一种折臂式液压升降平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种折臂式液压升降平台，包括平台、底座、至少3副按至少具有三个边的多边形排列的升降折臂，以及相应配套的升举液压缸和液压平衡系统；平衡液压系统包括上层平衡液压缸和下层平衡液压缸；上层平衡液压缸分别与平台和上折臂的下部铰接；各相邻上层平衡液压缸之间的油路首尾相联，所有上层平衡液压缸构成封闭的油路；下层平衡液压缸分别与底座和下折臂的上部铰接；各相邻下层平衡液压缸之间的油路首尾相联，所有下层平衡液压缸构成封闭的油路；上层平衡液压缸和下层平衡液压缸的出油口和进油口随升降动作互相转换。本发明的平衡液压系统不需要外接液压油做动力来源，同层的平衡液压缸同步联动，达到平台平衡稳定升降的目的。
【专利说明】一种折臂式液压升降平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压升降机械，尤其涉及一种折臂式液压升降平台。
【背景技术】
[0002]目前，公知的液压升降平台主要有液压缸直接升降式平台、剪叉式液压升降平台、套缸式滑臂升降平台以及单臂式折臂升降平台等类型。
[0003]液压缸直接升降式平台升举能力强，升举高度受到液压缸长度限制，适合于小工作台面、短行程、固定地点的工业升降运行，不宜高空作业。
[0004]剪叉式液压升降平台起升高度大于液压缸直接升降式平台，可用于承载、安装、维修等移动作业。基于剪叉式升降平台特有的机构动作方式、结构连接方式等特征所限，其升降臂长度利用率较低，随着升降臂组合层数的增多和起升高度的增大，设备整体刚度和平台稳定性迅速降低。由于受结构影响，设备材质、制造工艺和精度的提升，对于其整体刚度和稳定性无根本改善。
[0005]套缸式滑臂升降平台与剪叉式升降平台性能相近，同样具有升降臂长度利用率、设备整体刚度及高空稳定性低等特点。
[0006]单臂式折臂升降平台升降高度大，升降臂长度利用率高，但承载力、整体刚度、平台稳定性低，适合于载运人员登高维修或轻型产品的升举、安装作业。
[0007]以上所述现有各类升降平台均不能同时满足升举高度大、升举力大、设备整体刚度高、高空稳定性好以及便于移动的综合性能要求。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是提供一种折臂式液压升降平台。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种折臂式液压升降平台，包括平台、底座、至少3副按至少具有三个边的多边形排列的升降折臂，以及相应配套的升举液压缸和液压平衡系统；
[0010]底座与平台的形状与折臂的排列形状相适配；
[0011]平台位于底座的上方，平台通过升降折臂与底座连接构成可升降平台；
[0012]升降折臂包括上折臂和下折臂；平台与上折臂的上端铰接，底座和下折臂的下端铰接；上折臂的下端与下折臂的上端铰接；
[0013]升举液压缸的下端与底座铰接，升举液压缸的上端与上折臂的下部铰接；
[0014]平衡液压系统包括上层平衡液压缸和下层平衡液压缸；
[0015]上层平衡液压缸的缸筒末端与平台铰接，上层平衡液压缸的活塞杆末端与上折臂的下部铰接；上层平衡液压缸包括出油口和进油口 ；出油口与相邻的一个上层平衡液压缸的进油口通过液压管连接，进油口则与相邻的另一个上层平衡液压缸的出油口通过液压管连接；各相邻上层平衡液压缸之间的油路首尾相联，所有上层平衡液压缸构成封闭的油路；[0016]下层平衡液压缸的缸筒末端与底座铰接，下层平衡液压缸的活塞杆末端与下折臂的上部铰接；下层平衡液压缸包括出油口和进油口 ；出油口与相邻的一个下层平衡液压缸的进油口通过液压管连接，进油口则与相邻的另一个下层平衡液压缸的出油口通过液压管连接；各相邻下层平衡液压缸之间的油路首尾相联，所有下层平衡液压缸构成封闭的油路；
