CN103463768A - 调平装置、转台调平系统以及消防车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调平装置、转台调平系统以及消防车，涉及工程机械技术领域，用于解决现有技术中转台调平角度范围小、耗时长以及成本高的问题。该调平装置包括待调平部件、座体和两个伸缩机构，每个伸缩机构都具有固定部和活动部，活动部能相对于固定部伸出或缩回；固定部和活动部两者其中之一与待调平部件活动连接；固定部和活动部两者其中另一与座体活动连接；待调平部件介于两个伸缩机构之间的部分和座体在活动连接处活动连接，两个伸缩机构的其中之一的活动部伸出能带动待调平部件顺时针转动，两个伸缩机构的其中另一的活动部伸出能带动待调平部件逆时针转动。上述调平装置调平角度大，耗时短，成本低。

Description

调平装置、转台调平系统以及消防车

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种调平装置、具有该调平装置的转台调平系统以及具有该转台调平系统的消防车。

背景技术

举高消防车是一种重要的工程机械。参见图1a、图1b和图2，现有的举高消防车，其主要由底盘1、支腿、臂架（或者梯架）以及转台2等部件组成。举高消防车的额定工作高度大于15米，臂架回转角度大于90°。一般可分为登高平台消防车、云梯消防车、举高喷射消防车和破拆消防车。转台2是指一端安装臂架，另一端通过回转支承与副车架4相连接，可连续360°回转的平台。副车架4是与底盘1大梁连接，用于承载举高消防车上装的钢结构架。举高消防车在上车作业时要求转台2的底面与水平面平行，上车转台2的底面与水平面的夹角变为零度的过程称为调平过程。

目前，大多数举高消防车上车的调平操作如图1a、图1b所示是通过调节支腿来实现的。即分别控制四个支腿伸出的长短量，使上车处于水平状态。这种调平方式调节角度范围较小，耗时较长。另外，也有一种上车转台2的调平操作如图2所示是通过回转支承（三圈）楔形旋转调平（旋转罗盘式调平系统）来实现的，例如日本森田消防车。

下面更为详细地介绍现有技术提供的上述两种调平方案：

现有技术中的应用第一种调平方案的消防车如图1a和图1b所示，在车架四个支腿上布置四个垂直伸缩油缸3，四个垂直伸缩油缸3的方位分别为：左前、右前、左后、右后。当上车需要作业时，四个支腿水平伸出后，四个垂直油缸3开始伸出，伸出后的垂直油缸3将整车支承起来，分别控制四个支腿伸出的长短量，使上车处于水平状态。当上车转台2的底面不水平时，假设车头方向高于车尾方向，此时控制左后、右后垂直支腿，使其伸出，进而调节转台2的底面与水平面的夹角，使其保持水平。

现有技术中应用第二种调平方案的消防车如图2所示，该消防车使用了旋转罗盘式调平系统，即转台2直接连接在回转支承上，回转支承下端与副车架4相连接，而这种回转支承是一种特殊的回转支承：它由外圈5、内圈6、中间环7三部分组成，如图2所示。该机构通过回转支承三个部分之间的楔形旋转运动，保证内圈6水平，即保证转台2水平。

现有技术至少存在下述问题：

现有技术第一种调平方案的缺点是：通过控制支腿的伸长量来控制上车上如图1a所示转台2的水平度，调平角度范围小，耗时长。

现有技术第二种调平方案的缺点是：回转支承三个部分的制造精度高，故成本高。

发明内容

本发明的目的是提出一种调平装置、转台调平系统以及消防车，解决了现有技术中转台调平角度范围小、耗时长以及成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明实施例提供的调平装置，包括待调平部件、座体和两个伸缩机构，每个所述伸缩机构都具有固定部和活动部，所述活动部能相对于所述固定部伸出或缩回；

所述固定部和所述活动部两者其中之一与所述待调平部件活动连接；

所述固定部和所述活动部两者其中另一与所述座体活动连接；

所述待调平部件介于两个所述伸缩机构之间的部分和所述座体活动连接，两个所述伸缩机构的其中之一的活动部伸出能带动所述待调平部件相对于所述座体绕所述待调平部件与所述座体的活动连接处顺时针转动，两个所述伸缩机构的其中另一的活动部伸出能带动所述待调平部件相对于所述座体绕所述待调平部件与所述座体的活动连接处逆时针转动。

