CN112830405A - 称重垫板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种称重垫板，包括板体(1)和称重部件(2)，所述板体(1)包括变形部(11)，所述称重部件(2)包括变形感知装置(21)和重力指示装置(22)；所述变形感知装置(21)设置在所述变形部(11)区域，以能够感知所述变形部(11)受力产生的形变，所述重力指示装置(22)与所述变形感知装置(21)相连接，以能够根据所述变形部(11)的变形量指示所述板体(1)承受的重力。本发明的称重垫板能够在对工程机械的支腿形成有效支撑的同时得到支腿支撑重力的大小，使用方便，对使用环境的要求低。

Description

称重垫板

技术领域

本发明涉及辅助支撑器件，具体地、涉及一种称重垫板。

背景技术

泵车、起重机等工程机械施工通常需要承受较大的高位负载，使得工程机械的行走轮不足以形成稳定的支撑。为此，通常设置能够伸出到工程机械的周边的支腿支撑到地面，形成更大的支撑范围，提高工程机械在施工过程中的稳定性，防止工程机械在高位负载作用下发生倾翻。

在施工过程中工程机械的支腿通常需要承受很大的支撑力，而工程施工的工况多变，难以对支腿形成足够的支撑力。通常在支撑腿和底面之间设置垫板，通过垫板提高地面对支撑腿的支撑能力。

现有垫板仅起到分散工程机械支腿对地板的压力，提高地面支撑能够的作用，不能反映支撑力的大小。不能满足根据现有的支撑力和地面支撑情况判断作业风险的需要。近来也出现了一些通过在垫板上设置压力传感器来检测垫板压力的技术，但现有的能够检测支撑压力的垫板需要支腿支撑在垫板上的特定位置，支撑部位稍有偏差就会影响压力检测的结果，甚至造成风险误判。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种称重垫板，能够在对支腿提供有效支撑的同时检测垫板所承受的重力。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种称重垫板，包括板体和称重部件，所述板体包括变形部，所述称重部件包括变形感知装置和重力指示装置；所述变形感知装置设置在所述变形部区域，以能够感知所述变形部受力产生的形变，所述重力指示装置与所述变形感知装置相连接，以能够根据所述变形部的变形量指示所述板体承受的重力。

优选地，所述变形感知装置为设置在所述板体内部的刚性拉绳，所述重力指示装置设置在所述板体的一侧，所述刚性拉绳从所述变形部区域经过，所述刚性拉绳的一端与所述重力指示装置相连接，另一端固定在所述板体与所述重力指示装置相对的一侧。在该优选技术方案中，在变形部区域的板体在重力作用下产生形变时，变形部区域的形变作用在刚性拉绳上，在刚性拉绳上形成张力。该张力传递到与刚性拉绳相连接的重力指示装置上，通过重力指示装置指示出来。由于刚性拉绳上张力的大小决定于变形部区域的形变，而变形部区域的形变决定于板体所承受的重力，因此，通过重力指示装置就能够直接指示板体所承受的重力。

进一步优选地，所述板体内部设置有贯穿所述板体两侧的光面套管，所述光面套管经过所述变形部区域，所述刚性拉绳设置在所述光面套管内。在该优选技术方案中，光面套管能够提供较小且光滑的通过空间，将刚性拉绳设置在光面套管中，能够保证刚性拉绳与光面套管之间的间隙较小，且能够保证刚性拉绳在光面套管内顺畅滑动。而光面套管的外壁与变形部区域的板体紧密接触，这样，就能够使得变形部区域的板体形变更好地传递到刚性拉绳上，形成刚性拉绳的张力。

进一步地，所述变形部为设置在所述板体内部的腔槽，所述光面套管经过所述腔槽的上方。通过该优选技术方案，腔槽的设置使得腔槽上下的板体更容易产生形变，提高了重力检测的灵敏度。同时，腔槽的设置避免了板体底部地形和土质对称重结果的影响，使得称重结果更准确。