[0017]上层平衡液压缸和下层平衡液压缸的出油口和进油口随随上、下折臂的升降动作互相转换；
[0018]上层平衡液压缸和下层平衡液压缸均为双出杆液压缸；同层的双出杆液压缸具有相同的缸径及杆径。
[0019]作为优选，3副升降折臂按三角形排列；升降折臂设置的折弯方向同为顺时针方向或逆时针方向或中心辐射状。
[0020]作为优选，4副升降折臂按矩形排列；升降折臂设置的折弯方向同为顺时针方向或逆时针方向或两相对或两相反或中心辐射状。
[0021]作为优选，升降折臂的上折臂在垂直剖面上具有相同的投影长度；所述升降折臂的下折臂在垂直剖面上具有相同的投影长度。
[0022]作为优选，上层平衡液压缸还包括排气口，排气口设有排气阀；下层平衡液压缸还包括排气口，排气口设有排气阀。
[0023]作为优选，升举液压缸的上端与相邻的两个上折臂的下部通过加长的升降铰轴杆铰接，升举液压缸的下端与底座铰接。
[0024]作为优选，平衡液压缸为双出杆液压缸；同层的各平衡液压缸并具有相同的缸径及杆径。
[0025]作为优选，同层平衡液压缸两端与平台、底座、折臂的铰接位置均为一致。
[0026]本发明的有益效果是:
[0027]平衡液压系统不需要外接液压油做动力来源。同层内的平衡液压缸出油口和进油口依次相连，构成一个通过液压管路连接的独立、闭合的液压体系。使得同层的平衡液压缸同步联动，达到平台平衡稳定升降的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0029]图1是本发明折臂式液压升降平台实施例的三柱型同向逆时针折弯式升降平台升起状态示意图。
[0030]图2是本发明折臂式液压升降平台实施例的三柱型同向逆时针折弯式升降平台收起状态示意图。
[0031]图3是本发明折臂式液压升降平台实施例的多柱型4柱同向逆时针折弯式升降平台升起状态示意图。
[0032]图4是本发明折臂式液压升降平台实施例的多柱型4柱同向逆时针折弯式升降平台收起状态示意图。
[0033]图5是本发明折臂式液压升降平台实施例的升降折臂对向折弯升降平台升起状态示意图。[0034]图6是本发明折臂式液压升降平台实施例的三柱型叠加组合式升降平台升起状态示意图。
[0035]图中标记，1-底座，2-平台，3-下折臂，4-上折臂，5-升举液压缸，6_下层平衡液压缸，7-上层平衡液压缸，8-加长铰轴杆，9-平衡液压缸液压管线，10-排气阀，11-平台铰轴，12-折臂铰轴，13-升举液压缸铰轴。
【具体实施方式】
[0036]一、根据不同的使用需求，升降平台可以设计为以下几种类型:
[0037]I)三柱型升降平台如图1所示。其特点是:
[0038]使用三副升降折臂，其中上折臂4和下折臂3组合为一副折臂；
[0039]折臂可以为单柱型折臂，也可以为组合式折臂；
[0040]可采用对向或侧向折臂方式，其中侧向折臂方式占地面积最小(图2);
[0041]平台2和底座I为与折臂排列方式相适配的三角形；
[0042]三柱型升降平台的折臂数量少、占用面积小、升降效率高，可通过较小的底座面积实现较大的升举高度，具有较高的性价比。
[0043]2)多柱型升降平台(图3、4)的特点是:
[0044]对于要求具有较大工作平台面积或/和较高升举能力的使用需求，为方便制造、运输、安装及检修、维护，可以采用预制结构部件、现场拼接组装的方式，将包括折臂、平衡液压缸、升举液压缸及铰轴在内的部件预制组装成为模块式部件，并将底座和工作平台制造成为可供拼接的化模块式部件，通过现场安装、连接管线，可以方便的实现该类较大型升降平台的制造、运输和组装。该类型升降平台其特点是:
