CN219865676U - 一种高空作业设备及其液压变幅系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液压变幅系统，包括变幅多路阀组和变幅油缸，变幅多路阀组内设置有起幅出油口和落幅出油口，还包括平衡阀；变幅多路阀组的起幅出油口与所述变幅油缸的无杆腔连通；所述平衡阀的进油口与所述变幅油缸的无杆腔连通，所述平衡阀的出油口同时与所述变幅油缸的有杆腔及油箱连通，所述平衡阀的先导控制油口与所述变幅多路阀组的控制油口连通。如此，由于在落幅过程中，变幅油缸的无杆腔内的部分油液进入到有杆腔内，因此，无需额外从落幅出油口中引出压力油，节省了压力油，实现了对变幅油缸的无杆腔内的油液的复用，从而能够降低变幅动作过程中的能耗，简化油路，降低成本。本实用新型还公开一种高空作业设备，其有益效果如上所述。

Description

一种高空作业设备及其液压变幅系统

技术领域

本实用新型涉及工程设备技术领域，特别涉及一种液压变幅系统。本实用新型还涉及一种高空作业设备。

背景技术

随着工程技术的发展，各式各样的工程设备已得到广泛使用。

高空作业设备，比如高空作业车等，在作业过程中，其主臂经常需要进行变幅操作，以改变物料的搬运位置。高空作业设备上安装有变幅机构，该变幅机构是高空作业设备的主要工作机构，主要用于改变高空作业设备的幅度，即改变吊钩(或抓斗)中心至高空作业设备回转中心轴线的水平距离，以适应高空作业设备在不同条件下装卸物品。变幅机构主要通过液压变幅系统运作。

目前，高空作业设备的液压变幅系统中通常同时设置有三联或多联变幅多路阀组，该变幅多路阀组主要用于对变幅油缸的有杆腔或无杆腔输入压力油等，以使变幅油缸的活塞杆伸出或缩回，进而带动高空作业设备的主臂进行起幅或落幅运动。

在现有技术中，高空作业设备的液压变幅系统中，在变幅多路阀组内特意设置有起幅出油口和落幅出油口这两种出油口，专门通过起幅出油口与变幅油缸的无杆腔连通，以便输入油液使变幅油缸的活塞杆伸出，实现主臂的起幅动作；同时专门通过落幅出油口与变幅油缸的有杆腔连通，以便输入油液使变幅油缸的活塞杆缩回，实现主臂的落幅动作。然而，由于主臂的起幅与落幅两种变幅动作，均需要变幅多路阀组分别输出压力油，导致油耗、能耗较高；同时，变幅多路阀组的起幅出油口和落幅出油口需要分别与变幅油缸连通，导致油路复杂，成本较高。

因此，如何降低变幅动作过程中的能耗，同时简化油路，降低成本，是本领域技术人员面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种液压变幅系统，能够降低变幅动作过程中的能耗，同时简化油路，降低成本。本实用新型的另一目的是提供一种高空作业设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液压变幅系统，包括变幅多路阀组和变幅油缸，所述变幅多路阀组内设置有起幅出油口和落幅出油口，还包括平衡阀；

所述变幅多路阀组的起幅出油口与所述变幅油缸的无杆腔连通；

所述平衡阀的进油口与所述变幅油缸的无杆腔连通，所述平衡阀的出油口同时与所述变幅油缸的有杆腔及油箱连通，所述平衡阀的先导控制油口与所述变幅多路阀组的控制油口连通。

优选地，还包括单向阀；

所述单向阀连接于所述变幅多路阀组的起幅出油口与所述变幅油缸的无杆腔之间，用于使油液从所述起幅出油口单向流动至所述变幅油缸的无杆腔。

优选地，所述平衡阀的控制端与外界大气连通。

优选地，所述平衡阀的控制端与油箱连通。

优选地，所述平衡阀内置有旁路单向阀，且所述旁路单向阀用于使油液从所述平衡阀的出油口单向回流至其进油口。

优选地，还包括压力补偿阀；

所述压力补偿阀的进油口与所述平衡阀的出油口连通，所述压力补偿阀的出油口同时与所述变幅油缸的有杆腔及油箱连通，所述压力补偿阀的第一控制油口与所述变幅油缸的无杆腔连通，所述压力补偿阀的第二控制油口与所述平衡阀的出油口连通。

