專利名稱：伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及伸縮臂式高空作業(yè)車，具體地說涉及一種伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高空作業(yè)車日趨由折疊臂式向伸縮臂式發(fā)展，因?yàn)樗懈`活，更減小占用空間的優(yōu)點(diǎn)。然而伸縮臂式高空作業(yè)車作業(yè)平臺在伸縮臂外伸時(shí)可能會由于重心的移動失穩(wěn)造成整車的傾翻，但隨著工作臂升高時(shí)仰角的加大，負(fù)載力矩減小，伸縮臂還可繼續(xù)外伸；臂下落的時(shí)候，情況相反，伸縮臂先要做一定收縮，變幅臂再下落，就不會有翻車的危險(xiǎn)。變幅臂和伸縮臂限位的配合要求在操作中自動進(jìn)行，當(dāng)達(dá)到作業(yè)車穩(wěn)定范圍的邊界時(shí)，造成作業(yè)車不穩(wěn)定的操作(外伸或下落)將不能運(yùn)行，以保證整車的穩(wěn)定性。以往穩(wěn)定性的控制一般采用價(jià)格昂貴的力限器式控制，如長度傳感器加角度傳感器，再經(jīng)單板計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)處理，以便當(dāng)高空車的重心改變，工作臂運(yùn)動到穩(wěn)定范圍的邊緣時(shí)，伸縮臂的伸縮動作能夠自動停下來。中國ZL00221206.4號實(shí)用新型專利申請?zhí)峁┝艘环N機(jī)械液壓式自動限幅裝置，該方案系統(tǒng)原理見圖1伸縮臂與變幅臂的工作油缸分別設(shè)置有換向閥，換向閥上連接有卸荷閥，其特征是，在液壓油路上設(shè)置有控制轉(zhuǎn)閥，轉(zhuǎn)閥的閥體和閥芯分別與作業(yè)車變幅臂和伸縮臂機(jī)械聯(lián)結(jié)，該轉(zhuǎn)閥內(nèi)部的油路與控制伸縮臂和變幅臂工作油缸的卸荷閥連接。高空作業(yè)車作變幅動作和伸縮動作時(shí)通過平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)和斜鐵使轉(zhuǎn)閥閥體和閥芯轉(zhuǎn)動，控制其內(nèi)部油路的通與斷。轉(zhuǎn)閥外部油路的連接關(guān)系如下?lián)Q向閥的B口接變幅油缸的小腔，它的一條支路接到卸荷閥進(jìn)油口上，另一換向閥的B口接伸縮油缸的大腔，它的一條支路接到卸荷閥進(jìn)油口上。該方案基本原理是通過轉(zhuǎn)閥內(nèi)部油路的通斷控制有效地完成自動限制作業(yè)幅度功能。該方案可以完成自動限幅功能，但其采用的控制轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)不夠緊湊，靈活性不夠高，有待提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可靠性高的伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是伸縮臂與變幅臂的工作油缸分別設(shè)置有換向閥，換向閥上連接有卸荷閥，在卸荷閥的控制油路上設(shè)置有控制轉(zhuǎn)閥，該轉(zhuǎn)閥內(nèi)部閥體和閥芯的油路與控制伸縮臂與變幅臂的工作油缸的卸荷閥連接，其特征是，所說的控制轉(zhuǎn)閥是一個(gè)二位二通閥。本申請推薦以下二位二通閥的優(yōu)化方案(見圖3、圖4)，其結(jié)構(gòu)是閥體上固定有前擺柄，扭簧套在閥體的外表面，閥體內(nèi)設(shè)有與其緊配合的閥套和一個(gè)可在閥套中與其相對轉(zhuǎn)動的閥芯；閥套的內(nèi)表面與閥芯的外表面液密封配合，閥套的內(nèi)表面和外表面分別設(shè)有若干道密封槽，并設(shè)置有密封圈，閥套外表面還具有一個(gè)環(huán)形槽，環(huán)形槽上有一個(gè)與閥體進(jìn)油孔相通的徑向貫穿閥套的進(jìn)油口；所述閥芯具有一個(gè)內(nèi)孔，并具有一個(gè)當(dāng)其在閥套內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)在部分相位使所述進(jìn)油孔與其內(nèi)孔相連通的進(jìn)油口，而在其它相位，所述閥芯的進(jìn)油口未接通閥套的進(jìn)油口；后擺柄與閥芯固定在一起。
