CN108915020A - 一种挖掘机械应急平衡装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挖掘机械应急平衡装置及其使用方法，包括设于挖掘机的动力装置底部中心的应急平衡系统；设于挖掘机的动力装置底部两侧并能够实时监测两侧挖掘机械两边倾斜的水平传感器；用于获取水平传感器信息并将两个信息进行对比的控制器；用于当发现挖掘机倾斜时进行报警的报警装置；用于对挖掘机的倾斜情况进行实时显示的显示屏；其中，控制器分别与报警装置、显示屏、应急平衡系统以及两个水平传感器进行电连接，实现两个水平传感器持续监测挖掘机械的水平位置，当挖掘机械两个水平位置不在同一位置时，启动应急平衡系统保持两个水平传感器的水平位置。本发明自动避免倾斜发生，当倾斜发生时能够自动平衡倾斜角度，最终提高人生安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种挖掘机技术领域，尤其是一种挖掘机械应急平衡装置及其使用方法。
背景技术
挖掘机，又称挖掘机械（excavating machinery)或挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。 挖掘机机械功效高，能处理大体量的工程挖掘需求，挖掘机在工作时时常为大角度倾斜挖掘，因此有时常常会发生倾斜的危险。而目前当挖掘机的角度出现倾斜危险的情况时，仅仅是通过驾驶人员控制并去避免倾斜的角度以避免发生危险，因此一旦当驾驶人员无法控制倾斜角度时，无法快速的实现自救，最终存在人生安全，因此需要改进。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种自动避免倾斜发生，当倾斜发生时能够自动平衡倾斜角度，最终提高人生安全的一种挖掘机械应急平衡装置及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种挖掘机械应急平衡装置，包括以下部件：
设于挖掘机的动力装置底部中心的应急平衡系统；
设于挖掘机的动力装置底部两侧并能够实时监测两侧挖掘机械两边倾斜的水平传感器；
用于获取水平传感器信息并将两个信息进行对比的控制器；
用于当发现挖掘机倾斜时进行报警的报警装置；
用于对挖掘机的倾斜情况进行实时显示的显示屏；
其中，所述的控制器分别与报警装置、显示屏、应急平衡系统以及两个水平传感器进行电连接，实现两个水平传感器持续监测挖掘机械的水平位置，当挖掘机械两个水平位置不在同一位置时，启动应急平衡系统保持两个水平传感器的水平位置，其中所述的应急平衡系统包括置于挖掘机底部中心的重力储藏室和在重力储藏室内设有一个重力球，在重力储藏室的下方设有摇摆机构，所述摇摆机构的下方铰接有摇摆球，所述摇摆球的两侧连接有“L”型的连杆，在重力储藏室的下方相对于摇摆机构的两侧分别设有第一出口，在每一个第一出口上通过转轴铰接有盖板，且每一个盖板分别与对应的连杆的上端连接，在每一个盖板的下方设有能够防止盖板往下打开的限位板，且每一个限位板的一侧设有能够驱动限位板进行水平移动后对盖板进行限位或不限位的第一驱动气缸，在摇摆机构两侧设有容纳腔，且所述容纳腔的第二出口朝向摇摆机构，且每一个第二出口内设有能够进行上下移动并与控制器电连接的电子门板，在重力储藏室的上方设有带磁性的电磁铁，且所述电磁铁与控制器电连接。
