一种液压翻转爬梯及控制方法与流程

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种液压翻转爬梯及控制方法，尤其涉及一种用于平地机的液压翻转爬梯及控制方法。

背景技术：

现有技术中用于平地机驾驶室的爬梯大多数为固定式，不能实现翻转，从而导致平地机铲刀回转时容易碰到爬梯。为了解决该问题，提出了使用翻转油缸来实现爬梯的翻转的解决方案，但该解决方案中并未考虑到与驻车制动、发动机启动的相关性，因而安全风险大。另外，现有技术中的用于平地机驾驶室的爬梯离地距离高，从而造成了司机上车不便的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种液压翻转爬梯及控制方法，充分考虑到了与驻车制动、发动机启动的相关性，实现了驾驶室爬梯的上下翻转，提高了上车舒适性，避免工作时铲刀回转碰坏爬梯，大大降低了安全风险。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种液压翻转爬梯，包括：

爬梯本体；

液压单元，所述液压单元包括液压泵、蓄能器、第一控制阀、液压油缸和第二控制阀，所述液压泵的输出端分别与蓄能器的油口以及第一控制阀的第一油口相连；所述第一控制阀的第二油口与液压油缸的第一油腔相连，其第三油口通过所述第二控制阀与液压油缸的第二油腔相连，其第四油口与油箱相连；所述液压油缸的活塞杆端部通过第一转轴与爬梯本体相连；

控制器，所述控制器接收车辆中开关单元和驻车制动单元发出的输出信号，并根据接收到的信号发送对应的控制信号至第一控制阀，实现驱动所述爬梯本体。

优选地，所述爬梯本体和液压油缸上分别设置有第二转轴和第三转轴，用于与驾驶室转动相连。

优选地，所述的一种液压翻转爬梯，还包括控制手柄，所述控制手柄与所述第二控制阀相连，所述第二控制阀还与油箱相连；

当操作所述控制手柄时，所述液压油缸内的液压油顺次经过液压油缸的第一油腔、第二油腔、第二控制阀后流入油箱，释放液压单元中的压力。

优选地，所述液压系统还包括过滤器，所述过滤器的输入端与所述液压泵的输出端相连，其输出端分别与所述蓄能器的油口和第一控制阀的第一油口相连通。

优选地，所述开关单元包括翘板开关和妞子开关；所述液压翻转爬梯还包括用于监测爬梯本体的位置的位置传感器，所述位置传感器的输出端与所述控制器相连。

优选地，当接收到驻车制动单元发送的驻车制动锁死信号时，启动所述开关单元，控制器按照设定的延迟时间后发送电信号至第一控制阀，液压油经液压泵输出后优先给蓄能器充液、储能，然后再进入第一控制阀。

优选地，当控制爬梯本体上翻时，所述第一控制阀控制液压油进入液压油缸的第二油腔内，液压油缸的第一油腔经第一控制阀与油箱相连，实现液压油缸的引出动作，爬梯上翻，液压油缸的活塞杆引出至标定好的位置时，位置传感器发送信号至控制器，由控制器控制第一控制阀切断液压泵与液压油缸的通路，完成上翻；

当控制爬梯本体下翻时，所述第一控制阀控制液压油进入液压油缸的第一油腔，液压油缸的第二油腔经第一控制阀与油箱相连，实现液压油缸的缩回动作，爬梯下翻，液压油缸的活塞杆缩回至标定好的位置时，位置传感器发送信号至控制器，控制器控制第一控制阀切断液压泵与液压油缸的通路，完成下翻。

优选地，当接收到驻车制动单元发送的驻车制动锁死信号时，若爬梯本体正在上翻，则启动开关单元，利用控制器控制第一控制阀改变液压油缸进、回油方向，液压油缸的活塞杆缩回，爬梯下翻；若爬梯本体正在下翻，则启动开关单元，利用控制器控制第一控制阀改变液压油缸进、回油方向，液压油缸的活塞杆引出，爬梯上翻。