在一个优选或可选地实施例中，所述伸缩机构为油缸或气缸；

所述油缸和所述气缸均包括缸筒和活塞杆，所述缸筒为所述固定部，所述活塞杆为所述活动部。

在一个优选或可选地实施例中，所述伸缩机构为电动推杆；

所述电动推杆包括电机、传动机构和推杆，所述电机的主轴能通过所述传动机构带动所述推杆伸出或缩回，所述电机为所述固定部，所述推杆为所述活动部。

在一个优选或可选地实施例中，所述活动连接为销轴连接。

本发明实施例提供的转台调平系统，包括托架、回转支承和副车架，还包括本发明任一技术方案提供的调平装置；

所述托架固定连接在所述回转支承的底部，转台固定连接在所述回转支承的顶部；所述托架与所述调平装置的待调平部件两者固定连接或两者为一体式结构，所述副车架与所述调平装置的座体固定连接或两者为一体式结构；或者，

所述托架固定连接在所述回转支承的顶部，转台与所述调平装置的待调平部件两者固定连接或两者为一体式结构，所述托架与所述调平装置的座体固定连接或两者为一体式结构。

在一个优选或可选地实施例中，所述副车架上设置有安装腔室，所述调平装置的固定部铰接在所述安装腔室中，所述调平装置的活动部远离所述固定部的一端与所述托架的底部相铰接。

在一个优选或可选地实施例中，所述回转支承包括内圈和外圈，所述外圈和内圈之间设置有滚珠；所述转台固定连接在所述内圈的顶部；所述外圈的周向外表面上设置有传动齿，所述转台上设置有回转机构，所述回转机构的主轴上固定连接有齿轮，所述齿轮上的齿牙与所述传动齿相互啮合。

在一个优选或可选地实施例中，所述回转支承包括内圈和外圈，所述外圈和内圈之间设置有滚珠；所述托架固定连接在所述外圈的顶部；所述内圈的内壁上设置有传动齿，所述转台上设置有回转机构，所述回转机构的主轴上固定连接有齿轮，所述齿轮上的齿牙与所述传动齿相互啮合。

在一个优选或可选地实施例中，所述调平装置的固定部铰接在所述托架的顶部，所述调平装置的活动部铰接在所述转台的侧壁上，所述转台的侧壁上开设有凹槽，所述调平装置的伸缩机构经过所述凹槽。

本发明实施例提供的消防车，包括转台以及本发明任一技术方案提供的转台调平系统。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案中，由于调平装置中待调平部件（例如：转台）介于两个伸缩机构之间的部分和座体活动连接，且两个伸缩机构能够在左右方向（左右方向也可以理解为：顺时针方向、逆时针方向）上将底面不平的待调平部件调平，以使得待调平部件能够满足使用要求。

上述调平过程通过伸缩机构的伸出或回缩实现，以左侧伸缩机构伸出为例，左侧伸缩机构的伸出能使得待调平部件的左侧和右侧同时顺时针转动，由于两个伸缩机构距离待调平部件调平过程中的转动中心更近，根据杠杆原理可知，伸缩机构仅需要伸出或回缩较小的距离，既可将待调平部件转动较大的角度，伸出或回缩的距离越小则调平耗时越短，故而本发明具有调平角度范围大，耗时短的优点；同时，由于上述方案不需要采用复杂结构的回转支承，伸缩机构成本低，也使得整个调平装置的成本低。

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1a为现有技术中应用第一种调平方案的消防车的局部结构的示意图；

图1b为图1a所示的消防车的K向示意图；

图2为现有技术中应用第二种调平方案的消防车的局部结构的示意图；

图3为本发明实施例一种实施方式提供的转台调平系统与底盘的位置关系示意图；

图4为图3所示转台调平系统调平前初始状态的示意图；

图5为图3所示转台调平系统调平后的状态示意图；

图6为本发明实施例另一种实施方式提供的转台调平系统与底盘的位置关系的示意图；

附图标记：1、底盘；2、转台；3、垂直伸缩油缸；4、副车架；5、外圈；6、内圈；7、中间环；8、底盘；9、副车架；10、油缸；11、回转支承托架；12、回转支承；13、转台；14、转台托架；α、夹角。

