CN110588594A - 一种支腿式工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支腿式工程机械，涉及工程机械技术领域。支腿式工程机械包括作业主体以及用于支撑作业主体的多个垂直支腿，垂直支腿包括垂直支腿油缸、支腿盘和支腿反力传感器，支腿反力传感器连接于垂直支腿油缸和支腿盘之间，垂直支腿油缸用于调整垂直支腿的长度，支腿反力传感器用于检测支腿反力，支腿盘用于承载支腿反力传感器并支撑于地面。支腿式工程机械的支腿反力的监测结果误差小，工程机械安全性较高。

Description

一种支腿式工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种支腿式工程机械。

背景技术

支腿式工程机械包括汽车起重机、混凝土泵车等，其在工作时借助多个支腿来支撑整个作业主体。由于路基不平、路基塌陷或软性路基等原因，支腿式工程机械在作业时经常会发生倾翻事故。为防止工程机械在作业时发生倾翻事故，支腿式工程机械通过传感器来监测支腿反力，以监测工程机械的安全状况。然而现有的支腿式工程机械的支腿反力传感器监测结果误差较大，不利于保证工程机械的安全性。

发明内容

本发明的目的包括供一种支腿式工程机械，其支腿反力的监测结果误差小，工程机械安全性较高。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明实施例提供一种支腿式工程机械，包括作业主体以及用于支撑作业主体的多个垂直支腿，垂直支腿包括垂直支腿油缸、支腿盘和支腿反力传感器，支腿反力传感器连接于垂直支腿油缸和支腿盘之间，垂直支腿油缸用于调整垂直支腿的长度，支腿反力传感器用于检测支腿反力，支腿盘用于承载支腿反力传感器并支撑于地面。

在可选的实施方式中，支腿反力传感器包括弹性体和设置于弹性体的应变元件，弹性体的一端连接于垂直支腿油缸，另一端抵接于支腿盘，应变元件用于检测支腿反力。

在可选的实施方式中，弹性体的材质为不锈钢。

在可选的实施方式中，支腿反力传感器包括埋设于弹性体内的信号输出导线，信号输出导线与应变元件连接并穿出弹性体。

在可选的实施方式中，弹性体包括第一连接部、本体和第二连接部，第一连接部和第二连接部分别连接于本体的两端，第一连接部与垂直支腿油缸的活塞杆连接，应变元件设置于本体，第二连接部被承载于支腿盘上。

在可选的实施方式中，第二连接部设置支撑球面，支腿盘设置有与支撑球面配合的球面凹槽。

在可选的实施方式中，第一连接部与垂直支腿油缸的活塞杆螺纹连接。

在可选的实施方式中，支腿反力传感器包括至少两个应变元件，至少两个应变元件沿本体的周向间隔设置。

在可选的实施方式中，应变元件设置于本体的外壁，支腿反力传感器包括保护罩，保护罩在周向上罩设于本体的外部以保护应变元件。

在可选的实施方式中，弹性体包括用于把持的防滑件，防滑件设置于本体和第一连接部之间，防滑件位于保护罩之外。

本发明实施例的有益效果包括：

支腿式工程机械包括作业主体以及用于支撑作业主体的多个垂直支腿，垂直支腿包括垂直支腿油缸、支腿盘和支腿反力传感器，支腿反力传感器连接于垂直支腿油缸和支腿盘之间，垂直支腿油缸用于调整垂直支腿的长度，支腿反力传感器用于检测支腿反力，支腿盘用于承载支腿反力传感器并支撑于地面。本支腿式工程机械通过支腿反力传感器对支腿的反力情况进行直接监测，并且支腿反力传感器设置在垂直支腿的垂直支腿油缸和支腿盘之间，支腿盘与地面接触，与现有的支腿反力传感器安装于垂直支腿油缸顶部的方式相比，本支腿反力传感器对整个垂直支腿的支腿反力感应更加灵敏，监测数据误差更小，对支腿反力情况掌握更加准确，有效提高工程机械的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中支腿式工程机械的结构示意图；

图2为本发明实施例中水平支腿和垂直支腿的装配图；

图3为本发明实施例中支腿反力传感器的结构示意图；

图4为本发明实施例中支腿反力传感器的***图。

图标：100-支腿式工程机械；110-作业主体；120-水平支腿；130-垂直支腿；131-垂直支腿油缸；132-缸体；133-支腿盘；134-活塞杆；135-支腿反力传感器；136-弹性体；137-第一连接部；138-应变元件；139-本体；141-第二连接部；142-信号输出导线；144-外螺纹；146-支撑球面；148-防滑件；149-平面；150-保护罩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1和图2，本实施例提供了一种支腿式工程机械100，包括作业主体110以及用于支撑作业主体110的多个垂直支腿130。垂直支腿130包括垂直支腿油缸131、支腿盘133和支腿反力传感器135，支腿反力传感器135连接于垂直支腿油缸131和支腿盘133之间。垂直支腿油缸131用于调整垂直支腿130的长度，支腿反力传感器135用于检测支腿反力，支腿盘133用于承载支腿反力传感器135并支撑于地面。

