CN109250657A - 一种高空作业平台转向系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高空作业平台转向系统及控制方法，其包括转向油缸组；还包括液压源、转向角度传感器组、转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路、模式选择器以及转向控制手柄；本发明实现了高空作业平台的多模式转向，缩小了转弯半径，使其在狭窄场地转向更加灵活；锁定了转向油缸的大腔压力、小腔压力，增强了转向油缸的刚度，提高了转向系统抵抗路面冲击力的能力；通过液压源恒压状态和负载敏感状态的切换，实现了输出流量与负载所需流量的适配，降低了系统能量损耗的同时保证了系统的响应速度，具有良好的操控性；通过三位四通比例电磁阀与压力补偿阀配合，实现了转向油缸伸缩速度的控制，提高了转向精度。

Description

一种高空作业平台转向系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种转向系统及控制方法，尤其是一种高空作业平台转向系统及控制方法，属于高空作业平台转向的技术领域。

背景技术

高空作业平台主要的工作场合是工地、车间及道路旁等。工作时，需要将工作人员、工具、材料等通过平台举升至指定的空中位置，进行各种安装、维修等工作业，是一种特殊的高空作业设备。由于工作场地的特殊性，往往需要在狭小的空间、崎岖不平路面实现行走、转向等，这就对其转向系统提出了更高的要求。多模式转向技术是提高高空作业平台弯道通过能力、机动灵活性的关键技术。

现有技术中高空作业平台有两个车桥，四个轮胎(每个车桥上两个，与汽车一样)。如图1所示，以左转为例进行介绍系统的工作：转向手柄向左动作后，开关换向阀102的Y1a得电，油箱中的液压油经过过滤器100进入齿轮泵101后输出，经过开关换向阀102进入第一转向油缸103的大腔和第二转向油缸104的小腔，第一转向油缸103伸出，第二转向油缸104缩短；同时第一转向油缸103的小腔和第二转向油缸104大腔的油液经过开关换向阀102流回油箱；同时，通过梭阀105将开关换向阀102的A、B口中较高一侧的压力反馈至分流阀106的弹簧腔，使开关换向阀102前后压差恒定。

上述转向系统中，齿轮泵101为定量泵，齿轮泵101输出恒定的油液，分流阀106的作用是调节三位四通开关换向阀102的前后压差，根据转向流量需求，分走一部分流量。对于第一转向油缸103以及第二转向油缸104，第一转向油缸103的大腔与第二转向油缸104的小腔连接，第一转向油缸103的小腔与第二转向油缸104的大腔连接，采用所述连接后，第一转向油缸103伸长的同时，第二转向油缸104缩短，或者第二转向油缸104伸长的同时，第一转向油缸103缩短。

通过开关换向阀102切换油路，实现向左转向还是向右转向；转向时，通过分流阀106使三位四通开关换向阀102的阀前阀后压差恒定，这样通过三位四通开关换向阀102的流量基本恒定，保证不同负载下转向速度基本一致；不转向时，分流阀106的弹簧腔的压力经过阻尼回油箱，齿轮泵101通过分流阀106处于卸荷状态。两个轮子转向角间关系通过转向梯形四连杆结构来约束。

上述转向系统中，仅有一种转向模式，转弯半径较大，且转向速度不可调节，在很多狭窄场合，转向困难，使用不便。由于是通过分流阀106调节三位四通开关换向阀102前后压力差，在弹簧预紧力不变的情况下，转向的速度恒定，无法调节，而且当车辆行驶在凸凹不平的路面或松软路面上时，不转向的车桥会出现转向角度不受控的现象。导致上述不受控的主要原因是：开关换向阀102采用三位四通阀，当开关换向阀102处于中位时，转向油缸中的高压油会通过梭阀105、开关换向阀102的中位(Y型机能)泄掉，使得行驶中未转向的车桥转向油缸两腔的压力很低，这使得转向油缸抵抗负载变化的能力较差，从而导致转向系统在路面负载作用下被动运动而不受控制。同时，系统的节能性不够高，部分流量未进入执行机构(转向油缸)而是通过分流阀106回了油箱。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高空作业平台转向系统及控制方法，其结构紧凑，具有多种转向模式，缩小了转弯半径，能有效实现高空作业平台的转向与控制，同时，确保转向过程中不受负载影响，提高了高空作业平台转向精度、稳定性和节能性。

按照本发明提供的技术方案，所述高空作业平台转向系统，包括用于驱动所述高空作业平台转向的转向油缸组；还包括用于提供压力油的液压源、用于获取高空作业平台每个轮胎当前转向角度的转向角度传感器组、用于控制转向油缸伸缩状态的转向油缸控制回路、用于反馈负载压力的压力选择与反馈回路、用于选择高空作业平台行走模式的模式选择器以及用于操作控制高空作业平台转向的转向控制手柄；

所述转向油缸组内的任一转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应连接，转向油缸组内的转向油缸通过压力选择与反馈回路、转向油缸控制回路与液压源对应连接配合；所述液压源、转向油缸控制回路、转向角度传感器组、模式选择器以及转向控制手柄与转向控制器电连接；

