工程車輛及其支腿裝置、支腳組件的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種工程車輛及其支腿裝置和支腳組件，該工程車輛的支腿裝置包括：支腿橫梁、支腳組件以及支腿油缸；該支腳組件包括支腳底板和設于支腳底板上的壓力感測器；該支腿油缸包括相互配合的缸體和活塞桿，缸體的上端與支腿橫梁連接，活塞桿的下端抵接壓力感測器的頂部并將支腳壓力作用于壓力感測器，壓力感測器測量該支腳壓力。本發明提供的工程車輛的支腿裝置結構簡單，并且測量精度較高。
【專利說明】工程車輛及其支腿裝置、支腳組件【技術領域】
[0001]本發明涉及工程車輛輔助支撐【技術領域】，具體是涉及一種工程車輛及其支腿裝置和支腳組件。
【背景技術】
[0002]工程車輛在工作時由于工作載荷大，多是通過支腳支撐整個車體，車輪與地面脫離接觸，此類工程車輛包括混凝土泵車、消防云梯及起重機等，工程車輛作業過程的安全性能正日益受到人們的關注，歐盟甚至把此類工程車輛的穩定性測試作為進入歐盟各個國家的準入門檻。
[0003]工程車輛在作業過程中常因為以下原因發生側翻事故:1、由于地基承載能力弱、地基塌陷或遇軟性地基等問題而無法支撐整車重量，導致車輛失衡而發生施工安全事故；
2、由于工程車輛回轉機構超載、支腳支撐不規范或操作失誤等原因，導致整車重心超出安全極限范圍，而引發工程車輛的傾翻或側翻。
[0004]隨著長臂架、大噸位工程車輛的增多以及對安全性能的日益提高，工程車輛防傾翻已經成為了目前急需解決的技術難題。打支腳類工程機械的防傾翻，其首要目標是獲取其各個支腳的反力。目前，測量支腳反力的方法主要有測量油缸壓力法以及直接測力法。測量油缸壓力法是利用支腳結構的機械液壓系統數學模型以及支腿油缸的壓力測量值推算出支腳的反力，在國內外都進行了較多的研究，但存在著綜合測量精度低等缺陷。直接測力法是通過在支腳結構上安裝力學傳感器，可以直接測量出支腳的反力。該方法由于不涉及液壓系統，無需通過建立液壓系統的模型來推算支腳反力，從而避開了由于無法建立準確的液壓系統模型而引起的測量精度較差的問題。
[0005]直接測力法需要在支腳結構上安裝傳感器。現有技術中，安裝傳感器的位置主要有支腿橫梁、支腿油缸與橫梁連接法蘭、支腿油缸活塞桿等。在支腿橫梁上安裝力學傳感器，由于受到箱型梁結構以及加工工藝的影響，具有較大難度；在支腳活塞桿上安裝力學傳感器，具有較好的測量精度，但會對加工工藝提出較高的要求并帶來成本以及活塞桿安全性能方面的缺陷；在支腿橫梁與支腿油缸法蘭連接處安裝傳感器，具有較好的測量精度，安裝改造均較為方面，但在大噸位起重機上應用依然存在難度。
【發明內容】
`[0006]本發明實施例提供一種工程車輛及其支腿裝置、支腳組件，以解決現有技術中工程車輛支腳受力的測量精度差、安裝力學傳感器時對支腳結構改造難度大的技術問題。
[0007]為解決上述問題，本發明實施例提供了一種工程車輛的支腿裝置，該支腿裝置包括:支腿橫梁、支腳組件以及支腿油缸；其中，支腳組件包括支腳底板和設于支腳底板上的壓力感測器；支腿油缸包括相互配合的缸體和活塞桿，缸體的上端與支腿橫梁連接，活塞桿的下端抵接壓力感測器的頂部并將支腳壓力作用于該壓力感測器，該壓力感測器測量該支腳壓力。[0008]根據本發明一優選實施例，該壓力感測器進一步包括:彈性單元和敏感元件；該彈性單元承受經由支腿油缸傳遞的支腳壓力，并基于支腳壓力產生相應的彈性形變；敏感元件設于該彈性單元的表面，敏感元件根據該彈性單元的彈性形變量產生相應的敏感信號。
[0009]根據本發明一優選實施例，該彈性單元包括:承載部、承載架以及承載橫梁；其中，該承載部承載支腳壓力；承載架支撐該承載部；承載橫梁連接該承載架和該承載部。
