工作斗調(diào)平系統(tǒng)及折疊臂高空作業(yè)車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工作斗調(diào)平系統(tǒng)及折疊臂高空作業(yè)車，包括液壓子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和安裝在舉升臂上的調(diào)平機(jī)構(gòu)，調(diào)平機(jī)構(gòu)包括托架、搖桿、連桿和調(diào)平油缸，調(diào)平油缸的缸筒端通過銷軸與舉升臂鉸接，托架固接在工作斗上，托架與舉升臂通過銷軸在第一鉸點(diǎn)（G）鉸接，搖桿的一端、連桿的一端和調(diào)平油缸的活塞桿端通過銷軸在第二鉸點(diǎn)（D）鉸接，搖桿的另一端和舉升臂通過銷軸在第三鉸點(diǎn)（E）鉸接，連桿的另一端和托架通過銷軸在第四鉸點(diǎn)（F）鉸接，各鉸點(diǎn)間的距離滿足DE+GE>DF+GF的關(guān)系，調(diào)平機(jī)構(gòu)通過調(diào)平油缸的伸縮來驅(qū)動(dòng)托架相對(duì)于舉升臂轉(zhuǎn)動(dòng)，來對(duì)工作斗進(jìn)行調(diào)平。本發(fā)明能夠解決變幅角度較大時(shí)工作斗調(diào)平容易出現(xiàn)死點(diǎn)的問題。
【專利說明】工作斗調(diào)平系統(tǒng)及折疊臂高空作業(yè)車【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種工作斗調(diào)平系統(tǒng)及折疊臂高空作業(yè)車。【背景技術(shù)】
[0002]高空作業(yè)機(jī)械是在工程起重機(jī)械基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高空作業(yè)設(shè)備，廣泛應(yīng)用在建筑、消防等行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)高空作業(yè)車的需求越開越多，要求工作范圍也越來越廣泛。
[0003]折疊臂高空作業(yè)車是一種用來運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的特種車輛。在高空作業(yè)車臂架升降過程中，臂架和水平面必然會(huì)產(chǎn)生一定的夾角，引起工作斗以相同角度傾斜，因此，要求調(diào)平機(jī)構(gòu)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)工作斗的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整，使工作斗處于要求的安全狀態(tài)。
[0004]現(xiàn)有的折疊臂高空作業(yè)車的工作斗均采用機(jī)械式調(diào)平，即利用平行四邊形原理通過拉桿或鏈條保持與工作斗(含載荷)重力矩的平衡，但受結(jié)構(gòu)所限，僅能夠單方向設(shè)置拉桿或鏈條，因此只能保證工作斗不沿重力矩方向傾翻，但在反方向上則缺少保護(hù)，導(dǎo)致工作斗受到與重力矩方向相反的力矩作用時(shí)，極有可能發(fā)生反向傾翻，作業(yè)安全無法得到保障。
[0005]此外，折疊臂高空作業(yè)車的臂架均為鉸接式，一般由下折臂22、上折臂21和舉升臂20組成，如圖1所示，當(dāng)其展開時(shí)各節(jié)臂交替變幅，造成工作斗24與舉升臂20夾角變化較大，在工作臂舉升至最大作業(yè)高度時(shí)，工作斗24與舉升臂20的夾角達(dá)到160度。如果采用變幅三角形方法通過油 缸直接調(diào)平工作斗，則需要較大的安裝空間，且極容易出現(xiàn)死點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提出一種工作斗調(diào)平系統(tǒng)及折疊臂高空作業(yè)車，能夠解決變幅角度較大時(shí)工作斗調(diào)平容易出現(xiàn)死點(diǎn)的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種工作斗調(diào)平系統(tǒng)，包括液壓子系統(tǒng)(18)、控制子系統(tǒng)(19)和安裝在舉升臂(20)上的調(diào)平機(jī)構(gòu)(17)，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)(17)包括托架
(6)、搖桿(2)、連桿(3)和調(diào)平油缸(9)，所述調(diào)平油缸(9)的缸筒端通過銷軸與所述舉升臂(20 )鉸接，所述托架(6 )固接在工作斗(23 )上，所述托架(6 )與所述舉升臂(20 )通過銷軸在第一鉸點(diǎn)(G)鉸接，所述搖桿(2)的一端、所述連桿(3)的一端和所述調(diào)平油缸(9)的活塞桿端通過銷軸在第二鉸點(diǎn)(D)鉸接，所述搖桿(2)的另一端和所述舉升臂(20)通過銷軸在第三鉸點(diǎn)(E)鉸接，所述連桿(3)的另一端和所述托架(6)通過銷軸在第四鉸點(diǎn)(F)鉸接，各鉸點(diǎn)間的距離滿足DE+GE>DF+GF的關(guān)系，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)(17)通過所述調(diào)平油缸(9)的伸縮來驅(qū)動(dòng)所述托架(6)相對(duì)于所述舉升臂(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，來對(duì)所述工作斗(23)進(jìn)行調(diào)平。
