阀P4油口连接举升油缸大腔，复位阀B4油口连接摆动油缸小腔，复位阀A4油口连接摆动油缸大腔。
一种臂架快速避障及一键自复位方法，
包括如下步骤，
低位清洗工况下作业时，柔性臂架方向和车辆行驶方向保持90度垂直；此时摆动油缸未完全收到位，摆动油缸留有行程裕度，举升油缸全部缩回；
当遇到障碍物时，柔性臂架被迫后摆，摆动油缸大腔压力增大触发油液传递阀换向；摆动油缸大腔油液经油液传递阀进入举升油缸大腔；举升油缸大腔压力升高触发快速起升阀换向，举升油缸小腔压力卸荷，从而使举升油缸快速升起避开障碍物；
在操作人员确认柔性臂架已避开障碍物后，一键操作复位阀，复位阀得电换向，举升油缸在重力作用下下降回位，举升油缸大腔的油液经复位阀流回摆动油缸大腔使摆动油缸复位，柔性臂架回到原先的姿态继续作业。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：柔性臂设计，可避免因主动避障不及时造成的臂架损伤；臂架后摆后可自动升起避障，相比人工判断及操作，反应更快；臂架完成避障后，可一键恢复作业姿态，无需人工操作调节，快捷便利，减少操作者工作强度。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图中：1举升控制阀、2摆动控制阀、3快速起升阀、4复位阀、5油液传递阀、5-1先导阀、6摆动油缸、7举升油缸、8柔性臂架。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
实施例一
结合图1所示，一种臂架快速避障及一键自复位系统，包括铰接在车架上的柔性臂架8，柔性臂架8上安装有用于控制柔性臂架8仰角的举升油缸7；在车架与柔性臂架8之间安装有用于控制柔性臂架8转角的摆动油缸6。
摆动控制阀2连接高压油源与摆动油缸6大、小腔，摆动控制阀2用于控制摆动油缸6伸缩；摆动控制阀2采用三位四通电磁换向阀；摆动控制阀2的T2油口回油，摆动控制阀2的P2油口进高压油，摆动控制阀2的B2油口连接摆动油缸6小腔，摆动控制阀2的A2油口连接摆动油缸6大腔。
举升控制阀1连接高压油源与举升油缸7大、小腔，举升控制阀1用于控制举升油缸7伸缩；举升控制阀1采用三位四通电磁阀；举升控制阀1的T1油口回油，举升控制阀1的P1油口进高压油，举升控制阀1的B1油口连接举升油缸7小腔，举升控制阀1的A1油口连接举升油缸7大腔。
复位阀4连接举升油缸7大腔与摆动油缸6大、小腔；复位阀4采用二位四通电磁换向阀；复位阀4的T4油口回油，复位阀4的P4油口连接举升油缸7大腔，复位阀4的B4油口连接摆动油缸6小腔，复位阀4的A4油口连接摆动油缸6大腔。
快速起升阀3连接举升油缸7小腔与油箱；快速起升阀3采用二位三通换向阀，快速起升阀3的T3油口回油，快速起升阀3的A3油口连接举升油缸7小腔。
油液传递阀5连接摆动油缸6大腔与所述快速起升阀3控制腔、所述举升油缸7大腔；所述油液传递阀5控制腔连接有先导阀5-1，先导阀5-1另一油口连接摆动油缸6大腔。
实施例二
一种臂架快速避障及一键自复位方法，采用实施例一中的臂架快速避障及一键自复位系统，
包括如下步骤，
低位清洗工况下作业时，柔性臂架8方向和车辆行驶方向保持90度垂直；此时摆动油缸6未完全收到位，摆动油缸6留有行程裕度；此时油液传递阀5的电磁铁YV1得电，油液传递阀5的先导油路被切断，复位阀4的电磁铁YV2不得电；操作举升控制阀1和摆动控制阀2使臂架达到合适的低位作业模式，此时举升油缸7完全缩回，油缸大腔没有油液；
当车辆完成作业姿态准备时，油液传递阀5的电磁铁YV1失电；
