本發(fā)明屬于高空作業(yè)平臺，尤其涉及一種工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法、高空作業(yè)平臺。

背景技術(shù)：

1、高空作業(yè)平臺的工作欄旋轉(zhuǎn)使其更具靈活性，旋轉(zhuǎn)速度又決定著產(chǎn)品的平穩(wěn)性和工作效率，因此，工作欄旋轉(zhuǎn)控制是產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)。高空作業(yè)平臺的工作欄旋轉(zhuǎn)所需求的流量一般小于1l，控制相對困難，目前主要采用入口流量控制方式實(shí)現(xiàn)工作欄旋轉(zhuǎn)的速度控制，如圖1和圖2所示。圖1主要采用在入口使用定流量閥方式控制入口流量大小，再通過擺動(dòng)油缸前后使用阻尼共同控制旋轉(zhuǎn)速度；圖2主要采用比例閥方式控制入口流量，擺動(dòng)油缸前后也加入阻尼進(jìn)行工作欄旋轉(zhuǎn)控制。

2、圖1和圖2的控制方式雖然能較好的實(shí)現(xiàn)工作欄旋轉(zhuǎn)控制，但是由于擺動(dòng)油缸的需求流量小，且工作欄旋轉(zhuǎn)過程中存在輕微傾斜導(dǎo)致擺動(dòng)過程的摩擦力增大，因此，常存在旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)和旋轉(zhuǎn)過程的旋轉(zhuǎn)不連續(xù)現(xiàn)象。圖1使用定流量閥控制入口流量，能較好的實(shí)現(xiàn)小流量控制，但該控制方式在旋轉(zhuǎn)過程中仍存在旋轉(zhuǎn)不連續(xù)現(xiàn)象。為解決旋轉(zhuǎn)不連續(xù)現(xiàn)象，常更換更小的阻尼進(jìn)行匹配控制，然而該方式會極大地提高系統(tǒng)壓力，導(dǎo)致能耗高等問題。采用圖2的控制方式，其調(diào)節(jié)范圍廣、速度可調(diào)，但在擺動(dòng)油缸的小流量下，比例閥控制性能差，需加入阻尼進(jìn)行配合控制，然而也存在系統(tǒng)能耗高等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法、高空作業(yè)平臺，以解決工作欄擺動(dòng)需求流量小導(dǎo)致控制精度低的問題，以及擺動(dòng)過程中旋轉(zhuǎn)不連續(xù)現(xiàn)象。

2、本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，包括液壓油箱、回油箱、油泵、定流量機(jī)構(gòu)、換向閥、梭閥、平衡閥、卸荷閥以及擺動(dòng)油缸；所述油泵的入口與所述液壓油箱連接，所述油泵的出口通過所述定流量機(jī)構(gòu)與所述換向閥的第一口連接，所述換向閥的第二口和第三口分別與所述平衡閥連接，所述平衡閥與所述擺動(dòng)油缸連接；所述換向閥的第二口還通過梭閥與所述換向閥的第三口連接，所述換向閥的第四口與所述回油箱連接，所述梭閥還與所述卸荷閥的控制口連接，所述卸荷閥的第一口與所述油泵的出口連接，所述卸荷閥的第二口與所述回油箱連接；

3、所述換向閥的第二口還通過第一阻尼孔與所述換向閥的第三口連接；所述定流量機(jī)構(gòu)的輸出流量等于第一阻尼孔流量、擺動(dòng)油缸需求流量以及預(yù)留流量之和。

4、進(jìn)一步地，所述定流量機(jī)構(gòu)為定流量閥，或所述定流量機(jī)構(gòu)為比例閥和補(bǔ)償器，或所述定流量機(jī)構(gòu)為可變節(jié)流閥和補(bǔ)償器，或所述定流量機(jī)構(gòu)為第二阻尼孔和補(bǔ)償器；

5、當(dāng)定流量機(jī)構(gòu)為比例閥和補(bǔ)償器時(shí)，所述補(bǔ)償器的第一口與所述油泵的出口連接，所述補(bǔ)償器的第二口通過比例閥與所述換向閥的第一口連接，所述補(bǔ)償器的第三口與所述換向閥的第一口連接；

6、當(dāng)定流量機(jī)構(gòu)為可變節(jié)流閥和補(bǔ)償器時(shí)，所述補(bǔ)償器的第一口與所述油泵的出口連接，所述補(bǔ)償器的第二口通過可變節(jié)流閥與所述換向閥的第一口連接，所述補(bǔ)償器的第三口與所述換向閥的第一口連接；

7、當(dāng)定流量機(jī)構(gòu)為第二阻尼孔和補(bǔ)償器時(shí)，所述補(bǔ)償器的第一口與所述油泵的出口連接，所述補(bǔ)償器的第二口通過第二阻尼孔與所述換向閥的第一口連接，所述補(bǔ)償器的第三口與所述換向閥的第一口連接。

8、進(jìn)一步地，所述第一阻尼孔替換成節(jié)流閥，或所述第一阻尼孔替換成比例閥，或所述第一阻尼孔替換成兩個(gè)串聯(lián)的定流量閥，或所述第一阻尼孔替換成可變節(jié)流閥和補(bǔ)償器；

9、當(dāng)?shù)谝蛔枘峥滋鎿Q成可變節(jié)流閥和補(bǔ)償器時(shí)，所述換向閥的第二口依次通過所述補(bǔ)償器的第一口和第二口、可變節(jié)流閥與所述換向閥的第三口連接，所述補(bǔ)償器的第三口與所述換向閥的第三口連接。

