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一种施工机械.pdf

  • 上传人:62****3
  • 文档编号:493991
  • 上传时间:2018-02-19
  • 格式:PDF
  • 页数:18
  • 大小:1.01MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200810188806.2

    申请日:

    2008.12.26

    公开号:

    CN101457589A

    公开日:

    2009.06.17

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    专利权的转移IPC(主分类):B60S 9/00变更事项:专利权人变更前权利人:三一重工股份有限公司变更后权利人:三一汽车制造有限公司变更事项:地址变更前权利人:410100 湖南省长沙市经济技术开发区三一工业城变更后权利人:410100 湖南省长沙市经济技术开发区三一工业城登记生效日:20130507|||授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    E04G21/04; B66C23/78; G01L1/16; E02F9/08

    主分类号:

    E04G21/04

    申请人:

    三一重工股份有限公司

    发明人:

    易小刚; 谭凌群; 魏志魁; 沈明星

    地址:

    410100湖南省长沙市经济技术开发区三一工业城

    优先权:

    专利代理机构:

    北京集佳知识产权代理有限公司

    代理人:

    李兆岭;沈 泳

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    内容摘要

    本发明公开一种施工机械,该施工机械包括底盘、多个支承腿、还包括稳定监控系统,稳定监控系统包括多个传感器和控制器;传感器能够检测各支承腿受力,并根据不同支承腿受力向控制器输出信号,控制器能够根据传感器输送的信号判断施工机构的受力状态,若施工机械处于危险状态,则通过执行机构采取相应的措施,保证施工机械的安全;传感器可以是应变传感器,或应变传感器与位移传感器的组合,或应变传感器与接近开关的组合;所述的应变传感器安装在支腿悬臂的外表面,根据支腿悬臂的受力变形输出信号;位移传感器能够根据伸缩臂底侧面与相应支腿滑道之间的配合间隙输出信号,接近开关能够根据伸缩臂底侧面与相应支腿滑道之间的配合间隙输出信号。

    权利要求书

    1、  一种施工机械,包括底盘、四个支承腿,所述支承腿分别包括支腿悬臂,所述支腿悬臂与底盘铰接;还包括稳定监控系统,所述的稳定监控系统包括若干个应变传感器、控制器和执行机构,其特征在于,所述应变传感器分别安装在支承腿支腿悬臂的外表面,用于检测各支承腿受力并向控制器输入受力感应信号;所述控制器能够根据受力感应信号确定支承腿的受力,并根据支承腿的受力与预定受力阈值的关系向执行机构输出指令;所述的执行机构能够执行接收到的指令。

    2、
      根据权利要求1所述的施工机械,其特征在于,所述应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面。

    3、
      根据权利要求2所述的施工机械,其特征在于,所述的执行机构包括报警器;所述的预定受力阈值包括有第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,所述的控制器能够向报警器发出报警指令。

    4、
      根据权利要求3所述的施工机械,其特征在于,所述的执行机构还包括液压阀,所述液压阀连接在施工机械的供油油路上;所述预定受力阈值还包括第二受力阈值,所述第二受力阈值小于第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第二受力阈值时,所述的控制器能够向液压阀发出切断供油的指令。

    5、
      根据权利要求1-4任一项所述的施工机械,其特征在于,所述稳定监控系统还包括水平传感器,所述的水平传感器能够检测底盘倾斜角度,并向控制器输出倾斜角度;所述的控制器能够根据获取的倾斜角度与预定的倾斜角度范围的关系向执行机构输出指令。

    6、
      一种施工机械,包括底盘、四个支承腿,所述的四个支承腿包括两个前支承腿和两个后支承腿,所述的两个前支承腿分别包括伸缩臂,所述的伸缩臂分别与底盘上的两个支腿滑道相配合;所述的两个后支承腿分别包括支腿悬臂,所述支腿悬臂与底盘铰接;还包括稳定监控系统,所述的稳定监控系统包括控制器和执行机构,其特征在于,所述的稳定监控系统还包括两个应变传感器和两个位移传感器;所述两个应变传感器分别安装在二个后支承腿的支腿悬臂的外表面,用于检测两后支承腿受力并向控制器输出受力感应信号;所述的两个位移传感器能够分别检测两个伸缩臂与相应支腿滑道之间的配合间隙,并能够根据配合间隙向控制器输入受力感应信号,所述受力感应信号与前支承腿的受力相关;所述控制器能够根据受力感应信号确定各支承腿的受力,并根据支承腿的受力与预定受力阈值的关系向执行机构输出指令;所述的执行机构能够执行接收到的指令。

