CN204870955U - 混合臂高空作业车底盘调平系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种混合臂高空作业车底盘调平系统，垂直油缸和水平油缸通过八联电磁换向阀、溢流阀、调速阀与油箱连通，双轴倾角传感器安装在副车架上；在副车架支腿箱的侧面各安装一个水平伸到位检测开关，在副车架支腿箱的下面各安装一个水平缩到位检测开关，在垂直油缸的安装板上各安装一个垂直缩到位检测开关，在轮胎上方的安装板上各安装一个轮胎离地检测开关，在水平支腿的端部各安装一个垂直触地检测开关；八联电磁换向阀、调速阀、双轴倾角传感器和检测开关与PLC控制器连接。底盘调平由自动控制代替人工手动控制，通过检测开关、八联电磁换向阀、PLC控制器等驱动调平机构使底盘实时调平，即提高了调平效率，也提高了调平精度。

Description

混合臂高空作业车底盘调平系统

技术领域

本实用新型涉及一种底盘调平系统，尤其涉及一种混合臂高空作业车底盘调平系统。

背景技术

目前，国内高空作业车的底盘调平主要采用手动调平，其调平原理为：首先将作业车的水平支腿伸出，然后再将垂直油缸伸出直至油缸全部伸出，且轮胎离地；这时操作人员根据水平仪内气泡的方向操作手柄调整相应的垂直油缸，直至将底盘调整至操作人员认为水平的位置，这样操作不仅速度慢，而且底盘的水平精度也不高。随着高空作业车作业高度的不断提高，尤其是大高度混合臂高空车的出现，传统的手动调平方式已不能适应底盘的调平需要，迫切需要一种自动的底盘调平方式，即可以提高调平效率，也可以提高调平精度。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种混合臂高空作业车底盘调平系统，底盘调平由自动控制取代人工手动操作，提高了调平效率和精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种混合臂高空作业车底盘调平系统，包括底盘、副车架、水平支腿、垂直油缸和水平油缸，副车架安装在底盘上，水平支腿安装在副车架内；水平油缸一端与副车架连接，另一端与水平支腿连接，垂直油缸安装在水平支腿外侧一端，还包括溢流阀、调速阀、液压阻尼孔、八联电磁换向阀、双轴倾角传感器、检测开关和PLC控制器，油箱出油口与溢流阀、调速阀的进油口连通，溢流阀出油口与油箱回油口连通，调速阀的回油口通过液压阻尼孔与油箱回油口连通；

八联电磁换向阀包括左前水平电磁换向阀、左后水平电磁换向阀、右前水平电磁换向阀、右后水平电磁换向阀、左前垂直电磁换向阀、左后垂直电磁换向阀、右前垂直电磁换向阀、右后垂直电磁换向阀，

左前水平油缸、左后水平油缸、右前水平油缸、右后水平油缸、左前垂直油缸、左后垂直油缸、右前垂直油缸、右后垂直油缸，分别通过左前水平电磁换向阀、左后水平电磁换向阀、右前水平电磁换向阀、右后水平电磁换向阀、左前垂直电磁换向阀、左后垂直电磁换向阀、右前垂直电磁换向阀、右后垂直电磁换向阀与油箱连通；

溢流阀、调速阀、液压阻尼孔和八联电磁换向阀集成为一个液压阀块，安装在副车架上；

双轴倾角传感器安装在副车架上，PLC控制器安装在副车架侧面的电控箱内；

在副车架四个支腿箱的侧面各安装一个水平伸到位检测开关，在副车架四个支腿箱的下面各安装一个水平缩到位检测开关，在四个垂直油缸的安装板上各安装一个垂直缩到位检测开关，在左右轮胎上方的安装板上各安装一个轮胎离地检测开关，在四个水平支腿的端部各安装一个垂直触地检测开关；

八联电磁换向阀、调速阀、双轴倾角传感器和检测开关与PLC控制器连接。

进一步的，还包括液压锁，在左前垂直油缸与左前垂直电磁换向阀之间的油路上、左后垂直油缸与左后垂直电磁换向阀之间的油路上、右前垂直油缸与右前垂直电磁换向阀之间的油路上、右后垂直油缸与右后垂直电磁换向阀之间的油路上各设置一个液压锁。

进一步的，还包括流量调节器，在左前垂直油缸与左前垂直电磁换向阀之间的油路上、左后垂直油缸与左后垂直电磁换向阀之间的油路上、右前垂直油缸与右前垂直电磁换向阀之间的油路上、右后垂直油缸与右后垂直电磁换向阀之间的油路上各设置一个流量调节器。

本实用新型的有益效果是：底盘调平由自动控制代替人工手动控制，通过检测开关、八联电磁换向阀、PLC控制器等驱动调平机构使底盘实时调平，即提高了调平效率，也提高了调平精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的液压系统图；

