一种高空作业车静压调平系统的制作方法

本实用新型涉及一种工程车调平系统，具体涉及一种高空作业车静压调平系统，属于工程机械液压控制技术领域。

背景技术：

伸缩臂或混合臂式的高空作业车在路灯、园林、装饰装修、石油、建筑、电力、船舶制造、桥梁建设等领域应用广泛。高空作业车调平机构的控制对象即连接在臂架顶端的工作平台，现有常用的调平系统主要分为电液控制调平和静压调平两种，但是由于电液控制调平系统控制复杂，维修成本高，因此主要用在大高度、复杂工况的高空作业车上。

绝缘高空作业车通常应用于高空带电作业，为了提高其绝缘效果，大多采用静压调平系统，以避免电液调平系统中由于电气故障引起的误动作，且相较于电液调平系统，静压调平系统运行更平稳，可靠性更高。但是现有的静压调平系统要求在平台和转台两处均可实现调平，为了达到两处均可调平，一般是在平台和转台分别设置一组手动阀并联控制调平系统，当出现工作平台歪斜后，调平系统中液压元件就会启动，通过液压缸对平台进行调整，调整过程中由于两个调平油缸之间联动控制，当一个油缸处于极限位置时，另一个油缸还会继续动作，从而导致调平系统内压力增高，液压油无法泄掉造成爆管、油缸拉弯、油缸脱开或油缸铰点撕裂，使平台操作人员发生危险；且在油路布置上需要增加两根从平台到转台的管路，造成油路冗余复杂。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种高空作业车静压调平系统，防止液压系统在调平过程中出现爆缸、油缸拉弯、油缸脱开或油缸铰点撕裂等事故的方式，简化液压控制油路，提高作业人员的安全系数。

为了解决上述问题，本实用新型一种高空作业车静压调平系统，包括工作平台、转台、一级臂和二级臂、一级变幅油缸、二级变幅油缸、主动调平油缸和从动调平油缸，其中，工作平台、转台、一级臂和二级臂，一级臂的左端铰接连接在转台上端铰点处，一级臂的右端与二级臂的右端铰接，二级臂的左端铰接在工作平台侧面的平台托架处，一级臂的中部与转台的中下部之间铰接地连接有一级变幅油缸，二级臂的中部与一级臂右端偏下位置之间铰接地连接有二级变幅油缸，二级臂的右端偏左位置与一级臂右端偏左位置之间铰接地连接有主动调平油缸，二级臂的最左端与平台托架的中部之间铰接地连接有从动调平油缸；还包括两组阀块，阀块一安装在工作转台处，阀块二安装在平台处；通过设在主油路上的三位六通换向阀来选择液压油进入阀块一或者进入阀块二；其中，阀块一包括转台控制调平手动换向阀、控制一级变幅油缸伸缩的一级换向阀一以及控制二级变幅油缸伸缩的二级换向阀一，转台控制调平手动换向阀、一级换向阀一和二级换向阀一的进油口并联在进油路上，回油口并联在回油路上；阀块二包括平台控制调平手动换向阀、控制一级变幅油缸伸缩的一级换向阀二以及控制二级变幅油缸伸缩的二级换向阀二，平台控制调平手动换向阀、一级换向阀二和二级换向阀二的进油口并联在进油路上，回油口并联在回油路上；转台控制调平手动换向阀11的第一出油口A1、第二出油口B1分别与第一锁压阀件的两个进油口相连，平台控制调平手动换向阀1的第一出油口A2、第二出油口B2分别与第二锁压阀件的两个进油口相连，第一锁压阀件的两个出油口、第二锁压阀件的两个出油口、分别与第一平衡阀进油口V5、第二平衡阀进油口V6并联在主动调平油缸油口处，第一平衡阀出油口C5与从动调平油缸无杆腔连通，第二平衡阀出油口C6与从动调平油缸有杆腔连通。