工作时，在挖掘机使用过程中，当两个水平传感器获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往左偏移时，此时摇摆球也会往左侧偏移，此时立即开启右侧的第一驱动气缸退程，将右侧的限位板远离右侧的盖板，而左侧的第一驱动气缸处于初始进程状态，在此摇摆球偏移的过程中，会推动左侧的连杆往上，并带动右侧的连杆往下，此时将电磁铁断电处理；然后打开右侧的第一出口，重力球会通过第一出口滚入第二出口后到达右侧的容纳腔，此时在重力球的作用下，使得右侧慢慢往下压，防止左侧继续倾斜，最终当两个水平传感器获取到数据相同时，立即启动电磁铁得电，将重力球吸回重力储藏室，然后右侧的第一驱动气缸进程，将右侧的连杆挡住；当两个水平传感器获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往右偏移时，此时摇摆球也会往右侧偏移，此时立即开启左侧的第一驱动气缸退程，将左侧的限位板远离左侧的盖板，而右侧的第一驱动气缸处于初始进程状态，在此摇摆球偏移的过程中，会推动右侧的连杆往上，并带动左侧的连杆往下，此时将电磁铁断电处理；然后打开左侧的第一出口，重力球会通过第一出口滚入第二出口后到达左侧的容纳腔，此时在重力球的作用下，使得左侧慢慢往下压，防止右侧继续倾斜，最终当两个水平传感器获取到数据相同时，立即启动电磁铁得电，将重力球吸回重力储藏室，然后左侧的第一驱动气缸进程，将左侧的连杆挡住，最终实现应急平衡操作，因此通过上述结构实现自动避免倾斜发生，当倾斜发生时能够自动平衡倾斜角度，最终提高人生安全。
进一步，为了提高应急平衡效果，所述应急平衡系统还包括置于挖掘机两侧的撑起器，所述撑起器包括能够进行升降的第二升降气缸以及与第二升降气缸输出轴连接的撑起抓手。
作为优选，所述显示屏为液晶显示屏。
作为优选，所述报警装置为声光报警器。
作为优选，在控制器上还通信连接有云平台。
本发明还公开了一种挖掘机械应急平衡装置的使用方法，其具体包括以下步骤：
步骤一、首选将一个重力球放入重力储藏室内，并利用电磁铁得电的磁性，将重力球吸合在重力储藏室内；
步骤二、然后在挖掘机使用过程中，当两个水平传感器获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往左偏移时，此时摇摆球也会往左侧偏移，此时立即开启右侧的第一驱动气缸退程，将右侧的限位板远离右侧的盖板，而左侧的第一驱动气缸处于初始进程状态，在此摇摆球偏移的过程中，会推动左侧的连杆往上，并带动右侧的连杆往下，此时将电磁铁断电处理；
步骤三、然后打开右侧的第一出口，重力球会通过第一出口滚入第二出口后到达右侧的容纳腔，此时在重力球的作用下，使得右侧慢慢往下压，防止左侧继续倾斜，最终当两个水平传感器获取到数据相同时，立即启动电磁铁得电，将重力球吸回重力储藏室，然后右侧的第一驱动气缸进程，将右侧的连杆挡住；
步骤四、当两个水平传感器获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往右偏移时，此时摇摆球也会往右侧偏移，此时立即开启左侧的第一驱动气缸退程，将左侧的限位板远离左侧的盖板，而右侧的第一驱动气缸处于初始进程状态，在此摇摆球偏移的过程中，会推动右侧的连杆往上，并带动左侧的连杆往下，此时将电磁铁断电处理；
步骤五、然后打开左侧的第一出口，重力球会通过第一出口滚入第二出口后到达左侧的容纳腔，此时在重力球的作用下，使得左侧慢慢往下压，防止右侧继续倾斜，最终当两个水平传感器获取到数据相同时，立即启动电磁铁得电，将重力球吸回重力储藏室，然后左侧的第一驱动气缸进程，将左侧的连杆挡住，最终实现应急平衡操作。
本发明得到的一种挖掘机械应急平衡装置及其使用方法，实现自动避免倾斜发生，当倾斜发生时能够自动平衡倾斜角度，最终提高人生安全。
附图说明：
图1是实施例1中一种挖掘机械应急平衡装置的结构示意图；
图2是实施例1中控制器与其他设备的电路连接示意图；
图3是实施例1中A部分的局部放大图；
图4是实施例2中一种挖掘机械应急平衡装置的结构示意图；
图5是实施例3中控制器与其他设备的电路连接示意图。