图3为本实用新型调平原理示意图；

图中：1、底盘，2、水平支腿，3、副车架，4、垂直油缸，5、水平油缸，6、溢流阀，7、调速阀，8、液压阻尼孔，9、八联电磁换向阀，A1、左前水平电磁换向阀，A2、左后水平电磁换向阀，A3、右前水平电磁换向阀，A4、右后水平电磁换向阀，A5、左前垂直电磁换向阀，A6、左后垂直电磁换向阀，A7、右前垂直电磁换向阀，A8、右后垂直电磁换向阀，10、液压锁，11、流量调节器，12、双轴倾角传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本混合臂高空作业车底盘调平系统，包括底盘1、副车架3、水平支腿2、垂直油缸4和水平油缸5，副车架3安装在底盘1上，水平支腿2安装在副车架3内；水平油缸5一端与副车架3连接，另一端与水平支腿2连接，垂直油缸4安装在水平支腿2外侧一端，当水平油缸5伸缩时会带动水平支腿2在副车架3内滑动，同时垂直油缸4也会随水平支腿2的滑动而随动；还包括用来设定系统安全压力的溢流阀6、用来调整压力油进入电磁换向阀流量，多余流量会流回油箱的调速阀7、用来当停止操作时，将残存在阀块中液压油的压力释放，保证整机安全的液压阻尼孔8、八联电磁换向阀9、双轴倾角传感器12、检测开关和PLC控制器，油箱出油口P与溢流阀6、调速阀7的进油口连通，溢流阀6出油口与油箱回油口T连通，调速阀7的回油口通过液压阻尼孔8与油箱回油口T连通；

八联电磁换向阀9包括左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4、左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8，

左前水平油缸、左后水平油缸、右前水平油缸、右后水平油缸、左前垂直油缸、左后垂直油缸、右前垂直油缸、右后垂直油缸，分别通过左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4、左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8与油箱连通；

溢流阀6、调速阀7、液压阻尼孔8和八联电磁换向阀9集成为一个液压阀块，安装在副车架3上；双轴倾角传感器12安装在副车架3上，PLC控制器安装在副车架3侧面的电控箱内；

在副车架3四个支腿箱的侧面各安装一个水平伸到位检测开关，用于检测水平支腿2是否伸到位；在副车架3四个支腿箱的下面各安装一个水平缩到位检测开关，用于检测水平支腿2是否缩到位；在四个垂直油缸4的安装板上各安装一个垂直缩到位检测开关，用于检测垂直油缸4是否缩到位；在左右轮胎上方的安装板上各安装一个轮胎离地检测开关，用于检测底盘1两侧的轮胎是否离地；在四个水平支腿2的端部各安装一个垂直触地检测开关；用于检测垂直油缸4是否触地；八联电磁换向阀9、调速阀7、双轴倾角传感器12和检测开关与PLC控制器连接。

为了封闭垂直油缸4内的液压油，防止由于液压软管爆裂引起安全事故的液压锁10，在左前垂直油缸与左前垂直电磁换向阀A5之间的油路上、左后垂直油缸与左后垂直电磁换向阀A6之间的油路上、右前垂直油缸与右前垂直电磁换向阀A7之间的油路上、右后垂直油缸与右后垂直电磁换向阀A8之间的油路上各设置一个液压锁10。

为了调节通往每个垂直油缸4的流量，保证将系统流量尽可能平均分配到每个垂直油缸4的流量调节器11，在左前垂直油缸与左前垂直电磁换向阀A5之间的油路上、左后垂直油缸与左后垂直电磁换向阀A6之间的油路上、右前垂直油缸与右前垂直电磁换向阀A7之间的油路上、右后垂直油缸与右后垂直电磁换向阀A8之间的油路上各设置一个流量调节器11。

当操作人员启动底盘调平按钮时，系统会自动按照PLC控制器预先设定的程序进行如下操作：PLC控制器会发出指令给左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4和调速阀7，左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4得到命令后由中位切换至上位，调速阀7的开口按程序设置为最大，压力油通过调速阀7、左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4进入水平油缸5的无杆腔，推动水平油缸5向外伸出，同时带动水平支腿2也向外伸出；

在水平油缸5伸出过程中，若碰到安装在副车架3四个支腿箱侧面的水平伸到位检测开关，水平油缸5会自动停止动作，并将检测信号传递给PLC控制器。例如：当左前水平支腿2碰到检测开关时，该检测开关动作，将信号传递给PLC控制器，PLC控制器根据预先设定的程序停止向相应的左前水平电磁换向阀A1发出指令，左前水平电磁换向阀A1由上位换向到中位，压力油被切断，相应的水平油缸5停止动作；依次类推，当水平伸到位检测开关全部动作时，表明水平支腿2已全部伸出到位，此时PLC控制器会按照预先设定的程序进行下一步的动作；

