阅读说明：本技术 车辆的行走转向液压系统和高空作业平台 (Walking steering hydraulic system of vehicle and aerial work platform ) 是由 陈豪 刘治军 周云生 于 2020-07-31 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种车辆的行走转向液压系统和高空作业平台。行走转向液压系统包括：液压泵,被配置为向行走转向液压系统提供液压油；执行元件,包括用于车辆执行行走动作的行走马达和用于车辆执行转向动作的转向油缸,行走马达与转向油缸相互并联；和控制阀组,包括设置于液压泵和执行元件之间的液控阀,液控阀和执行元件之间设置有反馈油路,反馈油路被配置为反馈转向油缸的负载,液控阀被配置为根据反馈油路的压力调节自身工作状态,以向行走马达和转向油缸分配液压油的流量。高空作业平台包括前述行走转向液压系统。本公开可以改善行走转向液压系统的流量分配情况和压力叠加现象,利于车辆节省能量和适应复杂的工况条件。(The disclosure provides a walking steering hydraulic system of a vehicle and an aerial work platform. The walking steering hydraulic system comprises: a hydraulic pump configured to supply hydraulic oil to the walk steering hydraulic system; the executing element comprises a walking motor and a steering oil cylinder, wherein the walking motor is used for the vehicle to execute walking motion, the steering oil cylinder is used for the vehicle to execute steering motion, and the walking motor and the steering oil cylinder are mutually connected in parallel; and the control valve group comprises a hydraulic control valve arranged between the hydraulic pump and the executing element, a feedback oil path is arranged between the hydraulic control valve and the executing element, the feedback oil path is configured to feed back the load of the steering oil cylinder, and the hydraulic control valve is configured to adjust the working state of the hydraulic control valve according to the pressure of the feedback oil path so as to distribute the flow of hydraulic oil to the walking motor and the steering oil cylinder. The aerial work platform comprises the walking steering hydraulic system. The method can improve the flow distribution condition and the pressure superposition phenomenon of the walking steering hydraulic system, is beneficial to saving energy of vehicles and adapts to complex working conditions.)

车辆的行走转向液压系统和高空作业平台

技术领域

本公开涉及液压技术领域，特别涉及一种行走转向液压系统和高空作业平台。

背景技术

行走转向系统是工程车辆重要的组成部分之一。行走转向系统需要具有很好的操控性和安全性，以使整个车辆运行过程灵活、高效。

现有剪叉式高空作业平台的行走转向液压系统主要是通过压力补偿流量调节阀来分配行走油路和转向油路的流量。但是，这种流量分配方式比较固定，并且因为此种流量分配方式需要把转向油路的回油管路连接在行走油路中，行走油路和转向油路会产生压力叠加现象。一方面，该现象会导致车辆在行走过程中做转向动作有较大的能量损耗；另一方面，在爬坡等行驶负载比较大的工况下做转向动作，该现象会导致无行驶也无转向。

发明内容

本公开的目的在于提供一种车辆的行走转向液压系统和高空作业平台，以改善行走转向液压系统的流量分配情况和压力叠加现象。

本公开的第一方面提供一种车辆的行走转向液压系统，包括：

液压泵，被配置为向所述行走转向液压系统提供液压油；

执行元件，包括用于车辆执行行走动作的行走马达和用于车辆执行转向动作的转向油缸，所述行走马达和所述转向油缸相互并联；和

控制阀组，包括设置于所述液压泵和所述执行元件之间的液控阀，所述液控阀和所述执行元件之间设置有反馈油路，所述反馈油路被配置为反馈所述转向油缸的负载，所述液控阀被配置为根据所述反馈油路的压力调节自身工作状态，以向所述行走马达和所述转向油缸分配液压油的流量。