通过三位六通换向阀选择液压油的进油方向，当三位六通换向阀处于中间位置时，油泵将高压油通过下端的阀块一对各个油缸进行调节，当三位六通换向阀换向至上端位置时，油泵将高压油通过上端的阀块二对各个油缸进行调节；调平系统中主动调平油缸有杆腔泵出的油进入第二平衡阀进油口V6，通过出油口C6进入从动调平油缸有杆腔，从动调平油缸无杆腔出油进入第一平衡阀出油口C5，第一平衡阀正向控制油口由第二平衡阀进油口V6处压力油打开，从第一平衡阀出油口C5进入的压力油经过被打开的平衡阀通过进油口V5流入到主动调平油缸无杆腔，形成液压调平系统闭循环，当从动调平油缸已全缩时，主动调平油缸尚有伸出余量，继续起升二级臂导致主动调平油缸继续外伸，由于从动调平油缸已全缩，从主动调平油缸有杆腔泵出的液压油无法按照之前的方式继续进入到从动调平油缸有杆腔，随着主动调平油缸有杆腔泵出液压油的累积，第一锁压阀件和第二锁压阀件会反向锁住系统内压力，调平系统压力逐渐升高，当压力达到一定压力时会自动泄压流回油箱，保证了液压系统内压力不会无限升高以致损坏从动调平油缸和其他液压元件、附件，防止液压系统内压力持续升高造成爆管、油缸拉弯、油缸脱开或油缸铰点撕裂的危险；且由于转台和平台均设置有液压锁，平台手动换向阀只需通过管路与平台液压锁连接即可锁住调平系统内压力，无需再连接到转台手动换向阀处，降低了管路布置的复杂程度。

具体的，所述第一锁压阀件为转台液压锁，第二锁压阀件为平台液压锁，转台控制调平手动换向阀的第一出油口A1、第二出油口B1分别与转台液压锁的第一进油口V1、第二进油口V2相连，平台控制调平手动换向阀的第一出油口A2、第二出油口B2分别与平台液压锁的第一进油口V3、第二进油口V4相连，转台液压锁的第一出油口C1分别与第一平衡阀进油口V5、平台液压锁第一出油口C3、主动调平油缸的无杆腔相连，转台液压锁的第二出油口C2分别与第二平衡阀进油口V6、平台液压锁第二出油口C4、主动调平油缸有杆腔相连。

主动调平油缸的无杆腔和有杆腔处还并联有第一溢流阀和第二溢流阀，其中，第一溢流阀进油口P3与主动调平油缸无杆腔相连，第二溢流阀进油口P4与主动调平油缸有杆腔相连，第一溢流阀出油口T3和第二溢流阀出油口T4分别接回油箱。

另一种方案，所述第一锁压阀件为第五平衡阀和第六平衡阀，第二锁压阀件为第三平衡阀和第四平衡阀，转台控制调平手动换向阀的第一出油口A1、第二出油口B1分别与第五平衡阀的进油口V9、第六平衡阀进油口V10相连，平台控制调平手动换向阀的第一出油口A2、第二出油口B2分别与第三平衡阀的进油口V7、第四平衡阀的进油口V8相连，第五平衡阀的出油口C9分别与第一平衡阀进油口V5、第三平衡阀的出油口C7、主动调平油缸的无杆腔相连，第六平衡阀的出油口C10分别与第二平衡阀进油口V6、第四平衡阀的出油口C8、主动调平油缸有杆腔相连。

为了保证从动调节油缸与主动调平油缸同步，且避免作业平台倾斜以及调整滞后的现象发生，第一平衡阀、第二平衡阀、第三平衡阀、第四平衡阀、第五平衡阀和第六平衡阀均为外控型平衡阀，且均具有正向开启控制油口，第一平衡阀的正向开启控制油口与第二平衡阀的进油口V6连通，第二平衡阀的正向开启控制油口与第一平衡阀的进油口V5连通，第三平衡阀的正向开启控制油口与第四平衡阀的进油口V8连通，第四平衡阀的正向开启控制油口与第三平衡阀的进油口V7连通，第五平衡阀的正向开启控制油口与第六平衡阀的进油口V10连通，第六平衡阀的正向开启控制油口与第五平衡阀的进油口V9连通，上述所有平衡阀的正向开启压力均不大于2Mpa。

具体的，所述第一溢流阀和第二溢流阀设置压力大于调平液压系统内部最大压力2～3Mpa。

进一步的，所述主动调平油缸和从动调平油缸的有杆腔和无杆腔均设置有用于放出混合在油液中气体的放气阀。所述放气阀可以放掉混合在油液中的气体，从而避免了气体混合在油液中进入主动调平油缸和从动调平油缸而导致的调平动作滞后以及无法同步联动的现象发生，同时防止系统内压力过大。