支腿式工程机械100可以为汽车起重机、混凝土泵车等在作业时需要撑起支腿的工程机械。在本实施例中，支腿式工程机械100还包括水平支腿120，水平支腿120的一端连接于作业主体110，另一端与垂直支腿130垂直连接，垂直支腿130用于与地面大致垂直接触。水平支腿120和垂直支腿130共同组成支撑组件，通常支腿式工程机械100包括4组间隔设置的支撑组件，4组支撑组件共同支撑作业主体110。作业主体110为被支撑的工程机械主体。水平支腿120和垂直支腿130构成的支撑组件能够维持作业主体110的稳固以防止倾覆，保证安全性。

垂直支腿油缸131包括缸体132和连接于缸体132的活塞杆134。缸体132的上端固定于水平支腿120，活塞杆134可朝缸体132的下方进行伸缩，活塞杆134远离水平支腿120的一端与支腿反力传感器135连接。

支腿盘133用于放置于地面上且与支腿反力传感器135接触从而支撑起支腿反力传感器135。可以理解，在其他实施例中，地面也可以是工作基面或者人为设置的其他平台的表面。

请参照图3和图4，支腿反力传感器135包括弹性体136和设置于弹性体136的应变元件138。弹性体136的一端连接于垂直支腿油缸131，另一端抵接于支腿盘133，应变元件138用于检测支腿反力。在本实施例中，为保证支腿反力传感器135的结构强度，弹性体136的材质为不锈钢，弹性好、耐腐蚀、灵敏度和稳定性好，适用于各种恶劣的现场作业环境。在其他实施例中，弹性体136的材质还可以是铜或者碳纤维等。也就是说，支腿反力传感器135被作为垂直支腿130的一部分直接参与支撑受压。同时，支腿反力传感器135设置在垂直支腿油缸131的底部，能够感应到包括垂直支腿油缸131在内的整个支腿的力的情况。现有的将支腿反力传感器135设置在水平支腿120和垂直支腿130之间的设置，由于被油缸法兰和水平支腿120夹持在两者之间，一方面存在螺栓预紧力，另一方面在一定程度上无法灵敏感知垂直支腿油缸131中的受力变化，检测结果容易存在较大误差。

其中，弹性体136包括第一连接部137、本体139和第二连接部141，第一连接部137和第二连接部141分别连接于本体139的两端。

为方便装配，第一连接部137与垂直支腿油缸131的活塞杆134螺纹连接。在本实施例中，第一连接部137设置有外螺纹144，垂直支腿油缸131的活塞杆134设置有与外螺纹144配合的内螺纹，第一连接部137的至少一部分伸入活塞杆134的端部内且与活塞杆134螺纹连接。可以理解，在其他实施例中，第一连接部137也可以设置内螺纹，从而活塞杆134设置外螺纹以与第一连接部137通过螺纹配合而固定。

应变元件138设置于本体139。支腿反力传感器135包括至少两个应变元件138，本体139整体呈柱状，至少两个应变元件138沿本体139的周向间隔设置。应变元件138设置于本体139的外壁。在本实施例中，本体139在周向上具有4个平面，本体139大致呈长方体。应变元件138的数量为4个，4个应变元件138一一对应地固定在4个平面，且保证尽量对称、均匀设置，以准确检测支腿反力，在本实施例中，应变元件138为压阻应变片。在其他实施例中，应变元件138还可以是光学应变片等。可以理解，在其他实施例中，本体139也可以是圆柱形。支腿反力传感器135包括埋设于弹性体136内的信号输出导线142，信号输出导线142与应变元件138连接并穿出弹性体136。在本实施例中，4个应变元件138均与信号输出导线142连接，信号输出导线142的一部分埋设在本体139内并从弹性体136穿出，即采用内走线的方式，避免信号输出导线142在外部妨碍应变元件138的感应检测。在检测时，信号输出导线142将所有应变元件138的应变数据发送至控制模块，控制模块的处理器能够将数据进行处理并给出实时的支腿反力数据。

第二连接部141用于抵接支腿盘133以支撑垂直支腿130。在正常作业时，支腿盘133被放置于地面，第二连接部141被承载于支腿盘133上。第二连接部141设置支撑球面146，支撑球面146位于第二连接部141的底部，支腿盘133对应设置与支撑球面146配合的球面凹槽，支撑球面146与支腿盘133配合，从而将垂直支腿130底端固定。在本实施例中，第二连接部141的底部设置半球块，支撑球面146设置于半球块，半球块坐落于支腿盘133的球面凹槽内，能够灵活调整支撑方向，即使地面倾斜也能稳固支撑。

