1 前言
在高空作业车辆中，空中作业的人机安全是十分重要的。高空作业车辆升降机的稳定可靠是实现安全作业的必要条件之一，这类设备的升降机大多采用臂式(如市政工程车辆、汽车起重机、飞机除冰车等)或剪式(如飞机食品车、残疾旅客登机车等)升降机，采用液压缸作为升降驱动力，液压缸需要随升降机运动，因此液压缸与液压主回路须使用液压胶管连接。此时液压缸既作为升降时的动力，又作为施工作业时升降机的支撑构件，因此液压缸及其连接管路对于整个系统安全起着非常重要的作用。
2 高空作业设备升降机液压系统原理
具有升降机的高空作业车辆，其升降执行机构均采用液压驱动，系统一般为中高压系统，连接执行元件高压胶管的可靠性，直接关系到机构正常工作与效率，一旦发生破断，将危及人员和机械的安全。通常高压胶管产生破断的原因主要包括：
- 机器作业时液压缸随升降机运动，高压胶管反复进行挠曲动作，因而产生疲劳破断；
- 升降机的负载变化较大，液压系统内将产生液压脉动，脉动压力达到一定值时，高压胶管会产生破断：
- 高压胶管由于质量差，胶管与金属接头的扣压连接强度不够，液压系统中峰值压力出现时，出现拔管现象。
现以飞机食品车剪式升降机为例介绍，其升降机如图1所示，液压系统原理如图2a所示，目前国内外大多数设备都采用类似液压原理，在液压缸和电磁换向阀之间一般都有液控单向阀起锁紧作用，不同的是液控单向阀的位置，有的与电磁换向阀叠加放置，有的放在液压缸上，升降液缸采用柱塞缸，下降时依靠重力作用下降。
当液控单向阀与换向阀叠加放置时，作业时如遇突发事故，连接液缸的液压胶管破断，此时升降机失去支撑力，在负载和自重作用下迅速下降，巨大的惯性会造成机毁人亡的重大事故。
当液控单向阀放在液压缸上时，施工作业中如液压胶管破断，此时升降机失去动力，液控单向阀起作用，设备停留在半空中无法升降，同时液压油大量喷出(尤其象飞机食品车是在厢体内操作，观察不到下面情况)，需要大量人力和车辆才能修复故障。也有采用在液缸上加限速切断阀，在这里其作用类似在液缸上加液控单向阀。
因此，我们采用液压双管路防爆安全阀l4一，该液压安全阀的工作油管采用液压双管路，当一根液压油管破断后，液压安全阀的一个阀芯立即将该管路关闭，使空中作业机构安全保持在原位，同时液压安全阀的另一个阀芯工作，立即将另一条液压油管自动接通，机构仍维持正常工作，确保机器和人身安全。
3 双路防爆安全阀结构原理
双路防爆安全阀的工作结构和原理如图3a所示，系统由2个防爆安全阀1和3及其连接的液压胶管总成组成。防爆安全阀体1出油口与液压缸连接，防爆安全阀体3与电磁换向阀连接。防爆阀芯4结构示意图如图3b所示，图中阀芯体3有外螺纹，与防爆阀体连接，正常工作时，油流通道从A至B；阀杆2安装在阀芯体内，其外侧装有弹簧，弹簧一端置于阀芯体内，一侧置于闭锁滑动阀芯1，弹簧通过螺母预压紧。阀芯在A侧的压力为零时，液压油快速经阀口从B至A，滑动阀芯1迅速将阀口S关闭。
系统安全防爆的实现过程(见图3a)是：在系统正常工作时，液压油从系统进油口进入第1个防爆安全阀体3，并经液压胶管进入第2个防爆安全阀体1内，经系统油路为液压缸供油，推动液压缸的活塞杆向上运动。当负载G突然超载或其他原因造成液压胶管中的一个发生破裂，防爆阀芯2、4的背压突然为零，阀芯将破裂油管处的通路关闭，实现安全闭锁，同时另一条油路仍为通路，系统仍可正常工作。
4 改进后液压系统
改进后液压系统如图2b所示，液控单向阀8与升降液压缸9连接在一起，双路安全阀lO、l2通过2根液压胶管11连接，其中双路安全阀l2与液控单向阀8连接，另一个双路安全阀lO与单向节流阀7连接。这样可有效防止前述液压胶管爆裂所带来的危险以及维修的麻烦。
5 结束语
高空作业车液压系统采用双管路防爆安全锁阀，克服了单管路的缺陷，在系统满载和空载的情况下均可实现对系统的保护，仍可使系统正常工作，提高了安全性和生产效率，适当调整双管路防爆安全锁阀的一些结构参数，即可适应不同系统对作业工况的要求。该系统已经在飞机食品车和除冰车上应用，取得很好效果。 |
