CN101391599A - 一种对支腿进行调平的方法及采用该方法的自动调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对支腿进行调平的方法和采用该方法的自动调平装置。水平传感器检测两坐标轴方向上的倾斜角度，根据倾斜角度对支腿的水平状态进行判断，找出最高支腿或较高侧支腿，对较低支腿或较低侧支腿进行调节，在调节的过程中并同时不断进行检测判断，直到所有支腿处于水平状态。由于调平和检测、判断同时进行，而且调平过程中对多个支腿进行同时调节，这样能够更快速，更准确地实现调平。基于上述方法，本发明还提供了一种自动调平装置。自动调平装置可以和原来手动调节系统并联，且两套系统相互独立。这样通过自动调平，克服了人为因素的影响，调平精度高，周期短，重复性高。

Description

一种对支腿进行调平的方法及采用该方法的自动调平装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种对支腿进行调平的方法及采用该方法的自动调平装置。

背景技术

工程机械的应用越来越广泛，往往都配备了液压支腿，例如混凝土泵车、汽车式起重机等工程车辆都配有可伸缩液压支腿。一般液压支腿个数为四个，工程车辆两侧各两个，四个液压支腿应该保证工程车辆底盘保持水平状态。在施工过程中，由于车辆的重心的位置可能在不断地变化，或者由于工程车辆所在工作面发生变化，都可能导致车辆底盘发生倾斜，为了防止工程车辆发生倾翻，这就需要对液压支腿不断进行调平。

目前，主要的调平方法有手动调节和采用自动调平装置进行调平。液压支腿手动调节系统，功能简单，一个人不能同时操作四个支腿，无法保证车辆的快速、准确的水平调整要求，更不用说进行实时调平了。专利号92233307.6公开了一种起重机自动找平装置，通过设置一个摆锤触点式水平检测器，水平检测器将检测到的倾斜信号送至一个可编程序控制器控制开关阀使支腿油缸升高来实现调平。该自动调平装置虽然能保证调平的准确性，且调平速度比手动要快，但是调节方法为单个支腿的点调节，速度仍然较慢。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种对支腿进行调平的方法和采用该方法的自动调平装置，从而能快速准确地对支腿进行调平。

一种对支腿进行调平的方法，包括：

a.检测两预设坐标轴方向上的倾斜角度；

b.根据检测到的两坐标轴方向上的倾斜角度，以下述标准对支腿水平状态进行判断：

b1.若两个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值都大于预设标准值，则在两个坐标轴方向上倾斜角度的数值都较大的那个点所对应的支腿为最高支腿，其余支腿较低；

b2.若一个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值大于预设标准值，另一坐标轴方向上的倾斜角度小于预设标准值，则倾斜角度绝对值大于预设标准值的坐标轴方向没有达到水平状态，判断倾斜角度的数值较大的一侧为较高侧，另一侧为较低侧；

b3.若两个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值都小于预设标准值，则两个坐标轴方向上均处于水平状态；

c.根据判断结果对支腿进行调节：

若为状态b1，则将所有较低支腿同时向升高方向调节，并在调节过程中重复进行步骤a、步骤b；若为状态b2，则对处于较低一侧的两个支腿同时向升高方向调节，并在调节过程中同时重复进行步骤a、步骤b；若为状态b3，则停止调节。

进一步方案中，还包括：

d.发出水平状态讯响，调平结束。

优选方案中，所述两预设坐标轴方向相互垂直，并分别与汽车底盘的前后方向和左右方向平行。

本发明还提供一种采用上述对支腿进行调平的方法的自动调平装置，包括汽车底盘，进油管、回油管、液压锁、可伸缩液压腿、水平传感器、电磁阀、控制器；所述水平传感器安装在所述汽车底盘上，其检测信号输出端与所述控制器的检测信号输入端连接；所述控制器的电磁阀控制信号输出端与所述电磁阀控制端连接；所述电磁阀的进油口和回油口分别与所述进油管和所述回油管连接，其第一出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的有杆腔连接，其第二出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的无杆腔连接。

进一步方案中，还包括手动换向阀；所述手动换向阀的进油口和回油口分别与所述进油管和所述回油管连接；所述手动换向阀的第一出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的有杆腔连接，其第二出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的无杆腔连接。