[0008]進(jìn)一步的，所述液壓子系統(tǒng)(18 )包括電磁比例換向閥(14 )和溢流閥(11)，所述電磁比例換向閥(14)包括進(jìn)油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述電磁比例換向閥(14)的進(jìn)油口、回油口和兩個(gè)工作油口分別與進(jìn)油管路(P)、回油管路(T)、所述調(diào)平油缸(9)的無桿腔和所述調(diào)平油缸(9)的有桿腔相通，所述溢流閥(11)的進(jìn)油口與所述進(jìn)油管路(P)相通，所述溢流閥(11)的出油口與所述回油管路(T)相通，所述控制子系統(tǒng)(19)對(duì)所述電磁比例換向閥(14)的啟閉和開度大小進(jìn)行控制，來調(diào)整所述調(diào)平油缸(9)伸縮的方向和速度。
[0009]進(jìn)一步的，所述液壓子系統(tǒng)(18)還包括壓力補(bǔ)償器(13)，所述壓力補(bǔ)償器包括液控滑閥和梭閥，所述液控滑閥包括進(jìn)油口、出油口和兩個(gè)液控油口，所述液控滑閥的進(jìn)油口和出油口分別與所述進(jìn)油管路(P)和所述電磁比例換向閥(14)的進(jìn)油口相通，所述梭閥包括兩個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口，所述梭閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與所述電磁比例換向閥(14)的兩個(gè)工作油口相通，所述梭閥的出油口與所述液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口相通，所述液控滑閥的出油口與所述液控滑閥的另一側(cè)的液控油口相通，根據(jù)所述液控滑閥的兩個(gè)液控油口的油壓控制所述液控滑閥的開度。
[0010]進(jìn)一步的，所述壓力補(bǔ)償器(13)還包括第一節(jié)流阻尼和第二節(jié)流阻尼，所述第一節(jié)流阻尼設(shè)置在所述梭閥的出油口與所述液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口之間的油路上，所述第二節(jié)流阻尼設(shè)置在所述液控滑閥的出油口與所述液控滑閥的另一側(cè)的液控油口之間的油路上。
[0011]進(jìn)一步的,所述液壓子系統(tǒng)(18)還包括電磁卸荷閥(12),所述電磁卸荷閥包括出油口和進(jìn)油口，所述電磁卸荷閥(12)的進(jìn)油口與所述進(jìn)油管路(P)相通，所述電磁卸荷閥
[12]的出油口與所述回油管路(T)相通，所述電磁卸荷閥(12)在失電的狀態(tài)下，接通所述進(jìn)油管路(P)和回油管路(T)之間的油路，在得電的狀態(tài)下，斷開所述進(jìn)油管路(P)和回油管路(T)之間的油路。
[0012]進(jìn)一步的，所述電磁卸荷閥(12)和所述電磁比例換向閥(14)均設(shè)有應(yīng)急操作按鈕。
[0013]進(jìn)一步的，所述液壓子系統(tǒng)(18)還包括雙向平衡閥(15)，所述雙向平衡閥(15)包括處于所述調(diào)平油缸(9) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口和處于所述電磁比例換向閥(14) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口，所述雙向平衡閥(15)的處于所述調(diào)平油缸(9) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口分別與所述調(diào)平油缸(9)的無桿腔和有桿腔相通，所述雙向平衡閥(15)的處于所述電磁比例換向閥
[14]一側(cè)的兩個(gè)工作油口分別與所述電磁比例換向閥(14)的兩個(gè)工作油口相通。
[0014]進(jìn)一步的，所述控制子系統(tǒng)(19)包括單軸雙向傾角傳感器(16)、參考電壓設(shè)定器
(24)、誤差放大器(25)、電壓比較器(26)、鋸齒波發(fā)生器(27)和驅(qū)動(dòng)電路(28)，所述單軸雙向傾角傳感器(16)設(shè)置在所述工作斗(23)上，所述誤差放大器(25)的輸入端分別與所述單軸雙向傾角傳感器(16)和參考電壓設(shè)定器(24)相連，所述誤差放大器(25)的輸出端和所述鋸齒波發(fā)生器(27)的輸出端分別與所述電壓比較器(26)的輸入端相連，所述電壓比較器(26)的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸入端相連，所述驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸出端與所述電磁比例換向閥(14)中的比例電磁鐵相連。
[0015]進(jìn)一步的，所述誤差放大器(25)、電壓比較器(26)和驅(qū)動(dòng)電路(28)均為兩組，第一組的誤差放大器(25)的負(fù)輸入端和正輸入端分別與所述單軸雙向傾角傳感器(16)和所述參考電壓設(shè)定器(24)相連，所述第一組的誤差放大器(25)的輸出端和所述鋸齒波發(fā)生器(27)的輸出端分別與第一組的電壓比較器(26)的正輸入端和負(fù)輸入端相連,所述第一組的電壓比較器(26)的輸出端與第一組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸入端相連，所述第一組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸出端與所述電磁比例換向閥(14)左側(cè)的比例電磁鐵相連；第二組的誤差放大器(25)的正輸入端和負(fù)輸入端分別與所述單軸雙向傾角傳感器(16)和所述參考電壓設(shè)定器(24)相連，所述第二組的誤差放大器(25)的輸出端和所述鋸齒波發(fā)生器(27)的輸出端分別與第二組的電壓比較器(26)的正輸入端和負(fù)輸入端相連，所述第二組的電壓比較器(26)的輸出端與第二組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸入端相連，所述第二組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸出端與所述電磁比例換向閥(14)右側(cè)的比例電磁鐵相連。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種折疊臂高空作業(yè)車，包括車體、連接在所述車體上的下折臂(22)、與所述下折臂(22)的末端相連的上折臂(21)、與所述上折臂(21)的末端相連的舉升臂(20)和工作斗(23)，其中，還包括前述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)。
