CN112414600B - 支腿力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测设备领域，公开了一种支腿力检测装置，其中，所述支腿力检测装置包括主支架(10)、对中器(20)、压力传感器(30)和万向滚轮(50)，主支架具有筒状的内腔，对中器包括支撑在内腔中的向下渐缩的锥筒部(21)，锥筒部具有圆台形的对中孔(22)，压力传感器与对中孔的轴线对中地安装在内腔中，万向滚轮弹性地安装在主支架的底部，以能够根据压力传感器上的载荷变化在露出主支架的伸出位置和缩入主支架内的收缩位置之间移动。通过使支腿伸入对中孔并继续向下以接触压力传感器，万向滚轮将自动调整主支架的位置，以使支腿的中心线与压力传感器的中心线对准，从而确保检测精度并提高安全性。

Description

支腿力检测装置

技术领域

本发明涉及检测设备，具体地涉及支腿力检测装置。

背景技术

很多工程机械具有支腿，在这类工程机械的稳定性试验中都需要对支腿力进行检测。现有技术中，通常使用力传感器承载支腿，以检测支腿力。使用时，当支腿力的加载方向与力传感器的中心线偏离而产生偏载，也就是说支腿力相对于力传感器的承力面不垂直，影响检测精度并带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的支腿力难以对中加载而影响精度和安全性的问题，提供一种支腿力检测装置，该支腿力检测装置能够使支腿力对中加载，从而提高检测精度和安全性。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种支腿力检测装置，其中，所述支腿力检测装置包括主支架、对中器、压力传感器和万向滚轮，所述主支架具有筒状的内腔，所述对中器包括支撑在所述内腔中的向下渐缩的锥筒部，所述锥筒部具有圆台形的对中孔，所述压力传感器与所述对中孔的轴线对中地安装在所述内腔中，所述万向滚轮弹性地安装在所述主支架的底部，以能够根据所述压力传感器上的载荷变化在露出所述主支架的伸出位置和缩入所述主支架内的收缩位置之间移动。

可选的，所述支腿力检测装置包括支撑架，所述支撑架固定于所述主支架并弹性地从所述锥筒部下方支撑所述锥筒部，所述锥筒部的外周与所述内腔的侧壁滑动配合，所述压力传感器设置为能够从所述对中孔的下端伸入所述对中孔。

可选的，所述内腔为圆柱形，所述锥筒部具有圆锥筒，所述内腔、对中孔的中心线重合。

可选的，所述支撑架包括固定于所述主支架的第一部分和通过所述第一部分弹性地支撑的第二部分，所述第二部分设置有与所述锥筒部的外表面滑动配合的导向面，所述第一部分和所述第二部分中的一者设置有平行于所述内腔的中心线的导向孔，所述第一部分和所述第二部分中的另一者设置有能够沿所述导向孔导向滑动的导向块。

可选的：所述导向块上设置有凸缘，所述导向块的外侧设置有限定在所述凸缘和所述导向孔的端面之间的第一弹簧；和/或，所述支撑架包括沿所述锥筒部的周向设置的多个对应的所述第一部分和所述第二部分。

可选的，所述主支架设置有沿所述内腔的径向延伸的安装部，所述万向滚轮包括弹性地连接于所述安装部的滚轮支架和安装于所述滚轮支架的滚轮。

可选的，所述安装部具有安装孔，所述滚轮支架具有滑动地插设在所述安装孔内的安装柱和连接于所述安装柱下方的用于安装滚轮的安装座，所述安装柱上套设有压缩在所述安装部和所述安装座之间的第二弹簧。

可选的，所述安装座设置有滚珠卡槽，所述滚轮为球形滚轮，所述滚珠卡槽和所述滚轮之间设置有多个滚珠。

可选的，所述万向滚轮设置在所述内腔中；和/或，所述支腿力检测装置包括沿所述主支架的周向设置的多个所述万向滚轮。

可选的，所述主支架设置为具有以下至少一种设置：

所述主支架的顶端设置有用于限制所述对中器脱离的限位部；

所述主支架的外表面上设置有用于运输的吊耳；

所述主支架具有用于连通所述内腔与外界的操作口。

通过上述技术方案，通过使支腿伸入对中孔并继续向下以接触压力传感器，万向滚轮将自动调整主支架的位置，以使支腿的中心线与压力传感器的中心线对准，也就是使支腿垂直加载，从而确保检测精度并提高安全性。

附图说明

图1是本申请的一种实施方式的支腿力检测装置的立体图；

图2是使用图1的支腿力检测装置对小规格支腿进行检测时的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是使用图1的支腿力检测装置对大规格支腿进行检测时的剖视图；