进一步方案中，还包括显示器，所述显示器与所述控制器的输出端连接，用于显示水平传感器的测量结果。

优选方案中，所述显示器为触摸显示屏。

优选方案中，所述的水平传感器不少于一个，且安装在汽车底盘上，所述传感器的轴线分别与预设坐标轴方向一致。

优选方案中，所述的电磁阀为电磁换向阀或电磁高速开关阀。

进一步方案中，还包括水平状态讯响提示装置。

本发明提供了一种对支腿进行调平的方法。水平传感器检测两坐标轴方向上的倾斜角度，根据倾斜角度对支腿的水平状态进行判断，找出最高支腿或较高侧支腿，对较低支腿或较低侧支腿进行调节，在调节的过程中并同时不断进行检测判断，直到所有支腿处于水平状态。由于调平和检测、判断同时进行，而且调平过程中对多个支腿进行同时调节，这样能够更快速，更准确地实现调平。

基于上述方法，本发明还提供了一种自动调平装置。自动调平装置和原来手动调节系统并联，且两套系统相互独立。自动调平装置主要包括：水平传感器、电磁阀、控制器、液压执行机构，控制器根据水平传感器检测到的倾斜角度，通过电磁阀来调节液压支腿的伸缩。这样通过自动调平，克服了人为因素的影响，调整出来的水平精度高，周期短，重复性高。

附图说明

图1为实施例一中对支腿进行调平的方法的流程图；

图2为自动调平装置的系统图；

图2中：溢流阀1、单向阀2、手动换向阀3、手动换向阀第一出油口301、手动换向阀第二出油口302、液压锁4、支腿油缸5、高速开关阀6-1、高速开关阀6-2、电磁换向阀7、电磁换向阀第一出油口701、电磁换向阀第二出油口702、水平传感器8、A/D转换器9、控制器10、驱动放大11、触摸显示屏12。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的内容进行详细描述，具体实施方式中的具体语言或顺序仅是解释和示范性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

本发明提供了一种对支腿进行调平的方法。水平传感器检测两坐标轴方向上的倾斜角度，根据倾斜角度对支腿的水平状态进行判断，找出最高支腿或较高侧支腿，对较低支腿或较低侧支腿进行调节，在调节的过程中并不断进行检测判断，直到所有支腿处于水平状态。由于调平和检测判断同时进行，而且调平过程中对多个支腿进行同时调节，这样能够更快速，更准确地实现调平。

参看图1，该图为第一个实施例提供的对支腿进行调平的方法的流程图。在配有支腿的汽车的底盘上安装水平传感器，设定汽车底盘的左右方向为X轴方向、前后方向为Y轴方向，其中所述右方向为X轴的正方向、所述前方向为Y轴正方向，水平传感器可以同时检测X、Y两个方向上的倾斜角度。图1为对支腿进行调平的流程图。

在进行检测之前，首先设定调平精度标准值，设水平传感器X轴方向的读数为x，Y轴方向的读数为y，当|x|≤3且|y|≤3时，汽车底盘处于水平状态，当x|>3或|y|>3时，汽车底盘都没达到水平状态。

步骤S11，水平传感器检测X轴、Y轴两个方向上的倾斜角度。

步骤S12，根据检测到的两个坐标轴方向的倾斜角度，对支腿的水平状态进行判断，在调平的过程中会出现三种工作状态，以下面的标准对支腿的水平状态进行判断。

第一种工作状态：当两个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值都大于预设标准值时，即|x|>3且|y|>3时，则两个坐标轴方向上倾斜角度的数值都较大的那个点所对应的支腿为最高支腿，其余支腿较低。根据x、y的具体值可以判断出是哪条支腿为最高，当x<-3且y>3时，左前腿为最高；当x<-3且y<-3时，左后腿为最高；当x>3且y>3时，右前腿为最高；当x>3且y<-3时，右后腿为最高；

第二种工作状态：当一个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值大于预设标准值，另一坐标轴方向上的倾斜角度小于预设标准值，即|x|>3且|y|<3或者|y|>3且|x|<3时，则倾斜角度的绝对值大于预设标准值的坐标轴方向没有达到水平状态，倾斜角度的数值较大的一侧为较高侧，另一侧为较低侧。根据x、y的具体值可以判断出是哪侧支腿高，当x<-3时左侧支腿高；当x>3时，右侧支腿高；当y>3时，前侧支腿高；当y<-3时，后侧支腿高；