优选地，当接收到驻车制动单元发送的驻车制动未锁死信号时，控制器不执行下翻的指令；发动机启动单元发出发动机启动信号至控制器，控制器根据液压油缸上的位置传感器判断爬梯状态，若爬梯处在上翻完成状态，则控制器不执行操作；若爬梯处于下翻完成或正在上翻状态，控制器则发出上翻信号至第一控制阀，爬梯本体将执行上翻动作；当液压油缸的活塞杆引出至标定好的位置时，液压油缸上的位置传感器发送信号至控制器，控制器控制第一控制阀切断液压泵与液压油缸的通路，上翻完成。

第二方面，本发明提供了一种基于第一方面中所述的液压翻转爬梯的控制方法，包括：

控制器接收车辆中开关单元、驻车制动单元和发动机启动单元发送的输出信号；

控制器根据接收到的信号发送对应的控制信号至第一控制阀，实现驱动所述爬梯本体。

优选地，所述方法还包括：

操作与第二控制阀相连的控制手柄，所述液压油缸内的液压油顺次经过液压油缸的第一油腔、第二油腔、第二控制阀后流入油箱，释放液压单元中的压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提出的一种液压翻转爬梯及控制方法，通过开关单元来实现驾驶室爬梯的上下翻转，通过蓄能器储备的压力油可实现发动机不启动状态下爬梯的多次翻转需要，通过控制手柄实现紧急情况下爬梯的人工翻转。同时爬梯的控制与驻车制动和发动机启动相关。驻车制动锁死时，方可正常控制爬梯翻转；驻车制动未锁死时，不允许爬梯下翻；爬梯未处于上翻完成状态时启动发动机，爬梯将自动上翻。本发明的液压翻转爬梯及控制方法包含机、电、液一体化控制，实现爬梯上下翻转的智能控制，提高上车舒适性，避免工作时铲刀回转碰坏爬梯，并降低安全风险。

附图说明

图1为本发明实施例的液压翻转爬梯结构示意图；

图2为本发明实施例的液压翻转爬梯液压原理示意图；

图3为本发明实施例的液压翻转爬梯控制柜结构示意图；

图4（a）为本发明实施例在驻车制动锁死时的控制逻辑图之一；

图4（b）为本发明实施例在驻车制动锁死时的控制逻辑图之二；

图5为本发明实施例在驻车制动未锁死时的控制逻辑图；

图6为本发明实施例在控制器出现故障时的控制逻辑图；

各附图标记分别代表：

1-爬梯本体；2-液压油缸；3-位置传感器；4-控制柜；5-翘板开关；6-指示灯；7-控制手柄；8-第二转轴；9-驾驶室底板；10-第三转轴；11-第一转轴；12-驾驶室；13-液压泵；14-过滤器；15-蓄能器；16-第一控制阀；17-蜂鸣器；18-控制器；19-妞子开关；20-第二控制阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1-3所示，本发明实施例提供了一种液压翻转爬梯，包括：

爬梯本体1；在实际应用中，所述爬梯本体1上设有第二转轴8，用于与驾驶室12转动相连，优选地，所述第二转轴8设于所述爬梯本体1的端部，且与所述驾驶室底板9转动相连；爬梯本体1可以采用现有技术中的任意一种爬梯，其结构本身为现有技术，因此不做过多赘述；

液压单元，所述液压单元包括液压泵13、蓄能器15、第一控制阀16、液压油缸2和第二控制阀20，所述液压泵13的输出端分别与蓄能器15的油口以及第一控制阀16的第一油口相连；所述第一控制阀16的第二油口与液压油缸2的第一油腔相连，其第三油口通过所述第二控制阀20与液压油缸2的第二油腔相连，其第四油口与油箱相连，所述第二控制阀20正常情况下处于常闭状态；所述液压油缸2的活塞杆端部通过第一转轴11与爬梯本体1相连；在实际应用过程中，所述液压油缸2的外壁上设有第三转轴10，用于与驾驶室底板9转动相连；当平地机的发动机不启动时，液压泵13无动力输出，此时蓄能器15自身电磁阀接通，储备压力油提供液压系统动力，液压油缸2执行相关动作；