[0045]具有4副以上折臂，并可根据使用需要设计增加折臂数量；
[0046]折臂可以为单柱型，也可以为组合式；
[0047]根据底座形式及荷载分布特征，可以灵活设计采用对向、侧向、斜侧向或不规则、随机等方式布置各折臂折向，以充分利用面积和空间；
[0048]通过模块化的部件组装，可以方便的增加折臂数量、加大工作平台面积、提高升举力。
[0049]3)对折式升降平台(图5)。其特点是:
[0050]适合于宽度受限的长方形工作平台及作业场地，其特点是:
[0051]具有四副折臂，同一端相邻的两副折臂对向倾斜，并通过折臂铰轴轴杆互连；
[0052]折臂可以为分体式单柱折臂，也可以是组合式折臂；
[0053]在升降台长轴方向上，两端折臂对向折叠；
[0054]通过采用折臂铰轴轴杆加长并强化结构，可相应减少升举液压缸数量；
[0055]通过沿工作平台长轴方向增加成对连接的折臂以及升举液压缸、平衡液压缸数量，工作平台长轴方向可以方便的加长，并可提供更大的升举力；
[0056]该型升降平台具有极高的侧向稳定性及抗变形能力。
[0057]4)组合式升降平台如图6所示。其特点是:
[0058]由于受材质、制造工艺、制造成本、运输、安装及使用环境等条件制约，单层升降平台其升举高度受到限制，针对机动性、升举高度、稳定性、负载量等各方面更高的使用要求，本发明涵盖了组合式升降平台，该组合式升降平台的特点是:
[0059]采用两个或两个以上单层升降平台竖向叠加组装，以下层升降平台的上部工作平台做为上层升降平台的底座，在此基础上组装上层升降平台，并可依次向上安装多层升降平台，构成组合式升降平台；
[0060]通过下部升降平台的折臂，将升举液压管线和管线电磁阀的动作控制线缆引至上层液压升降平台，实现对上部各层升降平台升举液压缸供油管路的控制。
[0061]升举作业时由最下层平台开始起升，下降时从最上层平台开始折叠下降。
[0062]增加多层平台底板后，组合式液压升降平台具有较高的整体刚度和稳定性。
[0063]通过多层液压升降平台的竖向组合装配，同样尺寸的下层底座上可以实现更高的升举高度和较大的升举力，并适合机动作业。
[0064]二、组成部分:
[0065]上述折叠式液压升降平台由下部的底座1、上部的平台2、下层升举折臂(下折臂
3)、上层升举折臂(上折臂4)、平台铰轴11、折臂铰轴12、升举液压缸5、升举液压缸铰轴13、升举铰轴、上层平衡液压缸7、下层平衡液压缸铰轴6，以及液压管线及配件、液压分流、集流元件和液压站组成。
[0066]三、结构连接特征:
[0067]I)上部的平台2和下部底座I通过上折臂4和下折臂3以铰接方式连接，上折臂4通过平台铰轴11固定在平台2的底面，下折臂3通过平台铰轴固定在底座I的上面，上下折臂的铰接端可以通过平台铰轴转动。
[0068]2)上折臂的下端通过折臂铰轴12与下折臂的上端分别一对一铰接，上、下折臂沿平台铰轴转动时，折臂铰轴随所在上、下折臂一同动作。
[0069]3)升举液压缸5 —端通过升举液压缸铰轴13与底座连接，另一端与升举铰轴连接。升举液压缸铰轴安装在下部的底座上，为提高升举力并达到升举液压缸的最佳费效比，升举铰轴设计定位于上折臂4的下部。
[0070]4)通过与升举铰轴侧面铰接连接的方式，每个升举液压缸可以连接一副升降折臂，每副升降折臂的上下折臂各连接一个平衡液压缸。
[0071]5)升举液压缸可以同时连接左右两副升降折臂的上折臂，其上端通过加长铰轴杆8与左右两边的两副上折臂连接(图5)，构成了 T形的升举结构。
[0072]另外，也可以分别将上折臂与上折臂、下折臂与下折臂通过连接固定并加强结构而使上下折臂构成复合式整体结构的组合折臂，并可以分别或共用一个平衡液压缸。