[0017]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用的調(diào)平機(jī)構(gòu)為包括四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的鉸接機(jī)構(gòu)，缸筒端鉸接在舉升臂上的調(diào)平油缸通過伸縮活塞桿，使得搖桿引到調(diào)平油缸圍繞在舉升臂的鉸點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)其鉸接的托架圍繞舉升臂上托架與舉升臂的鉸點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與托架固定的工作斗圍繞舉升臂上托架與舉升臂的鉸點(diǎn)同樣作圓周運(yùn)動(dòng)，而由于鉸接機(jī)構(gòu)的各鉸點(diǎn)間的距離滿足DE+GE>DF+GF的關(guān)系，因此可以使調(diào)平油缸推動(dòng)連桿帶動(dòng)托架轉(zhuǎn)動(dòng)不少于180°的角度，從而滿足了折疊臂高空作業(yè)車的托架帶動(dòng)工作斗轉(zhuǎn)動(dòng)160°而不出現(xiàn)死點(diǎn)的使用要求；在另一個(gè)實(shí)施例中，通過控制子系統(tǒng)和液壓子系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)使工作斗實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)平，并進(jìn)一步采用雙向平衡閥，利用雙向平衡閥可以使工作斗在任意位置雙向鎖住，消除工作斗反向傾翻的危險(xiǎn)，保障操作人員的生命安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1為現(xiàn)有的折疊臂高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中調(diào)平機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4A為圖3實(shí)施例的調(diào)平機(jī)構(gòu)的左視角度的結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖4B為圖3中去掉托架部分的A-A截面示意圖。
[0024]圖4C為圖3中B-B截面示意圖。
[0025]圖4D為圖4A中去掉搖桿的C-C截面示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中液壓子系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中液壓子系統(tǒng)的另一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0028]圖7為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中液壓子系統(tǒng)的又一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029]圖8為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中控制子系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中控制子系統(tǒng)的另一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖10為本發(fā)明折疊臂高空作業(yè)車的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0033]如圖2所示，為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，工作斗調(diào)平系統(tǒng)包括液壓子系統(tǒng)18、控制子系統(tǒng)19和安裝在舉升臂20上的調(diào)平機(jī)構(gòu)17。
[0034]圖3給出了調(diào)平機(jī)構(gòu)17的具體結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖4A-4D，可以看到調(diào)平機(jī)構(gòu)17包括托架6、搖桿2、連桿3和調(diào)平油缸9，其中調(diào)平油缸9的缸筒端通過銷軸8與舉升臂20鉸接，托架6固接在工作斗23上，托架6與舉升臂20通過銷軸I在鉸點(diǎn)G鉸接，搖桿2的一端、連桿3的一端和調(diào)平油缸9的活塞桿端通過銷軸4在鉸點(diǎn)D鉸接，搖桿2的另一端和舉升臂20通過銷軸7在鉸點(diǎn)E鉸接，連桿3的另一端和托架6通過銷軸5在鉸點(diǎn)F鉸接，各鉸點(diǎn)間的距離滿足DE+GE>DF+GF的關(guān)系，調(diào)平機(jī)構(gòu)17通過調(diào)平油缸9的伸縮來驅(qū)動(dòng)托架6相對(duì)于舉升臂20轉(zhuǎn)動(dòng)，來對(duì)工作斗23進(jìn)行調(diào)平。
