CN1093056C

CN1093056C - 工程车支腿调平方法及调平系统

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Publication number: CN1093056C
Application number: CN94104847A
Authority: CN
Inventors: 沈新维
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2014-04-28
Also published as: CN1105326A

Abstract

一种对工程车支腿进行调平的方法及系统，其特征是先后沿x方向和y方向调平各排支腿，而不是调平单个支腿。支腿的调平可由多位换向阀或电磁阀组控制驱动各支腿的液压缸的进油来实现。这种调平方法使支腿的调平可靠性高，且液压系统简单，没有复杂的检测仪器。

Description

工程车支腿调平方法及调平系统

本发明涉及工程车的调平，更具体地涉及一种采用液压传动调平工程车支腿的方法及其调平系统。

各种式程车采用液压操纵的支腿(以四支腿为最多)调平技术已有多年历史，但到目前为止，都是采用单腿调平方法。这种方法由于无法克服各支腿复杂的受力变化，车辆调平后还须捡查四只支腿着地和受力情况，稍一疏忽即会发生危险，使单点不着地。这种调平方法无的放矢，例如，当车辆横轴处于水平的纵轴不呈水平时应调整纵轴，而单腿调平的弊病则是一动均动，横轴水平也遭到破坏。因此，此法无法用于高精度调平。其次，研究者没有注意三点稳定问题，误以为单只腿不着地，车辆就向该方向倾斜，其实，三点着地也能保持平衡，这种现象在自动调平检测器上无反应，因此不可靠。由于上述问题，水平检测器输出讯号使四只支腿不停地作无的放矢的伸展运动，车辆跟着不停地摇摆，直至所有支腿伸到尽头为止，根本达不到调平的目的。该系统还存在液压冲击，导致动作超调。但即使减少冲击或采用比例系统，单腿法自动调平也是不可靠的。

另外，目前普遍采用的伺服阀计算机控制的四点调平，采用的是对角调平法，当一支腿伸出时对角支腿必须收缩，由支腿油缸压力反馈到计算机，实现四支点着地。该系统结构复杂，抗污染能力差，受环境影响大，造价高。

本发明的一个目的是提供一种方便而可靠的工程车调平的方法。

本发明的另一个目的是提供一种结构及操作简单、可靠性强、造价低的工程车调平系统。

本发明的再一个目的是提供一种结构简单、操作方便且可防止漏油的用于工程车调平系统的多位液压阀。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种工程车的调平方法，其中，该工程车有两排沿x方向的支腿，每排分别有n个支腿并在y方向上一一对应，该工程车还设有一水平检测仪，可检测该工程车是否在x方向及y方向上达到水平，该调平方法包括下列步骤：

a)下放所有的支腿并使它们全部着地；

还包括下列步骤：

b)同时调节一排支腿的伸出高度以使工程车在y方向达到水平；

c)再同时调节成对的支腿的伸出高度以使工程车在x方向达到水平。

根据这种调平方法，分两个方向(x和y向)分两步调整，即可达到调平的目的。因此，整个调平过程简单而可靠、迅速。这种调平方法可适用于四支腿、六支腿、八支腿等工程车。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于工程车水平调整的调平系统，其中，该工程车有两排沿x方向设置的支腿，每排分别有n个支腿并在y方向上一一对应，

检测该工程车在x方向及y方向水平情况的水平检测仪；

与各支腿分别连接以驱使支腿伸缩的液压缸；

控制所述各液压缸进油的控制阀装置，

当所述控制阀装置处于第一状态时，各液压缸进油而放下所有支腿使之全部着地；当所述控制阀装置处于第二状态时，使与一排所有支腿对应的各液压缸进油以进行y方向调平；当所述控制阀装置处于第三状态时，使与两排支腿较高一端的两支腿对应的液压缸不进油，而其它液压缸进油以进行x方向调平；当所述控制阀装置处于第四状态时，所有液压缸放油而收起所有支腿。