[0073]6)下层平衡液压缸6的缸筒末端接长后，向下通过平衡液压缸铰轴连接安装于底座1，另一头的活塞杆末端通过平衡液压缸铰轴连接安装于下折臂3上部；上层平衡液压缸7的缸筒末端接长后，向上通过平衡液压缸铰轴连接安装于平台2，另一头的活塞杆末端通过平衡液压缸铰轴连接安装于上折臂下部，上下各个平衡液压缸铰轴都固定在其安装位置。
[0074]7)同层内的平衡液压缸通过液压管路相互连接(即下层平衡液压缸6之间互连、上层平衡液压缸7之间互连)。即每个平衡液压缸的出油口与同层一个相邻平衡液压缸的进油口通过液压管连接，而进油口则与同层另一个相邻的平衡液压缸的出油口通过液压管连接，在缸体及管道内注满液压油并排净气体之后，同层内的平衡液压缸通过互相连接，构成一个的独立、闭合的液压系统，通过平衡液压缸的伸缩动作，系统内的液压油做双向有限循环流动。
[0075]8)液压分流集流元件安装于底座，集流后的总管接口通过液压管线连接于液压站，各分流口分别通过液压管线与各升举液压缸进油口连接。
[0076]四、各主要部件的功能:
[0077]I)上、下升降折臂:连接底座及工作平台，提供升降空间高度及负载支撑。
[0078]2)升举液压缸:通过推动升举铰轴提供升举力。
[0079]3)液压分流集流元件:用做液压油的分路供油和回油集流，无需精密分流。
[0080]4)平衡液压油缸:用于上、下层各折臂的动作形态、动作幅度联动约束，确保同层折臂转动及倾斜角度全过程保持实时对应一致，避免升降平台在升降动作、起、停或保持高度的过程中，由于同层内的各折臂沿平台铰轴转动角度发生差异而造成平台侧斜、倾覆。
[0081]平衡液压缸还起到在各种高度升降状态下抵抗侧向推力，抗摇晃、保持升降平台整体刚度的作用。
[0082]五、各部件的动作机理:
[0083]I)底座:为液压升降平台的基座部分，可安装于固定场地的基础底座上或拖车、机动车的底盘上。
[0084]2)升降折臂:通过沿折臂铰轴和平台铰轴转动打开、伸直及反向转动折合实现升降平台的升举、支撑和下降。升降折臂的动作受到升举液压缸的驱动，其开合、升降与升举液压缸伸缩动作同步进行。
[0085]3)升举液压缸:为通过缩短缸体长度优化力学结构、提高升举力量、降低制造成本并便于安装、布管。升举液压缸采用活塞杆中心管进油组合液压缸，中心管由活塞杆末端进油。活塞杆通过端部耳环连接安装于底座对应位置的升举液压缸铰轴上，缸体向上与升举铰轴连接安装。
[0086]进油时，外层缸体最先向上伸出，带动上、下折臂打开，工作平台上升，外层缸体到达限位后内层缸体接续伸出。截止进油管路时，缸体停止伸出并保持伸出长度，折臂打开动作停止，工作平台停止上升并保持高度。
[0087]停止供油并打开进油管路后，缸体在平台自重及荷载重量的作用下从上部自动下降回缩，内层缸体先收回，然后是外层缸体收回，缸体内的液压油沿进油管路回流到液压站储油箱内，同时，折臂发生折合动作，工作平台下降；
[0088]4)平衡液压缸:平衡液压缸采用双出杆式液压缸，其活塞两端都有活塞杆，可以在缸体内做双向动作，缸体两端带有液压油接口和排气口。同层平衡液压缸缸径相等，两端活塞杆直径相等。活塞杆其中一端安装有连接耳环并通过平衡液压缸铰轴与折臂铰接，另一端的活塞杆为光杆，只在缸体内起到占位作用，以保证行程任何部位上，缸体内排出与进入的液压油体积相等。与光杆同一端缸体接长后安装有耳环并通过平衡液压缸铰轴与平台铰接。