附图标记中：1.水平传感器；2.控制器；3.报警装置；4.显示屏；5.重力储藏室；6.重力球；7.摇摆机构；8.摇摆球；9.第一出口；10.盖板；11.限位板；12.连杆；13.第一驱动气缸；14.容纳腔；15.第二出口；16.电子门板；17.电磁铁；18.转轴；19.第二升降气缸；20.撑起抓手；21.云平台。
具体实施方式
下面结合实施例对发明创造作进一步说明。
实施例1：
如图1-图3所示，本实施例提供的一种挖掘机械应急平衡装置，包括以下部件：
设于挖掘机的动力装置底部中心的应急平衡系统；
设于挖掘机的动力装置底部两侧并能够实时监测两侧挖掘机械两边倾斜的水平传感器1；
用于获取水平传感器1信息并将两个信息进行对比的控制器2；
用于当发现挖掘机倾斜时进行报警的报警装置3；
用于对挖掘机的倾斜情况进行实时显示的显示屏4；
其中，所述的控制器2分别与报警装置3、显示屏4、应急平衡系统以及两个水平传感器1进行电连接，实现两个水平传感器1持续监测挖掘机械的水平位置，当挖掘机械两个水平位置不在同一位置时，启动应急平衡系统保持两个水平传感器1的水平位置，其中所述的应急平衡系统包括置于挖掘机底部中心的重力储藏室5和在重力储藏室5内设有一个重力球6，在重力储藏室5的下方设有摇摆机构7，所述摇摆机构7的下方铰接有摇摆球8，所述摇摆球8的两侧连接有“L”型的连杆12，在重力储藏室5的下方相对于摇摆机构7的两侧分别设有第一出口9，在每一个第一出口9上通过转轴（18）铰接有盖板10，且每一个盖板10分别与对应的连杆12的上端连接，在每一个盖板10的下方设有能够防止盖板10往下打开的限位板11，且每一个限位板11的一侧设有能够驱动限位板11进行水平移动后对盖板10进行限位或不限位的第一驱动气缸13，在摇摆机构7两侧设有容纳腔14，且所述容纳腔14的第二出口15朝向摇摆机构7，且每一个第二出口15内设有能够进行上下移动并与控制器2电连接的电子门板16，在重力储藏室5的上方设有带磁性的电磁铁17，且所述电磁铁17与控制器2电连接。
工作时，在挖掘机使用过程中，当两个水平传感器1获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往左偏移时，此时摇摆球8也会往左侧偏移，此时立即开启右侧的第一驱动气缸13退程，将右侧的限位板11远离右侧的盖板10，而左侧的第一驱动气缸13处于初始进程状态，在此摇摆球8偏移的过程中，会推动左侧的连杆12往上，并带动右侧的连杆12往下，此时将电磁铁17断电处理；然后打开右侧的第一出口9，重力球6会通过第一出口9滚入第二出口15后到达右侧的容纳腔14，此时在重力球6的作用下，使得右侧慢慢往下压，防止左侧继续倾斜，最终当两个水平传感器1获取到数据相同时，立即启动电磁铁17得电，将重力球6吸回重力储藏室5，然后右侧的第一驱动气缸13进程，将右侧的连杆12挡住；当两个水平传感器1获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往右偏移时，此时摇摆球8也会往右侧偏移，此时立即开启左侧的第一驱动气缸13退程，将左侧的限位板11远离左侧的盖板10，而右侧的第一驱动气缸13处于初始进程状态，在此摇摆球8偏移的过程中，会推动右侧的连杆12往上，并带动左侧的连杆12往下，此时将电磁铁17断电处理；然后打开左侧的第一出口9，重力球6会通过第一出口9滚入第二出口15后到达左侧的容纳腔14，此时在重力球6的作用下，使得左侧慢慢往下压，防止右侧继续倾斜，最终当两个水平传感器1获取到数据相同时，立即启动电磁铁17得电，将重力球6吸回重力储藏室5，然后左侧的第一驱动气缸13进程，将左侧的连杆12挡住，最终实现应急平衡操作，因此通过上述结构实现自动避免倾斜发生，当倾斜发生时能够自动平衡倾斜角度，最终提高人生安全。