优选地，还包括背压阀；

所述背压阀连接于所述压力补偿阀的出油口与油箱之间。

优选地，所述变幅多路阀组的落幅出油口截止。

优选地，还包括溢流阀；

所述溢流阀的进油口与所述变幅多路阀组的落幅出油口连通，所述溢流阀的出油口与油箱连通。

本实用新型还提供一种高空作业设备，包括机身和设置于所述机身上的液压变幅系统，其中，所述液压变幅系统具体为上述任一项所述的液压变幅系统。

本实用新型所提供的液压变幅系统，主要包括变幅多路阀组、变幅油缸和平衡阀。其中，变幅多路阀组内设置有起幅出油口和落幅出油口，主要用于为变幅油缸提供压力油、为平衡阀提供控制油等。变幅油缸为执行机构，主要用于通过活塞杆的伸缩运动实现高空作业设备主臂的起幅和落幅两种变幅动作，且变幅油缸的无杆腔与变幅多路阀组的起幅出油口连通。平衡阀具体连接在变幅油缸的无杆腔与油箱之间，主要起负载保持和节流作用，且平衡阀的进油口与变幅油缸的无杆腔连通，至于平衡阀的出油口，则同时与变幅油缸的有杆腔及油箱连通。重要的是，在平衡阀内开设有先导控制阀，且平衡阀的先导控制油口与变幅多路阀组的控制油口(或控制端)连通，以使变幅多路阀组的控制油口中的控制油能够进入到平衡阀的先导控制油口中，为平衡阀提供先导控制压力，将平衡阀的开口打开，使得平衡阀的进油口与出油口双向导通。

如此，在高空作业设备的起幅过程中，变幅多路阀组通过起幅出油口输出压力油直接至变幅油缸的无杆腔内，驱动变幅油缸的活塞杆逐渐伸出，实现主臂的起幅动作，同时，变幅油缸的有杆腔内的油液直接流回油箱；在高空作业设备的落幅过程中，变幅多路阀组不再通过(也无法通过)落幅出油口对变幅油缸的有杆腔输出压力油，而是仅通过控制油口对平衡阀的先导控制油口产生先导压力，使得平衡阀的开口打开且进出油口互相导通，此时，变幅油缸的无杆腔内的油液自动(以及在主臂重力的助力作用下)流出至平衡阀中，通过平衡阀的进出油口后一部分直接流回油箱，另一部分则进入到变幅油缸的有杆腔中，相当于进入变幅油缸的有杆腔内的压力油，辅助驱动活塞杆缩回，实现主臂的落幅动作。

综上所述，本实用新型所提供的液压变幅系统，由于在高空作业设备的落幅过程中，变幅油缸的无杆腔内的部分油液进入到有杆腔内，实现了对活塞杆的缩回驱动，因此，无需在落幅过程中额外从变幅多路阀组的落幅出油口中引出压力油进入到变幅油缸的有杆腔中，节省了压力油，并且实现了对变幅油缸的无杆腔内的油液的复用，从而能够降低变幅动作过程中的能耗；相比于现有技术，无需铺设变幅多路阀组的落幅出油口至变幅油缸之间的油路，仅需保留变幅多路阀组的起幅出油口至变幅油缸之间的油路即可，因此能够简化油路，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的系统原理图。

图2为图1的上半局部示意图。

图3为图2中所示的平衡阀的另一种结构示意图。

图4为图1的下半局部示意图。

其中，图1—图4中：

变幅多路阀组—1，变幅油缸—2，平衡阀—3，单向阀—4，压力补偿阀—5，背压阀—6，溢流阀—7；

起幅出油口—11，落幅出油口—12；

旁路单向阀—31。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的系统原理图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，液压变幅系统主要包括变幅多路阀组1、变幅油缸2和平衡阀3。