[0035]從圖4A可以看到，搖桿2、連桿3和調(diào)平油缸9設(shè)置在舉升臂20的中空部分，托架6套設(shè)著舉升臂20、搖桿2和連桿3，以避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各構(gòu)件發(fā)生干涉。
[0036]從圖2中可以看到，托架6、搖桿2、連桿3和調(diào)平油缸9組成了具有四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的鉸接四桿調(diào)平機(jī)構(gòu)，通過設(shè)置搖桿2和連桿3的長度以及鉸點(diǎn)G和鉸點(diǎn)F在托架6上的位置，使得各鉸點(diǎn)間的距離滿足DE+GE>DF+GF的關(guān)系，這樣就可以使鉸接四桿調(diào)平機(jī)構(gòu)在調(diào)平油缸9的推動(dòng)下，使連桿3帶動(dòng)托架6圍繞舉升臂上的鉸點(diǎn)G轉(zhuǎn)動(dòng)角度> 180°，這樣就可以完全滿足折疊臂高空作業(yè)車的托架6帶動(dòng)工作斗23轉(zhuǎn)動(dòng)160°而不會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)的使用要求，也就解決了折疊臂高空作業(yè)車變幅角度較大時(shí)工作斗調(diào)平容易出現(xiàn)死點(diǎn)的問題。
[0037]調(diào)平油缸9的伸縮是由液壓子系統(tǒng)18來實(shí)現(xiàn)的，通過給調(diào)平油缸9的無桿腔或有桿腔通入壓力油來使調(diào)平油缸9實(shí)現(xiàn)伸縮的功能，并且還可以通過改變輸入到調(diào)平油缸9的無桿腔或有桿腔內(nèi)的壓力油的壓力來調(diào)整調(diào)平油缸9的伸縮速度，從而實(shí)現(xiàn)工作斗23的迅速而平穩(wěn)的傾斜角度調(diào)節(jié)。
[0038]圖5給出了本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中液壓子系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖。在本實(shí)施例中，液壓子系統(tǒng)可采用具有壓力補(bǔ)償?shù)碾娨罕壤到y(tǒng)。液壓子系統(tǒng)18包括電磁比例換向閥14和溢流閥11。電磁比例換向閥14包括進(jìn)油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，電磁比例換向閥14的進(jìn)油口、回油口和兩個(gè)工作油口分別與進(jìn)油管路P、回油管路T、調(diào)平油缸9的無桿腔和調(diào)平油缸9的有桿腔相通，溢流閥11的進(jìn)油口與進(jìn)油管路P相通，溢流閥11的出油口與回油管路T相通，控制子系統(tǒng)19對(duì)電磁比例換向閥14的啟閉和開度大小進(jìn)行控制，來調(diào)整調(diào)平油缸9伸縮的方向和速度。
[0039]如圖6所示，為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中液壓子系統(tǒng)的另一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖。相比于上一實(shí)施例，本實(shí)施例還包括壓力補(bǔ)償器13。從圖6中看，壓力補(bǔ)償器13包括液控滑閥和梭閥，液控滑閥包括進(jìn)油口、出油口和兩個(gè)液控油口，液控滑閥的進(jìn)油口和出油口分別與進(jìn)油管路P和電磁比例換向閥14的進(jìn)油口相通，梭閥包括兩個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口，梭閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與電磁比例換向閥14的兩個(gè)工作油口相通，梭閥的出油口與液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口相通，液控滑閥的出油口與液控滑閥的另一側(cè)的液控油口相通，根據(jù)液控滑閥的兩個(gè)液控油口的油壓控制液控滑閥的開度。
[0040]壓力補(bǔ)償器13可以起到保證電磁比例換向閥14的進(jìn)出口的壓差恒定，進(jìn)而保證流量不會(huì)因?yàn)樨?fù)載發(fā)生變化而導(dǎo)致流量發(fā)生變化。具體來說，如果調(diào)平油缸9的負(fù)載較高，致使通入調(diào)平油缸9的液壓油的油壓高于供油管路的油壓時(shí)，也就是電磁比例換向閥14靠近調(diào)平油缸9的一側(cè)的油壓高于遠(yuǎn)離調(diào)平油缸9的一側(cè)的油壓時(shí)，較高壓力的液壓油通過梭閥流入液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口，克服另一側(cè)液控油口進(jìn)入的液壓油的壓力，使得液控滑閥閥芯向左移動(dòng)，閥口開度變小，從而使流過液控滑閥的液壓油壓力增高，從而與電磁比例換向閥14靠近調(diào)平油缸9的一側(cè)的油壓平衡。反之，如果調(diào)平油缸9的負(fù)載較低，致使通入調(diào)平油缸9的液壓油的油壓低于供油管路的油壓時(shí)，那么液控滑閥不帶彈簧的一側(cè)的油壓可以克服液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口的油壓和彈簧的壓力，使得液控滑閥閥芯向右移動(dòng)，閥口開度變大，從而使流過液控滑閥的液壓油壓力降低，從而與電磁比例換向閥14靠近調(diào)平油缸9的一側(cè)的油壓平衡。
[0041]考慮到液控滑閥有一定的工作壓力范圍，因此可以在壓力補(bǔ)償器13中進(jìn)一步加入第一節(jié)流阻尼和第二節(jié)流阻尼，將第一節(jié)流阻尼設(shè)置在梭閥的出油口與液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口之間的油路上，將第二節(jié)流阻尼設(shè)置在液控滑閥的出油口與液控滑閥的另一側(cè)的液控油口之間的油路上。