此系统中的控制阀装置可以采用电磁阀组，也可采用手动的多位液压阀。

采用了本发明的调平系统，可根据水平检测仪所显示的x方向及y方向的信号对工程车分两步骤调平，先调平x方向，再调平y方向，并可设计成自动控制电路，使工程车的调平不但简单、安全可靠，而且迅速。

根据本发明的再一方面，提供了一种多位液压阀，它包括一平面阀块、一外壳体、九个柱塞和九个弹簧；所述平面阀块为圆柱体，有一上端面和一下端面，一进油道沿圆柱体中心轴向由下端面延伸入圆柱体内，在圆柱体内还有六个径向延伸的出油道，出油道的一端与圆柱体内的进油道连通，另一端向下端面弯折并沿轴向穿出下端面而形成出油口，六个出油口位于同一圆周上，且其在圆周上的分布位置为，第一、第二、第三、第四个出油口依次沿圆周间隔90°，第五出油口沿圆周位于第一与第二出油口之间的中间位置，第六出油口沿圆周位于第二与第三出油口之间的中间位置；所述外壳体由一盘体和由盘体轴向延伸的套壁组成，盘体有一外端面和一位于套壁内的内端面，一进油道沿其中心轴向穿透盘体，在盘体上还有四个轴向通孔和四个轴向盲孔，这些通孔与盲孔相互交错地均布于同一圆周上，此圆周直径与所述单面阀体的出油口分布圆周相同，盲孔开口于内端面；九个柱塞和九个弹簧分别位于外壳体进油道、四个通孔和四个盲孔内，当外壳体由套壁套合于平面阀体上时，柱塞内端面与平面阀体的下端面配合，且柱塞和平面阀体之间可相对转动。

这种多位液压阀结构非常简单，造价低廉，操作可靠，可与各支腿的液压缸连通以便按需要控制各液压缸的进油情况。而且，当调平完毕后将平面阀块和外壳体的出油口与通孔(或盲孔)之间的位置错开到不交叠的位置时，可达到很好的密封状态，杜绝了漏油现象。

为了更好地理解本发明，下面结合附图对一些较佳实施例进行详细描述。

图1是采用本发明调平方法的四支腿自动调平系统的电气液压系统图；

图2是采用手动多位液压阀的八支腿调平液压系统图；

图3a、3b是图2中手动多位液压阀的平面阀块轴向及横向剖示图；

图4a、4b为图2中手动多位液压阀的外壳体端视图及K-K剖示图；

图5是采用手动多位液压阀的四支腿调平液压系统图。

概言之，本发明的调平方法是，首先将所有支腿下放并保证它们全部着地。在所有支腿下放着地的条件下，分两个步骤先后调整x方向水平和y方向水平。

现以四支腿工程车调平过程为例说明之。工程车在x方向和y方向上分别有两个支腿。首先，使所有支腿下放着地。然后，先调节x方向上同排的某两个支腿的伸出高度，直到水平检测仪显示出其y方向已经水平。然后，再调节y方向上相互对应的某两个支腿的伸出高度，直到水平检测仪显示出其x方向已经水平。此时，就完成了工程车的调平过程。

由于分y方向和x方向两步调整，因此有的放矢，可以迅速地实现工程车的调平目的。而四个支腿自始至终都支撑在地上，因此不会发生某支腿悬空的情况。同时，由于支腿的调节次数很少，且调节准确，因此不会发生单支腿调节时支腿伸出高度盲目增高的现象。

参看图1，它是实现上述方法的四支腿自动调平液压系统图。液压缸A、B、C、D分别对应于四个支腿，而四个电磁阀5a、5b、5c、5d分别控制四种调平过程。其中，电磁阀5a控制液压缸A和D，电磁阀5b控制液压缸A和B，电磁阀5c控制液压缸D和C，电磁磁5d控制液压缸B和C。