轉(zhuǎn)閥在高空作業(yè)車上的安裝見圖1～4，該轉(zhuǎn)閥的前擺柄6.5與平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)14鉸接，與閥芯6.3固連的后擺柄6.7端部裝有滾輪6.6，伸縮臂的斜鐵15壓在滾輪上，即閥芯6.3通過后擺柄6.7和滾輪6.6，以“斜鐵壓動滾輪”的方式，受伸縮臂控制。
本系統(tǒng)液壓系統(tǒng)原理見圖1，主要元件是二位二通轉(zhuǎn)閥6和卸荷閥5。其基本原理是高空作業(yè)車在各種工況下，工作臂的仰角及其對應(yīng)的工作幅度的機(jī)械信號之間具有連續(xù)的對應(yīng)關(guān)系，一旦作業(yè)幅度達(dá)到設(shè)定值，轉(zhuǎn)閥6內(nèi)部油路就形成通路，轉(zhuǎn)閥油路是卸荷閥的控制油路，如果轉(zhuǎn)閥油路與油箱接通，卸荷閥5將使執(zhí)行動作的液壓油卸荷，切斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力源，相應(yīng)作業(yè)幅度的動作立即停止。
如圖所示，轉(zhuǎn)閥6是本系統(tǒng)的核心元件，它的功能是控制工作臂在各個(gè)工況下動力油的加壓或卸荷。主要零件有前擺柄6.5，閥體6.1，閥芯6.3，閥套6.2，扭簧6.4，后擺柄6.7。該閥的前擺柄與閥體固定，后擺柄與轉(zhuǎn)閥閥芯固定在一起。高空作業(yè)車工作時(shí)變幅臂動作將通過平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)使前擺柄轉(zhuǎn)動，即帶動閥體轉(zhuǎn)動，后擺柄受伸縮臂上的斜鐵15控制帶動閥芯6.3轉(zhuǎn)動，閥芯6.3和閥套6.2(閥套與閥體緊配成一體)上各開有油口6.11，6.10當(dāng)油孔轉(zhuǎn)到相通位置時(shí)，轉(zhuǎn)閥形成通路，卸荷閥卸荷，系統(tǒng)卸壓，動作停止；兩油口在不相通的相位時(shí)油路被封死，動力操作正常進(jìn)行。
如圖3，閥體6.1起到外殼作用，閥體端部和前擺柄6.5固連，外圓安裝扭簧6.4和進(jìn)油油管，內(nèi)部安裝閥芯6.3和閥套6.2；閥套和閥芯是油路導(dǎo)通和關(guān)斷的控制零件，閥芯內(nèi)孔接回油膠管，一旦轉(zhuǎn)閥處于通位時(shí)，控制油將沿著閥體油孔6.8→閥套環(huán)槽6.9→閥套油口6.10→閥芯油口6.11→閥芯內(nèi)孔6.12→外部油管回油箱。閥芯或閥套(閥套同閥體緊配合在一起)轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置時(shí)，控制油回油路將被封閉。閥芯外圓和閥套內(nèi)孔是液密封配合，在閥套油口6.10和閥芯油口6.11出現(xiàn)遮蓋時(shí)，控制油無阻力導(dǎo)通；在兩油口不遮蓋時(shí)控制油沒有泄漏，油路封閉。在變幅臂和伸縮臂正常工作的時(shí)候，油路是封閉的，而且閥套上的油口始終超前閥芯油口一個(gè)角度，一旦閥芯油口“追上”閥套油口，油路形成通路，系統(tǒng)即刻泄壓，動作停止。
伸縮臂外伸時(shí)，閥芯通過后擺柄6.7及滾輪6.6和斜鐵15的控制作順時(shí)針轉(zhuǎn)動，直至閥芯上的油口6.11與閥套上的油口6.10出現(xiàn)遮蓋，油路導(dǎo)通，動作停止；變幅臂抬高時(shí)，四連桿機(jī)構(gòu)放松對轉(zhuǎn)閥前擺柄的牽制，轉(zhuǎn)閥上的扭簧將使閥體(及閥套)也作順時(shí)針轉(zhuǎn)動使閥套上的油口6.10又離開閥芯上的油口6.11，油路又關(guān)閉，伸縮臂又可以外伸。伸縮臂收縮時(shí)和變幅臂下落時(shí)情況相反。
托架16是轉(zhuǎn)閥6的支撐，臂架作變幅動作時(shí)，由于平行四邊形拉桿機(jī)構(gòu)的動作及轉(zhuǎn)閥自身扭簧力的作用，轉(zhuǎn)閥在托架上的半圓軸瓦上轉(zhuǎn)動。