    7、
      根据权利要求6所述的施工机械,其特征在于,所述应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面;所述的配合间隙为伸缩臂底侧面与支腿滑道之间的配合间隙。

    8、
      根据权利要求7所述的施工机械,其特征在于,所述的执行机构包括报警器;所述预定受力阈值包括第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,所述的控制器能够向报警器发出报警指令。

    9、
      根据权利要求8所述的施工机械,其特征在于,所述的执行机构还包括液压阀,所述液压阀连接在施工机械的供油油路上;所述预定受力阈值还包括第二受力阈值,所述第二受力阈值小于第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第二受力阈值时,所述的控制器能够向液压阀发出切断供油的指令。

    10、
      根据权利要求6-9任一项所述的施工机械,其特征在于,所述稳定监控系统还包括水平传感器,所述的水平传感器能够检测底盘的倾斜角度,并向控制器输出倾斜角度;所述的控制器能够根据获取的倾斜角度与预定的倾斜角度范围的关系向执行机构输出指令。

    11、
      一种施工机械,包括底盘、四个支承腿,所述的四个支承腿包括两个前支承腿和两个后支承腿,所述的两个前支承腿分别包括伸缩臂,所述的伸缩臂与底盘上的支腿滑道相配合;所述的两个后支承腿分别包括支腿悬臂,所述支腿悬臂与底盘铰接;还包括稳定监控系统,所述的稳定监控系统包括控制器和执行机构,其特征在于,所述的稳定监控系统还包括两个接近开关和两个应变传感器;所述的两个接近开关能够分别根据两个伸缩臂与相应支腿滑道之间的配合间隙向控制器输入状态信号,所述状态信号与前支承腿受力相关;所述两个应变传感器分别安装在二个后支承腿支腿悬臂的外表面,能够向控制器输出受力感应信号,所述受力感应信号与后支承腿的受力相关;所述控制器能够根据受力感应信号和状态信号向执行机构输出执行指令;所述的执行机构能够执行控制器输出的执行指令。

    12、
      根据权利要求11所述的施工机械,其特征在于,所述应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面上;所述的配合间隙为伸缩臂底侧面与支腿滑道之间的配合间隙。

    13、
      根据权利要求11或12所述的施工机械,其特征在于,所述的执行机构包括报警器;所述控制器中预置有第一受力阈值,并能够根据受力感应信号和状态信号确定相应支承腿的受力,当有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,所述的控制器能够向报警器发出报警指令。

    14、
      根据权利要求11或12所述的施工机械,其特征在于,所述稳定监控系统还包括水平传感器,所述的水平传感器能够检测底盘的倾斜角度,并向控制器输出倾斜角度;所述的控制器能够根据获取的倾斜角度与预定的倾斜角度范围的关系向执行机构输出指令。