通过转向控制手柄能向转向控制器输入所需的转向信息，转向控制器根据所接收的转向信息能使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态，当液压源处于负载敏感状态时，液压源根据压力选择与反馈回路反馈的压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量；

通过模式选择器能向转向控制器传输所选择的行走模式信息，通过转向角度传感器组能获取每个轮胎的当前转向角度信息；在接收到转向信息、行走模式信息以及每个轮胎的当前转向角度信息后，转向控制器能确定每个轮胎的目标转向角度信息，并根据所述目标转向角度信息通过转向油缸控制回路控制相应转向油缸的伸缩状态，以通过相应转向油缸的伸缩状态驱动对应轮胎转向至目标转向角度，并通过转向油缸控制回路能锁定转向油缸的大腔压力与小腔压力；

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源，液压源根据负载压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量。

通过转向油缸组能驱动两可转向车桥上的轮胎转向，所述转向油缸组包括用于驱动前左轮胎转向的前左转向油缸、用于驱动前右轮胎转向的前右转向油缸、用于驱动后左轮胎转向的后左转向油缸以及用于驱动后右轮胎转向的后右转向油缸；

转向控制器还与环境温度传感器电连接，在转向控制器内设置环境温度阈值，通过环境温度传感器检测的当前环境温度低于环境温度阈值时，转向控制器使得液压源始终处于恒压状态；通过环境温度传感器检测的当前环境温度高于环境温度阈值时，转向控制器根据转向控制手柄的转向信息，使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态。

所述液压源包括负载敏感泵以及与所述负载敏感泵配合的二位二通电磁阀，所述二位二通电磁阀与转向控制器电连接，负载敏感泵的吸油口通过吸油过滤器能吸取油箱内的油液，负载敏感泵的出口通过高压过滤器与第四单向阀的进口连接，第四单向阀的出口连接与转向油缸控制回路连接，且负载敏感泵的出口与二位二通电磁阀的进口连接，二位二通电磁阀的出口与负载敏感泵的压力反馈口连接。

所述转向油缸控制回路包括三位四通比例电磁阀以及与所述三位四通比例电磁阀的P口连接的压力补偿阀，所述三位四通比例电磁阀的A口与第一液控单向阀的进口以及第二液控单向阀的控制口连接，三位四通比例电磁阀的B口与第一液控单向阀的控制口以及第二液控单向阀的进口连接，第一液控单向阀的出口与转向油缸的大腔连接，第二液控单向阀的出口与转向油缸的小腔连接，所述三位四通比例电磁阀的T口与回油总管连接，压力补偿阀的进口与液压源的出口连接。

所述压力选择与反馈回路包括与三位四通比例电磁阀的A口、B口适配连接的梭阀，所述梭阀的出口与压力补偿阀的弹簧腔以及第三单向阀的进口连接，第三单向阀的出口与液压源的压力反馈口连接。

第一液控单向阀的出口、转向油缸的大腔与第一溢流阀的进口连接，第二液控单向阀的出口、转向油缸的小腔与第二溢流阀的进口连接，所述第一溢流阀、第二溢流阀的出口与油箱连接。

所述液压源还包括通过直流电机驱动的辅助泵，所述辅助泵的吸油口与油箱连接，辅助泵的出口与第五单向阀的进口连接，第五单向阀的出口与转向油缸控制回路连接。

通过模式选择器能向转向控制器选择输入的行走模式包括前桥转向模式、后桥转向模式、蟹行转向模式或小直径转向模式。

一种高空作业平台的控制方法，包括用于驱动所述高空作业平台转向的转向油缸组；还包括用于提供压力油的液压源、用于获取高空作业平台每个轮胎当前转向角度的转向角度传感器组、用于控制转向油缸伸缩状态的转向油缸控制回路、用于反馈负载压力的压力选择与反馈回路、用于选择高空作业平台行走模式的模式选择器以及用于操作控制高空作业平台转向的转向控制手柄；

所述转向油缸组内的任一转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应连接，转向油缸组内的转向油缸通过压力选择与反馈回路、转向油缸控制回路与液压源对应连接配合；所述液压源、转向油缸控制回路、转向角度传感器组、模式选择器以及转向控制手柄与转向控制器电连接；

通过转向控制手柄能向转向控制器输入所需的转向信息，转向控制器根据所接收的转向信息能使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态，当液压源处于负载敏感状态时，液压源根据压力选择与反馈回路反馈的压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量；

通过模式选择器能向转向控制器传输所选择的行走模式信息，通过转向角度传感器组能获取每个轮胎的当前转向角度信息；在接收到转向信息、行走模式信息以及每个轮胎的当前转向角度信息后，转向控制器能确定每个轮胎的目标转向角度信息，并根据所述目标转向角度信息通过转向油缸控制回路控制相应转向油缸的伸缩状态，以通过相应转向油缸的伸缩状态驱动对应轮胎转向至目标转向角度，并通过转向油缸控制回路能锁定转向油缸的大腔压力与小腔压力；

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源，液压源根据负载压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量。

通过转向油缸组能驱动两可转向车桥上的轮胎转向，所述转向油缸组包括用于驱动前左轮胎转向的前左转向油缸、用于驱动前右轮胎转向的前右转向油缸、用于驱动后左轮胎转向的后左转向油缸以及用于驱动后右轮胎转向的后右转向油缸；