具体实施方式

下面可以参照附图图1a～图6以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案（包括优选技术方案）做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

下面结合图3～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任一两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。需要说明的是，本文中所指的前、后、左和右等方位均以相应的图中所示方向为示意，其并非其限定作用。

如图3、图4、图5和图6所示，本发明实施例提供的调平装置至少存在如图3、图4和图5所示的实施方式以及图6所示的实施方式。具体地，本发明实施例提供的调平装置其包括待调平部件（图3所示待调平部件为与转台13通过回转支承12相连接的回转支承托架11、图6所示待调平部件为转台13）、座体（图3所示座体为与底盘为一体式结构的副车架9、图6所示座体为转台托架14）和两个伸缩机构（图3所示为油缸10），每个伸缩机构都具有固定部和活动部，活动部能相对于固定部伸出或缩回。固定部和活动部两者其中之一与待调平部件活动连接且能相对于待调平部件绕活动连接处转动（优选为通过销轴连接）。固定部和活动部两者其中另一与座体活动连接且能相对于座体绕活动连接处转动（优选为通过销轴连接）。待调平部件介于两个伸缩机构之间的部分和座体活动连接（优选为通过销轴连接），两个伸缩机构的其中之一的活动部伸出能带动待调平部件相对于座体绕待调平部件与座体的活动连接处顺时针转动，两个伸缩机构的其中另一的活动部伸出能带动待调平部件相对于座体绕待调平部件与座体的活动连接处逆时针转动。

待调平部件也可以为转台13。伸缩机构可以为气缸、油缸10或是其他部件。以图3-图5所示方向为例，在需要调平时，位于转台13右侧的伸缩机构可以带动转台13逆时针转动，位于转台13左侧的油缸10可以带动转台13顺时针转动。当转台13的左侧比右侧高时，可以伸出右侧的油缸10，或是回缩左侧的油缸10，当然，也可以同时进行上述两个动作。当转台13的左侧比右侧低时，可以回缩右侧的油缸10，或是伸出左侧的油缸10，当然，也可以同时进行上述两个动作。

上述技术方案中，由于待调平部件介于两个伸缩机构之间的部分和座体在活动连接处活动连接，且设置有两个伸缩机构，能够在左右方向上将底面不平的待调平部件调平，以使得待调平部件能够满足使用要求。上述调平过程通过伸缩机构的伸出或回缩实现，以左侧伸缩机构伸出为例，左侧伸缩机构的伸出能使得待调平部件的左侧和右侧同时顺时针转动，由于两个伸缩机构距离待调平部件调平过程中的转动中心更近，故而伸缩机构仅需要伸出或回缩较小的距离，既可将待调平部件转动较大的角度，根据杠杆原理可知，本发明具有调平角度范围大，耗时短，伸缩机构成本低也使得整个调平装置的成本低。

伸缩机构优选为如图3所示油缸10，当然，也可以采用气缸。油缸10和气缸均包括缸筒和活塞杆，缸筒为固定部，活塞杆为活动部。油缸10或气缸性能可靠，安装简便，便于控制。

伸缩机构还可以为电动推杆。电动推杆包括电机、传动机构和推杆，电机的主轴能通过传动机构带动推杆伸出或缩回，电机为固定部，推杆为活动部。电动推杆可以采用现有产品，电动推杆控制准确。

本文所提及的活动连接均优选为销轴连接。例如：待调平部件介于两个伸缩机构之间的部分和座体之间优选通过销轴连接。

上述技术方案提供的调平装置，能够调平待调平部件，且调节过程简便，快捷。

如图3～图5所示，本发明实施例提供的转台调平系统，其优选可应用在举高消防车、高空作业平台等机械设备上。该转台调平系统包括托架（此处优选为回转支承托架11）、回转支承12和副车架9，副车架9安装在底盘8上。其中，转台调平系统包括本发明任一技术方案所提供的调平装置。托架固定连接在回转支承12的底部，转台13固定连接在回转支承12的顶部。托架与调平装置的待调平部件两者固定连接或两者为如图3～图5所示一体式结构，托架与调平装置的待调平部件两者为一体式结构时，回转支承托架11可以理解为与调平装置的待调平部件为同一部件，副车架9与调平装置的座体固定连接或两者为如图3～图5所示一体式结构，副车架9与调平装置的座体两者为一体式结构时，副车架9可以理解为与调平装置的座体为同一部件。