    说明书

    一种施工机械
    技术领域
    本发明涉及一种施工机械的安全监控技术,特别涉及一种带有稳定监控系统的施工机械。
    背景技术
    当前,随着对工程施工安全性的关注度提高,应用现代的控制技术对施工机械的状态进行实时监控下已经成为各种施工机机械的重要组成部分。
    在各种监控措施中,对施工机械的稳定性监控是监控技术的重要部分。以混凝土泵车为例,它有一个底盘,底盘上方设有施工臂,所述施工臂能够绕固定在底盘上的一个竖轴进行旋转,并能够将混凝土输送到底盘四周的高处或远处;在输送混凝土过程中,施工臂重心与竖轴之间存在相应的距离,施工臂的重力会对底盘产生一个使其翻转的力矩;为了保持底盘的稳定,也为了使轮胎卸载、消除轮胎的弹性,底盘前、后各设有两个支承腿,支承腿能够向外伸出并支承在地面上,为底盘提供支承力,同时增加底盘的纵向和横向的支承跨距;根据力学原理,四个支承腿支承点形成一个四边形,施工臂旋转时,其重心形成圆如果能够保持在四边形内,就能保证混凝土泵车的稳定。
    由于受到施工场地的限制,混凝土泵车的四个支承腿往往不能充分展开,从而,不能为混凝土泵车提供足够大的纵向或/和横向跨距,限制了施工臂的回转范围,使施工臂只能在相应的范围内旋转。为了保证施工作业时,混凝土泵车不至于倾覆,就需要相应的系统对混凝土泵车的稳定性进行监控。
    当前,在混凝土泵车中已经采用了相应稳定监控系统对混凝土泵车的稳定性进行监控。稳定监控系统的基本工作原理是:通过监测在四个支承腿的受力来确定混凝土泵车是否处于稳定状态,若四个支承腿中有三个支承腿受力,另一个支承腿的受力较小甚至悬空,混凝土泵车都不会倾翻;当两个同一侧的支承腿受力变小至悬空,混凝土泵车就存在倾覆的危险,则应该输出报警信号或停止摊铺杆的运动和混凝土泵车的工作。
    其中,中国专利文献CN 1246557C公开了一种自走式施工机械,该施工机械的监控方法是:在每个支承点处设相应的力传感器;通过力传感器测得各支承点的受力;然后将测量的各支承点的受力输入到一个电子估算单元中,用电子估算单元将各支承点的受力与预定的阈值进行比较;如果有两个支承点的受力小于预定的阈值,则判断施工机械处于危险的状态,发出相应警报或停止施工。该监控方法的缺点是:需要构造专门的支腿结构以便于安装力传感器,使相应部件的加工、安装比较复杂。另外,在监控稳定性时,需要对受力较小时的受力进行精确测量,因此,需要增加相应的电路,以提高受力较小时的测量精度,导致其测量电路非常复杂。
    另外,中国专利文献CN 1871153A公开了另一种监控方案,该方案是:在支承腿中设铰轴,将电阻感应片安装在铰轴上,通过电阻感应片测量铰轴的受力变形,确定各支承点的受力。该监控方案的缺点是:也必需构造连接支承腿的铰轴,否则无法检测支承腿的受力;对于无铰销的支承腿也不能适用;同时,电阻感变片安装在销轴上需要复杂的工艺,另外防尘、防拉等问题也降低了电阻感应片应用的可靠性。
    总之,当前的施工机械的稳定监控系统制作工艺复杂,安装难度比较大;增加了施工机械的组装、维护的难度,因此,对于施工机械稳定监控系统有进一步改进的需要。
    发明内容
    针对上述技术问题,本发明的目的在于,提供了一种施工机械,以保持支承腿结构的简单,同时便于稳定监控系统的制作、安装与维护。
    本发明提供的施工机械包括底盘、四个支承腿,所述支承腿分别包括支腿悬臂,所述支腿悬臂与底盘铰接;还包括稳定监控系统,所述的稳定监控系统包括若干个应变传感器、控制器和执行机构;所述应变传感器分别安装在支承腿支腿悬臂的外表面,用于检测各支承腿受力并向控制器输入受力感应信号;所述控制器能够根据受力感应信号确定支承腿的受力,并根据支承腿的受力与预定受力阈值的关系向执行机构输出指令;所述的执行机构能够执行接收到的指令。
    优选地,所述应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面。
    优选地,所述的执行机构包括报警器;所述的预定受力阈值包括有第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,所述的控制器能够向报警器发出报警指令。