转向控制器还与环境温度传感器电连接，在转向控制器内设置环境温度阈值，通过环境温度传感器检测的当前环境温度低于环境温度阈值时，转向控制器使得液压源处于恒压状态；通过环境温度传感器检测的当前环境温度高于环境温度阈值时，转向控制器根据转向控制手柄的转向信息，使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态。

本发明的优点：实现了高空作业平台的多模式转向，缩小了转弯半径，使其在狭窄场地转向更加灵活；锁定了转向油缸的大腔压力、小腔压力，增强了转向油缸的刚度，提高了转向系统抵抗路面冲击力的能力；通过液压源恒压状态和负载敏感状态的切换，实现了输出流量与负载所需流量的适配，降低了系统能量损耗的同时保证了系统的响应速度，具有良好的操控性；通过三位四通比例电磁阀与压力补偿阀配合，实现了转向油缸伸缩速度的控制，提高了转向精度。

附图说明

图1为现有高空作业平台转向的示意图。

图2为本发明的示意图。

图3为本发明的结构框图。

附图标记说明：1-吸油过滤器、2-负载敏感泵、3-高压过滤器、4-压力补偿阀、5-三位四通比例电磁阀、6-第一液控单向阀、7-第一溢流阀、8-前左转向油缸、9-前右转向油缸、10-第二液控单向阀、11-第一单向阀、12-第二单向阀、13-第三单向阀、14-第四单向阀、15-二位二通电磁阀、16-第五单向阀、17-辅助泵、18-油箱、19-后左转向油缸、20-后右转向油缸、21-转向控制器、22-模式选择器、23-转向控制手柄、24-油缸油量控制阀组、25-环境温度传感器、26-转向角度传感器组、27-第二溢流阀、100-过滤器、101-齿轮泵、102-开关换向阀、103-第一转向油缸、104-第二转向油缸、105-梭阀、106-分流阀。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图2和图3所示：为了能有效实现高空作业平台的转向与控制，确保转向过程中不受负载影响，提高转向的稳定性与可靠性，本发明包括用于驱动所述高空作业平台转向的转向油缸组；还包括用于提供压力油的液压源、用于获取高空作业平台每个轮胎当前转向角度的转向角度传感器组26、用于控制转向油缸伸缩状态的转向油缸控制回路、用于反馈负载压力的压力选择与反馈回路、用于选择高空作业平台行走模式的模式选择器22以及用于操作控制高空作业平台转向的转向控制手柄23；

所述转向油缸组内的任一转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应连接，转向油缸组内的转向油缸通过压力选择与反馈回路、转向油缸控制回路与液压源对应连接配合；所述液压源、转向油缸控制回路、转向角度传感器组26、模式选择器22以及转向控制手柄23与转向控制器21电连接；

通过转向控制手柄23能向转向控制器21输入所需的转向信息，转向控制器21根据所接收的转向信息能使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态，当液压源处于负载敏感状态时，液压源根据压力选择与反馈回路反馈的压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量；

通过模式选择器22能向转向控制器21传输所选择的行走模式信息，通过转向角度传感器组26能获取每个轮胎的当前转向角度信息；在接收到转向信息、行走模式信息以及每个轮胎的当前转向角度信息后，转向控制器21能确定每个轮胎的目标转向角度信息，并根据所述目标转向角度信息通过转向油缸控制回路控制相应转向油缸的伸缩状态，以通过相应转向油缸的伸缩状态驱动对应轮胎转向至目标转向角度，并通过转向油缸控制回路能锁定转向油缸的大腔压力与小腔压力；

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源，液压源根据负载压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量。

具体地，通过转向油缸组能实现对高空作业平台的转向驱动，通过转向油缸组驱动高空作业平台转向的具体过程等与现有方式相一致，具体过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。一般地，在高空作业平台的底部安装有轮胎，每个轮胎的转轴均安装有转向角度传感器，以利用转向角度传感器获取相应轮胎当前的转向角度，所有转向角度传感器形成转向角度传感器组26。通过转向控制手柄23能操作整个高空作业平台的转向，转向控制手柄23可以采用现有常用的结构形式，一般地，转向控制手柄23处于中位时，则高空作业平台处于非转向状态，转向控制手柄23处于非中位状态时，则高空作业平台处于转向状态。通过模式选择器22可以选择高空作业平台的行走模式，模式选择器22可以采用触摸屏等形式，只要能向转向控制器21传输所选定的行走模式均可。转向控制器21可以选用常用的微处理芯片，具体的类型等可以根据需要进行选择，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

通过转向油缸控制回路能控制转向油缸的伸缩状态，所述转向油缸的伸缩状态具体包括转向油缸的伸缩以及转向油缸的伸缩速度，一般地，转向油缸的长度与轮胎的偏角对应，转向油缸的伸缩速度与轮胎转向的速度对应。通过压力选择与反馈回路能将转向油缸组的负载压力反馈到液压源，以使得液压源自动调整排量，以能输出与负载相适配的所需流量，从而提高转向的稳定性与可靠性。

本发明实施例中，每个转向油缸通过一转向油缸控制回路以及一压力选择与反馈回路与液压源连接，即转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应，液压源通过转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路与转向油缸连接，以实现将压力油传输到转向油缸内，且实现对转向油缸的伸缩状态控制，以及能将转向油缸的负载压力反馈到液压源。