实施例2：
如图4所示，本实施例提供的一种挖掘机械应急平衡装置，进一步，为了提高应急平衡效果，所述应急平衡系统还包括置于挖掘机两侧的撑起器，所述撑起器包括能够进行升降的第二升降气缸19以及与第二升降气缸19输出轴连接的撑起抓手20。
作为优选，所述显示屏4为液晶显示屏。
作为优选，所述报警装置3为声光报警器。
实施例3：
如图5所示，本实施例提供的一种挖掘机械应急平衡装置，在控制器2上还通信连接有云平台21。
实施例4：
如实施例1、实施例2、实施例3所述的一种挖掘机械应急平衡装置的使用方法，其具体包括以下步骤：
步骤一、首选将一个重力球6放入重力储藏室5内，并利用电磁铁17得电的磁性，将重力球6吸合在重力储藏室5内；
步骤二、然后在挖掘机使用过程中，当两个水平传感器1获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往左偏移时，此时摇摆球8也会往左侧偏移，此时立即开启右侧的第一驱动气缸13退程，将右侧的限位板11远离右侧的盖板10，而左侧的第一驱动气缸13处于初始进程状态，在此摇摆球8偏移的过程中，会推动左侧的连杆12往上，并带动右侧的连杆12往下，此时将电磁铁17断电处理；
步骤三、然后打开右侧的第一出口9，重力球6会通过第一出口9滚入第二出口15后到达右侧的容纳腔14，此时在重力球6的作用下，使得右侧慢慢往下压，防止左侧继续倾斜，最终当两个水平传感器1获取到数据相同时，立即启动电磁铁17得电，将重力球6吸回重力储藏室5，然后右侧的第一驱动气缸13进程，将右侧的连杆12挡住；
步骤四、当两个水平传感器1获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往右偏移时，此时摇摆球8也会往右侧偏移，此时立即开启左侧的第一驱动气缸13退程，将左侧的限位板11远离左侧的盖板10，而右侧的第一驱动气缸13处于初始进程状态，在此摇摆球8偏移的过程中，会推动右侧的连杆12往上，并带动左侧的连杆12往下，此时将电磁铁17断电处理；
步骤五、然后打开左侧的第一出口9，重力球6会通过第一出口9滚入第二出口15后到达左侧的容纳腔14，此时在重力球6的作用下，使得左侧慢慢往下压，防止右侧继续倾斜，最终当两个水平传感器1获取到数据相同时，立即启动电磁铁17得电，将重力球6吸回重力储藏室5，然后左侧的第一驱动气缸13进程，将左侧的连杆12挡住，最终实现应急平衡操作。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种挖掘机械应急平衡装置，其特征在于包括以下部件：
设于挖掘机的动力装置底部中心的应急平衡系统；
设于挖掘机的动力装置底部两侧并能够实时监测两侧挖掘机械两边倾斜的水平传感器（1）；
用于获取水平传感器（1）信息并将两个信息进行对比的控制器（2）；
用于当发现挖掘机倾斜时进行报警的报警装置（3）；
用于对挖掘机的倾斜情况进行实时显示的显示屏（4）；
其中，所述的控制器（2）分别与报警装置（3）、显示屏（4）、应急平衡系统以及两个水平传感器（1）进行电连接，实现两个水平传感器（1）持续监测挖掘机械的水平位置，当挖掘机械两个水平位置不在同一位置时，启动应急平衡系统保持两个水平传感器（1）的水平位置，其中所述的应急平衡系统包括置于挖掘机底部中心的重力储藏室（5）和在重力储藏室（5）内设有一个重力球（6），在重力储藏室（5）的下方设有摇摆机构（7），所述摇摆机构（7）的下方铰接有摇摆球（8），所述摇摆球（8）的两侧连接有“L”型的连杆（12），在重力储藏室（5）的下方相对于摇摆机构（7）的两侧分别设有第一出口（9），在每一个第一出口（9