CN103303304B - 防倾翻装置、防倾翻方法及混凝土搅拌运输车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防倾翻装置、防倾翻方法及混凝土搅拌运输车，其特征在于：所述防倾翻装置包括控制器和设置在工程车辆的车架上的倾角传感器，所述倾角传感器电连接所述控制器，所述控制器根据所述倾角传感器采集到的所述工程车辆的倾斜角度及所述控制器内预置的角度对所述工程车辆进行防倾翻处理。本发明将倾角传感器和控制器进行结合，通过倾角传感器的测角度功能，能够准确及时地测出混凝土搅拌运输车在行驶过程中的具体倾斜角度，并且将倾斜角度直接传送给控制器，通过控制器进行防倾翻处理，有效避免了倾翻事故的发生。

Description

防倾翻装置、防倾翻方法及混凝土搅拌运输车

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种防倾翻装置、防倾翻方法及混凝土搅拌运输车。

背景技术

混凝土搅拌运输车在使用过程中搅拌滚筒需带着混凝土旋转，使其重心朝着转动方向偏移，从而使整车的重心偏移车辆的纵轴线，这里的车辆的纵轴线是指从车尾到车头方向的轴线，而重心偏移是指车辆在左右方向上的偏移，而非在行进方向上的偏移。搅拌滚筒的旋转速度越大，混凝土搅拌运输车重心的偏移就越大；滚筒的旋转速度越小，混凝土搅拌运输车重心的偏移就越小。当搅拌滚筒达到一定的旋转速度时，如果地面不平或者有陡坡时，混凝土搅拌运输车在使用过程中因为重心偏移在左右方向上超出支撑点，则会造成混凝土搅拌运输车的失衡，严重的甚至可能会发生倾翻事故。

发明内容

本发明的目的是提出一种防倾翻装置、防倾翻方法及混凝土搅拌运输车，能够在混凝土搅拌运输车行驶过程中，尽量避免由于地面不平或者有陡坡而导致失衡及倾翻事故。

为实现上述目的，本发明提供了一种防倾翻装置，其特征在于：它包括控制器和设置在工程车辆的车架上的倾角传感器，所述倾角传感器电连接所述控制器，所述控制器根据所述倾角传感器采集到的所述工程车辆的倾斜角度及所述控制器内预置的角度对所述工程车辆进行防倾翻处理。

进一步的，它还包括预警装置和制动装置，所述预警装置和所述制动装置连接所述控制器，所述控制器内预置有防倾翻预警角度和制动角度；所述倾角传感器将采集到的所述工程车辆的倾斜角度传送给所述控制器，所述控制器根据其内预置的角度进行判断，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述防倾翻预警角度时，所述控制器启动所述预警装置，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述制动角度时，所述控制器启动所述制动装置。

进一步的，所述控制器中预置的所述防倾翻预警角度为18°，所述制动角度为22°。

进一步的，它还包括模数转换电路和通讯模块，所述倾角传感器的输出端连接所述模数转换电路，所述模数转换电路的输出端连接所述通讯模块，所述通讯模块的输出端连接所述控制器。

进一步的，它还包括测速仪和液晶显示器，所述测速仪的输出端连接所述控制器，所述控制器的输出端连接所述液晶显示器。

为实现上述目的，本发明提供了一种防倾翻方法，其包括以下步骤:1）倾角传感器采集工程车辆的倾斜角度，并将工程车辆的倾斜角度传送给控制器；2）所述控制器根据所述倾角传感器采集到的所述工程车辆的倾斜角度及所述控制器内预置的角度对所述工程车辆进行防倾翻处理。

进一步的，所述步骤2）中，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述控制器内预置的防倾翻预警角度时，所述控制器发出警报，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述控制器内预置的制动角度时，所述控制器对所述工程车辆进行制动。

进一步的，它还包括步骤3），所述控制器接收所述倾角传感器传输的所述工程车辆的倾斜角度的同时，还接收测速仪传输的所述工程车辆的行驶速度，所述控制器根据公式：

$R=\frac{V^2\×(H-B\×|\tan a\left|\right)}{g(B+H\×|\tan a\left|\right)}$

其中，R—工程车辆转向时的安全转弯半径；V—工程车辆的行驶速度；a—工程车辆的倾斜角度；B—工程车辆的重心至左侧轮的距离；H—工程车辆的重心离地面的高度；g—重力加速度；计算出所述工程车辆转向时的安全转弯半径，并在液晶显示器上实时显示。

为实现上述目的，本发明提供了一种混凝土搅拌运输车，其特征在于：它包括上述防倾翻装置，所述防倾翻装置中的倾角传感器设置在所述混凝土搅拌运输车的搅拌滚筒支架上。

基于上述技术方案，本发明将倾角传感器和控制器进行结合，通过倾角传感器的测角功能，准确及时地测出混凝土搅拌运输车在行驶过程中的具体倾斜角度，并且将倾斜角度直接传送给控制器，通过控制器进行防倾翻处理，有效避免了倾翻事故的发生。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的防倾翻装置的一实施例结构示意图；