作为优选方案，转台控制调平手动换向阀和平台控制调平手动换向阀均为有Y型中位机能的三位六通手动换向阀。

由于转台控制调平手动换向阀和平台控制调平手动换向阀中位机能均为Y型，即转台控制调平手动换向阀回油口T1与第一出油口A1、第二出油口B1、转台液压锁第一进油口V1、第二进油口V2相通，平台控制调平手动换向阀回油口T2与第一出油口A2、第二出油口B2、平台液压锁第一进油口V3、第二进油口V4相通，在操作其他的动作时不会由于阀芯泄漏造成手动控制调平换向阀和液压锁之间的液压油积累产生的压力使得液压锁开启从而导致工作平台倾斜。

优选的，第一平衡阀出油口C5通过板式连接方式与从动调平油缸无杆腔相连，第二平衡阀出油口C6通过板式连接方式与从动调平油缸有杆腔相连。

这种连接方式的优势在于如果调平系统管路损坏，板式连接的平衡阀会锁住平台调平缸，不会出现因管路爆管造成的安全隐患。

为了简化管路布置，转台液压锁、第一溢流阀和第二溢流阀均固定在转台上；平台液压锁固定在工作平台上。

本实用新型通过将主动调平油缸和从动调平油缸通过平衡阀相连，并在转台、平台两处控制平台调平多路阀处设置双向液压锁或者两个平衡阀，使两个油缸保证联动的同时保证锁住调平系统内压力，且在主动调平油缸与主油路之间设定了溢流阀，当压力达到第一溢流阀或第二溢流阀设定的压力时，调平系统内的高压油会从第一溢流阀或第二溢流阀溢流回油箱，防止液压系统内压力持续升高造成爆管、油缸拉弯、油缸脱开或油缸铰点撕裂的危险，从而保证系统平稳运行的同时，避免了高空作业车在操作过程中因工作平台歪斜且继续运动可能造成的爆管、油缸拉弯、油缸脱开或油缸铰点撕裂的安全隐患问题。

附图说明

图1为本实用新型的调平系统实施例一液压原理图；

图2是图1中I部的放大图；

图3本实用新型的调平系统实施例二液压原理图；

图中：1、平台控制调平手动换向阀，2、平台液压锁，3、平台托架，4、工作平台，5、从动调平油缸，6、第一平衡阀，7、第二平衡阀，8、第一溢流阀，9、第二溢流阀，10、转台液压锁，11、转台控制调平手动换向阀，12、转台，13、一级变幅油缸，14、一级臂，15、二级臂，16、二级变幅油缸，17、主动调平油缸；18、二级换向阀一；19、一级换向阀一；20、二级换向阀二；21、一级换向阀二；22、三位六通换向阀；23、第三平衡阀，24、第四平衡阀，25、第五平衡阀，26、第六平衡阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的阐述。为了方便描述，将图1和图3的上定义为上位，下定义为下位。

