CN117759592A - 高空作业平台及其液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高空作业平台及其液压控制系统，液压控制系统包括共用流量卸荷阀以及并联设置的飞臂控制阀和平台控制阀，共用流量卸荷阀包括用于控制阀口开度的第一液控端和第二液控端，飞臂控制阀的飞臂阀LS油口与平台控制阀的平台阀LS油口彼此连通并连接至所述第一液控端，飞臂控制阀和平台控制阀的进油口连接至第二液控端。在本申请的高空作业平台及其液压控制系统中，功能泵可根据飞臂和平台负载调节输出压力和流量，实现负载敏感控制。平台控制阀和飞臂控制阀共用一个流量卸荷阀，减少阀件的使用，也简化了液压原理，节省了成本。在两个控制阀内分别设置截止阀，可在阀芯卡滞时，切断该控制阀动作，但不影响另一控制阀动作，提高安全性。

Description

高空作业平台及其液压控制系统

技术领域

本申请属于高空作业技术领域，具体地，涉及一种高空作业平台及其液压控制系统。

背景技术

一些高空作业平台配备有伸缩飞臂，因而其液压控制系统通常需要设置飞臂控制阀和平台控制阀共两个阀组来分别控制飞臂和平台动作。现有技术中多使用恒压系统来控制飞臂和平台动作，恒压系统压力稳定，系统冲击较小，但能耗相对较高，无法满足当前液压系统节能的发展趋势。

同时，现有的液压控制系统中，当平台控制阀某个阀芯卡滞切断平台卸荷阀电流后，飞臂控制阀所有动作也将无法操作，无法实现应急功能，存在一定的安全风险。

发明内容

本申请的目的是提供一种高空作业平台及其液压控制系统，以简化液压控制原理，节省成本。

为了实现上述目的，本申请一方面提供一种高空作业平台的液压控制系统，所述液压控制系统包括共用流量卸荷阀以及并联设置的飞臂控制阀和平台控制阀，所述共用流量卸荷阀包括用于控制阀口开度的第一液控端和第二液控端，所述飞臂控制阀的飞臂阀LS油口与所述平台控制阀的平台阀LS油口彼此连通并连接至所述第一液控端，所述飞臂控制阀和所述平台控制阀的进油口连接至所述第二液控端。

在一些实施方式中，所述飞臂控制阀包括：

多个飞臂工作联；

飞臂阀进油口，通过飞臂内供油油路连接至各个所述飞臂工作联；

飞臂截止阀，设置在所述飞臂内供油油路中。

在一些实施方式中，所述平台控制阀包括：

多个平台工作联；

平台阀进油口，通过平台内供油油路连接至各个所述平台工作联；

平台截止阀，设置在所述平台内供油油路中。

在一些实施方式中，所述飞臂截止阀和所述平台截止阀为电磁开关阀，所述液压控制系统包括控制器，被配置为：

确定所述飞臂控制阀内阀芯卡滞；

控制所述飞臂截止阀，截断各个所述飞臂工作联的供油；

确定所述平台控制阀内阀芯卡滞；

控制所述平台截止阀，截断各个所述平台工作联的供油。

在一些实施方式中，所述共用流量卸荷阀的所述第一液控端为设有压缩弹簧的弹簧液控端。

在一些实施方式中，所述共用流量卸荷阀集成于所述飞臂控制阀内。

在一些实施方式中，所述液压控制系统还包括功能泵和主控制阀，所述功能泵包括变量泵和用于控制所述变量泵且具有控制阀LS口的负载敏感控制阀，所述主控制阀包括：

主进油口，与所述变量泵的泵油出口相连；

主换向阀，一侧的进油口与所述主进油口之间的阀内进油油路中设有补偿器，所述主换向阀另一侧的出油口包括第一出油口，所述飞臂控制阀的飞臂阀进油口和所述平台控制阀的平台阀进油口并联连接于所述第一出油口，所述主换向阀的端部先导控制油路中设有减压阀；