根据本公开的一些实施例，所述液控阀具有：

进油口，与所述液压泵的出油口连接；

第一出油口，连接于所述行走马达；

第二出油口，连接于所述转向油缸；

控制油口，连接于所述反馈油路；和

阀芯，随所述控制油口的液压信号接通所述进油口以及所述第一出油口和所述第二出油口中的至少之一。

根据本公开的一些实施例，所述液控阀的阀芯具有第一工作位置和第二工作位置，当所述液控阀的阀芯位于所述第一工作位置，所述液控阀的进油口与所述液控阀的第一出油口接通，所述液压泵向所述行走马达单独供油，当所述液控阀的阀芯位于所述第二工作位置，所述液控阀的进油口与所述液控阀的第二出油口接通，所述液压泵向所述转向油缸单独供油，当所述液控阀的阀芯位于所述第一工作位置与所述第二工作位置之间，所述液控阀的进油口与所述液控阀的第一出油口和第二出油口接通，所述液压泵向所述行走马达与所述转向油缸同时供油。

根据本公开的一些实施例，所述控制阀组包括：

设置于所述液控阀和所述行走马达之间的第一换向阀，所述第一换向阀被配置为切换所述行走马达的转动方向；和/或

设置于所述液控阀和所述转向油缸之间的第二换向阀，所述第二换向阀被配置为切换所述转向油缸的活动部件的移动方向。

根据本公开的一些实施例，所述第一换向阀的进油口与所述液控阀的第一出油口连接，所述第一换向阀的出油口与排油管路连接，所述第一换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述行走马达的两个工作油口连接。

根据本公开的一些实施例，

所述液控阀的控制油口包括第一控制油口和第二控制油口，所述液控阀的第一控制油口与所述液控阀的第二出油口连接；

所述第二换向阀的进油口与所述液控阀的第二出油口连接，所述第二换向阀的出油口与排油管路连接，所述第二换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述转向油缸的两个工作油口连接，所述第二换向阀的反馈油口与所述液控阀的第二控制油口连接；

所述第二换向阀具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第二换向阀的第一工作位置，所述转向油缸的第一油腔进油，所述第二换向阀的进油口与反馈油口连通，在所述第二换向阀的第二工作位置，所述转向油缸的第二油腔进油，所述第二换向阀的进油口与反馈油口连通，在所述第二换向阀的第三工作位置，所述转向油缸停止，所述第二换向阀的出油口与反馈油口连通。

根据本公开的一些实施例，所述控制阀组包括第一溢流阀，所述第一溢流阀的进油口与所述液压泵的出油口和所述液控阀的进油口连接，所述第一溢流阀的出油口与排油管路连接。

根据本公开的一些实施例，所述控制阀组包括第二溢流阀，所述第二溢流阀的进油口与所述反馈油路连接，所述第二溢流阀的出油口与排油管路连接。

根据本公开的一些实施例，所述液控阀为静态负载感应压力补偿阀。

根据本公开的一些实施例，所述液控阀与所述转向油缸之间设置有节流阀。

本公开的第二方面提供一种高空作业平台，包括：

底盘，包括本公开第一方面所述的行走转向液压系统、与所述行走转向液压系统的所述行走马达驱动连接的行走机构和与所述行走转向液压系统的所述转向油缸驱动连接的转向机构；和

升降平台，设置于所述底盘上。

本公开的行走转向液压系统在液控阀和执行元件之间设置反馈油路，反馈油路的压力反映了车辆执行转向动作的负载情况，根据反馈油路的压力调节液控阀的工作状态，可以实现调节液控阀合理分配液压油的流量，同时行走马达和转向油缸相互并联，可以改善液压系统的压力叠加现象。本公开的高空作业平台采用本公开的行走转向液压系统，可以提升高空作业平台的续航能力、操控性和安全性。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为相关技术的行走转向系统的液压原理图。

图2为本公开一些实施例的行走转向系统的液压原理图。

图1中，各附图标记分别代表：

1’、定量泵；2’、第一溢流阀；3’、压力补偿流量调节阀；30’、压力补偿流量调节阀的进油口；31’、压力补偿流量调节阀的第一出油口；32’、压力补偿流量调节阀的第二出油口；4’、第二溢流阀；5’、单向阀；6’、第二电磁换向阀；7’、转向油缸；8’、第一电磁换向阀；9’、第一行走马达；10’、第二行走马达。