图2为本发明提供的防倾翻方法的一实施例流程示意图；

图3为本发明提供的混凝土搅拌运输车的倾斜角度与行驶速度的关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

首先对本发明中应用的名词术语进行说明。

倾角传感器：在失衡的情况下，能够测量出工程车辆的倾斜角度，并且能够直接输出具体倾斜角度的精密仪器。

控制器：用于实现工程车辆，包括混凝土搅拌运输车的自动化、智能化的电气控制器。

如图1所示，本发明提供的防倾翻装置包括倾角传感器1和控制器2，倾角传感器1设置在工程车辆的车架上，倾角传感器1的输出端连接控制器2。倾角传感器1能够实时将采集到的工程车辆的倾斜角度输出给控制器2，控制器2能够根据倾斜角度及其内预置的角度对工程车辆进行防倾翻处理。

控制器2内预置有防倾翻预警角度和制动角度，控制器2可以通过连接预警装置3和制动装置4进行防倾翻处理。倾角传感器1将采集到的工程车辆的倾斜角度传送给控制器2，控制器2根据其内预置的角度进行判断，当工程车辆的倾斜角度大于防倾翻预警角度时，控制器2启动预警装置3发出警报，提醒司机减速或者停车；当工程车辆的倾斜角度大于制动角度时，控制器2启动制动装置4，直接对工程车辆进行制动。由于混凝土搅拌运输车在满载使用过程中搅拌滚筒的旋转速度是保持恒定不变的（例如2r/min等），因此混凝土搅拌运输车在带载行驶过程中由于滚筒自转引起的重心偏移量也相应不变，相应的，可以依据混凝土搅拌运输车满载使用时的重心偏移量来对防倾翻预警角度和制动角度进行设置。

倾角传感器1可以通过模数转换电路5和通讯模块6连接控制器2，倾角传感器1的输出端连接模数转换电路5，模数转换电路5的输出端连接通讯模块6，通讯模块6的输出端连接控制器2。

控制器2还可以连接测速仪7和液晶显示器8，测速仪7能够实时将工程车辆的行驶速度输出给控制器2，控制器2能够根据其内预置的参数，计算出工程车辆在转向行驶时的安全转弯半径，并输出给液晶显示器8进行实时显示。

上述实施例中，控制器2内预置的防倾翻预警角度可以为18°，制动角度可以为22°。

如图2所示，本发明提供的防倾翻方法，包括以下步骤：

1）倾角传感器1采集工程车辆的倾斜角度，并将工程车辆的倾斜角度传送给控制器2；

2）控制器2根据其内预置的角度及倾角传感器1输入的工程车辆的倾斜角度对工程车辆进行防倾翻处理。当工程车辆的倾斜角度大于控制器2内预置的防倾翻预警角度时，控制器2会发出防倾翻预警；当工程车辆的倾斜角度持续增大，则控制器2会调控工程车辆的油门使工程车辆减速；当工程车辆的倾斜角度大于控制器2内预置的制动角度时，控制器2会控制工程车辆的油门进行制动，禁止工程车辆继续前进。

当工程车辆在转向时，还包括步骤3）：

3）控制器2在接收倾角传感器1传输的工程车辆的倾斜角度的同时，还实时接收测速仪7传输的工程车辆的行驶速度，控制器2根据其内预置的公式：

$R=\frac{V^2\×(H-B\×|\tan a\left|\right)}{g(B+H\×|\tan a\left|\right)}$

其中：

R—工程车辆转向时的安全转弯半径；

V—工程车辆的行驶速度；

a—工程车辆的倾斜角度；

B—工程车辆的重心至左侧轮的距离；

H—工程车辆的重心离地面的高度；

g—重力加速度；

可以计算出工程车辆在转向时的安全转弯半径，并在液晶显示器8上进行实时显示，上述参数B、H、g预置在控制器2中。

上述工程车辆可以为混凝土搅拌运输车，本实施例中提供的混凝土搅拌运输车采用上述防倾翻装置，防倾翻装置的倾角传感器1设置在混凝土搅拌运输车后方的搅拌滚筒支架上；倾角传感器1所测得的角度是指混凝土搅拌运输车整车重心偏离纵轴在左右方向上的倾角；通过倾角传感器1测量出混凝土搅拌运输车的具体倾斜角度，并且通过模数转换电路5、通讯模块6将倾斜角度直接输送到混凝土搅拌运输车的控制器2中。

混凝土搅拌运输车在使用过程中出现失衡时，通过倾角传感器1测量出混凝土搅拌运输车的具体倾斜角度，并输出给控制器2，控制器2根据其内预置的防倾翻预警角度和制动角度进行判断，如果该倾斜角度小于预先设定的防倾翻预警角度时，混凝土搅拌运输车将正常使用；如果该倾斜角度达到或超过预先设定的防倾翻预警角度时，控制器2会启动预警装置3发出警报提醒司机减速或者停车，或者将直接对混凝土搅拌运输车进行制动。如果该倾斜角度达到或超过预先设定的制动角度时，控制器2启动制动装置4直接对混凝土搅拌运输车进行制动。