控制器18，所述控制器18与车辆中的开关单元和驻车制动单元（图中未示出）相连，接收所述开关单元和驻车制动单元发出的输出信号，并根据接收到的信号发送对应的控制信号至第一控制阀16，实现驱动所述爬梯本体1；优选地，所述开关单元包括翘板开关5和妞子开关19，所述翘板开关5设于驾驶室内；所述妞子开关19和控制器18均设于位于驾驶室外部的控制柜4内；所述控制柜4内还设有与控制器18相连的蜂鸣器17，所述驾驶室内还设有指示灯6，当液压单元出现问题时，所述指示灯6亮和蜂鸣器17立即工作，具体参见图6。

进一步地，为了实现爬梯的定位控制，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述液压翻转爬梯还包括用于监测爬梯本体1的位置的位置传感器3，所述位置传感器3的输出端与所述控制器18相连。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，为了提高液压油的油品，所述液压系统还包括过滤器14，所述过滤器14的输入端与所述液压泵13的输出端相连，其输出端分别与所述蓄能器15的油口和第一控制阀16的第一油口相连通，能够有效防止杂质进入液压油缸2以及蓄能器15内。

综上所述，本发明实施例的液压翻转爬梯的工作原理具体为：

当控制器18接收到驻车制动单元发送的驻车制动锁死信号时，启动所述开关单元，指示灯6亮、蜂鸣器17立即工作，控制器18按照设定的延迟时间（比如5秒）后发送电信号至第一控制阀16，液压油经液压泵13输出后经过滤器14，优先给蓄能器15充液、储能，然后再进入第一控制阀16；

当控制爬梯本体1上翻时，所述第一控制阀16控制液压油进入液压油缸2的第二油腔（即大油腔）内，液压油缸2的第一油腔（即小油腔）经第一控制阀16与油箱相连，实现液压油缸2的引出动作，爬梯上翻，液压油缸2的活塞杆引出至标定好的位置时，位置传感器3发送信号至控制器18，由控制器18控制第一控制阀16切断液压泵13与液压油缸2的通路，同时指示灯6熄灭、蜂鸣器17停止工作，完成上翻；当控制爬梯本体1下翻时，所述第一控制阀16控制液压油进入液压油缸2的第一油腔，液压油缸2的第二油腔经第一控制阀16与油箱相连，实现液压油缸2的缩回动作，爬梯下翻，液压油缸2的活塞杆缩回至标定好的位置时，位置传感器3发送信号至控制器18，控制器18控制第一控制阀16切断液压泵13与液压油缸2的通路，完成下翻，具体参见图4（a）和（b）。

当控制器18接收到驻车制动单元发送的驻车制动锁死信号时，若爬梯本体1正在上翻，则启动开关单元（即按下翘板开关5下翻或拨动妞子开关19下翻），利用控制器18控制第一控制阀16改变液压油缸2进、回油方向，液压油缸2的活塞杆缩回，爬梯下翻；若爬梯本体1正在下翻，则启动开关单元，利用控制器18控制第一控制阀16改变液压油缸2进、回油方向，液压油缸2的活塞杆引出，爬梯上翻，翻转结束后指示灯6熄灭、蜂鸣器17停止工作。

实施例2

为了及时释放液压单元中的压力，本发明实施例中的液压翻转爬梯，还包括控制手柄7，所述控制手柄7与所述第二控制阀相连，所述第二控制阀还与油箱相连；

当操作所述控制手柄7时，所述液压油缸2内的液压油顺次经过液压油缸2的第一油腔、第二油腔、第二控制阀后流入油箱，释放液压单元中的压力。

实施例3

本发明实施例与实施例1的区别在于：所述控制器18还与发动机启动单元相连，当接收到驻车制动单元发送的驻车制动未锁死信号时，控制器18不执行下翻的指令；发动机启动单元发出发动机启动信号至控制器18，控制器18根据液压油缸2上的位置传感器3判断爬梯状态，若爬梯处在上翻完成状态，则控制器18不执行操作；若爬梯处于下翻完成或正在上翻状态，控制器18则发出上翻信号至第一控制阀16，爬梯本体1将执行上翻动作；当液压油缸2的活塞杆引出至标定好的位置时，液压油缸2上的位置传感器3发送信号至控制器18，控制器18控制第一控制阀16切断液压泵13与液压油缸2的通路，同时指示灯6熄灭、蜂鸣器17停止工作，上翻完成，具体参见图5。