[0089]平衡液压缸不需要外接液压油做动力来源。同层内的平衡液压缸出油口和进油口依次相连，构成一个通过液压管路依次首尾连接的独立、闭合的液压体系。当其中一个平衡液压缸动作时，其排出的液压油必须通过管路进入与其相邻的另一个平衡液压缸，由于各缸均为双出杆液压缸，并具有相同的缸径及杆径，因此，动作缸排出的液压油，其所具有的体积，将引起油路与之连接的相邻平衡液压缸发生同样长度的相同动作，同时，相邻的平衡液压缸也会由自身排出同样体积的液压油，并通过管道将该液压油全部注入其下一个油路与之连接的相邻平衡液压缸，进而引起下一个平衡液压缸产生同样的动作。由于同层平衡液压缸具有闭合的液压油管路，并且因注满液压油而不存在缓冲空间，因此，首先发生动作的平衡液压缸，最终将同时被从其一个相邻的同层平衡液压缸注入与其排出体积相等的液压油。
[0090]根据这一特征，只要有任何一个平衡液压缸不能同步随动，则全部同层平衡液压缸都无法动作；只有同层全部平衡液压缸一起联动，才会有每个平衡液压缸的动作，因此，系统中任何一个平衡液压缸都不会有与众不同的动作。当受到外力驱动，液压油根据缸体的伸缩动作方式产生同步流动，各缸保持同步联动，其动作伸缩方式、伸缩长度、动作速度
完全一致。
[0091]在同层平衡液压缸之间，同步联动是唯一可行的动作方式，任何一个平衡液压缸都无法做出与众不同的动作。
[0092]在平台升降动作过程中，折臂的开合导致平台的升降，而折臂的开合联动平衡液压缸的伸缩，平衡液压缸的伸缩动作与升降动作同步进行。由于所有同层平衡液压缸彼此构成严格的联动约束，形成时间上和空间上完全一致的动作方式、动作幅度及动作过程，其中的任何单个平衡液压缸均无法随同所在折臂独立动作。平衡液压缸的联动约束特征构成了平台同层折臂动作的相对一致性，表现为在任何时间、任何方式的动作过程中，平台同层的折臂其转动角度、开合方式及停留状态保持完全一致，因此确保平台在任何动作中不会因折臂开合角度的不同而发生折臂差异性倾斜，造成工作平台侧向歪斜或倾覆。
[0093]为提高升降平台稳定性，本液压升降平台的折臂设计为升至高度极限后具有一定的内倾，表现出梯形立体外观，因为具有这种梯形立体结构形式的构架，无需特别加固，升降平台本身即具有良好的整体刚度，具备优越的抗剪切、抗扭动、抗摇晃、抗变形能力和极闻的稳定性。
[0094]六、升降平台的动作特征:
[0095]I)平卧初始状态:
[0096]升降平台在进行升举之前的初始状态时，折臂为闭合状态，升举液压缸完全收回，平衡液压缸处于最短长度，升降平台降至最低高度，工作平台与底座相对平行，此时升降平台占用空间最小，便于搬运、移动。
[0097]2)升举状态:
[0098]液压工作站将液压油通过分流集流元件打入升举液压缸，液压缸外层缸体开始向上伸出，带动升举铰轴、上折臂向上动作，上折臂带动下折臂一道向上动作，上下折臂沿平台铰轴转动打开，上下折臂之间同时通过折臂铰轴张开，工作平台产生升举动作。在动作过程中，因为受到平衡液压缸的联动约束，上层及下层平衡液压缸限制上、下折臂分别发生同层内完全一致的转动角度和动作幅度，工作平台在保持与底座平行的状态中上升，除高度发生变化之外，上部工作平台与下部底座在水平方向上相对位置保持不变。
[0099]3)高度极限状态:
[0100]当升举液压缸内层缸体完全伸出到位时时，上下折臂完全打开，并处于长轴平行状态，升降平台到达最高点，此时截止液压油供油总管路，停止供油。如果液压油供油总管路保持关闭，截止液压油回流，升降平台将保持在最高高度状态。
[0101]4)下降状态:
[0102]停止供油并打开供油总管路，在自重作用下，升举液压缸将首先由内层缸体开始发生回缩，缸体的液压油开始经由供油管路回流至液压站储油箱，上、下折臂开始弯折，工作平台高度随之降低，平衡液压缸同时联动缩短。最终，上、下折臂重新形成闭合状态，工作平台降低至最低高度，平台下降过程停止。
[0103]5)中间高度状态:
