一种具有空载保护的高空作业平台液压节能系统的制作方法

本实用新型涉及高空作业平台的技术领域，具体涉及一种具有空载保护的高空作业平台液压节能系统。

背景技术：

高空作业平台服务于于各行业高空作业、设备安装、检修等可移动性高空作业，应用较广泛。高空作业平台有多种类型，如​高空作业平台剪叉式高空作业平台、车载式高空作业平台、曲臂式高空作业平台、直臂式高空作业平台等，以适应不同工况，其中直臂、曲臂式高空作业平台是通过工作臂的伸缩和变幅，带动工作平台的升降，进行高空作业的设备。目前，市场上的直臂、曲臂式高空作业平台是采用电机或发动机作为动力源，驱动液压泵，把机械能转变成液压能，通过主臂举升油缸使工作平台上升和下降，进行工作。下降时，因平台在高处具有重力势能，属于能量释放过程，液压油直接流回油箱，能量没有回收利用，造成能源浪费。

技术实现要素：

为解决高空作业平台的主臂举升油缸收缩时，液压油直接流回油箱，能量没有回收利用，造成能源浪费的技术问题，提供一种具有空载保护的高空作业平台液压节能系统。

本实用新型采取的技术方案为：

一种具有空载保护的高空作业平台液压节能系统，包括高空作业平台本体、大臂、液压泵、油箱，在高空作业平台本体与大臂之间设置驱动大臂升降的大臂油缸，大臂油缸为双作用油缸，油箱与液压泵的进油口相连，在高空作业平台本体与大臂之间设置随大臂升降而伸缩的蓄能油缸；具有空载保护的高空作业平台液压节能系统还包括比例电磁阀、电磁换向阀Ⅰ、蓄能器、电磁换向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ、单向阀Ⅳ、液控换向阀和节流阀；液压泵的出油口分别与比例电磁阀的进油口、电磁换向阀Ⅰ的进油口连接，电磁换向阀Ⅰ的出油口与蓄能器连接，比例电磁阀的出油口与电磁换向阀Ⅱ的进油口连接，电磁换向阀Ⅱ的回油口与油箱连接，电磁换向阀Ⅱ的第一出油口与大臂油缸的有杆腔连接，电磁换向阀Ⅱ的第二出油口与大臂油缸的无杆腔连接；蓄能油缸为单作用油缸,蓄能油缸的无杆腔分别与单向阀Ⅲ的出油口、单向阀Ⅳ的进油口连接，单向阀Ⅲ的进油口与油箱连接，单向阀Ⅳ的出油口与蓄能器连接；

液控换向阀的进油口分别与电磁换向阀Ⅰ的进油口、液压泵的出油口连接，液控换向阀的出油口与油箱连接，液控换向阀的左液控口分别与液压泵的出油口、电磁换向阀Ⅰ的进油口连接，液控换向阀的右液控口分别与比例电磁阀的出油口连接、节流阀的进油口连接，节流阀的出油口与油箱连接。

在单向阀Ⅰ与电磁换向阀Ⅰ之间设置压力继电器。

蓄能油缸连接有溢流阀Ⅱ。

蓄能油缸与大臂油缸在大臂的同一侧并行排列。

在液压泵与比例电磁阀之间设有单向阀Ⅰ。

在电磁换向阀Ⅱ与大臂油缸之间设有平衡阀，平衡阀包括溢流阀Ⅰ和单向阀Ⅱ，溢流阀Ⅰ、单向阀Ⅱ的进油口分别与电磁换向阀Ⅱ的第二出油口连接，溢流阀Ⅰ与单向阀Ⅱ并联且分别与大臂油缸的无杆腔连接，溢流阀Ⅰ的液控端与电磁换向阀Ⅱ的第一出油口连接。

在单向阀Ⅰ的出油口连接安全阀，安全阀的卸油口与油箱连接。

电磁换向阀Ⅰ为二通常闭插装阀，在其上设有应急手柄。

电磁换向阀Ⅱ为三位四通换向阀，液控换向阀为二位二通液控换向阀。

节流阀的直径小于0.5毫米。

本实用新型利用蓄能器和蓄能油缸，通过液压控制，实现势能回收利用，提高了能源利用率，有利于节能环保，同时当大臂油缸出现故障时，蓄能油缸起到缓冲保护的作用，对大臂进行支撑，液控换向阀能够保证液压泵空载时，卸荷，减小能耗，也能将蓄能器完全卸荷，方便维修；单向阀Ⅰ防止液压油回流，安全阀防止系统压力过高，保护系统，压力继电器检测系统压力，防止蓄能器能量在系统空载和停机时释放。