10、進(jìn)一步地，所述第一阻尼孔的直徑為0.4～1mm。

11、進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括溢流閥，所述溢流閥的兩端分別與所述油泵的出口、回油箱連接。

12、基于同一構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種如上所述工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，包括：

13、根據(jù)擺動(dòng)油缸的排量和工作欄旋轉(zhuǎn)時(shí)間確定擺動(dòng)油缸需求流量；

14、根據(jù)第一阻尼孔的規(guī)格確定第一阻尼孔流量；

15、根據(jù)所述擺動(dòng)油缸需求流量、第一阻尼孔流量和預(yù)留流量計(jì)算定流量機(jī)構(gòu)的輸出流量；

16、根據(jù)所述定流量機(jī)構(gòu)的輸出流量確定所述定流量機(jī)構(gòu)的規(guī)格；

17、根據(jù)規(guī)格確定的第一阻尼孔和定流量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。

18、進(jìn)一步地，所述第一阻尼孔流量的計(jì)算公式為：

19、

20、其中，qp表示第一阻尼孔流量，c表示流量系數(shù)，ap表示第一阻尼孔的面積，δp表示第一阻尼孔的進(jìn)出口壓差，ρ表示流體密度。

21、進(jìn)一步地，所述預(yù)留流量根據(jù)流量損失來設(shè)定，或者所述預(yù)留流量等于工作欄最大旋轉(zhuǎn)速度所對應(yīng)的擺動(dòng)油缸需求流量與工作欄最小旋轉(zhuǎn)速度所對應(yīng)的擺動(dòng)油缸需求流量的差值。

22、基于同一構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種高空作業(yè)平臺，所述平臺包括如上所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。

23、有益效果

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

25、本發(fā)明在換向閥的第二口與第三口之間增設(shè)旁通的阻尼孔，通過旁通的阻尼孔和預(yù)留流量來提高定流量機(jī)構(gòu)的輸出流量(即入口流量)，提高了入口流量控制范圍，更易于實(shí)現(xiàn)小流量控制；定流量機(jī)構(gòu)的輸出流量由阻尼孔流量、擺動(dòng)油缸需求流量和預(yù)留流量來確定，再結(jié)合旁通的阻尼孔能夠?qū)崿F(xiàn)小流量的精確控制，提高了小流量控制精度；通過配置合適的入口流量和旁通控制方式，有效降低了能耗，節(jié)約了成本，提高了產(chǎn)品競爭力；在沖擊較大時(shí)，旁通的阻尼孔能夠吸收沖擊，有效解決了工作欄旋轉(zhuǎn)不連續(xù)的問題。

技術(shù)特征：

1.一種工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，包括液壓油箱、回油箱、油泵、定流量機(jī)構(gòu)、換向閥、梭閥、平衡閥、卸荷閥以及擺動(dòng)油缸；所述油泵的入口與所述液壓油箱連接，所述油泵的出口通過所述定流量機(jī)構(gòu)與所述換向閥的第一口連接，所述換向閥的第二口和第三口分別與所述平衡閥連接，所述平衡閥與所述擺動(dòng)油缸連接；所述換向閥的第二口還通過梭閥與所述換向閥的第三口連接，所述換向閥的第四口與所述回油箱連接，所述梭閥還與所述卸荷閥的控制口連接，所述卸荷閥的第一口與所述油泵的出口連接，所述卸荷閥的第二口與所述回油箱連接；其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述定流量機(jī)構(gòu)為定流量閥，或所述定流量機(jī)構(gòu)為比例閥和補(bǔ)償器，或所述定流量機(jī)構(gòu)為可變節(jié)流閥和補(bǔ)償器，或所述定流量機(jī)構(gòu)為第二阻尼孔和補(bǔ)償器；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一阻尼孔替換成節(jié)流閥，或所述第一阻尼孔替換成比例閥，或所述第一阻尼孔替換成兩個(gè)串聯(lián)的定流量閥，或所述第一阻尼孔替換成可變節(jié)流閥和補(bǔ)償器；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一阻尼孔的直徑為0.4～1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng)還包括溢流閥，所述溢流閥的兩端分別與所述油泵的出口、回油箱連接。

6.一種如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第一阻尼孔流量的計(jì)算公式為：

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述預(yù)留流量根據(jù)流量損失來設(shè)定，或者所述預(yù)留流量等于工作欄最大旋轉(zhuǎn)速度所對應(yīng)的擺動(dòng)油缸需求流量與工作欄最小旋轉(zhuǎn)速度所對應(yīng)的擺動(dòng)油缸需求流量的差值。

9.一種高空作業(yè)平臺，其特征在于：所述平臺包括如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種工作欄旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法、高空作業(yè)平臺，所述控制系統(tǒng)液壓油箱、回油箱、油泵、定流量機(jī)構(gòu)、換向閥、梭閥、平衡閥、卸荷閥以及擺動(dòng)油缸；油泵通過定流量機(jī)構(gòu)與換向閥的第一口連接，換向閥的第二口和第三口分別與平衡閥連接；換向閥的第二口還通過梭閥與換向閥的第三口連接，梭閥還與卸荷閥的控制口連接，卸荷閥的第一口與油泵的出口連接，卸荷閥的第二口與回油箱連接；換向閥的第二口還通過第一阻尼孔與換向閥的第三口連接；定流量機(jī)構(gòu)的輸出流量等于第一阻尼孔流量、擺動(dòng)油缸需求流量以及預(yù)留流量之和。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)小流量的精確控制，有效解決了工作欄旋轉(zhuǎn)不連續(xù)的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉國良,吳安根,石偉,張宇效
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南星邦智能裝備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10