其中，变幅多路阀组1内设置有起幅出油口11和落幅出油口12，主要用于为变幅油缸2提供压力油、为平衡阀3提供控制油等。一般的，变幅多路阀组1在液压变幅系统中同时设置有三联或更多，且每个变幅多路阀组1均包括多个功能阀部件，其中核心部件主要为电液比例减压阀等。

变幅油缸2为执行机构，主要用于通过活塞杆的伸缩运动实现高空作业设备主臂的起幅和落幅两种变幅动作，且变幅油缸2的无杆腔与变幅多路阀组1的起幅出油口11连通。至于变幅油缸2的有杆腔，将在后续内容中说明。

平衡阀3具体连接在变幅油缸2的无杆腔与油箱之间，主要起负载保持和节流作用，且平衡阀3的进油口与变幅油缸2的无杆腔连通，至于平衡阀3的出油口，则同时与变幅油缸2的有杆腔及油箱连通。重要的是，在平衡阀3内开设有先导控制阀，且平衡阀3的先导控制油口与变幅多路阀组1的控制油口(或控制端)连通，以使变幅多路阀组1的控制油口中的控制油能够进入到平衡阀3的先导控制油口中，为平衡阀3提供先导控制压力，将平衡阀3的开口打开，使得平衡阀3的进油口与出油口双向导通。一般的，变幅多路阀组1的控制油口提供的先导压力越大，则平衡阀3的开口就越大，通过平衡阀3的油液流量也越大，进而使得主臂的落幅速度越快，具体需要根据实际情况控制变幅多路阀组1的控制油口的先导压力。

如此，在高空作业设备的起幅过程中，变幅多路阀组1通过起幅出油口11输出压力油直接至变幅油缸2的无杆腔内，驱动变幅油缸2的活塞杆逐渐伸出，实现主臂的起幅动作，同时，变幅油缸2的有杆腔内的油液直接流回油箱；在高空作业设备的落幅过程中，变幅多路阀组1不再通过(也无法通过)落幅出油口12对变幅油缸2的有杆腔输出压力油，而是仅通过控制油口对平衡阀3的先导控制油口产生先导压力，使得平衡阀3的开口打开且进出油口互相导通，此时，变幅油缸2的无杆腔内的油液自动(以及在主臂重力的助力作用下)流出至平衡阀3中，通过平衡阀3的进出油口后一部分直接流回油箱，另一部分则进入到变幅油缸2的有杆腔中，相当于进入变幅油缸2的有杆腔内的压力油，辅助驱动活塞杆缩回，实现主臂的落幅动作。

综上所述，本实施例所提供的液压变幅系统，由于在高空作业设备的落幅过程中，变幅油缸2的无杆腔内的部分油液进入到有杆腔内，实现了对活塞杆的缩回驱动，因此，无需在落幅过程中额外从变幅多路阀组1的落幅出油口12中引出压力油进入到变幅油缸2的有杆腔中，节省了压力油，并且实现了对变幅油缸2的无杆腔内的油液的复用，从而能够降低变幅动作过程中的能耗；相比于现有技术，无需铺设变幅多路阀组1的落幅出油口12至变幅油缸2之间的油路，仅需保留变幅多路阀组1的起幅出油口11至变幅油缸2之间的油路即可，因此能够简化油路，降低成本。