图2中，各附图标记分别代表：

1、液压泵；2、第一溢流阀；3、液控阀；30、液控阀的进油口；31、液控阀的第一出油口；32、液控阀的第二出油口；33、液控阀的第一控制油口；34、液控阀的第二控制油口；4、第二溢流阀；5、第一换向阀；51、第一换向阀的进油口；52、第一换向阀的出油口；53、第一换向阀的第一工作油口；54、第一换向阀的第二工作油口；6、第二换向阀；61、第二换向阀的进油口；62、第二换向阀的出油口；63、第二换向阀的第一工作油口；64、第二换向阀的第二工作油口；65、第二换向阀的反馈油口；7、转向油缸；8、行走马达；81、第一行走马达；82、第二行走马达；9、节流阀。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

图1为相关技术中一种车辆的行走转向液压系统的液压原理图。该行走转向系统包括定量泵1’、第一溢流阀2’、压力补偿流量调节阀3’、第二溢流阀4’、单向阀5’、第一电磁换向阀8’、第一行走马达9’、第二行走马达10’、第二电磁换向阀6’和转向油缸7’。

其中，压力补偿流量调节阀3’可以使定量泵1’提供的液压油优先以一个恒定的流量分配给第二出油口32’，从而给转向油路提供该恒定流量的液压油，以满足车辆在任何工况下都可以做转向动作，剩余的液压油再分配给第一出油口31’，提供给行走油路。

在实现本公开的技术方案的过程中，发明人发现如图1所示的行走转向液压系统具有以下问题：

第一，做转向动作时，上述行走转向液压系统会产生额外的能量损耗；

第二，在行走负载比较大时，例如爬坡行走时，会导致车辆既无行走动作也无转向动作。

发明人对以上问题产生的原因分析如下：

如果车辆只有行走动作而没有做转向动作时，第二电磁换向阀6’处于中位，通过压力补偿流量调节阀3’分配到第二出油口32’的液压油经过第二电磁换向阀6’流到单向阀5’，再通过单向阀5’流到行走油路，此时所有的液压油都提供给行走油路，以保证能量的有效使用。

但是如果车辆在做行走动作的同时做转向动作，第二电磁换向阀6’得电，压力补偿流量调节阀3’中分配到第二出油口32’的液压油通过第二电磁换向阀6’流到转向油缸7’的进油腔，推动转向油缸7’的活塞杆移动，执行转向动作，转向油缸7’的回油腔的液压油通过第二电磁换向阀6’流到单向阀5’，由于单向阀5’的b口与行走油路连接，所以a口的压力就等于行走油路的压力加上转向油路的压力，即产生压力叠加现象。

定量泵1’采用直流电机驱动，由于电机的输出功率由负载决定，所以此时转向油路需要一个行走油路的负载和一个转向油路的负载的能量，整个液压系统会多消耗一个行走负载的能量，所以车辆在既有行走动作又有转向动作时，会产生额外的能量损耗。

在车辆在行走油路压力比较高的情况下，例如爬坡的情况下，行走油路的压力很高，此时如果需要做转向动作，会引起压力叠加，压力叠加之后定量泵1’出口的压力超过第一溢流阀2’的设定压力，此时定量泵1’的输出流量通过第一溢流阀2’流回油箱中，没有足够流量的液压油提供给转向动作和行走动作，就会引起既无行走也无转向的现象。