第三种工作状态：当若两个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值都小于预设标准值，即|x|≤3且|y|≤3时，工程车辆处于水平状态。

步骤S13，根据步骤12的判断结果，对支腿进行调平。若为第一种工作状态，则将所有较低支腿同时向升高方向调节，并在调节过程中重复进行步骤11和步骤12，例如判断出左前腿为最高支腿，则对其余支腿同时调节，在调节的过程中，同时不断的进行检测、判断；若为第二种工作状态，则对处于较低一侧的两个支腿同时向升高方向调节，并在调节过程中同时重复进行步骤11和步骤12，例如判断出左侧支腿较高，则对右侧的两个支腿进行同时调节，在调节的过程中，并同时不断的进行检测、判断；若为第三种工作状态，则无需调节。

步骤S14，两个坐标轴方向上的倾斜角度均小于预设标准值时，即|x|≤3且|y|≤3时，发出水平状态讯响提示，调平结束。

此外，在施工过程中，为了防止工程车辆倾翻，可以根据实际工作环境需要设定相应的调平精度标准值。

在上述对支腿进行调平的方法的基础上，本发明还提供了一种自动调平装置。该装置包括：汽车底盘、可伸缩液压支腿、水平传感器、控制器，显示器、电磁阀、液压锁。其中，水平传感器的输出端与控制器输入端连接；控制器的输出端与电磁阀连接；电磁阀的进油口和回油口分别与进油管和回油管连接；电磁阀的出油口分别通过液压锁与可伸缩液压支撑腿油缸的无杆腔、有杆腔连接。

请参看图2，该图为第三个实施例提供的自动调平装置的系统图。

如图2所示，液压系统的进油管P和回油管T间连接溢流阀1，通过溢流阀1可适当调整进油压力；水平传感器8的检测信号输出端与A/D转换器9的模拟信号输入端连接，A/D转换器9的数字信号输出端与控制器10的检测信号输入端连接，控制器10的检测信号输出端与触摸显示屏12连接，控制器10的控制信号输出端与驱动放大装置11的控制信号输入端连接，驱动放大装置11的控制信号输出端分别连接电磁换向阀7、高速换向阀6-1和高速换向阀6-2的控制端；电磁换向阀7的进油口和回油口分别与进油管P和回油管T连接；电磁换向阀的第一出油口701与高速开关阀6-1连接，然后通过液压锁4与可伸缩液压支腿油缸5的有杆腔连接；电磁换向阀的第二出油口702与高速开关阀6-2连接，然后通过液压锁4与可伸缩液压支腿油缸5的无杆腔连接。

其中，电磁换向阀为现有技术中最常见的三位四通电磁换向阀；水平传感器可以使用现有技术中的各种形式的水平传感器，如水平仪、双轴倾角传感器等。为了方便控制，本实施例采用双轴倾角传感器，其可以测量两个方向上的倾斜角度。

下面介绍该自动调平装置的工作原理。

本实施例以混凝土泵车的液压支腿调平为例，对该自动调平装置的工作原理进行介绍。混凝土泵车的底盘上安装一个双轴倾角传感器，测量左右方向(X轴方向)和前后方向(Y轴方向)上的倾斜角度，4组电磁换向阀和高速开关阀分别控制左前、右前、左后和右后四个方位的支腿油缸在竖直方向伸缩。

将混凝土泵车的四个支腿展开，通过触摸显示屏的模式切换，切换到自动调平模式，双轴倾角传感器检测到混凝土泵车左右(X轴方向)、前后(Y轴方向)的水平状态，得到X轴方向和Y轴方向的倾斜角度，此信号为模拟信号，经过A/D转换，转换成数字信号输入到控制器10，控制器10将倾斜角度值传输到触摸显示屏12进行显示。控制器10根据所检测到的倾斜角度，对混凝土泵车所处的工作状态进行判断：当两个方向上的倾斜角度的绝对值都大于调平精度标准值时，有一个支腿为最高，其余支腿较低，使与所有较低的支腿相连的电磁换向阀同时得电，进而控制相应的支腿油缸伸开；当一个方向上的倾斜角度绝对值大于标准值，另一个方向上的倾斜角度小于标准值时，一侧的支腿较高，另外一侧的支腿较低，使与较低一侧的的支腿相连的电磁换向阀同时得电，进而控制相应的支腿油缸伸开，当两个方向上的倾斜角度都小于标准值时，泵车处于“水平”状态，无需进行调平，不断重复这个过程，直到这两个坐标轴方向均达到调平精度后，“水平”状态提示装置发出讯响，提示自动调平过程结束。