    优选地,所述的执行机构还包括液压阀,所述液压阀连接在施工机械的供油油路上;所述预定受力阈值还包括第二受力阈值,所述第二受力阈值小于第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第二受力阈值时,所述的控制器能够向液压阀发出切断供油的指令。
    优选地,所述稳定监控系统还包括水平传感器,所述的水平传感器能够检测底盘倾斜角度,并向控制器输出倾斜角度;所述的控制器能够根据获取的倾斜角度与预定的倾斜角度范围的关系向执行机构输出指令。
    提供的另一种施工机械包括底盘、四个支承腿,所述的四个支承腿包括两个前支承腿和两个后支承腿,所述的两个前支承腿分别包括伸缩臂,所述的伸缩臂分别与底盘上的两个支腿滑道相配合;所述的两个后支承腿分别包括支腿悬臂,所述支腿悬臂与底盘铰接;还包括稳定监控系统,所述的稳定监控系统包括控制器和执行机构,所述的稳定监控系统还包括两个应变传感器和两个位移传感器;所述两个应变传感器分别安装在二个后支承腿的支腿悬臂的外表面,用于检测两后支承腿受力并向控制器输出受力感应信号;所述的两个位移传感器能够分别检测两个伸缩臂与相应支腿滑道之间的配合间隙,并能够根据配合间隙向控制器输入受力感应信号,所述受力感应信号与前支承腿的受力相关;所述控制器能够根据受力感应信号确定各支承腿的受力,并根据支承腿的受力与预定受力阈值的关系向执行机构输出指令;所述的执行机构能够执行接收到的指令。
    优选地,所述应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面;所述的配合间隙为伸缩臂底侧面与支腿滑道之间的配合间隙。
    优选地,所述的执行机构包括报警器;所述预定受力阈值包括第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,所述的控制器能够向报警器发出报警指令。
    优选地,所述的执行机构还包括液压阀,所述液压阀连接在施工机械的供油油路上;所述预定受力阈值还包括第二受力阈值,所述第二受力阈值小于第一受力阈值;当有两个支承腿的受力小于第二受力阈值时,所述的控制器能够向液压阀发出切断供油的指令。
    优选地,所述稳定监控系统还包括水平传感器,所述的水平传感器能够检测底盘的倾斜角度,并向控制器输出倾斜角度;所述的控制器能够根据获取的倾斜角度与预定的倾斜角度范围的关系向执行机构输出指令。
    提供的另一种施工机械,包括底盘、四个支承腿,所述的四个支承腿包括两个前支承腿和两个后支承腿,所述的两个前支承腿分别包括伸缩臂,所述的伸缩臂与底盘上的支腿滑道相配合;所述的两个后支承腿分别包括支腿悬臂,所述支腿悬臂与底盘铰接;还包括稳定监控系统,所述的稳定监控系统包括控制器、执行机构、两个接近开关和两个应变传感器;所述的两个接近开关能够分别根据两个伸缩臂与相应支腿滑道之间的配合间隙向控制器输入状态信号,所述状态信号与前支承腿受力相关;所述两个应变传感器分别安装在二个后支承腿支腿悬臂的外表面,能够向控制器输出受力感应信号,所述受力感应信号与后支承腿的受力相关;所述控制器能够根据受力感应信号和状态信号向执行机构输出执行指令;所述的执行机构能够执行控制器输出的执行指令。
    优选地,所述应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面上;所述的配合间隙为伸缩臂底侧面与支腿滑道之间的配合间隙。
    优选地,所述的执行机构包括报警器;所述控制器中预置有第一受力阈值,并能够根据受力感应信号和状态信号确定相应支承腿的受力,当有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,所述的控制器能够向报警器发出报警指令。
    优选地,所述稳定监控系统还包括水平传感器,所述的水平传感器能够检测底盘的倾斜角度,并向控制器输出倾斜角度;所述的控制器能够根据获取的倾斜角度与预定的倾斜角度范围的关系向执行机构输出指令。
    与现有技术相比,本发明提供的施工机械中,稳定监控系统包括应变传感器,所述的应变传感器安装在支承腿支承悬臂的外表面。由于支承腿受力不同,支承悬臂的变形量也会不同;应变传感器能够根据支承悬臂的变形量输出相应的、与支承腿受力相关的受力感应信号,从而能够可靠地获取相应支承腿的受力,实现对施工机械稳定性的监控。由于将应变传感器安装在支承悬臂的侧面上,安装工艺简单、方便,不必构造其它结构,从而能够简化施工机械稳定监控系统,便于稳定监控系统的安装与维护;同时还能够保持支承腿结构的简单。