[0042]在另一個(gè)實(shí)施例中，液壓子系統(tǒng)還可以包括電磁卸荷閥12，電磁卸荷閥包括出油口和進(jìn)油口，電磁卸荷閥12的進(jìn)油口與進(jìn)油管路P相通，電磁卸荷閥12的出油口與回油管路T相通，電磁卸荷閥12在失電的狀態(tài)下，接通進(jìn)油管路P和回油管路T之間的油路，在得電的狀態(tài)下，斷開進(jìn)油管路P和回油管路T之間的油路。
[0043]電磁卸荷閥12為常通形式，用于在無調(diào)平動(dòng)作時(shí)給油路卸荷，減少系統(tǒng)發(fā)熱。電磁卸荷閥12和電磁比例換向閥14均可設(shè)有應(yīng)急操作按鈕，方便工作斗初始調(diào)平和電控系統(tǒng)故障時(shí)的應(yīng)急操作。
[0044]如圖7所示，為本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中液壓子系統(tǒng)的又一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖。與上一實(shí)施例相比，本實(shí)施例中的液壓子系統(tǒng)18還包括雙向平衡閥15,雙向平衡閥15包括處于調(diào)平油缸9 一側(cè)的兩個(gè)工作油口和處于電磁比例換向閥14 一側(cè)的兩個(gè)工作油口，雙向平衡閥15的處于調(diào)平油缸9 一側(cè)的兩個(gè)工作油口分別與調(diào)平油缸9的無桿腔和有桿腔相通，雙向平衡閥15的處于電磁比例換向閥14 一側(cè)的兩個(gè)工作油口分別與電磁比例換向閥14的兩個(gè)工作油口相通。
[0045]電磁比例換向閥14采用Y型，雙向平衡閥15可以在調(diào)平動(dòng)作過程中，或者在調(diào)平停止的狀態(tài)下，確保調(diào)平油缸9內(nèi)的油液鎖住，即便發(fā)生軟管爆裂的情形，雙向平衡閥15可以通過鎖住調(diào)平油缸9內(nèi)的油液，確保折疊臂高空作業(yè)車的工作斗23在任意位置都可以雙向鎖止，避免現(xiàn)有技術(shù)中容易出現(xiàn)的反向傾翻的作業(yè)安全問題。
[0046]液壓子系統(tǒng)18對(duì)調(diào)平油缸9的控制是通過控制子系統(tǒng)19發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，下面通過圖8對(duì)本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中控制子系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0047]在圖8中，控制子系統(tǒng)19包括單軸雙向傾角傳感器16、參考電壓設(shè)定器24、誤差放大器25、電壓比較器26、鋸齒波發(fā)生器27和驅(qū)動(dòng)電路28。控制子系統(tǒng)19可采用基于CAN總線的PLC可編程控制器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
[0048]單軸雙向傾角傳感器16采用模擬電壓輸出的傾角傳感器，其最大檢測(cè)角度可達(dá)90°，可將角度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。單軸雙向傾角傳感器16設(shè)置在工作斗23上(例如圖9中設(shè)置在工作斗23的底部等位置)，誤差放大器25的輸入端分別與單軸雙向傾角傳感器16和參考電壓設(shè)定器24相連,誤差放大器25的輸出端和鋸齒波發(fā)生器27的輸出端分別與電壓比較器26的輸入端相連，電壓比較器26的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路28的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路28的輸出端與電磁比例換向閥14中的比例電磁鐵相連。[0049]參考電壓設(shè)定器24負(fù)責(zé)設(shè)定一個(gè)固定的電壓參考值U1，例如U1=0，其電壓值代表工作斗23對(duì)水平地面的傾斜角度，以便與單軸雙向傾角傳感器16根據(jù)工作斗23的傾斜角度所輸出的電壓信號(hào)U2進(jìn)行比較。誤差放大器25可以對(duì)電壓信號(hào)U2與電壓參考值Ul的差值A(chǔ)U (AU=U2_U1)進(jìn)行放大，并判斷極性以便接通電磁比例換向閥14在哪個(gè)位置進(jìn)行工作。
[0050]電壓比較器26的作用是將誤差放大器25送來的誤差信號(hào)在鋸齒波發(fā)生器27的鋸齒波電壓作用下轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖信號(hào)，以便控制電磁比例換向閥14的啟閉和開度大小。鋸齒波發(fā)生器27通過其電位器阻值的變化來調(diào)節(jié)鋸齒波電壓的大小，以達(dá)到調(diào)整靈敏度的目的。
[0051]驅(qū)動(dòng)電路28可采用脈寬調(diào)制(PWM)式功率放大器，將電壓比較器26送來的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，以驅(qū)動(dòng)電磁比例換向閥14工作。