下文具体以托架与待调平部件为如图3～图5所示一体式结构、座体与副车架9为一体式结构为例。在调节时，伸出或回缩伸缩机构直接调节的是回转支承托架11的水平度，但由于回转支承12设置在回转支承托架11上，转台13位于回转支承12上，故在调节回转支承托架11的过程中，其上方的转台13的水平度也被调节了，也就是说达到了调整转台13水平度的目的。

副车架9上可设置安装腔室，调平装置的固定部铰接在安装腔室中，调平装置的活动部远离固定部的一端与托架的底部相铰接。这样可以将伸缩机构的其中一部分位于安装腔室内，以使得整个转台调平系统的结构更加紧凑，更为重要的是：调平装置的两个伸缩机构更接近待调平部件调平过程中的转动中心，由此可以有效地增大调平角度的范围，减少调平操作耗费的时间。

回转支承12优选包括内圈和外圈，外圈和内圈之间设置有滚珠。转台13固定连接在内圈的顶部。外圈的周向外表面上设置有传动齿，转台13上设置有回转机构，回转机构的主轴上固定连接有齿轮，齿轮上的齿牙与传动齿相互啮合。回转机构可以通过上述啮合结构带动转台13转动。如图3～图5所示，以上述转台调平系统应用在举高消防车上为例，当举高消防车处在坡度为α的斜面上时，初始状态下转台13与水平面有一个α的夹角，如图4所示。车上角度传感器就会检测到这一角度，然后左右调平油缸10伸出或缩回进行调平。初始调平后的状态如图5所示。

当转台13以及回转支承12的内圈转过某任意一角度时，由于回转支承12的外圈与回转支承托架11固定在一起，所以仅回转支承12内圈回转，外圈固定不动，且调平后，回转支承托架11保持水平不变，所以转台13与回转支承12的内圈以及外圈也始终保持水平，即回转支承12的内圈无论如何回转时，转台13始终保持水平。

上述技术方案提供的转台调平系统，至少具有以下优点：

（1）直接控制回转支承12使其保持水平，调平角度范围大，耗时短。

（2）转台13初始调平后，当回转支承12回转某任一一角度时，转台13始终保持水平不变，即回转过程中不需要随动调平。

（3）由于不需要随动调平的动态检测、反馈等环节，所以成本低。

（4）调平装置部分置于副车架9安装腔体内部，压缩了布置空间，降低了重心，有利于整车稳定性。

基于上述相类似的思路，在本实施例如图6所示的另一种实施方式中，转台调平系统包括托架（此处优选为转台托架14）、回转支承12和副车架9，副车架9安装在底盘8上。转台调平系统包括本发明任一技术方案所提供的调平装置。托架固定连接在回转支承12的顶部，转台13与调平装置的待调平部件两者固定连接或两者为如图6所示的一体式结构，托架与调平装置的座体固定连接或两者为如图6所示的一体式结构。

具体地，此处，以转台13与待调平部件两者为如图6所示的一体式结构为例。转台13与调平装置的待调平部件两者为一体式结构时，转台13可以理解为与调平装置的待调平部件为同一部件。托架与调平装置的座体两者为一体式结构，托架与调平装置的座体两者为一体式结构时，托架可以理解为与调平装置的座体为同一部件。

回转支承12优选包括内圈和外圈，外圈和内圈之间设置有滚珠。托架固定连接在外圈的顶部。内圈的内壁上设置有传动齿，转台13上设置有回转机构，回转机构的主轴上固定连接有齿轮，齿轮上的齿牙与传动齿相互啮合。回转机构可以通过上述啮合结构带动转台13转动。

本文中所提及的回转机构可以包括液压马达以及回转减速机，回转机构的主轴可以为回转减速机的动力输出轴，或者回转机构的主轴为与回转减速机的动力输出轴固定连接的转轴。当然，使用电机取代回转机构的技术方案也应该受本发明的保护。