圖1是伸縮臂高空作業(yè)車幅度控制液壓系統(tǒng)原理圖；圖2是轉(zhuǎn)閥在伸縮臂高空作業(yè)車中的安裝使用圖。
圖3轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)主視圖；圖4轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)側(cè)視圖圖5是閥體結(jié)構(gòu)圖；圖6是閥套結(jié)構(gòu)圖；圖7是閥芯與后擺柄連接結(jié)構(gòu)圖；具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)閥6和卸荷閥5。如圖2、圖3所示轉(zhuǎn)閥具有前擺柄6.5，后擺柄6.7和扭簧6.4；它還具有一個(gè)閥體6.1和一個(gè)閥體中與其緊配合的閥套6.2及一個(gè)可在閥套中與其相對轉(zhuǎn)動的閥芯6.3。前擺柄6.5與閥體6.1固定，后擺柄6.7與閥芯6.3固定在一起；扭簧6.4套在閥體的外表面；閥套6.2的內(nèi)表面與所述閥芯6.3的外表面液密封配合；閥套的內(nèi)表面和外表面分別設(shè)有若干道密封槽，并置有密封圈防止外泄；閥體具有一個(gè)進(jìn)油口6.8；閥套具有一個(gè)與閥體進(jìn)油口相通的環(huán)形油槽6.9，油槽上開有方形油口6.10；閥芯外表面上也具有一個(gè)方形油口，該油口是閥芯內(nèi)孔6.12的進(jìn)口。當(dāng)閥芯在閥套6.2內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)兩個(gè)方形油口出現(xiàn)遮蓋時(shí)轉(zhuǎn)閥內(nèi)部油路導(dǎo)通，而在其他相位兩個(gè)方形油口不出現(xiàn)遮蓋時(shí)，轉(zhuǎn)閥油路不通，閥芯6.3與后擺柄6.7連接。如圖7所示。
高空作業(yè)車伸縮臂限幅控制系統(tǒng)中的限幅原理見圖1，變幅油缸1和伸縮油缸2控制變幅動作和伸縮動作；換向閥3、4分別控制兩個(gè)油缸；換向閥4的B口接伸縮缸無桿腔，控制油缸外伸；它的一條支路接到卸荷閥5的進(jìn)油口9上，卸荷閥的出油口10接油箱；而轉(zhuǎn)閥進(jìn)油口12接到卸荷閥5的控制口11上。如果轉(zhuǎn)閥6形成通路，卸荷閥5卸荷，系統(tǒng)失壓，伸縮缸停止外伸，但可以收縮；換向閥3的B口接變幅缸的有桿腔，控制變幅臂下落，它的一條支路也接到卸荷閥5進(jìn)油口9上，如果轉(zhuǎn)閥形成通路，卸荷閥5卸荷，變幅臂停止下落，但可以上升。單向閥7的作用是防止液壓油逆流，混擾兩個(gè)控制。截止閥8的作用是為某種特殊需要，不要限位(如大修)，可以關(guān)閉截止閥。
轉(zhuǎn)閥在高空作業(yè)車的安裝見圖2，它裝在一節(jié)臂前端部，該閥的前擺柄6.5與閥體6.1固定，前擺柄的另一端部鉸接到平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)14上，根據(jù)平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)的工作原理，變幅臂在空間動作時(shí)，前擺柄在空間相對于地面的角度不變，而擺柄與變幅臂之間夾角隨著工作臂仰角的變化而變化，也就是說變幅臂仰角變化的時(shí)候，前擺柄6.5帶動轉(zhuǎn)閥閥體6.1相對變幅臂作轉(zhuǎn)動。后擺柄6.7與閥芯6.3固定在一起，它的端部裝有滾輪6.5，后擺柄6.7通過滾輪受伸縮臂上斜鐵15的控制。在伸縮臂長度增加的過程中，隨著斜鐵15高低位置的變化，壓動滾輪控制后擺柄和閥芯6.3的轉(zhuǎn)角。當(dāng)伸縮臂外伸時(shí)，斜鐵壓動后擺柄上的滾輪，閥芯轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到一定位置，轉(zhuǎn)閥形成通路，卸荷閥卸荷，該項(xiàng)動作停止工作。除非進(jìn)行反向操作或啟動操縱另一控制閥油路，改變一節(jié)臂仰角，仰角變大時(shí)，四連桿機(jī)構(gòu)(14)將放松對前擺炳的牽制，轉(zhuǎn)閥閥體靠自身扭簧作用順時(shí)針轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)閥離開通路位置，液壓系統(tǒng)才可繼續(xù)工作。由于預(yù)先設(shè)定高度、幅度的控制范圍，即斜鐵15的斜度，保證了高空作業(yè)車在安全的區(qū)域工作，防止整車傾翻。