    在进一步的技术方案中,将应变传感器安装在支腿悬臂的底侧面,在支腿悬臂受力相同时,其底侧面的应力变形最大,应变传感器输出的受力感应信号能够更精确的测量相应支承腿的受力。
    在进一步的技术方案中,在控制器中设第一受力阈值和第二受力阀值,第一受力阈值大于第二受力阀值;在有两个支承腿的受力小于第一受力阈值时,说明施工机械处于危险的状态,进行报警处理,以提醒操作人员进行相应的处理,避免由于系统突然停止对相应部件的冲击,减小施工机械的冲击性损伤,提高操作的舒适性。在有两个支承腿受力小于第二受力阈值时,由于第二受力阈值小于第一受力阈值,说明施工机械处于更危险的状态,强制使施工机械作业停止,可以在第一受力阈值判断失效、操作人员误操作或疏忽时,避免施工机械危险程度的提高,避免恶性事故发生。
    在进一步的技术方案中,稳定监控系统还包括与控制器相连的水平传感器,如果施工机械底盘倾斜度过大,超过预定的倾斜角度,稳定监控系统能够进行相应处理,比如进行报警或强制停止作业。增加水平传感器能够进一步提高稳定监控系统的可靠性,提高施工机械的安全可靠性能。
    在本发明的另一方面,施工机械中带有浮动支承腿时,本发明还提供了一种用位移传感器测量支承腿受力的技术方案。支承腿受力不同,浮动支承腿的伸缩臂与支腿滑道之间的配合间隙也会不同,且配合间隙的大小与受力大小相关,通过位移传感器测量配合间隙,再根据配合间隙与受力的关系就可以确定相应浮动支承腿的受力。用位移传感器测量支承腿受力的技术方案一方面能够保证支承腿受力的准确,同时,还便于测量传感器的安装,进一步为稳定监控系统的安装和维护提供方便,可以大幅降低稳定监控系统的成本,进而降低施工机械的成本。
    在本发明的再一个方面,还提供了一种用接近开关测量支承腿受力的技术方案,接近开关根据浮动支承腿伸缩臂与支腿滑道之间的配合间隙输出不同的状态信号,根据状态信号的不同,可以定性的确定支承腿的受力,根据支承腿受力能够判断施工机械的稳定状态;同时,接近开关的安装,维护也更加方便。由于通过调节接近开关的感应距离就可以调整预定的受力阈值,可以使传感器参数调整更加方便。
    附图说明
    图1是实施例一中,混凝土泵车底盘与各支承腿位置关系示意图;
    图2是实施例一中,位移传感器安装位置示意图;
    图3是实施例一中,应变传感器安装位置示意图;
    图4是实施例一稳定监控系统结构框图;
    图5是实施例二稳定监控系统结构框图;
    图6是实施例三稳定监控系统结构框图。
    具体实施方式
    下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
    本发明基于这样一个认识对施工机械的稳定性进行监控:当施工机械的四个支承腿中,有至少三个支承腿受力,为施工机械提供支承力时,根据三点稳定的原理,施工机械仍然能够保证稳定性,保持施工机械不倾覆;在只有两个支承腿受力,另两个支承腿受力不受力时,施工机械处于将要倾覆的危险状态,就需要采取相应的措施,调整施工机械的状态。在具体实施中,考虑到动态受力因素,且为了保证施工机械的可靠性和安全性,在两个支承腿受力比较小时,就应该采取报警措施;在两个支承腿受力更小或等于零时,施工机械就处于更危险的状态,就应该强制使施工机械停止工作;等待操作人员复位后,再进行相应动作。
    实施例一提供了一种混凝土泵车,如图1所示,该混凝土泵车包括底盘100、四个支承腿,其中两个前支承腿200和两个后支承腿300,还包括施工臂和为施工臂旋转和变幅提供动力的液压系统(图中未示出)。两个前支承腿200为浮动支承腿,如图2所示,每个前支承腿200分别包括伸缩臂23和支承油缸24,伸缩臂23与底盘100前段的支腿滑道12相配合,能够伸出和缩回支腿滑道12内,伸出时,能够为混凝土泵车提供更大的横向支承跨距。两个后支承腿300为刚性支承腿,如图3所示,每个后支承腿300包括支承油缸22和支腿悬臂21,支腿悬臂21内端通过一个竖直轴11与底盘100后段两侧铰接,外端安装有支承油缸22;刚性支承腿向外摆动到预定位置后,能够为混凝土泵车提供更大的纵向和横向支承跨距。另外,混凝土泵车还包括稳定监控系统,如图4所示,该稳定监控系统包括两个应变传感器3,两个位移传感器4、控制器5和执行机构6,应变传感器3和位移传感器4分别与控制器5相连,控制器5与执行机构6相联。