图5是图1的支腿力检测装置的俯视图，其中去掉了对中器和压力传感器，以显示万向滚轮的布置。

附图标记说明

10-主支架，11-安装部，12-限位部，13-吊耳，14-操作口，15-紧固孔，20-对中器，21-锥筒部，22-对中孔，30-压力传感器，31-紧固件，32-承力面，40-支撑架，41-第一部分，411-导向孔，42-第二部分，421-导向块，422-凸缘，43-第一弹簧，50-万向滚轮，51-滚轮架，511-安装柱，512-安装座，512a-滚珠卡槽，52-滚轮，53-第二弹簧，54-滚珠，60-支腿，61-底盘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

本申请提供一种支腿力检测装置，其中，所述支腿力检测装置包括主支架10、对中器20、压力传感器30和万向滚轮50，所述主支架10具有筒状的内腔，所述对中器20包括支撑在所述内腔中的向下渐缩的锥筒部21，所述锥筒部21具有圆台形的对中孔22，所述压力传感器30与所述对中孔22的轴线对中地安装在所述内腔中，所述万向滚轮50弹性地安装在所述主支架10的底部，以能够根据所述压力传感器30上的载荷变化在露出所述主支架10的伸出位置和缩入所述主支架10内的收缩位置之间移动。

通过使支腿60伸入对中孔22并继续向下以接触压力传感器30，万向滚轮50将自动调整主支架10的位置，以使支腿60的中心线与压力传感器30的中心线对准(即对中)，也就是使支腿60垂直加载，从而确保检测精度并提高安全性。

具体的，当支腿60伸入对中孔22且支腿60中心线与对中孔22的中心线不重合时，随着支腿60的继续伸入，对中孔22的锥面侧壁将引导支腿60的伸入，由于支腿60的竖向位置固定，支腿60和对中孔22的锥面侧壁的引导配合将使得万向滚轮5自动调整主支架10的位置，使得支腿60中心线与对中孔22的中心线重合。当支腿60中心线与对中孔22的中心线重合后，随着支腿60的继续伸入，支腿60将接触到压力传感器30并开始加载，万向滚轮50将根据加载的继续而缩入主支架10内，从而确保主支架10不会移动，保证加载过程中支腿60中心线与对中孔22的中心线保持重合，即垂直加载。

现有技术中，由于检测装置的外径固定，通常需要对不同规格的支腿60提供不同规格的检测装置。为解决该问题，本申请中，如图2至图4所示，所述支腿力检测装置可以包括支撑架40，所述支撑架40固定于所述主支架10并弹性地从所述锥筒部21下方支撑所述锥筒部21，所述锥筒部21的外周与所述内腔的侧壁滑动配合。由此，当检测不同规格的支腿60时，支腿60将与对中孔22的轴向的不同位置接触，对中器20将通过支撑架40支撑在不同高度，以确保支腿60能够接触到压力传感器30。其中，为确保接触到不同规格的支腿60的端部，所述压力传感器30设置为能够从所述对中孔22的下端伸入所述对中孔22，具体的：压力传感器30可以始终位于对中孔22中，或者，在支腿60未接触到锥筒部21之前，可以使压力传感器30位于对中孔22下方一定距离处，仅在支腿60带动锥筒部21向下移动时，使得压力传感器30从对中孔22的下端进入并接触支腿60。

具体的，如图2和图4所示，当检测小规格(底盘61直径为d)的支腿60时，相比大规格(底盘61直径为D)的支腿60，小规格的支腿60在对中孔22更靠近下端的位置接触对中孔22和压力传感器30，对中器22的高度相比检测大规格的支腿60时更高。

由此可见，本申请的支腿力检测装置，可以适用于尺寸(例如底盘直径)在对中孔22的上端直径和下端直径之间的支腿60的测试，无需根据不同规格的支腿60更换支腿力检测装置。

本申请中，内腔和锥筒部21的外周形状匹配，只要能够使锥筒部21沿内腔的侧壁滑动，以配合支撑架40调节高度即可。例如，内腔可以为长方体状，锥筒部21可以为四棱锥筒。为便于制作和避免卡滞，所述内腔可以为圆柱形，所述锥筒部21为圆锥筒，即具有圆弧形横截面。为使整个支腿力检测装置具有良好的稳定性，所述内腔、对中孔22的中心线重合。