本實(shí)用新型給出的轉(zhuǎn)閥設(shè)計(jì)，配以簡單的液壓機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)該伸縮臂高空作業(yè)車的伸縮臂幅度控制功能，大大地降低了成本，并且可靠性會更高。
權(quán)利要求1.一種伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)，伸縮臂與變幅臂的工作油缸(2)及(1)分別設(shè)置有換向閥(4)及(3)，換向閥上連接有卸荷閥(5)，在卸荷閥(5)的控制油路上設(shè)置有控制轉(zhuǎn)閥(6)，其閥體(6.1)和閥芯(6.3)的內(nèi)部油路與控制伸縮臂與變幅臂動作的卸荷閥控制口連接，其特征是，所說的控制轉(zhuǎn)閥(6)采用二位二通閥。
2.按照權(quán)利要求1所述的伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)，其特征是，所述二位二通閥的結(jié)構(gòu)是閥體(6.1)上固定有前擺柄(6.5)，扭簧(6.4)套在閥體1的外表面；閥體(6.1)內(nèi)設(shè)有與其緊配合的閥套(6.2)，和一個(gè)可在閥套(6.2)中與其相對轉(zhuǎn)動的閥芯(6.3)；閥套(6.2)的內(nèi)表面與閥芯(6.3)的外表面液密封配合；閥套(6.2)的內(nèi)表面和外表面分別設(shè)有若干道密封槽，并置有密封圈；閥套外表面還具有一個(gè)環(huán)形槽(6.9)，環(huán)形槽上有一個(gè)與閥體進(jìn)油口相通的徑向貫穿閥套的進(jìn)油口(6.10)；所述閥芯(6.3)具有一個(gè)內(nèi)孔，并具有一個(gè)當(dāng)其在閥套內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)在部分相位使所述閥套進(jìn)油口(6.10)與其內(nèi)孔(6.12)相連通的進(jìn)油口(6.11)，而在其它相位，所述閥芯內(nèi)孔(6.12)的進(jìn)油口(6.11)未接通閥套的進(jìn)油口(6.10)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)，其特征是，所述轉(zhuǎn)閥前擺柄(6.5)與平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)(14)連接；后擺柄(6.7)閥芯(6.3)固定在一起，其端部裝有滾輪(6.6)，伸縮臂的斜鐵(15)壓在滾輪上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可靠性高的伸縮臂式高空作業(yè)車幅度控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，伸縮臂與變幅臂的工作油缸分別設(shè)置有換向閥，換向閥上連接有卸荷閥，在卸荷閥的控制油路上設(shè)置有控制轉(zhuǎn)閥，控制轉(zhuǎn)閥的閥體和閥芯的油路與控制伸縮臂與變幅臂的工作油缸的卸荷閥控制口連接，所說的控制轉(zhuǎn)閥采用二位二通閥。控制轉(zhuǎn)閥是本系統(tǒng)的核心元件，本實(shí)用新型給出的轉(zhuǎn)閥設(shè)計(jì)，配以簡單的液壓機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)伸縮臂式高空作業(yè)車的伸縮臂幅度控制功能，大大地降低了成本，并且可靠性會更高。
文檔編號B66C23/00GK2668907SQ20032012022
公開日2005年1月5日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者金第, 姚振宇, 蔡雷, 王振, 第 金 申請人:江蘇省機(jī)電研究所有限公司