    参考图2,位移传感器4安装在底盘100的支腿滑道12底面下侧,位移传感器4能够检测伸缩臂23底侧面与支腿滑道12之间的配合间隙;当前支承腿200受力不同时,伸缩臂23底侧面与支腿滑道12之间的配合间隙ΔL会产生相应的变化,配合间隙ΔL的大小与前支承腿200受力成比例关系;位移传感器4输出的受力感应信号也随ΔL变化而变化。因此,位移传感器4向控制器5输出的受力感应信号与前支承腿200的受力成相应的比例关系。控制器5在接收到的受力感应信号后,能够根据预定的比例关系确定各前支承腿200的受力,实现对前支承腿200受力的测量;本领域技术人员可以理解,确定相应支承腿的受力的具体方式可以不同,也可以根据前支承腿200受力的不同,预定不同的受力感应信号;通过对比位移传感器4输入的受力感应信号与预定的受力感应信号确定相应前支承腿200的实际受力。
    根据本发明的启示,本领域技术人员还可以理解,还可以用位移传感器4检测伸缩臂23与支腿滑道12之间的其它配合面的配合间隙,同样也能够确定相应前支承腿200的受力。由于伸缩臂23在重力作用下,总是保持向下的趁势,本例中,检测伸缩臂23的底侧面与支腿滑道12之间的间隙,能够保证获取的受力感应信号的稳定性,保证受力测量的可靠性。
    参考图3,应变传感器3固定在后支承腿300的支腿悬臂21的底侧面,在后支承腿300向外摆动,并通过支承油缸24支承在地面上时,支承油缸24受力不同,支腿悬臂21挠度变形也会不同;支腿悬臂21挠度变形量不同,应变传感器3参数会产生相应的变化,能够向控制器输出大小不同的受力感应信号,该受力感应信号与前支承腿200的受力成线性关系;控制器5在接收到受力感应信号后,能够根据预定比例关系获取各前支承腿200的受力,从而实现对前支承腿200受力的测量。本领域技术人员可以理解,应变传感器3不限于安装在支腿悬臂21的底侧面,还可以安装在支腿悬臂21的上侧面;本例为优选的技术方案,将应变传感器3固定在底侧面能够避免受到碰撞而受损,增加受力测量的可靠性;同时,在受力相同时,底侧面的变形量大,可以提高测量精度和灵敏度;另外,本领域技术人员可以理解,为了避免由于环境温度对应变传感器测量精度的影响,还可以设补偿电阻应变片,以减轻或消除环境温度对测量精度的影响,在此不同赘述。
    本例中,执行机构6包括报警器61和液压阀62,所述的报警器61与控制器5相连,并能够根据控制器5的输出指令发出报警信号;所述的液压油阀62连接在液压系统的供油油路上,其控制电路与控制器5相连,能够根据控制器5发出的执行指令切断或接通供油油路。
    控制器5中设有第一受力阈值S1和第二受力阈值S2,S1大于S2。控制器设有相应的程序,能够按照预定的周期,根据受力感应信号确定的各支承腿的受力,并将各支承腿的受力与S1进行比较,如果其中有两个支承腿的受力小于S1时,控制器5就向报警器61发送执行指令,使报警器61发出讯响报警,提醒操作人员注意,混凝土泵车有倾覆危险。另外,控制器5还按预定周期将获取的各支承腿受力与S2进行比较,如果其中两个支承腿受力小于S2,控制器5则向液压阀62的控制电路发出相应的指令,液压阀62能够将供油油路切断,施工臂不能继续动作,以免引起混凝土泵车的倾覆。
    上述混凝土泵车的稳定监控系统包括应变传感器3和位移传感器4,应变传感器3安装在支承悬臂21的侧面,位移传感器4安装在底盘100的支腿滑道12下底侧面,避免了特别构造相应的结构安装传感器,为传感器的安装和维护提供了方便。根据上述描述,本领域技术人员可以理解,在混凝土泵车中,如果各支承腿都为浮动支承腿,可以用位移传感器检测各支承腿伸缩臂与相应支腿滑道的配合间隙,再根据配合间隙确定各支承腿的受力;在各支承腿都为刚性支承腿时,可以用应变传感器检测各支承腿的受力,同样可以实现上述的目的,为稳定监控系统的安装、维护提供便利。
    本例中,控制器5中设两个受力阈值,根据支承腿受力不同,进行两级动作。一级报警动作可以提示操作人员支腿受力变小,有倾翻危险;二级强制停止作业动作能够避免恶性事故的发生,提高混凝土泵车的安全性和可靠性。本领域技术人员可以理解,本发明也可以包括进行一级处理的技术方案,或只进行报警处理,或只进行强制停止作业的处理;为了应对更复杂工作环境的要求,还可以进行三级或更多级处理,根据支承腿受力大小的不同,对混凝土泵车的相应部分执行相应的动作,比如说,仅限制混凝土泵车施工臂倾斜角度减小的动作,使施工臂的重心保持在支承腿的支承面内,在保证混凝土泵车稳定性的同时,能够使振动小的施工作业继续进行。