[0010]根據本發明一優選實施例，該敏感元件設于承載橫梁的表面。
[0011]根據本發明一優選實施例，該活塞桿的下端呈球頭結構，該承載部為與該球頭結構相適應的球狀凹槽，實現該活塞桿的下端與該壓力感測器之間的球副連接。
[0012]根據本發明一優選實施例，該活塞桿與該壓力感測器之間設有連接板，該連接板的頂面抵接該活塞桿的下端，該連接板的底面與壓力感測器的承載部連接。
[0013]根據本發明一優選實施例，該活塞桿的下端呈球頭結構，該連接板的頂面設有與該球頭結構相適應的球狀凹槽，實現該活塞桿的下端與該連接板之間的球副連接。
[0014]根據本發明一優選實施例，在承載部和/或連接板與活塞桿抵接處設有通孔或者螺紋孔。
[0015]為解決上述問題，本發明實施例還提供了一種支腳組件，該支腳組件包括:支腳底板和壓力感測器；該壓力感測器設于該支腳底板上，其中，該支腳底板承托該壓力感測器，該壓力感測器測量作用在該支腳組件上的壓力。
[0016]為解決上述問題，本發明實施例還提供了一種工程車輛，該工程車輛包括以上任一項所述的支腿裝置。
[0017]相對于現有技術，本發明提供的工程車輛及其支腿裝置、支腳組件，由于壓力感測器安裝在支腳底板上，測量支腳力更加直接，不需要支腳結構作出較大改造，不會提高對支腳底板的制造工藝要求，結構相對簡單，并且測量精度較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發明支腿裝置一優選實施例的部分結構示意圖；
[0020]圖2是本發明支腿裝置另一實施例的部分結構示意圖；
[0021]圖3是圖1中所示壓力感測器的結構正視圖；
[0022]圖4是圖1中所示壓力感測器的結構剖視圖；以及
[0023]圖5是圖2中所示壓力感測器的結構剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步的詳細描述。特別指出的是，以下實施例僅用于說明本發明，但不對本發明的范圍進行限定。同樣的，以下實施例僅為本發明的部分實施例而非全部實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0025]請參閱圖1，圖1為本發明支腿裝置一優選實施例的部分結構示意圖，該支腿裝置包括:支腿橫梁(圖中未示)、支腳組件1、支腿油缸2以及連接板3 ;其中，支腳組件I通過連接板3承載并測量該支腿油缸上2的支腳壓力，使該支腳壓力處于可測量狀態。
[0026]具體而言，支腿油缸2包括相互配合的缸體(圖未示)和活塞桿22，缸體的上端與支腿橫梁連接，活塞桿22的下端抵接連接板3，連接板3又與支腳組件I固定連接，活塞桿22通過連接板3將支腳壓力作用于支腳組件1，支腳組件I測量該支腳壓力。在優選實施例中，利用支腿油缸2作為支腿橫梁和支腳組件I中間的傳力元件，在其他實施例中，還可以采用螺桿或者分段插拔銷等結構，在本領域技術人員理解范圍內，這里不再贅述。
[0027]在優選實施例中，支腳組件I包括支腳底板11和壓力感測器12，壓力感測器12設于該支腳底板11上，支腳底板11上設有加強筋板111，以提高該支腳底板11的結構強度。連接板3與壓力感測器12連接，連接板3將活塞桿22的支腳壓力傳遞到壓力感測器12，壓力感測器12測量該支腳壓力。
[0028]活塞桿22的下端呈球頭結構，與活塞桿22的下端抵接的連接板3的頂面設有與該球頭結構相適應配合的球狀凹槽，實現活塞桿22的下端與連接板3之間的球副連接。由于球副連接沒有預緊力的要求，這樣就避免了預緊力對壓力感測器12的測量精度的影響，同時也不會提高支腳組件I的制造工藝要求，也就不會降低支腳組件I的安全性能。連接板3的側邊設有若干個連接孔，連接板3的底面為平面，利用螺栓等連接件將連接板3與壓力感測器12固定連接。圖1中所示的連接板3的結構是優選實施例的結構形式，在其他實施例中，當壓力感測器12的半徑較大時，為減輕連接板3對壓力感測器12的壓力，連接板3可在與活塞桿22抵接處設有小于活塞桿22的球頭結構直徑的通孔或者螺紋孔。