此系统的工作原理如下：

控制电路系统由继电器Z₁、Z₂、Z₃、电子时间继电器C₁、C₂、诸开关K_1-9及诸指示灯J_0-7组成。K₆用于起动电子时间继电器C₂及继电器Z₂、电磁阀5a、5d工作，使四条支腿快速下放。当支腿油缸触地，达到额定液压压力时，四只液压继电器e相继工作，电磁阀8导通换向，继电器Z₃导通，常闭触点Z₃释放，常开触点Z₃吸合，水平检测器f导通。两个Z₂常开点释放，电磁阀5a、5d断电，电液系统进入自动调平状态。当某一方位偏低时，电磁阀5a、5b、5c、5d之一通电换向，使该方位对应的二支腿油缸伸展，x或y轴趋向水平，电磁阀复位。水平检测仪f只分别推动电磁阀5a、5b、5c、5d相应动作。因此，在调平中，液压系统供油只能通过电磁阀而达到各支腿油缸。当工程车到达水平状态时，检测仪f处于静止状态。调平结束，电子时间继电器C₂达到预置时间，常闭触点C₂释放，电路自动断电，恢复原来状态，即各通路都处在图示的状态。K₁用于起动继电器Z₁及电子时间继电器C₁，当常开点Z₁吸合时，电磁阀4换向，向四只支腿下腔输油，支腿全部收起。C₁达到预置时间时，C₁常闭点释放，电路自动断电，Z₁释放，电磁阀恢复原位。K_2-5用于手动快速下放支腿。当合上K₇后，电磁阀8换向，可进入手动微调。K₈用于手动或应急收支腿。

上述电路的设计可按用户要求而改变。

本发明方法及系统还可应用于更多的支腿，比如六支腿，八支腿。参看图2，八个油缸分别对应于八个支腿。在此实施例中，采用手动多位液压阀50来控制各油缸的进油。

参看图3a、3b及图4a、4b，多位液压阀50主要包括两个部分，即平面阀块50a、外壳体50b、九个柱塞50c和九个弹簧50d。

平面阀块50a为圆柱体，有一上端面51及下端面52，一进油道53沿圆柱体中心轴向由下端面52延伸入圆柱体内。在圆柱体内还有六个径向延伸的出油通道54，该通道54的一端与圆柱体内的进油通道53连通，另一端向下端面52弯折并沿轴向穿出下端面52而形成出油口，531、532、533、534、535、536，六个出油口53′位于同一圆周55上，且其在圆周55上的分布位置为，第一、第二、第三、第四个出油口531、532、533、534依次沿圆周55间隔90°，第五出油口535沿圆周55位于第一与第二出油口531、532之间的中间位置，第六出油口536沿圆周55位于第二与第三出油口532、533之间的中间位置。

外壳体50b由一盘体60a和由盘体轴向延伸的套壁60b组成，盘体60a有一外端面61和一位于套壁60b内的内端面62，一进油通道63沿其中心轴向穿透盘体60a，在盘体60a上还有四个轴向通孔64a和四个轴向盲孔64b，这些通孔64a与盲孔64b相互交错地均布于同一圆周65上，此圆周65直径与平面阀块50a的出油口分布圆周55相同，盲孔64b开口于内端面62。外壳体50b的进油通道63、四个通孔64a和四个盲孔64b内装有相同的柱塞50c和弹簧50d，当外壳体50b由套壁60b套合于平面阀块50a上时，柱塞50c的内端面与平面阀块50a的下端面52配合，且柱塞50c和平面阀块50a之间可相对滑动。

通过外壳体50b与平面阀块50a之间的相对转动，就可使多位液压阀50提供不同的输出情况。下面结合图2中八支腿调平液压系统说明其工作原理如下：

当多位液压阀50箭头指向收或放(见图2)，且电磁阀71左线圈通电时，通向多位液压阀50的J向油液输出A、B、C、D四只油缸、而K向油液则直通A′、B′、C′、D′四只油缸、因而8只油缸同时动作支地，且证明8支点全部着地受力的。当电磁阀71右线圈通电时R出油口油液输入8只油缸下端、因而同时收起。

当多位液压阀50箭头指向y，而电磁阀71左线圈通电时，k向油液直通A′、B′、C′、D′四只油缸，而J向油液却只与A、B两只油缸相通，后尾两只油缸C、D不通油，与它们相对应的支腿保持不动。