实施例一

如图1所示，一种高空作业车静压调平系统，包括工作平台4、转台12、一级臂14和二级臂15，一级臂14的左端铰接连接在转台12上端铰点处，一级臂14的右端与二级臂15的右端铰接，二级臂15的左端铰接在工作平台侧面的平台托架3处，一级臂14的中部与转台12的中下部之间铰接地连接有一级变幅油缸13，二级臂15的中部与一级臂14右端偏下位置之间铰接地连接有二级变幅油缸16，二级臂15的右端偏左位置与一级臂14右端偏左位置之间铰接地连接有主动调平油缸17，二级臂15的最左端与平台托架3的中部之间铰接地连接有从动调平油缸5；还包括两组阀块，阀块一安装在转台12处，阀块二安装在工作平台4处；通过设在主油路上的三位六通换向阀22来选择液压油进入阀块一或者进入阀块二；其中，阀块一包括转台控制调平手动换向阀11、控制一级变幅油缸13伸缩的一级换向阀一19以及控制二级变幅油缸16伸缩的二级换向阀一18，转台控制调平手动换向阀11、一级换向阀一19和二级换向阀一18的进油口并联在进油路上，回油口并联在回油路上；阀块二包括平台控制调平手动换向阀1、控制一级变幅油缸13伸缩的一级换向阀二21以及控制二级变幅油缸17伸缩的二级换向阀二20，平台控制调平手动换向阀1、一级换向阀二21和二级换向阀二20的进油口并联在进油路上，回油口并联在回油路上；转台控制调平手动换向阀11的第一出油口A1、第二出油口B1分别与转台液压锁10的第一进油口V1、第二进油口V2相连，平台控制调平手动换向阀1的第一出油口A2、第二出油口B2分别与平台液压锁2的第一进油口V3、第二进油口V4相连，转台液压锁10的第一出油口C1分别与第一溢流阀8进油口P3、第一平衡阀6进油口V5、平台液压锁2第一出油口C3、主动调平油缸17无杆腔相连，转台液压锁10的第二出油口C2分别与第二溢流阀9进油口P4、第二平衡阀7进油口V6、平台液压锁2第二出油口C4、主动调平油缸17有杆腔相连，第一溢流阀8出油口T3和第二溢流阀9出油口T4分别接回油箱，第一平衡阀6出油口C5与从动调平油缸5无杆腔连通，第二平衡阀7出油口C6与从动调平油缸5有杆腔连通。

通过三位六通换向阀22选择液压油的进油方向，当三位六通换向阀22处于中间位置时，油泵将高压油通过下端的阀块一对各个油缸进行调节，当三位六通换向阀22换向至上端位置时，油泵将高压油通过上端的阀块二对各个油缸进行调节；调平系统中主动调平油缸17有杆腔泵出的油进入第二平衡阀7进油口V6，通过出油口C6进入从动调平油缸5有杆腔，从动调平油缸5无杆腔出油进入第一平衡阀6出油口C5，第一平衡阀6正向控制油口由第二平衡阀7进油口V6处压力油打开，从第一平衡阀6出油口C5进入的压力油经过被打开的平衡阀通过进油口V5流入到主动调平油缸17无杆腔，形成液压调平系统闭循环，若当从动调平油缸5已全缩时，主动调平油缸17尚有伸出余量，继续起升二级臂15导致主动调平油缸17继续外伸，由于从动调平油缸5已全缩，从主动调平油缸17有杆腔泵出的液压油无法按照之前的方式继续进入到从动调平油缸5有杆腔，随着主动调平油缸17有杆腔泵出液压油的累积，转台液压锁10和平台液压锁2会反向锁住系统内压力，调平系统压力逐渐升高，当压力达到第二溢流阀9的溢流压力时，调平系统内压力油就会从第二溢流阀9的进油口P4流入，从出油口T4流回油箱，保证了液压系统内压力不会无限升高以致损坏从动调平油缸和其他液压元件、附件，防止液压系统内压力持续升高造成爆管、油缸拉弯、油缸脱开或油缸铰点撕裂的危险；且由于转台和平台均设置有液压锁，平台手动换向阀只需通过管路与平台液压锁连接即可锁住调平系统内压力，无需再连接到转台手动换向阀处，降低了管路布置的复杂程度。

为了保证从动调节油缸与主动调平油缸同步，且避免作业平台倾斜以及调整滞后的现象发生，第一平衡阀6和第二平衡阀7均为外控型平衡阀，且均具有正向开启控制油口，第一平衡阀6的正向开启控制油口与第二平衡阀7的进油口V6连通，第二平衡阀7的正向开启控制油口与第一平衡阀6的进油口V5连通，第一平衡阀6和第二平衡阀7的正向开启压力均不大于2Mpa。

具体的，所述第一溢流阀8和第二溢流阀9设置压力大于调平液压系统内部最大压力2～3Mpa。

进一步的，所述主动调平油缸17和从动调平油缸5的有杆腔和无杆腔均设置有用于放出混合在油液中气体的放气阀。所述放气阀可以放掉混合在油液中的气体，从而避免了气体混合在油液中进入主动调平油缸和从动调平油缸而导致的调平动作滞后以及无法同步联动的现象发生，同时防止系统内压力过大。