转向控制器21根据转向控制手柄23的转向信息控制液压源的工作状态，具体地，根据转向控制手柄23的转向信息，判断为未操作高空作业平台转向时，转向控制器21使得液压源处于恒压状态，根据转向控制手柄23的转向信息，转向控制器21判断操作高空作业平台进行转向时，则转向控制器21使得液压源处于负载敏感模式。当液压源处于恒压模式时，液压源的排量很小，几乎为0，从而能降低不必要的能量损耗；同时，压力较高，系统具有较好的响应性。当液压源处于负载敏感模式时，能根据负载压力调节排量，从而实现按需供油，降低了不必要的能量损耗。

本发明实施例中，在接收到转向控制手柄23的转向信息后，转向控制器21根据模式选择器22选择的行走模式信息、当前转向信息能确定目标转向角度信息，所述确定的目标转向角度信息具体是指按照目标转向角度转向后能与转向控制手柄23的转向信息对应一致，即能实现高空作业平台的准确转向操作。通过转向油缸控制回路锁定所连接转向油缸的大腔压力、小腔压力后，能增加转向油缸的刚性，解决现有技术中转向油缸不受控制的问题。

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源后，能使得液压源自动调整排量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的油液油量，即能使得三位四通比例电磁阀5开口度一定的情况下进入转向油缸的油量不受油缸负载变化的影响，确保转向过程的稳定性与可靠性。

进一步地，通过转向油缸组能驱动两可转向车桥上的轮胎转向，所述转向油缸组包括用于驱动前左轮胎转向的前左转向油缸8、用于驱动前右轮胎转向的前右转向油缸9、用于驱动后左轮胎转向的后左转向油缸19以及用于驱动后右轮胎转向的后右转向油缸20；

转向控制器21还与环境温度传感器25电连接，在转向控制器21内设置环境温度阈值，通过环境温度传感器25检测的当前环境温度低于环境温度阈值时，转向控制器21使得液压源始终处于恒压状态；通过环境温度传感器25检测的当前环境温度高于环境温度阈值时，转向控制器21根据转向控制手柄23的转向信息，使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态。

本发明实施例中，高空作业平台具有两个可转向的车桥，两个可转向的车桥与前左轮胎、前右轮胎、后左轮胎以及后右轮胎对应，为了能驱动轮胎转向，转向油缸组包括前左转向油缸8、前右转向油缸9、后左转向油缸19以及后右转向油缸21，前左转向油缸8、前右转向油缸9、后左转向油缸19以及后右转向油缸21分别与对应的转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路连接，如图2所示；即前左转向油缸8、前右转向油缸9、后左转向油缸19以及后右转向油缸21之间在转向过程中相互独立，从而能实现对每个轮胎的独立转向驱动，从而能形成不同的行走模式和转弯半径。具体实施时，各轮胎的转向角度完全由转向油缸的伸长量来控制，不需要现有技术中采用转向梯形四连杆机构进行约束。梯形四连杆的具体作用以及结构等均为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

环境温度阈值的大小可以根据高空作业平台的使用场合等进行确定，当当前环境温度低于环境温度阈值时，则能使得液压源处于恒压状态，保证响应的速度。而当环境温度高于环境温度阈值时，则液压源根据转向控制手柄23的转向信息处于恒压状态或负载敏感状态。

进一步地，所述液压源包括负载敏感泵2以及与所述负载敏感泵2配合的二位二通电磁阀15，所述二位二通电磁阀15与转向控制器21电连接，负载敏感泵2的吸油口通过吸油过滤器1能吸取油箱18内的油液，负载敏感泵2的出口通过高压过滤器3与转向油缸控制回路连接，且负载敏感泵2的出口与二位二通电磁阀15的进口连接，二位二通电磁阀15的出口与负载敏感泵2的压力反馈口连接。

本发明实施例中，吸油过滤器1安装于负载敏感泵2的吸油油路上，通过吸油过滤器1能滤除油箱内的残留污染物质，以达到对负载敏感泵2进行保护的目的。高压过滤器3与负载敏感泵2的出口对应，通过高压过滤器3能避免污染物质不进入转向油缸控制回路。吸油过滤器1以及高压过滤器3均可以采用现有常用的形式，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。二位二通电磁阀15只有得电和失电两种状态，通过二位二通电磁阀15能控制负载敏感泵2的工作状态，当二位二通电磁阀15处于得电状态时，负载敏感泵2处于恒压模式，当二位二通电磁阀15处于失电状态时，负载敏感泵2处于负载敏感模式，二位二通电磁阀15与负载敏感泵2配合实现对负载敏感泵2工作状态的选择过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

此外，所述液压源还包括通过直流电机驱动的辅助泵17，所述辅助泵17的吸油口与油箱18连接，辅助泵17的出口与第五单向阀16的进口连接，第五单向阀16的出口与转向油缸控制回路连接。

本发明实施例中，辅助泵17采用直流电机驱动，所述直流电机采用车载电瓶供电。当负载敏感泵2处于故障时，通过辅助泵17继续提供转向油缸所需的压力油，从而能把工作人员从高空送至地面并使得高空作业平台停放至安全位置。