当多位液压阀50指针指向x时，J向液压油通向B、D油缸，而K向液压油直通A′、B′、C′、D′四只油缸，载荷即绕y轴横滚，即B、B′、D′、D四只油缸运动而A、A′、C′、C四只油缸不动。这是因为B、B′、D′、D运动时液压系统所能建立的压力与外负荷相平衡，即油缸的总推力等于负荷反力。因此，A′、C′两只油缸虽同时通压力油，但有限压力只产生有限推力，而有限推力小于载负，因此A′、C′油缸不会运动，因而负载作横滚运动。多位液压阀50箭头指向X′时动作与前相反。

当平面阀块50a与外壳体50b的相对位置转到如图2所示的“O”位时，平面阀块50a的所有出油口与外壳体50b的所有通孔64a都错开而不交叠，此时，多位液压阀50具有很好的防止漏油的功能。

图5为手动四支点调平系统。与图2相比除了少A′、B′、C′、D′四只油缸外，其余工作原理完全相同。

上述多位液压阀50的作用与图1实施例中的电磁阀5a、5b、5c、5d相同，都是控制各支腿油缸进油状况的控制阀装置。

Claims

1.一种结构简单、可靠性强、造价低的工程车调平系统；分为自动调平和手动调平两种，自动调平设有自动调平液压系统及电路系统，应用于要求高精度调平的工程车，并设有一水平检测仪、自动控制电磁阀(5a、5b、5c、5d)对工程车的左、前、后、右进行调平及检测水平；手动调平设有一液压系统，应用于普通工程车调平，系统内还设有一多位液压阀、转动阀块切换油路，并设有一成品手操纵换向阀，该系统还可设一普通水平仪，也可不设；自动调平及手动调平的工程车的前、后、左、右的调平应用双支腿调平原理，因而调平快速、不会产生单支腿不着地的情况；为了实现工程车的调平目的，该工程车设有四只支腿，即前支腿(A、B)和后支腿(D、C)，支腿(A、B)与支腿(D、C)在y方向上一一对应，支腿(A、D)与支腿(B、C)在x方向上一一对应；控制支腿伸缩的是电磁阀组或多位液压阀；其中，所述工程车调平在原理和方法包括以下步骤；

a)同时向所有支腿油缸供液压油，使支腿伸展而全部着地；

b)同时向偏低的一排支腿油缸供液压油调节伸出高度，以使工程车在y方向上达到水平；

c)再同时向端头偏低的成对支腿油缸供液压油，调节伸出高度，以使工程车在x方向上达到水平；

2.如权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述自动调平系统包括以下步骤：

a)按动电门(K6)，启动继电器(Z2)及时间继电器(C2)，电磁阀(5a、5d)被同时启动，液压油全流量通过电磁阀(8)，使支腿(A、B、C、D)同时快速下放、着地；工程车升至一定高度，车胎离地，支腿油缸内达到一定压力后，四只压力继电器(e)一一动作，指示灯(J4，5，6，7)闪亮，环形线路导通，电磁阀(8)换向，同时继电器(Z3)启动吸合，水平检测仪(f)导通而进入自动调平状态，而继电器(Z3)吸合则使继电器(Z2)释放，电磁阀(5a，5d)断路；水平检测仪(f)自动控制电磁阀(5a，b，c，d)动作，工程车左偏低时启动电磁阀(5a)，支腿(A，D)上升；右偏低则启动电磁阀(5d)，支腿(B，C)上升；前偏低时启动电磁阀(5b)，支腿(A，B)上升；后偏低时启动电磁阀(5c)，支腿(D，C)上升；当工程车达到水平时，水平检测仪(f)处于静止状态；时间继电器(C2)设定时间达到后释放，电路全部失电，而时间继电器(C2)因失电而复位，为下一次工作做准备；在断电后，如发现工程车水平偏差，可借助电磁阀旁路点动电门(K2、K3、K4、K5)修正，先合上电门(K7)，使电路系统供电，点动旁路电门即可分别启动(5a、5b、5c、5d)进行修正；修正后关闭电门(K7)；

b)按开关(K1)，继电器(Z1)及时间继电器(C1)吸合，电磁阀(4)换向，向四只支腿下腔供液压油，支腿全部收起，支腿上腔的回油通过同一只电磁阀返回油箱；时间继电器(C1)达到设定时间后释放而断电，时间继电器(C1)失电而复位，为下一次工作做准备；电磁阀(4)的旁路电门(K8)也可用于收支腿，所有旁路电门还可用于电路系统故障的备用电门。