考虑到在高空作业设备的落幅过程中，变幅油缸2的无杆腔内的油液将会流出，而变幅油缸2的无杆腔不仅与平衡阀3的进油口连通，还同时与变幅多路阀组1的起幅出油口11保持连通，针对此，为避免变幅油缸2的无杆腔内的油液通过起幅出油口11回流至变幅多路阀组1中，本实施例中增设了单向阀4。具体的，该单向阀4连接在变幅多路阀组1的起幅出油口11与变幅油缸2的无杆腔之间，且单向导通方向为从变幅多路阀组1的起幅出油口11至变幅油缸2的无杆腔，即仅允许油液从变幅多路阀组1的起幅出油口11单向流动至变幅油缸2的无杆腔中，而不允许油液反向流动，如此即可有效地防止在高空作业设备的落幅过程中出现变幅油缸2的无杆腔内的油液回流至变幅多路阀组1的情况。

如图2所示，图2为图1的上半局部示意图。

在关于平衡阀3的一种可选实施例中，该平衡阀3的控制端(或调节端)与外界大气连通，形成通大气平衡阀，使得平衡阀3的控制端压力保持为大气压力或相对零压，从而方便地形成1:0的先导比，进而使变幅多路阀组1的控制油口提供的先导压力能够直接控制平衡阀3的开口大小，且理论上接近呈线性关系。

如图3所示，图3为图2中所示的平衡阀3的另一种结构示意图。

在关于平衡阀3的另一种可选实施例中，该平衡阀3的控制端(或调节端)与油箱连通，形成通大气平衡阀，使得平衡阀3的控制端压力保持为零，从而方便地形成1:0的先导比，进而使变幅多路阀组1的控制油口提供的先导压力能够直接控制平衡阀3的开口大小，且理论上接近呈线性关系。

此外，无论平衡阀3的结构如何变化，其内部均设置有旁路单向阀31。具体的，该旁路单向阀31整体并联在平衡阀3的主体上，其两端油口分别与平衡阀3的进出油口连通，且旁路单向阀31的单向导通方向为从平衡阀3的出油口至其进油口。如此设置，在变幅多路阀组1的控制油口未对平衡阀3的先导控制油口提供先导压力时，平衡阀3的开口未打开，进出油口未双向导通，变幅油缸2的无杆腔内的油液无法流出，从而对变幅油缸2起到负载保持作用。

进一步的，本实施例中还增设有压力补偿阀5(或压力补偿器)。该压力补偿阀5的本质是一种比例流量调节阀，主要作用是消除因变幅油缸2的负载变化时产生的压差而保证从变幅油缸2的无杆腔中流出的油液流量，基本只与平衡阀3的开口大小相关，而不与变幅油缸2的负载变化相关。

具体的，该压力补偿阀5具有两个工位，其中一个工位的进出油口互相导通，相当于油液正常流通，另一个工位的进出油口互相截止，相当于油液暂停流通；并且，压力补偿阀5的进油口与平衡阀3的出油口连通，压力补偿阀5的出油口同时与变幅油缸2的有杆腔及油箱连通。此外，该压力补偿阀5还具有两个控制油口，其中，压力补偿阀5的第一控制油口与变幅油缸2的无杆腔连通，压力补偿阀5的第二控制油口与平衡阀3的出油口连通。如此设置，在高空作业设备的落幅过程中，若变幅油缸2的无杆腔内压力突然增大，即负载突然增大，则即将通过压力补偿阀5的油液流量过大，且此时压力补偿阀5的第一控制油口的控制压力大于第一控制油口的控制压力，使得压力补偿阀5工作于第一工位，从而降低当前通过的油液流量，避免进入到变幅油缸2的有杆腔内的油液流量突然增大，防止主臂在落幅过程中出现抖动现象，保证变幅动作稳定性；对于变幅油缸2的无杆腔内压力突然减小，即负载突然减小的情况，亦然。

另外，在高空作业设备的落幅动作中，为使变幅油缸2的无杆腔内的油液能够更加容易地流入到有杆腔内，本实施例中增设了背压阀6。具体的，该背压阀6的本质是单向阀4，具体连接在压力补偿阀5的出油口与油箱之间，主要用于实现进入油箱前的出口背压，从而使变幅油缸2的无杆腔内的油液流出时，需要克服一定压力才能流回油箱，从而更加容易地流入到变幅油缸2的有杆腔内。