LS反馈油路，连接在所述控制阀LS口与所述主换向阀的出油口之间；

其中，所述补偿器的一端控制油口设有压缩弹簧并连接所述LS反馈油路，且另一端控制油口连接所述主换向阀的进油口。

在一些实施方式中，所述主换向阀的出油口还包括第二出油口，所述第一出油口和所述第二出油口通过梭阀比较后连接至所述LS反馈油路。

在一些实施方式中，所述减压阀为电比例减压阀。

本申请第二方面提供一种高空作业平台，所述高空作业平台包括上述的高空作业平台的液压控制系统。

在本申请的高空作业平台及其液压控制系统中，平台控制阀和飞臂控制阀共用一个流量卸荷阀，减少阀件的使用，也简化了液压原理，节省了成本。供给平台控制阀和飞臂控制阀的流量超量时，可通过共用流量卸荷阀卸荷，同时不影响对各个工作联的正常供油。在两个控制阀的LS油口互通的基础上，还可在两个控制阀内分别设置截止阀，当任一控制阀内存在阀芯卡滞时，可控制切断该控制阀动作，但不会影响另一个控制阀的动作，以保证操作人员能够回到安全位置，提高了设备安全性。

本申请实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施方式，但并不构成对本申请实施方式的限制。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。在附图中：

图1为现有技术的高空作业平台的液压控制系统的液压原理图；

图2为根据本申请的具体实施方式的高空作业平台的液压控制系统的液压原理图；和

图3为图2中的主控制阀的组成结构示意图。

附图标记说明

1 变量泵 2 主控制阀

3 飞臂控制阀 4 共用流量卸荷阀

5 飞臂截止阀 6 平台控制阀

7 平台截止阀 8 飞臂调平油缸

9 飞臂变幅油缸 10 飞臂伸缩油缸

11 负载敏感控制阀 12 平台调平油缸

13 摆动缸 20 主换向阀

21 补偿器 22 减压阀

23 梭阀 LS0 控制阀LS口

LS1飞臂阀LS油口 LS2 平台阀LS油口

P0 泵油出口 P 主进油口

P1 飞臂阀进油口 P2 平台阀进油口

A 第一出油口 B 第二出油口

具体实施方式

以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。

下面参考附图描述根据本申请的高空作业平台及其液压控制系统。

如图1所示，现有的高空作业平台的液压控制系统中，液压泵输出的液压油经过换向控制阀后，进入飞臂控制阀3和平台控制阀6，飞臂控制阀3控制飞臂变幅、飞臂伸缩和飞臂调平动作，平台控制阀6控制平台调平和摆动动作。当操作飞臂和平台动作时，换向控制阀得电，换向控制阀的输出口的压力传递到功能泵的LS油口，功能泵的负载敏感控制阀两端压力一致，负载敏感阀始终处于右位，因此功能泵始终处于压力切断状态，压力保持在压力切断阀设定的压力值，此时整个液压系统属于恒压状态。当平台控制阀6的某个阀芯卡滞，切断平台控制阀6中的平台卸荷阀电流后，换向控制阀的输出口的油液均卸荷，使得飞臂控制阀3的所有动作也将无法操作，无法实现应急功能，存在一定的安全风险。

为此，本申请针对性开发了一种高空作业平台的新型液压控制系统，所述液压控制系统包括共用流量卸荷阀4以及并联设置的飞臂控制阀3和平台控制阀6，共用流量卸荷阀4包括用于控制阀口开度的第一液控端和第二液控端，飞臂控制阀3的飞臂阀LS油口LS1与平台控制阀6的平台阀LS油口LS2彼此连通并连接至第一液控端，飞臂控制阀3和平台控制阀6的进油口连接至第二液控端。

本申请充分考虑了高空作业平台的实际工况，将平台控制阀6的LS信号引入飞臂控制阀3，共用飞臂控制阀3上的流量卸荷阀，从而简化了平台控制阀原理，减少了一个卸荷阀，节约了成本。

在本实施方式中，共用流量卸荷阀4的第一液控端为设有压缩弹簧的弹簧液控端。这样，在将飞臂阀LS油口LS1与平台阀LS油口LS2彼此连通并连接到共用流量卸荷阀4的一个液控端，另一液控端连接飞臂阀进油口P1、平台阀进油口P2时，主控制阀2的第一出油口A的流量大于飞臂和平台所需时，飞臂阀进油口P1、平台阀进油口P2的压力将大于飞臂阀LS油口LS1与平台阀LS油口LS2的压力，且二者之间的压差大于第一液控端的压缩弹簧的弹簧压力，使得共用流量卸荷阀4导通卸荷，直至超出流量卸荷，卸荷阀两端的液控压力重新平衡。