通往水平油缸5的压力油被切断后，PLC控制器会发出指令给左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8和调速阀7，左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8得到命令后由中位切换至上位，调速阀7的开口按程序设置为最大，压力油通过调速阀7、左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8、流量调节器11和液压锁10进入垂直油缸4的无杆腔，推动垂直油缸4向下伸出，即底盘1在垂直油缸4的推动下向上升起，此时安装在四个水平支腿2端部的垂直触地检测开关全部动作，并将检测的信号发给PLC控制器；在底盘1上升过程中，轮胎会在自身重力作用下下沉，当轮胎的下沉引起安装在左右轮胎上方安装板上两个轮胎离地检测开关动作时，表明底盘1左右两侧的轮胎已经离地，在这两个检测开关动作的同时，两个轮胎离地检测开关的信号也发送给PLC控制器，PLC控制器在接收到轮胎离地检测开关和垂直触地检测开关的信号后会进行下一步的动作；

此时，PLC控制器会发出指令将调速阀7的开口设置为最大开口的一半，并根据双轴倾角传感器12测出的水平倾角判断出底盘1四个支撑点的高低，找出最高点，按照“只升不降”的原则，采用升调平技术，把最高支撑点相邻的其余2个支撑点升高至与最高点处于同一水平面的位置，当双轴倾角传感器12测出的角度小于0.2°时，PLC控制器会发出信号把最后一个支撑点也升高至与最高支撑点一样的高度，直到PLC控制器接收到四个垂直触地检测开关的全部触地信号后，调平结束。

调平过程结束需要收车时，按下自动收车键，PLC控制器会按照预先设定的程序进行如下操作：PLC控制器会发出指令给左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8和调速阀7，左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8得到命令后由中位切换至下位，调速阀7的开口按程序设置为最大，压力油通过调速阀7、左前垂直电磁换向阀A5、左后垂直电磁换向阀A6、右前垂直电磁换向阀A7、右后垂直电磁换向阀A8和液压锁10进入垂直油缸4的有杆腔，推动垂直油缸4向上缩回，即底盘1在垂直油缸4的推动下向地面下降；

在底盘1下降过程中，轮胎离地检测开关，垂直缩到位检测开关依次全部动作后，表明底盘1左右两侧的轮胎已经着地，且垂直油缸4已全部回缩到位。PLC控制器检测到垂直缩到位检测开关和轮胎离地检测开关发出的信号后，会按照预先设定的程序发出指令给左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4和调速阀7，左前水平电磁换向阀A1、左后水平电磁换向阀A2、右前水平电磁换向阀A3、右后水平电磁换向阀A4得到命令后由中位切换至下位，调速阀7的开口按程序设置为最大，压力油通过调速阀7进入水平油缸5的有杆腔，推动水平油缸5向内缩回，同时带动水平支腿2也向内缩回；在水平油缸5缩回过程中，水平缩到位检测开关依次全部动作后，表明水平支腿2已全部缩回，表明收车动作全部结束。

如图3所示，双轴倾角传感器12的X轴或Y轴与副车架3四条垂直支腿中一条相邻支腿的连线平行安装，并安装在副车架3刚性较强的位置，通过与每个垂直支腿支撑点的倾斜角度、极性和距离可以判断出四条垂直支腿中的最高点，以及其余两个相邻垂直支腿支撑点与最高点的距离，根据三点决定一个平面的原理，当底盘1水平后，最后一个支撑点随动向下伸出，直至触地检测开关动作为止。最高支撑点的位置是按下列方法确定的：当双轴倾角传感器12检测的Y1-Y2方向角度值为“+”时，表示Y1方向支撑点为高；Y1-Y2方向角度值为“-”时，表示Y2方向支撑点为高。同理X1-X2方向角度值为“+”时，表示X1方向支撑点为高；X1-X2方向角度值为“-”时，表示X2方向支撑点为高。由此可判断，当Y1-Y2角度值为“-”，X1-X2为角度值为“+”时，支撑点D3为最高点；依次类推，当Y1-Y2角度值为“-”，X1-X2为角度值为“-”时，支撑点D4为最高点；当Y1-Y2角度值为“+”，X1-X2为角度值为“-”时，支撑点D2为最高点；当Y1-Y2角度值为“+”，X1-X2为角度值为“+”，支撑点D1为最高点。若双轴倾角传感器12的X轴和Y轴输出角度值小于0.2°时，则可认为副车架3已处于水平状态。