附图说明

图1为本实用新型的液控原理示意图；

图2为直臂、曲臂高空平台结构示意图（一）；

图3为直臂、曲臂高空平台结构示意图（二）。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种具有空载保护的高空作业平台液压节能系统，包括高空作业平台本体17、大臂18、液压泵9和油箱8，在高空作业平台本体17与大臂18之间设置驱动大臂18升降的大臂油缸1，大臂油缸1为双作用油缸，油箱8与液压泵9的进油口相连，在高空作业平台本体17与大臂18之间设置随大臂18升降而伸缩的蓄能油缸5，具有空载保护的高空作业平台液压节能系统还包括比例电磁阀12、电磁换向阀Ⅰ13、蓄能器16、电磁换向阀Ⅱ4、单向阀Ⅲ6、单向阀Ⅳ15、液控换向阀17和节流阀18；液压泵9的出油口分别与比例电磁阀12的进油口P2、电磁换向阀Ⅰ13的进油口P1连接，比例电磁阀12与电磁换向阀Ⅰ13并联连接，电磁换向阀Ⅰ13是二通常闭插装阀，可采用海德福斯 SVCV08-20 座阀，电磁换向阀Ⅰ13的出油口A1与蓄能器16连接，蓄能器16设定压力略大于系统压力，比例电磁阀12的出油口A2与电磁换向阀Ⅱ4的进油口P连接，电磁换向阀Ⅱ4的回油口T与油箱8连接，电磁换向阀Ⅱ4的第一出油口A与大臂油缸1的有杆腔连接，电磁换向阀Ⅱ4的第二出油口B与大臂油缸1的无杆腔连接；蓄能油缸5为单作用油缸, 蓄能油缸5缸径根据所蓄能压力制作，因蓄能油缸5力臂较短，可获得较大蓄能压力，蓄能油缸5的无杆腔分别与单向阀Ⅲ6的出油口、单向阀Ⅳ15的进油口连接，单向阀Ⅲ6的进油口与油箱8连接，单向阀Ⅳ15的出油口与蓄能器16连接；

液控换向阀17的进油口P3分别与电磁换向阀Ⅰ13的进油口P1、液压泵9的出油口连接，液控换向阀17的出油口A3与油箱8连接，液控换向阀17的左液控口b分别与液压泵9的出油口、电磁换向阀Ⅰ13的进油口P1连接，液控换向阀17的右液控口c分别与比例电磁阀12的出油口A2连接、节流阀18的进油口连接，节流阀的出油口与油箱8连接，液控换向阀17位于左位时，液控换向阀17连通，液控换向阀17位于右位时，液控换向阀17不连通，节流阀18用于液控换向阀17的左位和右位切换时，液控换向阀17的泄压。

在单向阀Ⅰ10与电磁换向阀Ⅰ13之间设置压力继电器11，能够防止蓄能器16能量在系统空载和停机时释放，在系统压力达到压力继电器11设定压力时，电磁换向阀Ⅰ13的右位得电，蓄能器16中的液压油释放到系统，在系统压力低于压力继电器11设定的压力时，蓄能器16中的液压油不释放。

蓄能油缸5连接有溢流阀Ⅱ14，防止蓄能器16中压力过高，如果充压达到蓄能器16额定压力，溢流阀Ⅱ14打开，蓄能器16中的液压油流入油箱8。

蓄能油缸5与大臂油缸1在大臂18的同一侧并行排列，保证蓄能油缸5与大臂油缸1的运动保持一致性。

在液压泵9与比例电磁阀12之间设有单向阀Ⅰ10，防止系统中的液压油回流至液压泵9中。

在电磁换向阀Ⅱ4与大臂油缸1之间设有平衡阀，平衡阀包括溢流阀Ⅰ3和单向阀Ⅱ2，溢流阀Ⅰ3、单向阀Ⅱ2的进油口分别与电磁换向阀Ⅱ4的第二出油口连接，溢流阀Ⅰ3与单向阀Ⅱ2并联且分别与大臂油缸1的无杆腔连接，溢流阀Ⅰ3的液控端与电磁换向阀Ⅱ4的第一出油口连接，防止大臂油缸1在上升至指定高度后，因其自重及大臂18的重量而产生下坠的危险。