图2的液压系统中还在共用流量卸荷阀4旁设有溢流阀。本领域技术人员公知的是，卸荷阀与溢流阀均为常闭阀，前者的阀芯仅需小压力即可大阀口开度地打开，后者的阀芯需要大压力方才打开。可见，在主控制阀2的第一出油口A的流量过大时，多余流量将小压力打开卸荷阀卸荷，而不影响第一出油口A的流量正常供给各个工作联。溢流阀仅为提升系统安全可靠性，在故障导致第一出油口A的流量过大时，将开启溢流，以保障系统安全。

进一步的，本实施方式中的飞臂控制阀3包括：

多个飞臂工作联；

飞臂阀进油口P1，通过飞臂内供油油路连接至各个飞臂工作联；

飞臂截止阀5，设置在飞臂内供油油路中。

同理，平台控制阀6包括：

多个平台工作联；

平台阀进油口P2，通过平台内供油油路连接至各个平台工作联；

平台截止阀7，设置在平台内供油油路中。

在本实施方式中，通过增设两个截止阀，可实现飞臂动作和平台动作的相互独立。当飞臂控制阀3或平台控制阀6因阀芯卡滞而切断本控制阀动作后，不会影响另一个控制阀的动作，保证了整车的应急功能，提高了设备安全性。

在此基础上，为便于控制，飞臂截止阀5和平台截止阀7采用电磁开关阀，本实施方式的液压控制系统还包括控制器，被配置为：

确定飞臂控制阀3内阀芯卡滞；

控制飞臂截止阀5，截断各个飞臂工作联的供油；

确定平台控制阀6内阀芯卡滞；

控制平台截止阀7，截断各个平台工作联的供油。

通过上述电控设置，可保证应急功能，一个控制阀内存在阀芯卡滞时，关闭该控制阀的阀内供油油路中的截止阀，截止供油，则不至于影响到另一控制阀的相关动作的进行。

在本实施方式中，共用流量卸荷阀4集成于飞臂控制阀3内，如图2所示。当然此处仅为举例，共用流量卸荷阀4也可集成于平台控制阀6内。

此外，本申请的液压控制系统还包括功能泵和主控制阀2，参见图2、图3。其中，功能泵包括变量泵1和用于控制变量泵1且具有控制阀LS口LS0的负载敏感控制阀11，主控制阀2包括：

主进油口P，与变量泵1的泵油出口P0相连；

主换向阀20，一侧的进油口与主进油口P之间的阀内进油油路中设有补偿器21，主换向阀20另一侧的出油口包括第一出油口A，飞臂控制阀3的飞臂阀进油口P1和平台控制阀6的平台阀进油口P2并联连接于第一出油口A，主换向阀20的端部先导控制油路中设有减压阀22；

LS反馈油路，连接在控制阀LS口LS0与主换向阀20的出油口之间；

其中，补偿器21的一端控制油口设有压缩弹簧并连接LS反馈油路，且另一端控制油口连接主换向阀20的进油口。

可见，本申请的液压控制系统为节能的负载敏感液压控制系统，功能泵可根据负载调节输出压力和流量，实现负载敏感控制，以下将具体阐述。其中，主换向阀20的出油口还可包括第二出油口B，第一出油口A和第二出油口B通过梭阀23比较后连接至LS反馈油路，第二出油口B可供油至其他工作属具等。