进一步地，所述转向油缸控制回路包括三位四通比例电磁阀5以及与所述三位四通比例电磁阀5的P口连接的压力补偿阀4，所述三位四通比例电磁阀5的A口与第一液控单向阀6的进口以及第二液控单向阀10的控制口连接，三位四通比例电磁阀5的B口与第一液控单向阀6的控制口以及第二液控单向阀10的进口连接，第一液控单向阀6的出口与转向油缸的大腔连接，第二液控单向阀10的出口与转向油缸的小腔连接，所述三位四通比例电磁阀5的T口与回油总管27连接，压力补偿阀4的进口与第四单向阀14的出口连接，第四单向阀14的进口与液压源的出口连接。

本发明实施例中，三位四通比例电磁阀5为电比例三位四通阀，通过改变电比例信号，能调整三位四通比例电磁阀5相应的开口度，进而控制进入转向油缸流量的大小。当转向油缸组包括前左转向油缸8、前右转向油缸9、后左转向油缸19以及后右转向油缸20时，相应的转向油缸控制回路内均包含一个三位四通比例电磁阀5，四个三位四通比例电磁阀5形成油缸油量控制阀组24，为了便于后续说明，与前左转向油缸8连接转向油缸控制回路内的三位四通比例电磁阀5采用Y1表示，与前右转向油缸9连接转向油缸控制回路内三位四通比例电磁阀5采用Y2表示，与后左转向油缸19连接转向油缸控制回路内的三位四通比例电磁阀5采用Y3表示，与后右转向油缸20连接的转向油缸控制回路内的三位四通比例电磁阀5采用Y4表示。

压力补偿阀4与三位四通比例电磁阀5连接后，能使得三位四通比例电磁阀5的前后压差恒定，即使得通过三位四通比例电磁阀5的流量仅与所述三位四通比例电磁阀5的开口有关，不受转向油缸负载压力的影响。压力补偿阀4弹簧腔的压力通过压力选择与反馈回路取自转向油缸的大腔压力、小腔压力中压力较大的压力值，转向油缸驱动轮胎完成转向后，压力补偿阀4弹簧腔的压力通过旁通阻尼卸荷，负载敏感泵2与压力补偿阀4配合使用，可以实现单个负载敏感泵2对多个转向油缸的独立调速，使得转向油缸对相应轮胎的转向驱动不受外部负载变动的干扰，从而使得四个轮胎的调速相互独立。

第一液控单向阀6与第二液控单向阀10组成液压锁，通过液压锁能锁定与所述液压锁连接转向油缸的大腔压力、小腔压力，使得转向油缸的刚度增加。

进一步地，所述压力选择与反馈回路包括与三位四通比例电磁阀5的A口、B口适配连接的梭阀，所述梭阀的出口与压力补偿阀4的弹簧腔以及第三单向阀13的进口连接，第三单向阀13的出口与液压源的压力反馈口连接。

本发明实施例中，梭阀由第一单向阀11以及第二单向阀12构成，第一单向阀11的进口与三位四通比例电磁阀5的A口连接，第二单向阀12的进口与三位四通比例电磁阀5的B口连接，第一单向阀11、第二单向阀12的出口与压力补偿阀4的弹簧腔以及第三单向阀13的进口连接。通过第一单向阀11、第二单向阀12能实现压力选择，即选择与所对应连接配合的转向油缸的大腔压力、小腔压力中压力较大的压力值。通过第三单向阀13能实现四路反馈压力的相互隔离，即能实现前左转向油缸8的反馈压力、前右转向油缸9的反馈压力、后左转向油缸19以及后右转向油缸20反馈压力的隔离，并将左转向油缸8的反馈压力、前右转向油缸9的反馈压力、后左转向油缸19以及后右转向油缸20反馈压力中最大的压力值反馈到负载敏感泵2的压力反馈口，以作为负载敏感泵2的负载反馈压力。

此外，第一液控单向阀6的出口、转向油缸的大腔与第一溢流阀7的进口连接，第二液控单向阀10的出口、转向油缸的小腔与第二溢流阀27的进口连接，所述第一溢流阀7、第二溢流阀27的出口与油箱18连接。

本发明实施例中，通过第一溢流阀7、第二溢流阀27能防止对应连接转向油缸的压力由于路面负载的作用变大很大以至于损坏转向油缸。由于采用液压锁后，通过第一溢流阀7、第二溢流阀27与转向油缸配合，能提高转向油缸使用过程中的安全性与可靠性。

具体实施时，在三位四通比例电磁阀5的A口与第一液控单向阀6的进口连接，第一液控单向阀6的出口与转向油缸的大腔对应连接；三位四通比例电磁阀5的B口与第二液控单向阀10的进口连接，第二液控单向阀10的出口与转向油缸的小腔对应连接。同时，三位四通比例电磁阀5的A口还与第一单向阀11的进口连接，三位四通比例电磁阀5的B口还与第二单向阀12的进口连接，第一单向阀11、第二单向阀11的出口与第三单向阀13的进口以及压力补偿阀4的弹簧腔连接。第三单向阀13的出口与负载敏感泵2的负载反馈口连接。