    根据不同的要求或作业环境,控制器5中的第一受力阈值S1与第二受力阈值S2可以确定为不同的值,在安全性要求较高,作业环境不稳定时,可以将S1和S2设置的大一些,使稳定监控系统提前发出警告和强制停止作业;在相反的工作环境下,可以将S1和S2设置的小一些,以保证混凝土泵车的适应性能。另外,根据作业环境的不同,可以设不同的报警器61,以满足多种要求,比如,在比较嘈杂的环境下,可以设闪光报警器,在比较安静的环境下,可以设声音报警器等等。
    根据上述位移传感器测量配合间隙的原理,实施例二提供的混凝土泵车的稳定监控系统还可以包括接近开关。如图5所示,本实施例中,稳定监控系统包括两个应变传感器3,两个接近开关7、控制器5和报警器61。应变传感器3安装位置与测量原理与上例相同,接近开关7安装位置与上例位移传感器4的安装位置相同,用于检测前支承腿200伸缩臂23底侧面与支腿滑道12之间的配合间隙ΔL。根据对实施例一的描述,ΔL与前支承腿200受力相关,伸缩支承腿不受力时,ΔL最小;前支承腿200受力越大,ΔL越大。在前支承腿200未受力或受力非常小,ΔL较小时,伸缩臂23位于接近开关7的感应距离内,接近开关7产生感应信号,表示前支承腿200处于一种状态;在浮动支承腿受力足够大时,ΔL会比较大,伸缩臂23位于接近开关7的感应距离外,接近开关7无感应信号,表征浮动前支承腿200处于另一种状态。根据接近开关7输入的状态信号,控制器5能够定量地判断前支承腿200的受力状态,并根据受力状态,判断混凝土泵车的安全状态。为了简化控制器5的控制策略,本例中,控制器5在确定两个支承腿(包括前支承腿200和后支承腿300的组合)受力小于预定的受力阈值时,就向报警器61发送执行指令,使报警器61发出报警信号。本领域技术人员可以理解,稳定监控系统控制策略还可以分为不同的情形确定不同的控制策略。
    在采用接近开关7和位移传感器4作为检测元件时,在浮动支承腿伸出过程中,伸缩臂23外端的支承油缸24未着地之前,ΔL也可以为零或小于预定值,为了避免在前支承腿200着地前,控制器5输出执行指令,可以借助其他检测信号进行控制,使前支承腿200着地前不启动稳定监控系统;支承腿着地后,再启动稳定监控系统。
    上述实施例中,是通过对支承腿的受力状况的分析判断混凝土泵车是否处于危险状态,本领域技术人员可以理解,混凝土泵车的状态还和底盘100本身的状态相关,如果底盘100倾斜角度过大,即使施工臂产生的倾翻力矩很小也会导致混凝土泵车倾翻,因此,还有必要确定底盘100的倾斜状态,在确定底盘100倾斜状态的基础上,再根据支承腿受力状况对混凝土泵车的稳定性进行监控。
    如图6所示,在实施例一的基础上,实施例三提供的混凝土泵车的稳定监控系统还包括两个水平传感器8,执行机构6中还包括倾斜报警器63,所述的两个水平传感器8与控制器5相连,能够分别检测底盘100纵向倾斜角度和横向倾斜角度;所述的控制器5中预定有纵向倾斜范围和横向倾斜范围,并将检测取得的底盘100倾斜角度与预定的倾斜范围进行比较,如果底盘100横向或纵向倾斜角度超过预定的倾斜范围,则控制器不执行支承腿受力判断,控制器5则向相应的倾斜报警器63输出报警指令;若底盘100倾斜角度在预定的倾斜范围之内,则执行支承腿受力判断。另外,加装水平传感器还可以在传感器检测支承腿受力出现问题或不准确时,可以对倾覆危险采取有效的预防,提高了稳定监控系统的可靠性。本领域技术人员可以理解,由于混凝土泵车横向倾斜的危险性大于纵向倾斜的危险性,在特定情况下,也可以仅安装检测底盘100横向倾斜角度的传感器,实现对底盘100倾斜角度的监测。
    以上是以混凝土泵车为例进行的描述,本领域技术人员可以理解,上述的稳定监控系统还可以在其它工程机械中应用,同样能够产生相应的技术效果。
    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,也可以将上述技术特征进行其它组合形成其它具体的技术方案,比如说,可以使稳定监控系统同时包括应变传感器、位移传感器和接近开关等等,这些改进、润饰和组合形成的技术方案也应视为本发明的保护范围。

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