如图3所示，减压阀22采用了电比例减压阀，以方便调节控制。具体地，当减压阀22的电磁铁得电后，主换向阀20的端部先导控制油路导通，推动换向阀阀芯，使主换向阀20换向，此时主进油口P的高压油通过主换向阀20从第一出油口A、第二出油口B流出。同时，主进油口P的高压油进入补偿器21，而第一出油口A、第二出油口B的负载压力通过梭阀23的压力比较后，压力较大者沿LS反馈油路反馈至负载敏感控制阀11的控制阀LS口LS0。同时，LS反馈油路的反馈压力油液进入补偿器21的端部弹簧腔，而补偿器21的另一端控制腔连接主换向阀20的进油口，因此补偿器21两端的压力进行平衡，即负载反馈压力和压缩弹簧力之和与主换向阀20的进油口压力相平衡，因此主换向阀20的进出油两端压差为预设的压缩弹簧的弹簧力大小。而弹簧力大小近似恒定，根据流量计算公式，在阀芯压差恒定的情况下，通过主换向阀20的流量大小只与阀芯开口相关，也就是与减压阀22的电磁铁的通过电流大小相关，而与主进油口P压力和负载压力无关。

可见，功能泵的负载敏感控制阀11工作时，根据LS反馈油路的反馈压力，变量泵1将输出比主控制阀2的第一出油口A的压力大一个固定值的压力，该固定值即负载敏感控制阀11端部的压缩弹簧的弹簧力。同时，可通过调节主控制阀2的电比例减压阀的电流大小，可调节流向飞臂控制阀3和平台控制阀6的液压流量大小，也即功能泵可根据飞臂调平负载调节输出压力和流量，实现负载敏感控制。

上述高空作业平台的液压控制系统可应用于配备伸缩飞臂的高空作业平台中，控制原理更简单，可减少液压元件的使用，可实现飞臂动作和平台动作的相互独立，保证整车的应急功能，提高设备安全性。

参见图2，具体的，在执行飞臂动作时，待机状态下，主控制阀2中的减压阀22的线圈得电，输出小电流，其余线圈不得电。变量泵1输出的液压油通过共用流量卸荷阀4后低压卸荷，保证飞臂和平台动作的响应性以及预热液压油，变量泵1低压小流量工作。

当操作飞臂调平下降动作时，飞臂控制阀3的飞臂调平联线圈、飞臂截止阀5的线圈、减压阀22的线圈均得电，其余线圈不得电；变量泵1输出的液压油通过主控制阀2后到达飞臂控制阀3，经过飞臂截止阀5后到达飞臂调平联的A1口，推动飞臂调平油缸8缩回，实现飞臂调平下降功能。通常设置减压阀22的线圈电流值对应的输出流量要大于飞臂调平下降需求的流量，多余的流量通过飞臂控制阀3内的共用流量卸荷阀4卸荷，因此飞臂控制阀3的飞臂阀进油口P1的压力只比飞臂控制阀3的负载反馈口(即飞臂阀LS油口LS1)压力大一个固定值，不会因流量过大而溢流，避免飞臂阀进油口P1压力过大，而主控制阀2的第一出油口A压力与飞臂阀进油口P1压力相当，第一出油口A压力经主控制阀内部的LS反馈油路后到达变量泵1的LS口(即控制阀LS口LS0)，变量泵1的负载敏感控制阀11工作，变量泵1输出比第一出油口A压力大一个固定值的压力，也即变量泵1根据飞臂调平负载调节输出压力和流量，实现负载敏感控制。相应的，飞臂调平上升、飞臂变幅油缸9的飞臂变幅、飞臂伸缩油缸10的飞臂伸缩功能动作原理类似。

执行平台动作时，当操控平台调平油缸12执行平台调平下降动作时，平台控制阀6的平台调平联线圈、平台截止阀7的线圈、减压阀22的线圈均得电，其余线圈不得电；变量泵1输出的液压油通过主控制阀2后到达平台控制阀6，经过平台截止阀7后到达平台调平联的A1口，推动平台调平油缸12缩回，实现平台调平下降功能。通常设置减压阀22的线圈电流值对应的输出流量要大于平台调平下降需求的流量，由于平台控制阀6和飞臂控制阀3之间的LS管路相互连接，多余的流量会通过飞臂控制阀3内的共用流量卸荷阀4卸荷，因此平台阀进油口P2的压力只比平台控制阀6的负载反馈口(即平台阀LS油口LS2)的压力大一个固定值，不会因流量过大而溢流，避免平台阀LS油口LS2压力过大，而主控制阀2的第一出油口A压力与平台阀LS油口LS2压力相当，主控制阀2的第一出油口A压力经主控制阀内的LS反馈油路后到达变量泵1的控制阀LS口LS0，变量泵1的负载敏感控制阀11工作，变量泵1输出比主控制阀2的第一出油口A压力大一个固定值的压力，也即变量泵1根据平台调平负载调节输出压力和流量，实现负载敏感控制；平台调平上升、操控摆动缸13实现摆动功能动作原理类似。