根据双轴倾角传感器12测出的角度判断出四个支撑点的高低，找出最高点后，按照“只升不降”的原则，采用升调平技术，把最高支撑点相邻的其余两个支撑点升高至与最高点处于同一水平面的位置，当双轴倾角传感器12测出的角度小于0.2°时，PLC控制器会发出信号把最后一个支撑点也升高至与最高支撑点一样的高度，直到PLC控制器接收到垂直触地检测开关信号后，调平结束。

实施例：如图3所示，双轴倾角传感器12判断出最高支撑点D1，相邻两低支撑点D2和D3，双轴倾角传感器12测出的Y1-Y2方向倾角为α，X1-X2方向倾角为β，支撑点D1与支撑点D2之间的距离为L1，支撑点D1与支撑点D3之间的距离为L2，按照升调平方法，则支撑点D2需要升高的高度h1=L1*sinα，支撑点D3需要升高的高度h2=L2*sinβ；PLC控制器会用预存的公式计算出支撑点D2和D3升高h1和h2时所需要的脉冲数n1和n2，计算公式为：脉冲数n=hΔT，式中:h表示需要升高的高度，单位为mm，ΔT是产生1mm位移的固定脉冲，可以用实验方法测出支撑点升高1mm需要的时间。PLC控制器会编程控制加于电磁换向阀的脉冲个数，通过液压系统驱动调平机构，从而控制相应垂直油缸升高的高度，达到调平目的。

Claims (3)

1.一种混合臂高空作业车底盘调平系统，包括底盘（1）、副车架（3）、水平支腿（2）、垂直油缸（4）和水平油缸（5），副车架（3）安装在底盘（1）上，水平支腿（2）安装在副车架（3）内；水平油缸（5）一端与副车架（3）连接，另一端与水平支腿（2）连接，垂直油缸（4）安装在水平支腿（2）外侧一端，其特征在于，

还包括溢流阀（6）、调速阀（7）、液压阻尼孔（8）、八联电磁换向阀（9）、双轴倾角传感器（12）、检测开关和PLC控制器，油箱出油口（P）与溢流阀（6）、调速阀（7）的进油口连通，溢流阀（6）出油口与油箱回油口（T）连通，调速阀（7）的回油口通过液压阻尼孔（8）与油箱回油口（T）连通；

八联电磁换向阀（9）包括左前水平电磁换向阀（A1）、左后水平电磁换向阀（A2）、右前水平电磁换向阀（A3）、右后水平电磁换向阀（A4）、左前垂直电磁换向阀（A5）、左后垂直电磁换向阀（A6）、右前垂直电磁换向阀（A7）、右后垂直电磁换向阀（A8），

左前水平油缸、左后水平油缸、右前水平油缸、右后水平油缸、左前垂直油缸、左后垂直油缸、右前垂直油缸、右后垂直油缸，分别通过左前水平电磁换向阀（A1）、左后水平电磁换向阀（A2）、右前水平电磁换向阀（A3）、右后水平电磁换向阀（A4）、左前垂直电磁换向阀（A5）、左后垂直电磁换向阀（A6）、右前垂直电磁换向阀（A7）、右后垂直电磁换向阀（A8）与油箱连通；

溢流阀（6）、调速阀（7）、液压阻尼孔（8）和八联电磁换向阀（9）集成为一个液压阀块，安装在副车架（3）上；

双轴倾角传感器（12）安装在副车架（3）上，PLC控制器安装在副车架（3）侧面的电控箱内；

在副车架（3）四个支腿箱的侧面各安装一个水平伸到位检测开关，在副车架（3）四个支腿箱的下面各安装一个水平缩到位检测开关，在四个垂直油缸（4）的安装板上各安装一个垂直缩到位检测开关，在左右轮胎上方的安装板上各安装一个轮胎离地检测开关，在四个水平支腿（2）的端部各安装一个垂直触地检测开关；

八联电磁换向阀（9）、调速阀（7）、双轴倾角传感器（12）和检测开关与PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种混合臂高空作业车底盘调平系统，其特征在于，还包括液压锁（10），在左前垂直油缸与左前垂直电磁换向阀（A5）之间的油路上、左后垂直油缸与左后垂直电磁换向阀（A6）之间的油路上、右前垂直油缸与右前垂直电磁换向阀（A7）之间的油路上、右后垂直油缸与右后垂直电磁换向阀（A8）之间的油路上各设置一个液压锁（10）。

3.根据权利要求1所述的一种混合臂高空作业车底盘调平系统，其特征在于，还包括流量调节器（11），在左前垂直油缸与左前垂直电磁换向阀（A5）之间的油路上、左后垂直油缸与左后垂直电磁换向阀（A6）之间的油路上、右前垂直油缸与右前垂直电磁换向阀（A7）之间的油路上、右后垂直油缸与右后垂直电磁换向阀（A8）之间的油路上各设置一个流量调节器（11）。