[0052]為了根據(jù)工作斗的傾斜方向來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)平操作，如圖9所示，給出了本發(fā)明工作斗調(diào)平系統(tǒng)實(shí)施例中控制子系統(tǒng)的另一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。與上一實(shí)施例相比，本實(shí)施例中的誤差放大器25、電壓比較器26和驅(qū)動(dòng)電路28均為兩組，第一組的誤差放大器25的負(fù)輸入端和正輸入端分別與單軸雙向傾角傳感器16和參考電壓設(shè)定器24相連,第一組的誤差放大器25的輸出端和鋸齒波發(fā)生器27的輸出端分別與第一組的電壓比較器26的正輸入端和負(fù)輸入端相連，第一組的電壓比較器26的輸出端與第一組的驅(qū)動(dòng)電路28的輸入端相連，第一組的驅(qū)動(dòng)電路28的輸出端與電磁比例換向閥14左側(cè)的比例電磁鐵相連；第二組的誤差放大器25的正輸入端和負(fù)輸入端分別與單軸雙向傾角傳感器16和參考電壓設(shè)定器24相連，第二組的誤差放大器25的輸出端和鋸齒波發(fā)生器27的輸出端分別與第二組的電壓比較器26的正輸入端和負(fù)輸入端相連，第二組的電壓比較器26的輸出端與第二組的驅(qū)動(dòng)電路28的輸入端相連，第二組的驅(qū)動(dòng)電路28的輸出端與電磁比例換向閥14右側(cè)的比例電磁鐵相連。
[0053]上述各個(gè)工作斗調(diào)平系統(tǒng)均可應(yīng)用在折疊臂高空作業(yè)車中，圖10給出了本發(fā)明折疊臂高空作業(yè)車的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，折疊臂高空作業(yè)車包括車體、連接在所述車體上的下折臂22、與下折臂22的末端相連的上折臂21、與上折臂21的末端相連的舉升臂20和工作斗23，以及前面所描述的各種工作斗調(diào)平系統(tǒng)。
[0054]下面針對(duì)于一種折疊臂高空作業(yè)車的實(shí)施例來對(duì)工作斗調(diào)平過程進(jìn)行說明:
[0055]平衡狀態(tài)時(shí)，工作斗底平面與水平面的傾斜角度β在允許的0.5°以內(nèi)，系統(tǒng)沒有調(diào)平動(dòng)作。
[0056]當(dāng)上折臂、下折臂或舉升臂動(dòng)作并引起工作斗位置改變時(shí)，工作斗與水平面的傾斜角度β發(fā)生變化，安裝在工作斗底部的單軸雙向傾角傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到這一角度的變化，并將傾斜角度β值轉(zhuǎn)化為輸出電壓U2不斷地發(fā)送給控制系統(tǒng)，與參考電壓設(shè)定器16輸出的電壓參考值Ul (例如設(shè)置Ul=O)進(jìn)行比較。
[0057]當(dāng)傾斜角度值I β I > 0.5°時(shí)，即U2與設(shè)定角度電壓信號(hào)Ul的差值A(chǔ)U(U2-U1= Λ U)達(dá)到設(shè)定值，控制系統(tǒng)動(dòng)作，并將差值Λ U發(fā)送給誤差放大器加以放大。若AU為負(fù)值，即U2角度為負(fù)值，左邊的誤差放大器輸出電壓信號(hào)，即判定該液壓子系統(tǒng)中三位四通電磁比例換向閥的左邊電磁閥工作，電磁比例換向閥處于左位，壓力油進(jìn)入調(diào)平油缸的有桿腔，促使油缸回縮；若AU為正值，即U2角度為正值，右邊的誤差放大器輸出電壓信號(hào)，即判定該液壓子系統(tǒng)中電磁比例換向閥的右邊電磁閥工作，電磁比例換向閥處于右位，壓力油進(jìn)入調(diào)平油缸的無桿腔，促使油缸伸出。
[0058]差值A(chǔ)U經(jīng)誤差放大器放大后進(jìn)入電壓比較器，電壓比較器在鋸齒波發(fā)生器中的鋸齒波電壓作用下將放大后的差值A(chǔ)U轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖信號(hào)，其脈沖的個(gè)數(shù)及寬度與差值A(chǔ)U的數(shù)值成正比，這樣就能實(shí)現(xiàn)液壓子系統(tǒng)中電磁比例換向閥的啟閉和開度大小。差值Λ U經(jīng)電壓比較器轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)后發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路采用脈寬調(diào)制式(PWM)功率放大器，可以將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，以驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)中電磁比例換向閥中的比例電磁鐵，使該閥的閥芯產(chǎn)生位移，輸出壓力油，壓力油的流量與驅(qū)動(dòng)電流成正t匕，即與工作斗的傾斜角度β成正比。
[0059]當(dāng)傾斜角度β >0.5°并觸發(fā)控制器動(dòng)作的同時(shí)，控制子系統(tǒng)也向液壓子系統(tǒng)中的電磁卸荷閥發(fā)出信號(hào)，使電磁卸荷閥得電關(guān)閉，這樣壓力油經(jīng)壓力補(bǔ)償器后進(jìn)入電磁比例換向閥。
[0060]若電磁比例換向閥的左邊電磁閥工作，即上折臂或舉升臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于伸展?fàn)顟B(tài)，或下折臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于下降狀態(tài)，帶動(dòng)工作斗逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)U2為負(fù)值，Δυ也為負(fù)值，則電磁比例換向閥處于左位，壓力油經(jīng)雙向平衡閥后進(jìn)入調(diào)平油缸的有桿腔，促使油缸回縮，并通過托架帶動(dòng)工作斗圍繞G點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直至傾斜角度β在允許的0.5°以內(nèi)
后停止。