3.如权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述手动调平系统包括以下步骤：

a)手动调平液压系统设有一多位液压阀，并设一手动阀；多位液压阀的功能是切换油路，又是油路通道；手动阀的功能是供油换向；多位液压阀壳体共有九个孔，圆周上的8孔中4孔为通孔，分别与(A、B、C、D)支腿油缸上腔对应连接，另4孔为盲孔；中心孔为进油孔，与手动阀(A)口连接；九孔中都装有一弹簧及柱塞，九孔之间无联系；阀块圆周上6孔都与中心孔相通，切换油路是通过转动阀块实现的；

b)放下全部支腿：阀块上的箭头指向M时，两孔(F1、F2)被壳体上的盲孔盖住，其余4孔分别与各支腿油缸上腔对应相接，当手动阀的操纵杆向前推时，液压油通过多位阀输入(A、B、C、D)支腿油缸而同时下放，油缸下腔回油汇集到手动阀(B)口返回油箱，工程车达到预定高度后手动阀返回中立位置，支腿即停止运动；

c)当工程车前方向偏低时，将阀块箭头指向y，此时两孔(F1、F2)与支腿(A、B)油缸上腔沟通，其余4孔被盲孔一一盖住，向前推手动阀杆，支腿(A、B)即上升，达到水平后阀杆返回中立位置；

d)当工程车的后方向或左方向或右方向偏低时，将阀块箭头分别指向y’、x’、x，动作如c)所述相同；

e)当阀块箭头指向O时，多位阀壳体上的4个通孔与阀块圆周上的6孔都错开一个位置而处锁闭状态，支腿油缸上腔泄漏返回的液压油不能通过多位阀而起锁闭作用；

f)当阀块箭头指向M’时，向后拉手动阀的操纵杆，供油方向改变，支腿全部收起，多位液压阀成为回油通道；

g)步骤b)、c)、d)所述都为支腿伸长、车辆上升，但在每个操纵步骤上只需将手动阀操纵杆向后拉，都可改变为车辆下降的动作。

4.如权利要求1所述的调平系统，其特征在于，所述手动调平系统中所设控制阀装置为一手动的多位液压阀，所述多位液压阀包括一平面阀块、一外壳体、九个柱塞及九个弹簧；所述平面阀块为圆柱体，有一上端面和一下端面，一进油道沿圆柱体中心轴向由下端面延伸入圆柱体内，在圆柱体内还有六个径向延伸的出油道，出油道的一端与圆柱体内的进油道连通，另一端向下端面弯折并沿轴向穿出下端面而形成出油口，六个出油口位于同一圆周上，且其在圆周上的分布位置为，第一、第二、第三、第四个出油口依次沿圆周间隔90°，第五出油口沿圆周位于与第一和第二出油口之间的中间位置，第六出油口沿圆周位于第二与第三出油口之间的中间位置；所述外壳体由一盘体和由盘体轴向延伸的套壁组成，盘体有一外端面和一位于套内的内端面，一进油道沿其中心轴向穿透盘体，在盘体上还有四个轴向通孔和四个轴向盲孔，这些通孔与盲孔相互交错地均布于同一圆周上，此圆周直径与所述平面阀体的出油口分布圆周相同，盲孔开口于内端面；九个柱塞及九个弹簧分别置于外壳体进油道、四个通孔及四个盲孔内，当外壳体由套壁套合于平面阀体上时，柱塞与平面阀体的下端面配合，且柱塞和平面阀体之间可相对滑动。

5.如权利要求4所述的调平系统，其特征在于，所述多位液压阀的平面阀块和外壳体的出油口与通孔之间错开到一不交叠的位置时，实现油路封锁。