[0029]另外，活塞桿22的下端與連接板3的連接形式也不限于球頭結構，活塞桿22的下端還可以為螺桿結構，與連接板3上的螺紋孔配合連接。
[0030]在圖1實施例中的支腿裝置，還包括與球頭連接的其他附屬部件，圖中沒有表示出，在本領域技術人員的理解范圍內，此處不再詳述。
[0031]請一并參閱圖1、圖3以及圖4，圖3為圖1中所示壓力感測器的結構正視圖；圖4為圖1中所示壓力感測器的結構剖視圖，其中，該壓力感測器12包括彈性單元121和敏感元件122，彈性單元121承受經由連接板3傳遞的支腳壓力，并基于該支腳壓力產生相應的彈性形變，敏感元件122設于彈性單元121表面，敏感元件122根據彈性單元121的彈性形
變量產生相應的敏感信號。
[0032]彈性單元121進一步包括承載部1211、承載架1212以及承載橫梁1213。在優選實施例中，承載架1212的外周呈圓形，承載部1211設于該承載架1212中心，承載橫梁1213連接該承載架1212和承載部1211，承載架1212通過該承載橫梁1213支撐承載部1211，承載部1211中間設有小于連接板3外周尺寸的通孔或螺紋孔1214，可以減輕支腿裝置的整體重量。
[0033]在優選實施例中，敏感元件122設于承載橫梁1213的表面，可以粘貼在承載橫梁1213的上表面或者下表面，敏感元件122可以為壓敏電阻。在其他實施例中，敏感元件122還可以通過沉孔或者通孔設置在彈性單元121的其他部位，這里不再一一列舉。
[0034]本實施例提供的支腿裝置，在支腳組件I與支腿油缸2之間設置有連接板3，避免了由于活塞桿22與壓力感測器12直接接觸對而壓力感測器12磨損嚴重的情況。
[0035]請一并參閱圖2和圖5，圖2為本發明支腿裝置另一實施例的部分結構示意圖，圖5為圖2中所示壓力感測器的結構剖視圖，本實施例與上一實施例相同的結構這里不再詳細介紹，現針對兩實施例的不同之處進行描述。
[0036]在本實施例中的支腿裝置包括，支腿橫梁(圖中未示)、支腳組件P以及支腿油缸2;，其中，支腳組件P包括支腳底板I"和設于該支腳底板I"上的壓力感測器12'；支腿油缸2 ^包括相互配合的缸體(圖未示)和活塞桿22 ^，缸體的上端與支腿橫梁連接，活塞桿22'的下端呈球頭結構并抵接壓力感測器12'的頂部，活塞桿22'將支腳壓力作用于該壓力感測器12丨，壓力感測器12丨測量該支腳壓力。[0037]壓力感測器12 ’進一步包括彈性單元121 ’和敏感元件122 ’，彈性單元121 ’承受經由支腿油缸2 '傳遞的支腳壓力，并基于該支腳壓力產生相應的彈性形變。
[0038]敏感元件122 ^設于該彈性單元12"的表面或者通過沉槽等設于彈性單元121 ;的內部，敏感元件122'根據該彈性單元121'的彈性形變量產生相應的敏感信號。
[0039]彈性單元121 ’包括承載部1211 ’、承載架1212 ’以及承載橫梁1213 ’，其連接關系與上一實施例中的彈性單元121 ’結構相同，其中，承載部1211 ’為與活塞缸22 ’的下端球頭結構相適應的球狀凹槽，實現活塞桿22 '的下端與壓力感測器12'之間的球副連接。
[0040]可以看出，在本實施例中沒有設置連接板3，而是采用支腿油缸2 ’直接接觸壓力感測器12丨的結構形式，這樣可以進一步減輕壓力感測器12丨的承接重量，同時增加了壓力感測器12'的測量精度。