[0061]若電磁比例換向閥的右邊電磁閥工作，即下折臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于起升狀態(tài)，上折臂或舉升臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于回縮狀態(tài)，帶動(dòng)工作斗順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)U2為正值，AU也為正值，則電磁比例換向閥處于右位，壓力油經(jīng)雙向平衡閥后進(jìn)入調(diào)平油缸的無桿腔，促使油缸伸出，并通過托架帶動(dòng)工作斗圍繞G點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直至傾斜角度值β在允許的0.5°以內(nèi)
后停止。
[0062]在調(diào)平動(dòng)作或調(diào)平停止時(shí)，即使軟管爆裂，雙向平衡閥也能將調(diào)平油缸內(nèi)的油液鎖住，保證折疊臂高空作業(yè)車工作斗在任意位置雙向鎖止。
[0063]壓力油經(jīng)雙向平衡閥進(jìn)入調(diào)平油缸后，推動(dòng)調(diào)平油缸伸縮運(yùn)動(dòng)，調(diào)平油缸在D點(diǎn)與搖桿與連桿鉸接，并推動(dòng)搖桿與連桿運(yùn)動(dòng)，由于搖桿在E點(diǎn)與舉升臂鉸接、連桿在F點(diǎn)與托架鉸接。隨著調(diào)平油缸的伸縮，搖桿引導(dǎo)調(diào)平油缸圍繞舉升臂上的E點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)連桿帶動(dòng)托架圍繞舉升臂上的G點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使托架帶動(dòng)工作斗向減小β的方向擺動(dòng)，直至@在0.5°以內(nèi)，系統(tǒng)重新進(jìn)入平衡狀態(tài)。
[0064]當(dāng)傾斜角度值β再次> 0.5°時(shí)，系統(tǒng)將重復(fù)上述過程。由于DE+GE > DF+GF，該鉸接四桿機(jī)構(gòu)在調(diào)平油缸的推動(dòng)下，很容易使調(diào)平油缸推動(dòng)連桿帶動(dòng)托架圍繞舉升臂上的G點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度>180°，滿足折疊臂高空作業(yè)車工作斗轉(zhuǎn)動(dòng)160°不出現(xiàn)死點(diǎn)的使用要求。
[0065]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種工作斗調(diào)平系統(tǒng)，包括液壓子系統(tǒng)(18)、控制子系統(tǒng)(19)和安裝在舉升臂(20)上的調(diào)平機(jī)構(gòu)(17)，其特征在于，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)(17)包括托架(6)、搖桿(2)、連桿(3)和調(diào)平油缸(9)，所述調(diào)平油缸(9)的缸筒端通過銷軸與所述舉升臂(20)鉸接，所述托架(6)固接在工作斗(23)上，所述托架(6)與所述舉升臂(20)通過銷軸在第一鉸點(diǎn)(G)鉸接，所述搖桿(2)的一端、所述連桿(3)的一端和所述調(diào)平油缸(9)的活塞桿端通過銷軸在第二鉸點(diǎn)(D)鉸接，所述搖桿(2)的另一端和所述舉升臂(20)通過銷軸在第三鉸點(diǎn)(E)鉸接，所述連桿(3)的另一端和所述托架(6)通過銷軸在第四鉸點(diǎn)(F)鉸接，各鉸點(diǎn)間的距離滿足DE+GE>DF+GF的關(guān)系，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)(17 )通過所述調(diào)平油缸(9 )的伸縮來驅(qū)動(dòng)所述托架(6 )相對(duì)于所述舉升臂(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，來對(duì)所述工作斗(23)進(jìn)行調(diào)平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓子系統(tǒng)(18)包括電磁比例換向閥(14)和溢流閥(11)，所述電磁比例換向閥(14)包括進(jìn)油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述電磁比例換向閥(14)的進(jìn)油口、回油口和兩個(gè)工作油口分別與進(jìn)油管路(P)、回油管路(T)、所述調(diào)平油缸(9)的無桿腔和所述調(diào)平油缸(9)的有桿腔相通，所述溢流閥(11)的進(jìn)油口與所述進(jìn)油管路(P)相通，所述溢流閥(11)的出油口與所述回油管路(T)相通，所述控制子系統(tǒng)(19)對(duì)所述電磁比例換向閥(14)的啟閉和開度大小進(jìn)行控制，來調(diào)整所述調(diào)平油缸(9)伸縮的方向和速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓子系統(tǒng)(18)還包括壓力補(bǔ)償器(13)，所述壓力補(bǔ)償器包括液控滑閥和梭閥，所述液控滑閥包括進(jìn)油口、出油口和兩個(gè)液控油口，所述液控滑閥的進(jìn)油口和出油口分別與所述進(jìn)油管路(P)和所述電磁比例換向閥(14)的進(jìn)油口相通，所述梭閥包括兩個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口，所述梭閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與所述電磁比例換向閥(14)的兩