由于整个支腿反力传感器135在装配和拆卸时需要进行旋转，弹性体136包括用于把持的防滑件148，防滑件148设置于本体139和第一连接部137之间，防滑件148在周向上具有多个平面149，平面149可以方便操作人员把持，起到防止打滑的作用，可提高支腿反力传感器135与垂直支腿油缸131的装配效率。在本实施例中，本体139和第二连接部141之间也设置有防滑件148，以增加把持位置，方便操作人员快速装配。可以理解，在其他实施例中，也可以不设置防滑件148，仅需保证弹性体136表面能产生足够的摩擦力以能够拧动进行装配即可。在本实施例中，为保证结构强度，第一连接部137、本体139、第二连接部141以及防滑件148一体成型。

支腿反力传感器135包括保护罩150，保护罩150的材质为不锈钢。保护罩150在周向上罩设于本体139的外部以保护应变元件138。保护罩150为两端开口的柱形筒状，保护罩150套设在本体139外部且其两端焊接于两端的防滑件148，整个保护罩150在轴向上位于两个防滑件148之间，以使两个防滑件148均位于保护罩150之外，便于操作人员直接把持。信号输出导线142经防滑件148穿出而不被保护罩150遮挡。保护罩150的直径大于本体139的外部径向尺寸，以使保护罩150的内壁与本体139的外壁之间具有间隙，从而为应变元件138留出空间，避免保护罩150与应变元件138接触导致对检测结果造成影响。

支腿式工程机械100的工作原理如下：

通过水平支腿120和垂直支腿130对作业主体110进行支撑。垂直支腿130的垂直支腿油缸131连接于水平支腿120以用于调整垂直支腿130的长度。垂直支腿油缸131的活塞杆134的底端连接于支腿反力传感器135，支腿盘133放置在地面上，支腿反力传感器135的底端坐落在支腿盘133的凹槽内，从而实现垂直支腿130底端的固定。在作业主体110进行正常作业时，支腿反力传感器135作为垂直支腿130的一部分承受支腿所受压力，支腿反力传感器135能够借助应变元件138的变形将压力信息通过信号输出导线142发送至控制模块，控制模块的处理器可以对数据进行处理并给出支腿反力的实时数据。由于支腿反力传感器135设置在垂直支腿油缸131底部且与支腿盘133直接配合连接，可以尽可能对将垂直支腿130所承受的总压力进行检测，方便快捷，结果误差较小，随时监测，利于防止支腿式工程机械100发生倾覆事故。

支腿式工程机械100通过支腿反力传感器135对支腿的反力情况进行直接监测，并且将支腿反力传感器135设置在垂直支腿130的垂直支腿油缸131和支腿盘133之间，支腿盘133与地面接触。与现有的将反力传感器安装于垂直支腿油缸131顶部的方式相比，本支腿式工程机械100的支腿反力传感器135对整个支腿的反力感应更加灵敏，监测数据误差更小，对支腿的反力情况掌握更加准确，有效提高工程机械的安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种支腿式工程机械，其特征在于，包括作业主体以及用于支撑所述作业主体的多个垂直支腿，所述垂直支腿包括垂直支腿油缸、支腿盘和支腿反力传感器，所述支腿反力传感器连接于所述垂直支腿油缸和所述支腿盘之间，所述垂直支腿油缸用于调整所述垂直支腿的长度，所述支腿反力传感器用于检测支腿反力，所述支腿盘用于承载所述支腿反力传感器并支撑于地面。

2.根据权利要求1所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述支腿反力传感器包括弹性体和设置于所述弹性体的应变元件，所述弹性体的一端连接于所述垂直支腿油缸，另一端抵接于所述支腿盘，所述应变元件用于检测支腿反力。

3.根据权利要求2所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述弹性体的材质为不锈钢。

4.根据权利要求2所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述支腿反力传感器包括埋设于所述弹性体内的信号输出导线，所述信号输出导线与所述应变元件连接并穿出所述弹性体。

5.根据权利要求2所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述弹性体包括第一连接部、本体和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别连接于所述本体的两端，所述第一连接部与所述垂直支腿油缸的活塞杆连接，所述应变元件设置于所述本体，所述第二连接部被承载于所述支腿盘上。

6.根据权利要求5所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述第二连接部设置支撑球面，所述支腿盘设置有与所述支撑球面配合的球面凹槽。

7.根据权利要求5所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述第一连接部与所述垂直支腿油缸的活塞杆螺纹连接。

8.根据权利要求5所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述支腿反力传感器包括至少两个应变元件，至少两个所述应变元件沿所述本体的周向间隔设置。

9.根据权利要求5所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述应变元件设置于所述本体的外壁，所述支腿反力传感器包括保护罩，所述保护罩在周向上罩设于所述本体的外部以保护所述应变元件。

10.根据权利要求9所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述弹性体包括用于把持的防滑件，所述防滑件设置于所述本体和所述第一连接部之间，所述防滑件位于所述保护罩之外。