实施例4

本发明提供了一种基于第一方面中所述的液压翻转爬梯的控制方法，包括：

控制器18接收车辆中开关单元、驻车制动单元和发动机启动单元发送的输出信号；

控制器18根据接收到的信号发送对应的控制信号至第一控制阀16，实现驱动所述爬梯本体1。

具体地：

当控制器18接收到驻车制动单元发送的驻车制动锁死信号时，启动所述开关单元，指示灯6亮、蜂鸣器17立即工作，控制器18按照设定的延迟时间（比如5秒）后发送电信号至第一控制阀16，液压油经液压泵13输出后经过滤器14，优先给蓄能器15充液、储能，然后再进入第一控制阀16。

当控制爬梯本体1上翻时，所述第一控制阀16控制液压油进入液压油缸2的第二油腔（即大油腔）内，液压油缸2的第一油腔（即小油腔）经第一控制阀16与油箱相连，实现液压油缸2的引出动作，爬梯上翻，液压油缸2的活塞杆引出至标定好的位置时，位置传感器3发送信号至控制器18，由控制器18控制第一控制阀16切断液压泵13与液压油缸2的通路，同时指示灯6熄灭、蜂鸣器17停止工作，完成上翻；当控制爬梯本体1下翻时，所述第一控制阀16控制液压油进入液压油缸2的第一油腔，液压油缸2的第二油腔经第一控制阀16与油箱相连，实现液压油缸2的缩回动作，爬梯下翻，液压油缸2的活塞杆缩回至标定好的位置时，位置传感器3发送信号至控制器18，控制器18控制第一控制阀16切断液压泵13与液压油缸2的通路，完成下翻。

当控制器18接收到驻车制动单元发送的驻车制动锁死信号时，若爬梯本体1正在上翻，则启动开关单元（即按下翘板开关5下翻或拨动妞子开关19下翻），利用控制器18控制第一控制阀16改变液压油缸2进、回油方向，液压油缸2的活塞杆缩回，爬梯下翻；若爬梯本体1正在下翻，则启动开关单元，利用控制器18控制第一控制阀16改变液压油缸2进、回油方向，液压油缸2的活塞杆引出，爬梯上翻，翻转结束后指示灯6熄灭、蜂鸣器17停止工作。

优选地，所述方法还包括：

操作与第二控制阀相连的控制手柄7，所述液压油缸2内的液压油顺次经过液压油缸2的第一油腔、第二油腔、第二控制阀后流入油箱，释放液压单元中的压力。

综上所述，本发明中的液压翻转爬梯及控制方法，通过设于驾驶室内的翘板开关和控制柜的妞子开关控制液压油缸的伸缩，从而带动爬梯本体的上下翻转。液压单元中的液压油由液压泵输出，经过滤器，优先给蓄能器充液、储能，再进入第一控制阀。第一控制阀控制液压油进入液压油缸的第一油腔或第二油腔（即大腔或小腔），同时另外一腔与油箱相通，实现液压油缸的引出或缩回动作，爬梯上翻或下翻。当发动机不启动时，液压泵无动力输出，此时蓄能器自身电磁阀接通，储备压力油将提供液压系统动力，液压油缸执行相关动作。除驾驶室内的翘板开关和控制柜的妞子开关外，另有控制手柄实现紧急情况下爬梯的人工翻转。本发明的液压翻转爬梯的控制与驻车制动和发动机启动相关。当驻车制动锁死时，方可正常控制爬梯翻转；当驻车制动未锁死时，不允许爬梯下翻；爬梯未处于上翻完成状态时启动发动机，爬梯将自动上翻。爬梯翻转过程中有驾驶室内指示灯和地面蜂鸣器进行操作提示。控制系统出现故障时，驾驶室内指示灯进行闪烁报警。本发明的平地机液压翻转爬梯及控制方法包含机、电、液一体化控制，实现驾驶室爬梯上下翻转的智能控制，提高上车舒适性，避免工作时铲刀回转碰坏爬梯，并降低安全风险。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。