在上述过程中，施工人员可以根据触摸显示屏上显示的角度，判断某个方向上的角度是否超过危险阀值，防止倾翻。

此外，该自动调平装置还有别的实施方式，例如：单独一个三位四通电磁换向阀或电磁高速开关阀都可代替上述实施例中的电磁阀组，均可实现油路的断通，其实施过程与上述实施例类似，在此不再做详细介绍。

另外，该自动调平装置还可并联一套手动调平系统，如图2所示，手动换向阀3的进油口通过一个单向阀2与进油管P连接，手动换向阀3的回油口与回油管T连接，手动换向阀的第一出油口301通过液压锁4与可伸缩液压支腿油缸5的有杆腔连接，第二出油口302通过液压锁4与可伸缩液压支腿油缸5的无杆腔连接。两套系统互不干涉，当手动调平时，自动调平的电磁换向阀7的阀芯处于中位，反之，当自动调平时，手动调平系统的手动换向阀3的阀芯处于中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对支腿进行调平的方法，其特征在于，包括：

a.检测两预设坐标轴方向上的倾斜角度；

b.根据检测到的两坐标轴方向上的倾斜角度，以下述标准对支腿水平状态进行判断：

b1.若两个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值都大于预设标准值，则在两个坐标轴方向上倾斜角度的数值都较大的那个点所对应的支腿为最高支腿，其余支腿较低；

b2.若一个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值大于预设标准值，另一坐标轴方向上的倾斜角度小于预设标准值，则倾斜角度绝对值大于预设标准值的坐标轴方向没有达到水平状态，判断倾斜角度的数值较大的一侧为较高侧，另一侧为较低侧；

b3.若两个坐标轴方向上的倾斜角度的绝对值都小于预设标准值，则两个坐标轴方向上均处于水平状态；

c.根据判断结果对支腿进行调节：

若为状态b1，则将所有较低支腿同时向升高方向调节，并在调节过程中重复进行步骤a、步骤b；若为状态b2，则对处于较低一侧的两个支腿同时向升高方向调节，并在调节过程中同时重复进行步骤a、步骤b；若为状态b3，则停止调节。

2.根据权利要求1所述的对支腿进行调平方法，其特征在于，还包括：

d.发出水平状态讯响，调平结束。

3.根据权利要求1所述的对支腿进行调节方法，其特征在于，所述两预设坐标轴方向相互垂直，并分别与汽车底盘的前后方向和左右方向平行。

4.一种采用权利要求1至权利要求3任一项所述对支腿进行调平的方法的自动调平装置，包括汽车底盘，进油管、回油管、液压锁、可伸缩液压腿，其特征在于，还包括：水平传感器、电磁阀、控制器；所述水平传感器安装在所述汽车底盘上，其检测信号输出端与所述控制器的检测信号输入端连接；所述控制器的电磁阀控制信号输出端与所述电磁阀控制端连接；所述电磁阀的进油口和回油口分别与所述进油管和所述回油管连接，其第一出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的有杆腔连接，其第二出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的无杆腔连接。

5.根据权利要求4所述的自动调平装置，其特征在于，还包括手动换向阀；所述手动换向阀的进油口和回油口分别与所述进油管和所述回油管连接；所述手动换向阀的第一出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的有杆腔连接，其第二出油口通过液压锁与所述可伸缩液压支腿油缸的无杆腔连接。

6.根据权利要求4或5所述的自动调平装置，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与所述控制器的输出端连接，用于显示水平传感器的测量结果。

7.根据权利要求6所述的自动调平装置，其特征在于，所述显示器为触摸显示屏。

8.根据权利要求4或5所述的自动调平装置，其特征在于，所述的水平传感器不少于一个，且安装在汽车底盘上，所述传感器的轴线分别与预设坐标轴方向一致。

9.根据权利要求4或5所述的自动调平装置，其特征在于，所述的电磁阀为电磁换向阀或电磁高速开关阀。

10.根据权利要求4或5所述的自动调平装置，其特征在于，还包括水平状态讯响提示装置。

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