优选的，一级换向阀一19、一级换向阀二21、二级换向阀一18、二级换向阀二20均为O型中位机能的三位六通手动换向阀。

与两个变幅油缸相连的各换向阀均为O型中位机能，因此当某个换向阀处于中位时各油口全部封闭，液压泵无法卸载，便于与其并联的换向阀动作。

如图1和图2所示，转台控制调平手动换向阀11和平台控制调平手动换向阀1均为Y型中位机能的三位六通手动换向阀。

由于转台控制调平手动换向阀11和平台控制调平手动换向阀1中位机能均为Y型，即转台控制调平手动换向阀11回油口T1与第一出油口A1、第二出油口B1、转台液压锁第一进油口V1、第二进油口V2相通，平台控制调平手动换向阀1回油口T2与第一出油口A2、第二出油口B2、平台液压锁第一进油口V3、第二进油口V4相通，在操作其他的动作时不会由于阀芯泄漏造成手动换向阀和液压锁之间的液压油积累产生的压力使得液压锁开启从而导致工作平台倾斜。

优选的，第一平衡阀6出油口C5通过板式连接方式与从动调平油缸5无杆腔相连，第二平衡阀7出油口C6通过板式连接方式与从动调平油缸5有杆腔相连。

这种连接方式的优势在于如果调平系统管路损坏，板式连接的平衡阀会锁住平台调平缸，不会出现因管路爆管造成的安全隐患。

为了简化管路布置，转台液压锁10、第一溢流阀8和第二溢流阀9均固定在转台12上；平台液压锁2固定在工作平台4上。

现对其工作原理及工作过程做详尽的阐述：

如图1和图2所示，高空作业车装配好后，二级臂15处于全落的状态，此时二级变幅油缸16全缩，主动调平油缸17全缩，调节转台控制调平手动换向阀11或平台控制调平手动换向阀1将工作平台4调整到水平状态，此时从动调平缸5处于缸杆全伸状态，再操作转台控制调平手动换向阀11使之处于下位，高压油通过转台控制调平手动换向阀11第二出油口B1经转台液压锁10第二进油口V2、第二出油口C2、第二平衡阀7进油口V6、出油口C6进入从动调平油缸5有杆腔使得油缸回缩，调节工作平台4后倾约10°时将转台控制调平手动换向阀11复位，起升二级臂15，主动调平油缸17随着二级臂15变幅起缸杆伸出，调平系统中主动调平油缸17有杆腔泵出油并进入第二平衡阀7进油口V6，通过出油口C6进入从动调平油缸5有杆腔，从动调平油缸5无杆腔出油进入第一平衡阀6出油口C5，第一平衡阀6正向控制油口由第二平衡阀7进油口V6处压力油打开，从第一平衡阀6出油口C5进入的压力油经过被打开的平衡阀通过进油口V5流入到主动调平油缸17无杆腔，形成液压调平系统闭循环；持续起升二级臂15，当从动调平油缸5已全缩时，主动调平油缸17尚有伸出余量，继续起升二级臂15，主动调平油缸17继续外伸，由于从动调平油缸5已全缩，从主动调平油缸17有杆腔泵出的液压油无法按照之前的方式继续进入到从动调平油缸5有杆腔，随着主动调平油缸17有杆腔泵出液压油的累积，转台液压锁10和平台液压锁2会反向锁住系统内压力，调平系统压力逐渐升高并达到第二溢流阀9的溢流压力时，调平系统内压力油就会从第二溢流阀9的进油口P4流入，再从出油口T4流回油箱，保证了液压系统内压力不会无限升高以致损坏从动调平油缸和其他液压元件、附件。

同样，当主动调平油缸17全伸，从动调平油缸5未全缩即前倾的工况时，二级臂15下落，当从动调平油缸5已全伸时，主动调平油缸17尚有回缩余量，继续下落二级臂15，主动调平油缸17继续回缩，此时从动调平油缸5已全伸，从主动调平油缸17无杆腔泵出的液压油无法按照之前的方式继续进入到从动调平油缸5无杆腔，随着主动调平油缸17无杆腔泵出液压油的累积，转台液压锁10和平台液压锁2会反向锁住系统内压力，调平系统压力逐渐升高，当压力达到第一溢流阀8的溢流压力时，调平系统内压力油就会从第一溢流阀8的进油口P3流入，从出油口T3流回油箱，保证了液压系统内压力不会无限升高以致损坏从动调平油缸和其他液压元件、附件。