当系统检测到平台控制阀6的某个阀芯卡滞时，平台截止阀7的线圈失电，平台动作切断，飞臂动作不会受平台切断影响；当系统检测到飞臂控制阀3的某个阀芯卡滞时，飞臂截止阀5的线圈失电，飞臂动作切断，平台动作不会受飞臂切断影响。平台和飞臂切断功能，保证了平台控制阀或飞臂控制阀因阀芯卡滞而切断本控制阀动作后，另一个控制阀也能正常动作，保证操作人员能够回到安全位置，提高了设备的安全性。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括共用流量卸荷阀(4)以及并联设置的飞臂控制阀(3)和平台控制阀(6)，所述共用流量卸荷阀(4)包括用于控制阀口开度的第一液控端和第二液控端，所述飞臂控制阀(3)的飞臂阀LS油口(LS1)与所述平台控制阀(6)的平台阀LS油口(LS2)彼此连通并连接至所述第一液控端，所述飞臂控制阀(3)和所述平台控制阀(6)的进油口连接至所述第二液控端。

2.根据权利要求1所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述飞臂控制阀(3)包括：

多个飞臂工作联；

飞臂阀进油口(P1)，通过飞臂内供油油路连接至各个所述飞臂工作联；

飞臂截止阀(5)，设置在所述飞臂内供油油路中。

3.根据权利要求2所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述平台控制阀(6)包括：

多个平台工作联；

平台阀进油口(P2)，通过平台内供油油路连接至各个所述平台工作联；

平台截止阀(7)，设置在所述平台内供油油路中。

4.根据权利要求3所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述飞臂截止阀(5)和所述平台截止阀(7)为电磁开关阀，所述液压控制系统包括控制器，被配置为：

确定所述飞臂控制阀(3)内阀芯卡滞；

控制所述飞臂截止阀(5)，截断各个所述飞臂工作联的供油；

确定所述平台控制阀(6)内阀芯卡滞；

控制所述平台截止阀(7)，截断各个所述平台工作联的供油。

5.根据权利要求1所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述共用流量卸荷阀(4)的所述第一液控端为设有压缩弹簧的弹簧液控端。

6.根据权利要求1所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述共用流量卸荷阀(4)集成于所述飞臂控制阀(3)内。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括功能泵和主控制阀(2)，所述功能泵包括变量泵(1)和用于控制所述变量泵(1)且具有控制阀LS口(LS0)的负载敏感控制阀(11)，所述主控制阀(2)包括：

主进油口(P)，与所述变量泵(1)的泵油出口(P0)相连；

主换向阀(20)，一侧的进油口与所述主进油口(P)之间的阀内进油油路中设有补偿器(21)，所述主换向阀(20)另一侧的出油口包括第一出油口(A)，所述飞臂控制阀(3)的飞臂阀进油口(P1)和所述平台控制阀(6)的平台阀进油口(P2)并联连接于所述第一出油口(A)，所述主换向阀(20)的端部先导控制油路中设有减压阀(22)；

LS反馈油路，连接在所述控制阀LS口(LS0)与所述主换向阀(20)的出油口之间；

其中，所述补偿器(21)的一端控制油口设有压缩弹簧并连接所述LS反馈油路，且另一端控制油口连接所述主换向阀(20)的进油口。

8.根据权利要求7所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述主换向阀(20)的出油口还包括第二出油口(B)，所述第一出油口(A)和所述第二出油口(B)通过梭阀(23)比较后连接至所述LS反馈油路。

9.根据权利要求7所述的高空作业平台的液压控制系统，其特征在于，所述减压阀(22)为电比例减压阀。

10.一种高空作业平台，其特征在于，所述高空作业平台包括根据权利要求1～9中任意一项所述的高空作业平台的液压控制系统。