支撑架40可以采用各种适当的形式，只要能够对对中器20提供弹性支撑，以根据需要调节其高度即可。例如，支撑架40可以为弹性结构。在图1至图4所示的实施方式中，所述支撑架40可以包括固定于所述主支架10的第一部分41和通过所述第一部分41弹性地支撑的第二部分42，所述第二部分42设置有与所述锥筒部21的外表面滑动配合的导向面，所述第一部分41和所述第二部分42中的一者设置有平行于所述内腔的中心线的导向孔411，所述第一部分41和所述第二部分42中的另一者设置有能够沿所述导向孔411导向滑动的导向块421。

使用时，当锥筒部21在支腿60的带动下向下移动时，将使导向块421沿导向块411移动，从而使第一部分41和第二部分42彼此嵌套的部分增加，使得锥筒部21的外表面始终与导向面接触。

在图3所示的实施方式中，第一部分41设置有导向孔411，第二部分设置有导向块421，但也可以将导向孔411和导向块421的位置互换。

本申请中，可以通过各种适当方式使第一部分41对第二部分42提供弹性支撑，例如，可以将第一部分41设置为弹性件。为兼顾弹性支撑和支撑的强度，优选地，如图3所示，所述导向块421上可以设置有凸缘422，所述导向块421的外侧设置有限定在所述凸缘422和所述导向孔411的端面之间的第一弹簧43，从而使第一部分41通过第一弹簧43为第二部分42提供弹性支撑。

此外，支撑架40优选在对中器20的周向提供均衡的弹性支撑。为此，第一部分41和第二部分42可以均为环状。可选的，为简化结构，所述支撑架40包括沿所述锥筒部21的周向设置的多个对应的所述第一部分41和所述第二部分42。其中，每个第一部分41和第二部分42可以形成为柱状，便于安装和维护。

本申请中，万向滚轮50可以采用适当的方式安装。如图1、2、4所示，所述主支架10设置有沿所述内腔的径向延伸的安装部11，所述万向滚轮50包括弹性地连接于所述安装部11的滚轮支架51和安装于所述滚轮支架51的滚轮52。

另外，本申请中，万向滚轮50可以设置在主支架10底部的任意位置。为简化结构，以避免占用更多空间，优选地，万向滚轮50设置在内腔中，即，万向滚轮50位于内腔的围设范围内。

其中，滚轮支架51可以通过适当方式弹性地连接到安装部11。例如，如图4所示，所述安装部11可以具有安装孔，所述滚轮支架51具有滑动地插设在所述安装孔内的安装柱511和连接于所述安装柱511下方的用于安装滚轮52的安装座512，所述安装柱511上套设有压缩在所述安装部11和所述安装座512之间的第二弹簧53。由此，可以通过第二弹簧53弹性地连接滚轮支架51和安装部11，当支腿60开始加载时，将挤压第二弹簧53收缩，直到滚轮52缩回内腔中，使得主支架10无法继续移动。为避免万向滚轮50在对中后继续外露在主支架10外，可以将第二弹簧53设置为只能支撑支腿检测装置的自重，从而在支腿60接触到压力传感器30即收缩，使得滚轮52缩回。

其中，为避免安装柱511脱离安装孔，安装柱511的顶端可以设置有挡圈或凸缘结构。

为使滚轮52能够根据需要自由调整滚动方向，所述安装座512设置有滚珠卡槽512a，所述滚轮52为球形滚轮，所述滚珠卡槽512a和所述滚轮52之间设置有多个滚珠54。由此，根据支腿60的中心线位置，滚轮52可以在地面上任意滚动，以使对中孔22移动到与支腿60的中心线重合。

另外，为从底部平稳地支撑主支架10，所述支腿力检测装置包括沿所述主支架10的周向设置的多个所述万向滚轮50。例如，在图示的实施方式中，如图1和5所示，压力传感器30通过穿过主支架10底部的紧固孔的紧固件31固定于主支架10，沿主支架10的周向，可以围绕压力传感器30均布四个万向滚轮50。

此外，为避免在搬运过程中因位置变化导致对中器20脱离主支架10，所述主支架10的顶端可以设置有用于限制所述对中器20脱离的限位部12。其中，限位部12可以采用各种适当形式，例如，在图1所示的实施方式中，限位部12可以为卡爪形式并铰接设置，以便在需要取出对中器20或其他部件时转至爪部朝外。

此外，为便于搬运本申请的支腿力检测装置，所述主支架10的外表面上可以设置有用于运输的吊耳13。

另外，由于本申请的支腿力检测装置的大部分部件设置在内腔中，为便于拆装和维护，所述主支架10具有用于连通所述内腔与外界的操作口14，通过操作口14，操作人员可以方便地对内腔中的部件进行拆装、调试、维护。