实施例二

实施例二与实施例一不同之处在于，将转台液压锁换为第五平衡阀25和第六平衡阀26，将平台液压锁换为第三平衡阀23和第四平衡阀24，同时去掉并联在转台液压锁的两个溢流阀。

具体的，转台控制调平手动换向阀11的第一出油口A1、第二出油口B1分别与第五平衡阀25的进油口V9、第六平衡阀26进油口V10相连，平台控制调平手动换向阀1的第一出油口A2、第二出油口B2分别与第三平衡阀23的进油口V7、第四平衡阀24的进油口V8相连，第五平衡阀25的出油口C9分别与第一平衡阀6进油口V5、第三平衡阀23的出油口C7、主动调平油缸17的无杆腔相连，第六平衡阀26的出油口C10分别与第二平衡阀7进油口V6、第四平衡阀24的出油口C8、主动调平油缸17有杆腔相连。

现对其工作原理及工作过程做详尽的阐述：

如图3所示，

高空作业车装配好后，二级臂15处于全落的状态，此时二级变幅油缸16全缩，主动调平油缸17全缩，调节转台控制调平手动换向阀11或平台控制调平手动换向阀1将工作平台4调整到水平状态，此时从动调平缸5处于缸杆全伸状态，再操作转台控制调平手动换向阀11使之处于下位，高压油通过转台控制调平手动换向阀11第二出油口B1经第六平衡阀26进油口V10、出油口C10、第二平衡阀7进油口V6、出油口C6进入从动调平油缸5有杆腔使得油缸回缩，调节工作平台4后倾约10°时将转台控制调平手动换向阀11复位，起升二级臂15，主动调平油缸17随着二级臂15变幅起缸杆伸出，调平系统中主动调平油缸17有杆腔泵出油并进入第二平衡阀7进油口V6，通过出油口C6进入从动调平油缸5有杆腔，从动调平油缸5无杆腔出油进入第一平衡阀6出油口C5，第一平衡阀6正向控制油口由第二平衡阀7进油口V6处压力油打开，从第一平衡阀6出油口C5进入的压力油经过被打开的平衡阀通过进油口V5流入到主动调平油缸17无杆腔，形成液压调平系统闭循环；持续起升二级臂15，当从动调平油缸5已全缩时，主动调平油缸17尚有伸出余量，继续起升二级臂15，主动调平油缸17继续外伸，由于从动调平油缸5已全缩，从主动调平油缸17有杆腔泵出的液压油无法按照之前的方式继续进入到从动调平油缸5有杆腔，随着主动调平油缸17有杆腔泵出液压油的累积，第四平衡阀24和第六平衡阀26会反向锁住系统内压力，调平系统压力逐渐升高并达到第四平衡阀24或第六平衡阀26的反向开启压力时，调平系统内压力油就会从第四平衡阀24的C8口或第六平衡阀26的C10口流入，再从第四平衡阀24的V8口或第六平衡阀26的V10口流出，再经B2口到T2口或B1口到T1口流回油箱，保证了液压系统内压力不会无限升高以致损坏从动调平油缸和其他液压元件、附件。

同样，当主动调平油缸17全伸，从动调平油缸5未全缩即前倾的工况时，二级臂15下落，当从动调平油缸5已全伸时，主动调平油缸17尚有回缩余量，继续下落二级臂15，主动调平油缸17继续回缩，此时从动调平油缸5已全伸，从主动调平油缸17无杆腔泵出的液压油无法按照之前的方式继续进入到从动调平油缸5无杆腔，随着主动调平油缸17无杆腔泵出液压油的累积，第三平衡阀23和第五平衡阀25会反向锁住系统内压力，调平系统压力逐渐升高并达到第三平衡阀23和第五平衡阀25的反向开启压力时，调平系统内压力油就会从第三平衡阀23的C7口或第五平衡阀25的C9口流入，再从第三平衡阀23的V7口或第五平衡阀25的V9口流出，再经A2口到T2口或A1口到T1口流回油箱，保证了液压系统内压力不会无限升高以致损坏从动调平油缸和其他液压元件、附件。