如图3所示，为混凝土搅拌运输车的倾斜角度与行驶速度的关系图，在本实施中，混凝土搅拌运输车的控制器2中设置的防倾翻预警角度为18°、制动角度为22°。当混凝土搅拌运输车在使用过程中的倾斜角度达到18°时，控制器2会发出报警信号提醒司机减速或者停车；随着坡度的增加，控制器2会逐步的减慢混凝土搅拌运输车的行驶速度；当坡度倾斜角度达到22°时，控制器2会直接制动混凝土搅拌运输车，以避免发生倾翻事故。

本实施例中提供的混凝土搅拌运输车可以采用本发明提供的防倾翻方法。其中，当混凝土搅拌运输车在转向时，控制器2内预置的参数B为混凝土搅拌运输车满载时，重心至左侧轮的距离；H为搅拌运输车满载时，重心离地面的高度。

上述实施例中，预警装置3可以通过发出声光信号进行预警，或者采用现有技术中的其他方式进行预警。

上述实施例中，倾角传感器1和混凝土搅拌运输车的控制器2之间可以采用RS485通讯。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种防倾翻装置，其特征在于：它包括控制器和设置在工程车辆的车架上的倾角传感器，所述倾角传感器电连接所述控制器，所述控制器根据所述倾角传感器采集到的所述工程车辆的倾斜角度及所述控制器内预置的角度对所述工程车辆进行防倾翻处理；

它还包括测速仪和液晶显示器，所述测速仪的输出端连接所述控制器，所述控制器的输出端连接所述液晶显示器；

所述控制器接收所述倾角传感器传输的所述工程车辆的倾斜角度的同时，还接收所述测速仪传输的所述工程车辆的行驶速度，所述控制器根据公式：

$R=\frac{V^2\×(H-B\×|\tan a\left|\right)}{g(B+H\×|\tan a\left|\right)}$

其中：

R—工程车辆转向时的安全转弯半径；

V—工程车辆的行驶速度；

a—工程车辆的倾斜角度；

B—工程车辆的重心至左侧轮的距离；

H—工程车辆的重心离地面的高度；

g—重力加速度；

计算出所述工程车辆转向时的安全转弯半径，并在液晶显示器上实时显示。

2.如权利要求1所述的防倾翻装置，其特征在于：它还包括预警装置和制动装置，所述预警装置和所述制动装置连接所述控制器，所述控制器内预置有防倾翻预警角度和制动角度；所述倾角传感器将采集到的所述工程车辆的倾斜角度传送给所述控制器，所述控制器根据其内预置的角度进行判断，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述防倾翻预警角度时，所述控制器启动所述预警装置，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述制动角度时，所述控制器启动所述制动装置。

3.如权利要求2所述的防倾翻装置，其特征在于：所述控制器中预置的所述防倾翻预警角度为18°，所述制动角度为22°。

4.如权利要求1所述的防倾翻装置，其特征在于：它还包括模数转换电路和通讯模块，所述倾角传感器的输出端连接所述模数转换电路，所述模数转换电路的输出端连接所述通讯模块，所述通讯模块的输出端连接所述控制器。

5.一种防倾翻方法，其包括以下步骤:

1)倾角传感器采集工程车辆的倾斜角度，并将工程车辆的倾斜角度传送给控制器；

2)所述控制器根据所述倾角传感器输入的所述工程车辆的倾斜角度及所述控制器内预置的角度对所述工程车辆进行防倾翻处理；

3)所述控制器接收所述倾角传感器传输的所述工程车辆的倾斜角度的同时，还接收测速仪传输的所述工程车辆的行驶速度，所述控制器根据公式：

$R=\frac{V^2\×(H-B\×|\tan a\left|\right)}{g(B+H\×|\tan a\left|\right)}$

其中：

R—工程车辆转向时的安全转弯半径；

V—工程车辆的行驶速度；

a—工程车辆的倾斜角度；

B—工程车辆的重心至左侧轮的距离；

H—工程车辆的重心离地面的高度；

g—重力加速度；

计算出所述工程车辆转向时的安全转弯半径，并在液晶显示器上实时显示。

6.如权利要求5所述的防倾翻方法，其特征在于：所述步骤2)中，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述控制器内预置的防倾翻预警角度时，所述控制器发出警报，当所述工程车辆的倾斜角度大于所述控制器内预置的制动角度时，所述控制器对所述工程车辆进行制动。

7.一种混凝土搅拌运输车，其特征在于：它包括如权利要求1-4任一项所述的防倾翻装置，所述防倾翻装置中的倾角传感器设置在所述混凝土搅拌运输车的搅拌滚筒支架上。