[0104]在升降平台升举或下降过程中，截止供油总管，平台将处于停止时的高度，并保持高度不变。
[0105]6)其他:
[0106]升降平台在升降过程中及停止状态下，在包括最高、最低点在内的任何高度处，上层的工作平台与下层底座之间始终保持平行状态，二者水平方向上的相对位置始终保持不变。
[0107]升降平台用于提供升举动力的液压系统可以只使用一条供油管路，供油、回油同管使用，不单设回油管，使得动力液压系统结构简单。
[0108]供油系统不需要高精度的分流集流元件，只需要简单的实现分路、集流即可，升举过程中，平衡液压缸通过同步联动自动限制各升举液压缸的进油量。
[0109]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种折臂式液压升降平台，包括平台、底座、至少3副按至少具有三个边的多边形排列的升降折臂，以及相应配套的升举液压缸和液压平衡系统； 所述底座与平台的形状与折臂的排列形状相适配； 所述平台位于底座的上方，所述平台通过升降折臂与底座连接构成可升降平台； 所述升降折臂包括上折臂和下折臂；所述平台与上折臂的上端铰接，所述底座和下折臂的下端铰接；所述上折臂的下端与下折臂的上端铰接； 所述升举液压缸的下端与底座铰接，升举液压缸的上端与上折臂的下部铰接； 其特征在于: 所述平衡液压系统包括上层平衡液压缸和下层平衡液压缸； 所述上层平衡液压缸的缸筒末端与平台铰接，所述上层平衡液压缸的活塞杆末端与上折臂的下部铰接；所述上层平衡液压缸包括出油口和进油口 ；所述出油口与相邻的一个上层平衡液压缸的进油口通过液压管连接，所述进油口则与相邻的另一个上层平衡液压缸的出油口通过液压管连接；各相邻上层平衡液压缸之间的油路首尾相联，所有上层平衡液压缸构成封闭的油路； 所述下层平衡液压缸的缸筒末端与底座铰接，下层平衡液压缸的活塞杆末端与下折臂的上部铰接；所述下层平衡液压缸包括出油口和进油口 ；所述出油口与相邻的一个下层平衡液压缸的进油口通过液压管连接，所述进油口则与相邻的另一个下层平衡液压缸的出油口通过液压管连接；各相邻下层平衡液压缸之间的油路首尾相联，所有下层平衡液压缸构成封闭的油路； 所述上层平衡液压缸和下层平衡液压缸的出油口和进油口随上、下折臂的升降动作互相转换； 所述上层平衡液压缸和下层平衡液压缸均为双出杆液压缸；同层的双出杆液压缸具有相同的缸径及杆径。
2.根据权利要求1所述的折臂式液压升降平台，其特征在于，3副所述升降折臂按三角形排列；所述升降折臂设置的折弯方向同为顺时针方向或逆时针方向或中心辐射状。
3.根据权利要求1所述的折臂式液压升降平台，其特征在于，4副所述升降折臂按矩形排列；所述升降折臂设置的折弯方向同为顺时针方向或逆时针方向或两相对或两相反或中心辐射状。
4.根据权利要求1所述的折臂式液压升降平台，其特征在于，所述升降折臂的上折臂在垂直剖面上具有相同的投影长度；所述升降折臂的下折臂在垂直剖面上具有相同的投影长度。
5.根据权利要求1所述的折臂式液压升降平台，其特征在于，所述上层平衡液压缸还包括排气口，所述排气口设有排气阀；所述下层平衡液压缸还包括排气口，所述排气口设有排气阀。
6.根据权利要求1所述的折臂式液压升降平台，其特征在于，所述升举液压缸的上端与相邻的两个上折臂的下部通过加长的升降铰轴杆铰接，所述升举液压缸的下端与底座铰接。
7.根据权利要求1-6任何一项所述的折臂式液压升降平台， 其特征在于，所述同层平衡液压缸的两端与平台或底座或折臂的铰接位置均为一致。
【文档编号】B66F7/08GK103601099SQ201310624456
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】毕和军 申请人:毕和军