三位四通比例电磁阀5的T口与油箱18连接，高压过虑器3的出口还与第四单向阀14的进口连接，第四单向阀14的出口与压力补偿阀4的进口以及第五单向阀16的出口连接，通过第四单向阀14以及第五单向阀16还能实现负载敏感泵2与辅助泵17之间的隔离，避免辅助泵17与负载敏感泵2在工作时的干扰影响。本发明实施例中，通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量，具体是指在三位四通比例电磁阀5开口度不变的情况下，通过三位四通比例电磁阀5流入转向油缸的流量不变，即目标是使流入转向油缸的流量不受负载变化的影响。

本发明实施例中，当高空作业平台采用两个可转向的车桥时，通过模式选择器3能向转向控制器21选择输入的行走模式包括前桥转向模式、后桥转向模式、蟹行转向模式或小直径转向模式。前桥转向、后桥转向模式：只进行前桥转向或后桥转向，一般用于高速行走工况。蟹行转向模式：四个轮胎朝一个方向，一般在小场地用于斜向前行走。小直径转向模式：前桥和后桥的轮胎转向方向相反，一般用于小场地的转向。具体选用哪种转向模式，根据现场转向的需要，由操作者通过模式选择器22进行选择。

具体工作时：转向控制手柄23在中位时，转向系统无动作。当向左或向右动操作转向控制手柄时34，根据所选择的行走模式，转向控制器21发出指令信号，油液通过三位四通比例电磁阀5进入相应的转向油缸，使车桥按照转向模式的设定进行转向。各模式下电比例三位四通比例电磁阀5的得电情况如下表1所示。

表1

以前桥转向模式为例，对本发明的转向系统的具体工作过程进行说明。具体地：不转向时，二位二通电磁阀15得电，其余电磁阀都不得电，负载敏感泵2工作在恒压模式，使得负载敏感泵2的排量很小。当转向控制手柄23向左动作后，转向控制器21使得二位二通电磁阀15不得电，负载敏感泵2工作在负载敏感模式，同时，三位四通电磁阀三位四通比例电磁阀Y1的电磁铁Y1a、三位四通比例电磁阀Y2的电磁铁Y2b得电(电磁铁Y1a、电磁铁Y2b电流的大小未必相同，转向控制器21根据不同模式的约束关系来输出电流值)，油箱18的油液经过吸油过滤器1进入负载敏感泵2，负载敏感泵2输出的油液经过高压过滤器3、第四单向阀14后分成两路，其中一路进入通过与前左转向油缸8对应连接的转向油缸控制回路进入前左转向油缸8内，具体地，经过压力补偿阀4、三位四通比例电磁阀Y1、第一液控单向阀6进入前左转向油缸8的大腔，以使得前左转向油缸8伸出，前左轮转角变化；同时，前左转向油缸8的小腔的油液经过第二液控单向阀10、三位四通比例电磁阀Y1流回油箱18。通过第一单向阀11以及第二单向阀12选择大小腔压力较高的一侧，将负载压力引至压力补偿阀4的弹簧腔，保证三位四通比例电磁阀Y1的前后压差恒定，使通过三位四通比例电磁阀Y1的流量就仅与所述三位四通比例电磁阀Y1的开口度有关，不受转向油缸负载压力变化的影响，转向动作完成后压力补偿阀4的弹簧腔的压力通过旁通阻尼卸荷。经过第四单向阀14后分出的另一路油液通过与前右转向油缸9对应连接的转向油缸控制回路进入前右转向油缸9，具体地，经过压力补偿阀4、电比例三位四通比例电磁阀Y2、第二液控单向阀10进入前右转向油缸9的小腔，前右转向油缸9回缩；前右转向油缸9的大腔油液经过液压锁、电比例三位四通比例电磁阀Y2流回油箱18。

在转向过程中，若负载突然变大，如路面的冲击，转向油缸中的压力会变大，经过第一单向阀11、第二单向阀12选择出来的较大一侧的反馈压力也会跟着变大，则加在压力补偿阀4弹簧腔的压力也变大，为保持三位四通比例电磁阀5前后压差恒定，压力补偿器4的开口度减小，三位四通比例电磁阀5的阀前压力也会跟着变大，以保证三位四通比例电磁阀5阀前后压差恒定，同时反馈到负载敏感泵2的压力也变大，使负载敏感泵2的排量变大，以适应此时系统所需要的流量。

当转向结束之后，负载敏感泵2重新回到恒压模式，即二位二通电磁阀15得电，其余电磁铁都不得电，压力补偿器4的弹簧腔的压力通过旁通阻尼卸荷，转向油缸的大腔压力、小腔压力被液压锁锁住，以增加刚度，使外界负载作用在轮子上时，不会出现轮子不受控的现象。如果负载很大，导致转向油缸内压力很高，通过第一溢流阀7以及第二溢流阀27卸荷，实现保护油缸的目的。

具体实施时，对于蟹行模式：几个轮子是平行的，即转角要求一致；其余模式(前桥转向模式、后桥转向模式、小直径转向模式)：最根本的约束关系就是所有轮子的轴线要交于一点。