在单向阀Ⅰ10的出油口连接安全阀7，安全阀7的卸油口与油箱8连接，当系统压力过高时，安全阀7泄压，保证系统的压力处于安全水平。

电磁换向阀Ⅰ13为二通常闭插装阀，在其上设有应急手柄，可随时手动释放蓄能器16中的液压油，使蓄能器16泄压。

电磁换向阀Ⅱ4为三位四通换向阀，液控换向阀17为二位二通液控换向阀。

节流阀18的直径小于0.5毫米，防止从比例电磁阀12流向液控换向阀17的右液控口c的液压油从节流阀18中泄露过多。

上述各液压元件之间存在连接关系的，均通过管道或油管连接。

高空作业平台的平台需要上升时，电磁换向阀Ⅱ4左位得电，切换到左位工作，操作比例电磁阀12，发动机带动液压泵9运转，液压泵9将液压油从油箱8泵出，然后液压油通过比例电磁阀12，进入电磁换向阀Ⅱ4的进油口P并从其第二出油口B流出，最后通过单向阀Ⅱ2，流至大臂油缸1的无杆腔，大臂油缸1的液压缸伸出，大臂18升高，高空作业平台的平台上升，通过控制比例电磁阀12的流量，来控制平台的上升速度，溢流阀Ⅰ3与单向阀Ⅱ2形成外控平衡阀，防止因大臂18及大臂油缸1的自重，导致大臂油缸1下坠的危险；蓄能油缸5通过单向阀Ⅲ6从油箱8吸油，储蓄液压油。

高空作业平台的平台需要下降时，电磁换向阀Ⅱ4的右位得电，切换到右位工作，操作比例电磁阀12，液压泵9将液压油从油箱8泵出，然后液压油通过比例电磁阀12，进入电磁换向阀Ⅱ4的进油口P并从其第一出油口A流至大臂油缸1的有杆腔，同时从电磁换向阀Ⅱ4的第一出油口A流出的液压油进入溢流阀Ⅰ3的液控端a，将溢流阀Ⅰ3导通，大臂油缸1中的液压油通过溢流阀Ⅰ3进入电磁换向阀Ⅱ4的第一出油口B，再从电磁换向阀Ⅱ4的回油口T流至油箱8，大臂油缸1收缩，大臂18下降，高空作业平台的平台下降，蓄能油缸5随大臂18下降被压缩，此时平台具有的重力势能转变为液压能，蓄能油缸5无杆腔中的液压油通过单向阀Ⅳ15流至蓄能器16。

工作时随着平台的反复升降，可持续为蓄能器16充液压油，按照直臂、曲臂式高空作业平台载重加臂架重量m=5kN，因高空作业平台的平台每次升降都会有能量回收，按高度行程h=15m，每天升降t=100次估算，下降时释放能量为G，G=m *h*t=5*10*15*100=7500kJ能量回收利用率按50%计算，则每台直臂、曲臂式高空作业平台每天节能3750kJ，提高了能源利用率。

当高空作业平台的平台上升或者下降时， 通过比例电磁阀12的液压油进入液控换向阀17的右液控口c，液控换向阀17的右位工作，液控换向阀17不导通；当液压泵9空载运转时，液压泵9的出油口的液压油进入液控换向阀17的左液控口b，液控换向阀17左位工作，液控换向阀17导通，液压泵9的出油口的液压油从液控换向阀17进入油箱，降低能耗；溢流阀Ⅱ14能够让蓄能油缸5泄压，但是蓄能油缸5内仍保持在一定的压力，需要维修系统时，电磁换向阀Ⅰ13的右位工作，液控换向阀17的左位工作，蓄能器16中的液压油通过电磁换向阀Ⅰ13、液控换向阀17流回油箱，实现完全泄压。