）上通过转轴（18）铰接有盖板（10），且每一个盖板（10）分别与对应的连杆（12）的上端连接，在每一个盖板（10）的下方设有能够防止盖板（10）往下打开的限位板（11），且每一个限位板（11）的一侧设有能够驱动限位板（11）进行水平移动后对盖板（10）进行限位或不限位的第一驱动气缸（13），在摇摆机构（7）两侧设有容纳腔（14），且所述容纳腔（14）的第二出口（15）朝向摇摆机构（7），且每一个第二出口（15）内设有能够进行上下移动并与控制器（2）电连接的电子门板（16），在重力储藏室（5）的上方设有带磁性的电磁铁（17），且所述电磁铁（17）与控制器（2）电连接。
2.根据权利要求 1 所述的一种挖掘机械应急平衡装置，其特征在于，所述应急平衡系统还包括置于挖掘机两侧的撑起器，所述撑起器包括能够进行升降的第二升降气缸（19）以及与第二升降气缸（19）输出轴连接的撑起抓手（20）。
3.根据权利要求 1或2所述的一种挖掘机械应急平衡装置，其特征在于，所述显示屏（4）为液晶显示屏。
4.根据权利要求 1或2所述的一种挖掘机械应急平衡装置，其特征在于，所述报警装置（3）为声光报警器。
5.根据权利要求 3所述的一种挖掘机械应急平衡装置，其特征在于，所述报警装置（3）为声光报警器。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种挖掘机械应急平衡装置，其特征在于，在控制器（2）上还通信连接有云平台（21）。
7.一种挖掘机械应急平衡装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、首选将一个重力球（6）放入重力储藏室（5）内，并利用电磁铁（17）得电的磁性，将重力球（6）吸合在重力储藏室（5）内；
步骤二、然后在挖掘机使用过程中，当两个水平传感器（1）获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往左偏移时，此时摇摆球（8）也会往左侧偏移，此时立即开启右侧的第一驱动气缸（13）退程，将右侧的限位板（11）远离右侧的盖板（10），而左侧的第一驱动气缸（13）处于初始进程状态，在此摇摆球（8）偏移的过程中，会推动左侧的连杆（12）往上，并带动右侧的连杆（12）往下，此时将电磁铁（17）断电处理；
步骤三、然后打开右侧的第一出口（9），重力球（6）会通过第一出口（9）滚入第二出口（15）后到达右侧的容纳腔（14），此时在重力球（6）的作用下，使得右侧慢慢往下压，防止左侧继续倾斜，最终当两个水平传感器（1）获取到数据相同时，立即启动电磁铁（17）得电，将重力球（6）吸回重力储藏室（5），然后右侧的第一驱动气缸（13）进程，将右侧的连杆（12）挡住；
步骤四、当两个水平传感器（1）获取不同数据后，且分析后发现挖掘机往右偏移时，此时摇摆球（8）也会往右侧偏移，此时立即开启左侧的第一驱动气缸（13）退程，将左侧的限位板（11）远离左侧的盖板（10），而右侧的第一驱动气缸（13）处于初始进程状态，在此摇摆球（8）偏移的过程中，会推动右侧的连杆（12）往上，并带动左侧的连杆（12）往下，此时将电磁铁（17）断电处理；
步骤五、然后打开左侧的第一出口（9），重力球（6）会通过第一出口（9）滚入第二出口（15）后到达左侧的容纳腔（14），此时在重力球（6）的作用下，使得左侧慢慢往下压，防止右侧继续倾斜，最终当两个水平传感器（1）获取到数据相同时，立即启动电磁铁（17）得电，将重力球（6）吸回重力储藏室（5），然后左侧的第一驱动气缸（13）进程，将左侧的连杆（12）挡住，最终实现应急平衡操作。
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