控制根据上述不同行走模式下轮胎的转向角度间的约束关系，结合油缸长度和转向角度的对应关系，可知不同模式下油缸长度的对应关系；又根据转向油缸的结构，可知转向油缸长度和所需流量之间的对应关系；再根据三位四通比例电磁阀5的性能曲线，可得到三位四通比例电磁阀5的电磁铁电流信号和流量之间的关系，即得到了转向控制器34该输出多大电流的电比例信号，从而能有效实现对三位四通比例电磁阀5开口度控制，即实现对转向油缸的伸缩状态控制。具体实现对三位四通比例电磁阀5开口度控制的过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

综上，本发明的高空作业平台的转向控制方法，具体地，包括用于驱动所述高空作业平台转向的转向油缸组；其特征是：还包括用于提供压力油的液压源、用于获取高空作业平台每个轮胎当前转向角度的转向角度传感器组26、用于控制转向油缸伸缩状态的转向油缸控制回路、用于反馈负载压力的压力选择与反馈回路、用于选择高空作业平台行走模式的模式选择器22以及用于操作控制高空作业平台转向的转向控制手柄23；

所述转向油缸组内的任一转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应连接，转向油缸组内的转向油缸通过压力选择与反馈回路、转向油缸控制回路与液压源对应连接配合；所述液压源、转向油缸控制回路、转向角度传感器组26、模式选择器22以及转向控制手柄23与转向控制器21电连接；

通过转向控制手柄23能向转向控制器21输入所需的转向信息，转向控制器21根据所接收的转向信息能使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态，当液压源处于负载敏感状态时，液压源根据压力选择与反馈回路反馈的压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量；

通过模式选择器22能向转向控制器21传输所选择的行走模式信息，通过转向角度传感器组26能获取每个轮胎的当前转向角度信息；在接收到转向信息、行走模式信息以及每个轮胎的当前转向角度信息后，转向控制器21能确定每个轮胎的目标转向角度信息，并根据所述目标转向角度信息通过转向油缸控制回路控制相应转向油缸的伸缩状态，以通过相应转向油缸的伸缩状态驱动对应轮胎转向至目标转向角度，并通过转向油缸控制回路能锁定转向油缸的大腔压力与小腔压力；

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源，液压源根据负载压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量。

本发明实施例中，转向控制器21通过与液压源、转向角度传感器37、转向控制手柄23等配合实现对高空作业平台平台转向控制的过程可以参考上述说明，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种高空作业平台转向系统，包括用于驱动所述高空作业平台转向的转向油缸组；其特征是：还包括用于提供压力油的液压源、用于获取高空作业平台每个轮胎当前转向角度的转向角度传感器组(26)、用于控制转向油缸伸缩状态的转向油缸控制回路、用于反馈负载压力的压力选择与反馈回路、用于选择高空作业平台行走模式的模式选择器(22)以及用于操作控制高空作业平台转向的转向控制手柄(23)；

所述转向油缸组内的任一转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应连接，转向油缸组内的转向油缸通过压力选择与反馈回路、转向油缸控制回路与液压源对应连接配合；所述液压源、转向油缸控制回路、转向角度传感器组(26)、模式选择器(22)以及转向控制手柄(23)与转向控制器(21)电连接；

通过转向控制手柄(23)能向转向控制器(21)输入所需的转向信息，转向控制器(21)根据所接收的转向信息能使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态，当液压源处于负载敏感状态时，液压源根据压力选择与反馈回路反馈的压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量；

通过模式选择器(22)能向转向控制器(21)传输所选择的行走模式信息，通过转向角度传感器组(26)能获取每个轮胎的当前转向角度信息；在接收到转向信息、行走模式信息以及每个轮胎的当前转向角度信息后，转向控制器(21)能确定每个轮胎的目标转向角度信息，并根据所述目标转向角度信息通过转向油缸控制回路控制相应转向油缸的伸缩状态，以通过相应转向油缸的伸缩状态驱动对应轮胎转向至目标转向角度，并通过转向油缸控制回路能锁定转向油缸的大腔压力与小腔压力；

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源，液压源根据负载压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量。

2.根据权利要求1所述的高空作业平台转向系统，其特征是：通过转向油缸组能驱动两可转向车桥上的轮胎转向，所述转向油缸组包括用于驱动前左轮胎转向的前左转向油缸(8)、用于驱动前右轮胎转向的前右转向油缸(9)、用于驱动后左轮胎转向的后左转向油缸(19)以及用于驱动后右轮胎转向的后右转向油缸(20)；

转向控制器(21)还与环境温度传感器(25)电连接，在转向控制器(21)内设置环境温度阈值，通过环境温度传感器(25)检测的当前环境温度低于环境温度阈值时，转向控制器(21)使得液压源始终处于恒压状态；通过环境温度传感器(25)检测的当前环境温度高于环境温度阈值时，转向控制器(21)根据转向控制手柄(23)的转向信息，使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态。

3.根据权利要求1或2所述的高空作业平台的转向系统，其特征是：所述液压源包括负载敏感泵(2)以及与所述负载敏感泵(2)配合的二位二通电磁阀(15)，所述二位二通电磁阀(15)与转向控制器(21)电连接，负载敏感泵(2)的吸油口通过吸油过滤器(1)能吸取油箱(18)内的油液，负载敏感泵(2)的出口通过高压过滤器(3)与第四单向阀(14)的进口连接，第四单向阀(14)的出口连接与转向油缸控制回路连接，且负载敏感泵(2)的出口与二位二通电磁阀(15)的进口连接，二位二通电磁阀(15)的出口与负载敏感泵(2)的压力反馈口连接。