根据上述问题的成因，如图2所示，本公开的一些实施例提供了一种车辆的行走转向液压系统，以改善上述问题。

本公开实施例的行走转向液压系统包括液压泵1、执行元件和控制阀组。

液压泵1被配置为向行走转向液压系统提供液压油，可采用电机驱动。执行元件包括用于车辆执行行走动作的行走马达8和用于车辆执行转向动作的转向油缸7，行走马达8与转向油缸7相互并联。行走马达8可以包括第一行走马达81和第二行走马达82，第一行走马达81和第二行走马达82可以根据车辆的工况采用串联或并联的形式。控制阀组包括设置于液压泵1和执行元件之间的液控阀3，液控阀3和执行元件之间设置有反馈油路，反馈油路被配置为反馈转向油缸7的负载，液控阀3被配置为根据反馈油路的压力调节液控阀3的工作状态，以向行走马达8和转向油缸7分配液压油的流量。

本公开实施例的行走转向液压系统在液控阀和执行元件之间设置反馈油路，反馈油路的压力反映了车辆执行转向动作的负载情况，根据反馈油路的压力调节液控阀的工作状态，利于实现调节液控阀合理分配液压油的流量，同时行走马达和转向油缸相互并联，可以改善液压系统的压力叠加现象。

在一些实施例中，液控阀3具有进油口30、第一出油口31、第二出油口32、控制油口和阀芯。进油口30与液压泵1的出油口连接。第一出油口31连接于行走马达8。第二出油口32连接于转向油缸7。控制油口连接于反馈油路以接收根据车辆的负载情况而变化的液压信号。阀芯随控制油口的液压信号接通进油口30以及第一出油口31和第二出油口32中的至少之一。根据车辆的负载情况的不同，液控阀3的阀芯可相应地移动，以改变第一出油口31和第二出油口32的开度，进而改变向行走马达8和转向油缸7分配的液压油的流量。

在一些实施例中，液控阀3的阀芯具有第一工作位置和第二工作位置，在控制油口的作用下，液控阀3的阀芯也可以处于第一工作位置和第二工作位置之间，以便灵活地调节液控阀3的两个出油口的开度，进而灵活地向不同的执行元件分配液压油的流量。当液控阀3的阀芯位于第一工作位置，液控阀3的进油口30与液控阀3的第一出油口31接通，液压泵1向行走马达8单独供油；当液控阀3的阀芯位于第二工作位置，液控阀3的进油口30与液控阀3的第二出油口32接通，液压泵1向转向油缸7单独供油；当液控阀3的阀芯位于第一工作位置与第二工作位置之间，液控阀3的进油口30与液控阀3的第一出油口31和第二出油口32接通，液压泵1向行走马达8与转向油缸7同时供油。

在一些实施例中，控制阀组包括设置于液控阀3和行走马达8之间的第一换向阀5，第一换向阀5被配置为切换行走马达8的转动方向。

在一些实施例中，控制阀组包括设置于液控阀3和转向油缸7之间的第二换向阀6，第二换向阀6被配置为切换转向油缸7的活动部件的移动方向。

在一些实施例中，第一换向阀5的进油口51与液控阀3的第一出油口31连接，第一换向阀5的出油口52与排油管路连接，第一换向阀5的第一工作油口53和第二工作油口54分别与行走马达8的两个工作油口连接。第一换向阀5可以采用具有H型中位机能的三位四通电磁换向阀。

在一些实施例中，液控阀3的控制油口包括第一控制油口33和第二控制油口34，液控阀3的阀芯接近第二控制油口34的一端还设置有弹簧。液控阀3的第一控制油口33与液控阀3的第二出油口32连接。第二换向阀6的进油口61与液控阀3的第二出油口32连接，第二换向阀6的出油口62与排油管路连接，第二换向阀6的第一工作油口63和第二工作油口64分别与转向油缸7的两个工作油口连接，第二换向阀6的反馈油口65与液控阀3的第二控制油口34连接。

行走马达8通过第一换向阀5的出油口52与排油管路连接，转向油缸7通过第二换向阀6的出油口62与排油管路连接，利于改善压力叠加现象。

第二换向阀6具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在第二换向阀6的第一工作位置，转向油缸7的第一油腔进油，第二换向阀6的进油口61与反馈油口65连通，在第二换向阀6的第二工作位置，转向油缸7的第二油腔进油，第二换向阀6的进油口61与反馈油口65连通，在第二换向阀6的第三工作位置，转向油缸7停止，第二换向阀6的出油口62与反馈油口65连通。第二换向阀6可以采用三位五通电磁换向阀。