[0041]另外，彈性單元121的承載部1211 ’上還可以設有螺紋孔，以便當支腿油缸2 ’為螺桿結構時，實現與其配合。
[0042]本發明還提供了一種工程車輛，該工程車輛包括上述實施例中的支腿裝置。
[0043]本發明實施例中的支腿裝置，壓力感測器安裝在支腳底板上，測量支腳力更加直接，也不需要支腳底板結構作出較大改造，不會提高對支腳底板的制造工藝要求，結構相對簡單，并且測量精度和安全性較高。
[0044]以上所述僅為本發明的一種實施例，并非因此限制本發明的保護范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效裝置或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種工程車輛的支腿裝置，其特征在于，包括: 支腿橫梁； 支腳組件(I )，所述支腳組件(I)包括支腳底板(11)和設于所述支腳底板上的壓力感測器(12); 支腿油缸(2)，所述支腿油缸(2)包括相互配合的缸體和活塞桿(22)，所述缸體的上端與所述支腿橫梁連接，所述活塞桿(22)的下端抵接所述壓力感測器(12)的頂部并將支腳壓力作用于所述壓力感測器(12)，所述壓力感測器(12)測量所述支腳壓力。
2.根據權利要求1所述的支腿裝置，其特征在于，所述壓力感測器(12)進一步包括: 彈性單元(121)，所述彈性單元(121)承受經由所述支腿油缸(2)傳遞的所述支腳壓力，并基于所述支腳壓力產生相應的彈性形變； 敏感元件(122)，設于所述彈性單元(121)的表面，所述敏感元件(122)根據所述彈性單元(121)的彈性形變量產生相應的敏感信號。
3.根據權利要求2所述的支腿裝置，其特征在于，所述彈性單元(121)包括: 承載部(1211)，所述承載部(1211)承載所述支腳壓力； 承載架(1212)，支撐所述承載部(1211)； 承載橫梁(1213)，連接所述承載架(1212)和所述承載部(1211 )。
4.根據權利要求3所述的支腿裝置，其特征在于，所述敏感元件(122)設于所述承載橫梁(1213)的表面。
5.根據權利要求4所述的支腿裝置，其特征在于，所述活塞桿(22)的下端呈球頭結構，所述承載部(1211)為與所述球頭結構相適應的球狀凹槽，實現所述活塞桿(22)的下端與所述壓力感測器(12)之間的球副連接。
6.根據權利要求4所述的支腿裝置，其特征在于，所述活塞桿(22)與所述壓力感測器(12)之間設有連接板(3)，所述連接板(3)的頂面抵接所述活塞桿(22)的下端，所述連接板(3)的底面與所述壓力感測器(12)的承載部連接。
7.根據權利要求6所述的支腿裝置，其特征在于，所述活塞桿(22)的下端呈球頭結構，所述連接板(3)的頂面設有與所述球頭結構相適應的球狀凹槽，實現所述活塞桿(22)的下端與所述連接板(3)之間的球副連接。
8.根據權利要求7所述的支腿裝置，其特征在于，在所述承載部(1211)和/或所述連接板(3)與所述活塞桿(22)抵接處設有通孔或者螺紋孔。
9.一種支腳組件，其特征在于，所述支腳組件(I)包括: 支腳底板(11); 壓力感測器(12)，設于所述支腳底板(11)上， 其中，所述支腳底板(11)承托所述壓力感測器(12)，所述壓力感測器(12)測量作用在所述支腳組件(I)上的壓力。
10.一種工程車輛，其特征在于，所述工程車輛包括權利要求1-8任一項所述的支腿裝置。
【文檔編號】B60S9/10GK103863267SQ201410111168
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月24日
【發明者】曾楊, 周潤珈, 彭少鋒, 顏劍 申請人:中聯重科股份有限公司