如图4所示，图4为图1的下半局部示意图。

考虑到在高空作业设备的落幅过程中，本实施例无需再从变幅多路阀组1内设置的落幅出油口12中引出压力油到变幅油缸2的有杆腔内，因此，本实施例中，变幅多路阀组1的落幅出油口12处于截止状态。当然，若有需要，也可以将变幅多路阀组1的落幅出油口12与其余部件连通。

进一步的，考虑到变幅多路阀组1的落幅出油口12虽然被截止，但在落幅作业过程中，变幅多路阀组1内的油液容易因为落幅出油口12被截止而处于高压状态，针对此，本实施例中增设了溢流阀7。具体的，该溢流阀7的进油口与变幅多路阀组1的落幅出油口12连通，而溢流阀7的出油口与油箱连通，同时，该溢流阀7的溢流压力通常较低。如此设置，变幅多路阀组1内的部分油液在流向落幅出油口12时，将能够通过溢流阀7流回油箱，从而保持变幅多路阀组1内的油压处于低压状态。

本实施例还提供一种高空作业设备，主要包括机身和设置于机身上的液压变幅系统，其中，该液压变幅系统的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种液压变幅系统，包括变幅多路阀组(1)和变幅油缸(2)，所述变幅多路阀组(1)内设置有起幅出油口(11)和落幅出油口(12)，其特征在于，还包括平衡阀(3)；

所述变幅多路阀组(1)的起幅出油口(11)与所述变幅油缸(2)的无杆腔连通；

所述平衡阀(3)的进油口与所述变幅油缸(2)的无杆腔连通，所述平衡阀(3)的出油口同时与所述变幅油缸(2)的有杆腔及油箱连通，所述平衡阀(3)的先导控制油口与所述变幅多路阀组(1)的控制油口连通。

2.根据权利要求1所述的液压变幅系统，其特征在于，还包括单向阀(4)；

所述单向阀(4)连接于所述变幅多路阀组(1)的起幅出油口(11)与所述变幅油缸(2)的无杆腔之间，用于使油液从所述起幅出油口(11)单向流动至所述变幅油缸(2)的无杆腔。

3.根据权利要求1所述的液压变幅系统，其特征在于，所述平衡阀(3)的控制端与外界大气连通。

4.根据权利要求1所述的液压变幅系统，其特征在于，所述平衡阀(3)的控制端与油箱连通。

5.根据权利要求3或4所述的液压变幅系统，其特征在于，所述平衡阀(3)内置有旁路单向阀(31)，且所述旁路单向阀(31)用于使油液从所述平衡阀(3)的出油口单向回流至其进油口。

6.根据权利要求5所述的液压变幅系统，其特征在于，还包括压力补偿阀(5)；

所述压力补偿阀(5)的进油口与所述平衡阀(3)的出油口连通，所述压力补偿阀(5)的出油口同时与所述变幅油缸(2)的有杆腔及油箱连通，所述压力补偿阀(5)的第一控制油口与所述变幅油缸(2)的无杆腔连通，所述压力补偿阀(5)的第二控制油口与所述平衡阀(3)的出油口连通。

7.根据权利要求6所述的液压变幅系统，其特征在于，还包括背压阀(6)；

所述背压阀(6)连接于所述压力补偿阀(5)的出油口与油箱之间。

8.根据权利要求1所述的液压变幅系统，其特征在于，所述变幅多路阀组(1)的落幅出油口(12)截止。

9.根据权利要求8所述的液压变幅系统，其特征在于，还包括溢流阀(7)；

所述溢流阀(7)的进油口与所述变幅多路阀组(1)的落幅出油口(12)连通，所述溢流阀(7)的出油口与油箱连通。

10.一种高空作业设备，包括机身和设置于所述机身上的液压变幅系统，其特征在于，所述液压变幅系统具体为权利要求1-9任一项所述的液压变幅系统。