调平装置的固定部铰接在托架的顶部，调平装置的活动部铰接在转台13的侧壁上，转台13的侧壁上开设有凹槽，调平装置的伸缩机构（优选为图6所示油缸10的缸筒）经过凹槽，这样可以使得调平装置部分隐藏在凹槽中，以使得调平装置安装后尽量靠近转台。

上述技术方案提供的转台调平系统与如图3～图5所示转台调平系统同理，至少具有以下优点：直接控制转台13使其保持水平，调平角度范围大，耗时短。

本发明实施例还提供一种消防车，其包括本发明任一技术方案所提供的转台调平系统。

上述技术方案提供的消防车，由于具有上述转台调平系统，能够方便地实现如图3或图6所示转台13的调平，且至少具有调节范围大，耗时短的优点。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

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 (10)

1.一种调平装置，其特征在于，包括待调平部件、座体和两个伸缩机构，每个所述伸缩机构都具有固定部和活动部，所述活动部能相对于所述固定部伸出或缩回；

所述固定部和所述活动部两者其中之一与所述待调平部件活动连接；所述固定部和所述活动部两者其中另一与所述座体活动连接；

所述待调平部件介于两个所述伸缩机构之间的部分和所述座体活动连接，两个所述伸缩机构的其中之一的活动部伸出能带动所述待调平部件相对于所述座体绕所述待调平部件与所述座体的活动连接处顺时针转动，两个所述伸缩机构的其中另一的活动部伸出能带动所述待调平部件相对于所述座体绕所述待调平部件与所述座体的活动连接处逆时针转动。

2.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，所述伸缩机构为油缸或气缸；

所述油缸和所述气缸均包括缸筒和活塞杆，所述缸筒为所述固定部，所述活塞杆为所述活动部。

3.根据权利要求1所述的调平装置，其特征在于，所述伸缩机构为电动推杆；

所述电动推杆包括电机、传动机构和推杆，所述电机的主轴能通过所述传动机构带动所述推杆伸出或缩回，所述电机为所述固定部，所述推杆为所述活动部。

4.根据权利要求1－3任一所述的调平装置，其特征在于，所述活动连接为销轴连接。

5.一种转台调平系统，包括托架、回转支承和副车架，其特征在于，还包括权利要求1-4任一所述的调平装置；

所述托架固定连接在所述回转支承的底部，转台固定连接在所述回转支承的顶部；所述托架与所述调平装置的待调平部件两者固定连接或两者为一体式结构，所述副车架与所述调平装置的座体固定连接或两者为一体式结构；或者，

所述托架固定连接在所述回转支承的顶部，转台与所述调平装置的待调平部件两者固定连接或两者为一体式结构，所述托架与所述调平装置的座体固定连接或两者为一体式结构。

6.根据权利要求5所述的转台调平系统，其特征在于，

所述副车架上设置有安装腔室，所述调平装置的固定部铰接在所述安装腔室中，所述调平装置的活动部远离所述固定部的一端与所述托架的底部相铰接。

7.根据权利要求5所述的转台调平系统，其特征在于，

所述回转支承包括内圈和外圈，所述外圈和所述内圈之间设置有滚珠；所述转台固定连接在所述内圈的顶部；所述外圈的周向外表面上设置有传动齿，所述转台上设置有回转机构，所述回转机构的主轴上固定连接有齿轮，所述齿轮上的齿牙与所述传动齿相互啮合。

8.根据权利要求5所述的转台调平系统，其特征在于，

所述回转支承包括内圈和外圈，所述外圈和所述内圈之间设置有滚珠；所述托架固定连接在所述外圈的顶部；所述内圈的内壁上设置有传动齿，所述转台上设置有回转机构，所述回转机构的主轴上固定连接有齿轮，所述齿轮上的齿牙与所述传动齿相互啮合。

9.根据权利要求8所述的转台调平系统，其特征在于，

所述调平装置的固定部铰接在所述托架的顶部，所述调平装置的活动部铰接在所述转台的侧壁上，所述转台的侧壁上开设有凹槽，所述调平装置的伸缩机构经过所述凹槽。

10.一种消防车，其特征在于，包括转台以及权利要求5-9任一所述的转台调平系统。

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