当遇到障碍物时，柔性臂架8在碰到障碍物后会被一直前行的车辆压向后方，此时摆动油缸大腔6预留的容积空间发挥了作用，该容积内的液压油被挤压出去，摆动油缸6大腔压力增大触发油液传递阀5换向；摆动油缸6大腔油液经油液传递阀5进入举升油缸7大腔；举升油缸7大腔压力升高触发快速起升阀3换向，举升油缸7小腔压力卸荷，从而使举升油缸7快速升起避开障碍物；
在操作人员确认柔性臂架8已避开障碍物后，一键操作复位阀4，复位阀4得电换向，举升油缸7在重力作用下下降回位，举升油缸7大腔的油液经复位阀4流回摆动油缸6大腔使摆动油缸6复位，由于油液返回油量和压出去的油量相同，柔性臂架8回到原来的姿态继续作业，不用人工调整。

Claims (6)

1.一种臂架快速避障及一键自复位系统，包括铰接在车架上的柔性臂架（8），柔性臂架（8）上安装有用于控制柔性臂架（8）仰角的举升油缸（7）；
其特征在于：
在车架与柔性臂架（8）之间安装有用于控制柔性臂架（8）转角的摆动油缸（6）；
摆动控制阀（2）连接高压油源与摆动油缸（6）大、小腔，摆动控制阀（2）用于控制摆动油缸（6）伸缩；
举升控制阀（1）连接高压油源与举升油缸（7）大、小腔，举升控制阀（1）用于控制举升油缸（7）伸缩；
复位阀（4）连接举升油缸（7）大腔与摆动油缸（6）大、小腔；
快速起升阀（3）连接举升油缸（7）小腔与油箱；
油液传递阀（5）连接摆动油缸（6）大腔与所述快速起升阀（3）控制腔、所述举升油缸（7）大腔；所述油液传递阀（5）控制腔连接有先导阀（5-1），先导阀（5-1）另一油口连接摆动油缸（6）大腔。
2.根据权利要求1所述的一种臂架快速避障及一键自复位系统，其特征在于：所述摆动控制阀（2）为三位四通电磁换向阀；摆动控制阀（2）T2油口回油，摆动控制阀（2）P2油口进高压油，摆动控制阀（2）B2油口连接摆动油缸（6）小腔，摆动控制阀（2）A2油口连接摆动油缸（6）大腔。
3.根据权利要求1所述的一种臂架快速避障及一键自复位系统，其特征在于：所述举升控制阀（1）为三位四通电磁阀；举升控制阀（1）T1油口回油，举升控制阀（1）P1油口进高压油，举升控制阀（1）B1油口连接举升油缸（7）小腔，举升控制阀（1）A1油口连接举升油缸（7）大腔。
4.根据权利要求1所述的一种臂架快速避障及一键自复位系统，其特征在于：所述快速起升阀（3）为二位三通换向阀，快速起升阀（3）T3油口回油，快速起升阀（3）A3油口连接举升油缸（7）小腔。
5.根据权利要求1所述的一种臂架快速避障及一键自复位系统，其特征在于：所述复位阀（4）为二位四通电磁换向阀；复位阀（4）T4油口回油，复位阀（4）P4油口连接举升油缸（7）大腔，复位阀（4）B4油口连接摆动油缸（6）小腔，复位阀（4）A4油口连接摆动油缸（6）大腔。
6.一种臂架快速避障及一键自复位方法，采用权利要求1至5任一一种臂架快速避障及一键自复位系统，其特征在于：
包括如下步骤，
低位清洗工况下作业时，柔性臂架（8）方向和车辆行驶方向保持90度垂直；此时摆动油缸（6）未完全收到位，摆动油缸（6）留有行程裕度，举升油缸（7）全部缩回；
当遇到障碍物时，柔性臂架（8）被迫后摆，摆动油缸（6）大腔压力增大触发油液传递阀（5）换向；摆动油缸（6）大腔油液经油液传递阀（5）进入举升油缸（7）大腔；举升油缸（7）大腔压力升高触发快速起升阀（3）换向，举升油缸（7）小腔压力卸荷，从而使举升油缸（7）快速升起避开障碍物；
在操作人员确认柔性臂架（8）已避开障碍物后，一键操作复位阀（4），复位阀（4）得电换向，举升油缸（7）在重力作用下下降回位，举升油缸（7）大腔的油液经复位阀（4）流回摆动油缸（6）大腔使摆动油缸（6）复位，柔性臂架（8）回到原先的姿态继续作业。
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