個(gè)工作油口相通，所述梭閥的出油口與所述液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口相通，所述液控滑閥的出油口與所述液控滑閥的另一側(cè)的液控油口相通，根據(jù)所述液控滑閥的兩個(gè)液控油口的油壓控制所述液控滑閥的開度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力補(bǔ)償器(13)還包括第一節(jié)流阻尼和第二節(jié)流阻尼，所述第一節(jié)流阻尼設(shè)置在所述梭閥的出油口與所述液控滑閥的帶彈簧一側(cè)的液控油口之間的油路上，所述第二節(jié)流阻尼設(shè)置在所述液控滑閥的出油口與所述液控滑閥的另一側(cè)的液控油口之間的油路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓子系統(tǒng)(18)還包括電磁卸荷閥(12 )，所述電磁卸荷閥包括出油口和進(jìn)油口，所述電磁卸荷閥(12 )的進(jìn)油口與所述進(jìn)油管路(P)相通，所述電磁卸荷閥(12)的出油口與所述回油管路(T)相通，所述電磁卸荷閥(12)在失電的狀態(tài)下，接通所述進(jìn)油管路(P)和回油管路(T)之間的油路，在得電的狀態(tài)下，斷開所述進(jìn)油管路(P)和回油管路(T)之間的油路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁卸荷閥(12)和所述電磁比例換向閥(14)均設(shè)有應(yīng)急操作按鈕。
7.根據(jù)權(quán)利要求2飛任一所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓子系統(tǒng)(18)還包括雙向平衡閥(15)，所述雙向平衡閥(15)包括處于所述調(diào)平油缸(9) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口和處于所述電磁比例換向閥(14) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口，所述雙向平衡閥(15)的處于所述調(diào)平油缸(9) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口分別與所述調(diào)平油缸(9)的無桿腔和有桿腔相通，所述雙向平衡閥(15)的處 于所述電磁比例換向閥(14) 一側(cè)的兩個(gè)工作油口分別與所述電磁比例換向閥(14)的兩個(gè)工作油口相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述控制子系統(tǒng)(19)包括單軸雙向傾角傳感器(16)、參考電壓設(shè)定器(24)、誤差放大器(25)、電壓比較器(26)、鋸齒波發(fā)生器(27)和驅(qū)動(dòng)電路(28)，所述單軸雙向傾角傳感器(16)設(shè)置在所述工作斗(23)上，所述誤差放大器(25)的輸入端分別與所述單軸雙向傾角傳感器(16)和參考電壓設(shè)定器(24)相連，所述誤差放大器(25)的輸出端和所述鋸齒波發(fā)生器(27)的輸出端分別與所述電壓比較器(26)的輸入端相連，所述電壓比較器(26)的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸入端相連，所述驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸出端與所述電磁比例換向閥(14)中的比例電磁鐵相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于，所述誤差放大器(25)、電壓比較器(26)和驅(qū)動(dòng)電路(28)均為兩組，第一組的誤差放大器(25)的負(fù)輸入端和正輸入端分別與所述單軸雙向傾角傳感器(16)和所述參考電壓設(shè)定器(24)相連，所述第一組的誤差放大器(25)的輸出端和所述鋸齒波發(fā)生器(27)的輸出端分別與第一組的電壓比較器(26)的正輸入端和負(fù)輸入端相連，所述第一組的電壓比較器(26)的輸出端與第一組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸入端相連，所述第一組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸出端與所述電磁比例換向閥(14)左側(cè)的比例電磁鐵相連；第二組的誤差放大器(25)的正輸入端和負(fù)輸入端分別與所述單軸雙向傾角傳感器(16)和所述參考電壓設(shè)定器(24)相連，所述第二組的誤差放大器(25)的輸出端和所述鋸齒波發(fā)生器(27)的輸出端分別與第二組的電壓比較器(26)的正輸入端和負(fù)輸入端相連，所述第二組的電壓比較器(26)的輸出端與第二組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸入端相連，所述第二組的驅(qū)動(dòng)電路(28)的輸出端與所述電磁比例換向閥(14)右側(cè)的比例電磁鐵相連。
10.一種折疊臂高 空作業(yè)車，包括車體、連接在所述車體上的下折臂(22)、與所述下折臂(22)的末端相連的上折臂(21)、與所述上折臂(21)的末端相連的舉升臂(20)和工作斗(23)，其特征在于，還包括權(quán)利要求1、任一所述的工作斗調(diào)平系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B66F11/04GK103922250SQ201310015363
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月16日
【發(fā)明者】沈永紅, 張士亮, 杜磊, 李居義, 王艷輝, 李春新, 吳磊 申請(qǐng)人:徐州徐工隨車起重機(jī)有限公司