反馈油路包括第二换向阀6的反馈油口65与液控阀3的第二控制油口34之间的油路。如图2所示，根据上述配置，如果车辆只执行行走动作，第二换向阀6处于第三工作位置，液控阀3的第二控制油口34的液压油就通过第二换向阀6的反馈油口65和出油口62流回油箱，此时液压油通过液控阀3的第二出油口32作用于液控阀3的第一控制油口33，使得液控阀3的阀芯移动至第一工作位置，液压泵1的输出流量全部通过液控阀3的第一出油口31提供给行走马达8。如果车辆在行走过程中需同时做转向动作，第二换向阀6处于第一工作位置或第二工作位置，液控阀3的第二出油口32与转向油缸7接通，带有压力的液压油通过反馈油路作用于液控阀3的第二控制油口34，使得液控阀3的阀芯由第一工作位置向第二工作位置所在的一端移动，直至第二控制油口34的压力与弹簧力之和与第一控制油口33的压力平衡，此时液控阀3的阀芯位于第一工作位置和第二工作位置之间，液控阀3的第二出油口32可以输出一定流量的液压油，向转向油缸7提供动力。

在一些实施例中，控制阀组包括第一溢流阀2，以限制整个液压系统的最大压力。第一溢流阀2的进油口与液压泵1的出油口和液控阀3的进油口连接，第一溢流阀2的出油口与排油管路连接。

在一些实施例中，控制阀组包括第二溢流阀4，以限制反馈油路的最大压力。第二溢流阀4的进油口与反馈油路连接，第二溢流阀4的出油口与排油管路连接。

在一些实施例中，液控阀3可以采用静态负载感应压力补偿阀，第二换向阀6可以采用三位五通电磁换向阀。静态负载感应压力补偿阀具有进油口、两个出油口、一个负载传感油口和阀芯，分别可以作为液控阀3的进油口30、第一出油口31、第二出油口32、第二控制油口34以及阀芯，通入阀内的液压油可以通过两个出油口中的一个作用于阀芯使阀芯位置发生移动，实现液控阀3的第一控制油口33与液控阀3的第二出油口32之间的油路的作用。静态负载感应压力补偿阀的进油口进油后，可以优先提供必需的流量到与转向油缸7相连的出油口，而不受液压系统中负载压力变化的影响。液压泵1输出流量的剩余部分通过与行走马达8相连的出油口提供给行走马达8。

相比于使用压力补偿流量调节阀分配行走油路和转向油路的流量，上述实施例在静态负载感应压力补偿阀和三位五通电磁换向阀之间设置反馈油路，利于更加灵活地分配用于执行行走动作和转向动作的流量。

在一些实施例中，液控阀3与转向油缸7之间设置有节流阀9，以向转向油缸7提供恒定的流量。节流阀9的进油口和出油口可以分别与液控阀3的第二出油口32和第二换向阀6的进油口61连接。

本公开的一些实施例还提供一种高空作业平台，包括底盘和升降平台。

底盘包括前述行走转向液压系统、与行走转向液压系统的行走马达8驱动连接的行走机构和与行走转向液压系统的转向油缸7驱动连接的转向机构。升降平台设置于底盘上，升降平台可以是剪叉式升降平台。

本公开实施例的行走转向液压系统相比于图1所示的行走转向液压系统，可以改善压力叠加现象。一方面液压泵根据车辆所需的负载情况向行走转向液压系统提供相应的流量输出，可以节省能量，利于提高本公开实施例的高空作业平台的续航能力；另一方面可以解决行走负载较大且需要转向的情况下，液压系统压力过高导致行走马达和转向油缸均无动作的问题，利于提高本公开实施例的高空作业平台的操纵性和安全性，以保护高空作业平台和操作人员的安全，提升高空作业平台的操作舒适度和乘坐舒适度。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。