4.根据权利要求1所述的高空作业平台的转向系统，其特征是：所述转向油缸控制回路包括三位四通比例电磁阀(5)以及与所述三位四通比例电磁阀(5)的P口连接的压力补偿阀(4)，所述三位四通比例电磁阀(5)的A口与第一液控单向阀(6)的进口以及第二液控单向阀(10)的控制口连接，三位四通比例电磁阀(5)的B口与第一液控单向阀(6)的控制口以及第二液控单向阀(10)的进口连接，第一液控单向阀(6)的出口与转向油缸的大腔连接，第二液控单向阀(10)的出口与转向油缸的小腔连接，所述三位四通比例电磁阀(5)的T口与回油总管(27)连接，压力补偿阀(4)的进口与液压源的出口连接。

5.根据权利要求4所述的高空作业平台的转向系统，其特征是：所述压力选择与反馈回路包括与三位四通比例电磁阀(5)的A口、B口适配连接的梭阀，所述梭阀的出口与压力补偿阀(4)的弹簧腔以及第三单向阀(13)的进口连接，第三单向阀(13)的出口与液压源的压力反馈口连接。

6.根据权利要求4所述的高空作业平台的转向系统，其特征是：第一液控单向阀(6)的出口、转向油缸的大腔与第一溢流阀(7)的进口连接，第二液控单向阀(10)的出口、转向油缸的小腔与第二溢流阀(31)的进口连接，所述第一溢流阀(7)、第二溢流阀(31)的出口与油箱(18)连接。

7.根据权利要求3所述的高空作业平台的转向系统，其特征是：所述液压源还包括通过直流电机驱动的辅助泵(17)，所述辅助泵(17)的吸油口与油箱(18)连接，辅助泵(17)的出口与第五单向阀(16)的进口连接，第五单向阀(16)的出口与转向油缸控制回路连接。

8.根据权利要求2所述的高空作业平台的转向系统，其特征是：通过模式选择器(22)能向转向控制器(21)选择输入的行走模式包括前桥转向模式、后桥转向模式、蟹行转向模式或小直径转向模式。

9.一种高空作业平台的控制方法，包括用于驱动所述高空作业平台转向的转向油缸组；其特征是：还包括用于提供压力油的液压源、用于获取高空作业平台每个轮胎当前转向角度的转向角度传感器组(26)、用于控制转向油缸伸缩状态的转向油缸控制回路、用于反馈负载压力的压力选择与反馈回路、用于选择高空作业平台行走模式的模式选择器(22)以及用于操作控制高空作业平台转向的转向控制手柄(23)；

所述转向油缸组内的任一转向油缸与转向油缸控制回路、压力选择与反馈回路呈一一对应连接，转向油缸组内的转向油缸通过压力选择与反馈回路、转向油缸控制回路与液压源对应连接配合；所述液压源、转向油缸控制回路、转向角度传感器组(26)、模式选择器(22)以及转向控制手柄(23)与转向控制器(21)电连接；

通过转向控制手柄(23)能向转向控制器(21)输入所需的转向信息，转向控制器(21)根据所接收的转向信息能使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态，当液压源处于负载敏感状态时，液压源根据压力选择与反馈回路反馈的压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量；

通过模式选择器(22)能向转向控制器(21)传输所选择的行走模式信息，通过转向角度传感器组(26)能获取每个轮胎的当前转向角度信息；在接收到转向信息、行走模式信息以及每个轮胎的当前转向角度信息后，转向控制器(21)能确定每个轮胎的目标转向角度信息，并根据所述目标转向角度信息通过转向油缸控制回路控制相应转向油缸的伸缩状态，以通过相应转向油缸的伸缩状态驱动对应轮胎转向至目标转向角度，并通过转向油缸控制回路能锁定转向油缸的大腔压力与小腔压力；

通过压力选择与反馈回路将负载压力反馈至液压源，液压源根据负载压力自动调整排量，以输出与负载所需相适配的流量，并通过转向油缸控制回路与压力选择与反馈回路配合能稳定进入相应转向油缸的流量。

10.根据权利要求9所述高空作业平台的控制方法，其特征是：通过转向油缸组能驱动两可转向车桥上的轮胎转向，所述转向油缸组包括用于驱动前左轮胎转向的前左转向油缸(8)、用于驱动前右轮胎转向的前右转向油缸(9)、用于驱动后左轮胎转向的后左转向油缸(19)以及用于驱动后右轮胎转向的后右转向油缸(20)；

转向控制器(21)还与环境温度传感器(25)电连接，在转向控制器(21)内设置环境温度阈值，通过环境温度传感器(25)检测的当前环境温度低于环境温度阈值时，转向控制器(21)使得液压源处于恒压状态；通过环境温度传感器(25)检测的当前环境温度高于环境温度阈值时，转向控制器(21)根据转向控制手柄(23)的转向信息，使得液压源处于恒压状态或负载敏感状态。