下面参考附图说明本申请的支腿力检测装置的操作。

首先，将支腿60移动到主支架10上方基本对准对中孔22的位置，此时滚轮52外露于主支架10。

然后，使支腿60缓慢下降，以接触对中孔22。当支腿60与对中孔22不对中时，在对中孔22的侧壁的引导下，万向滚轮50将自动调整主支架10的位置，以使支腿60与对中孔22对中，使得支腿60的底盘61对中地落到压力传感器30的承力面32上。支腿60接触到压力传感器30后，第二弹簧53被压缩，使得滚轮52缩回内腔中，主支架10的底部平稳支撑在地面上。

随后，可以开始加载测试。

本申请中，虽然第一弹簧43也通过对中器20对支腿60在加载过程中提供了支撑，但支腿60的大部分载荷加载在了压力传感器30上，第一弹簧43的支撑可以忽略不计。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。本申请包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种支腿力检测装置，其特征在于，所述支腿力检测装置包括主支架(10)、对中器(20)、压力传感器(30)和万向滚轮(50)，所述主支架(10)具有筒状的内腔，所述对中器(20)包括支撑在所述内腔中的向下渐缩的锥筒部(21)，所述锥筒部(21)具有圆台形的对中孔(22)，所述压力传感器(30)与所述对中孔(22)的轴线对中地安装在所述内腔中，所述万向滚轮(50)弹性地安装在所述主支架(10)的底部，以能够根据所述压力传感器(30)上的载荷变化在露出所述主支架(10)的伸出位置和缩入所述主支架(10)内的收缩位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述支腿力检测装置包括支撑架(40)，所述支撑架(40)固定于所述主支架(10)并弹性地从所述锥筒部(21)下方支撑所述锥筒部(21)，所述锥筒部(21)的外周与所述内腔的侧壁滑动配合，所述压力传感器(30)设置为能够从所述对中孔(22)的下端伸入所述对中孔(22)。

3.根据权利要求2所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述内腔为圆柱形，所述锥筒部(21)具有圆锥筒，所述内腔、对中孔(22)的中心线重合。

4.根据权利要求3所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述支撑架(40)包括固定于所述主支架(10)的第一部分(41)和通过所述第一部分(41)弹性地支撑的第二部分(42)，所述第二部分(42)设置有与所述锥筒部(21)的外表面滑动配合的导向面，所述第一部分(41)和所述第二部分(42)中的一者设置有平行于所述内腔的中心线的导向孔(411)，所述第一部分(41)和所述第二部分(42)中的另一者设置有能够沿所述导向孔(411)导向滑动的导向块(421)。

5.根据权利要求4所述的支腿力检测装置，其特征在于：

所述导向块(421)上设置有凸缘(422)，所述导向块(421)的外侧设置有限定在所述凸缘(422)和所述导向孔(411)的端面之间的第一弹簧(43)；和/或，

所述支撑架(40)包括沿所述锥筒部(21)的周向设置的多个对应的所述第一部分(41)和所述第二部分(42)。

6.根据权利要求3所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述主支架(10)设置有沿所述内腔的径向延伸的安装部(11)，所述万向滚轮(50)包括弹性地连接于所述安装部(11)的滚轮支架(51)和安装于所述滚轮支架(51)的滚轮(52)。

7.根据权利要求6所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述安装部(11)具有安装孔，所述滚轮支架(51)具有滑动地插设在所述安装孔内的安装柱(511)和连接于所述安装柱(511)下方的用于安装滚轮(52)的安装座(512)，所述安装柱(511)上套设有压缩在所述安装部(11)和所述安装座(512)之间的第二弹簧(53)。

8.根据权利要求7所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述安装座(512)设置有滚珠卡槽(512a)，所述滚轮(52)为球形滚轮，所述滚珠卡槽(512a)和所述滚轮(52)之间设置有多个滚珠(54)。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述万向滚轮(50)设置在所述内腔中；和/或，所述支腿力检测装置包括沿所述主支架(10)的周向设置的多个所述万向滚轮(50)。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的支腿力检测装置，其特征在于，所述主支架(10)设置为具有以下至少一种设置：

a、所述主支架(10)的顶端设置有用于限制所述对中器(20)脱离的限位部(12)；

b、所述主支架(10)的外表面上设置有用于运输的吊耳(13)；

c、所述主支架(10)具有用于连通所述内腔与外界的操作口(14)。

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