优选地，所述变形部为设置在所述板体上的弱刚性材料区，所述弱刚性材料区设置在所述光面套管的下方。通过该优选技术方案，弱刚性材料区更易于在压力作用下变形，弱刚性材料区的设置，使得弱刚性材料区上方的板体更易于在重力作用下产生形变，能够提高重力检测的灵敏度和防止板体底部地形对检测结果的影响。在板体中设置弱刚性材料区也较为方便。

优选地，所述称重部件还包括指示调零装置，所述指示调零装置与所述变形感知装置相连接，以能够调节所述重力指示装置的指示零位。在该优选技术方案中，通过指示调零装置能够调节板体不承受重力的情况下刚性拉绳的张力，使得此时的重力指示装置指示于零位，防止本发明的称重垫板因温度变化或者板体变形等因素造成零位漂移，影响检测结果的准确性。

进一步优选地，所述光面套管的两端分别连接有调节套管和仪表套管；所述指示调零装置为调节螺栓，所述调节螺栓与所述调节套管螺纹连接，所述调节螺栓位于所述调节套管内的一端设有螺栓拉绳圈，所述刚性拉绳的一端连接在所述螺栓拉绳圈上；所述重力指示装置为重力指示表，所述重力指示表包括重力指示针、回位弹簧和指针支架，所述重力指示针上设置有指针拉绳圈和弹簧臂，所述重力指示针通过指针轴可旋转地安装在所述指针支架上，所述指针拉绳圈与所述刚性拉绳的另一端相连接，所述回位弹簧连接在所述弹簧臂与所述指针支架之间；所述重力支架与所述仪表套管螺纹连接。在该优选技术方案中，重力指示表能够根据刚性拉绳上张力的大小直接指示出板体所承受的重力，不需要供电，结构简单，使用方便。通过调节螺栓与调节套管螺纹连接能够方便地调整刚性拉绳的张力，结构简单，调节方便。弹簧臂和回位弹簧的设置不仅使得重力指示针能够自动地归零，还能够在刚性拉绳上形成一定的基础拉力。提高了重力检测的灵敏度。

优选地，所述变形部为设置在所述板体内部的波浪形间隙；所述波浪形间隙的上下表面为波浪形咬合曲面，所述刚性拉绳从所述波浪形间隙内通过，且与所述波浪形咬合曲面的凸出处相接触。在该优选技术方案中，波浪形咬合曲面能够与刚性拉绳形成多个接触点，在板体受力而产生形变时，波浪形咬合曲面变形压迫刚性拉绳，在刚性拉绳上形成多个拉伸点，增加了同样的形变所引起的张力变化值，提高了重力检测的灵敏度。

优选地，所述重力指示装置包括张力传感器和数显模块，所述张力传感器与所述变形感知装置相连接，以能够检测所述变形感知装置的张力，所述数显模块与所述张力传感器电连接，以能够根据所述张力传感器检测到的张力显示所述板体所承受的重力。通过该优选技术方案，张力传感器能够精确地检测形变感知装置所检测到的形变，并传递给数显模块进行显示。显示模块能够直观地对板体所承受的重力进行显示，检测和显示精度更高。

作为优选方案，所述板体的上表面设置有支承部，所述变形部设置在所述支承部的下方。在该优选技术方案中，支撑部的设置能够提高对支腿支撑的稳定性，防止支腿相对于板体滑动。

通过上述技术方案，本发明的称重垫板，形变感知装置的设置，能够感知板体在支撑重力作用下产生的形变，并传递给重力指示装置；重力指示装置能够根据板体的形变指示出制成重力的大小，结构简单，使用方便。变形部的设置提高了局部板体的形变能力，提高了检测的灵敏度，避免了使用环境对检测结果的影响。刚性拉绳的设置以简单的方式将板体形变转化成拉绳上的张力。光面套管的设置提高了拉绳滑动的狭小空间，提高了检测的灵敏度。指示调零装置的设置能够对重力指示装置进行调零，减小了温度变化和板体变形对检测结果的影响。波浪形间隙的设置进一步提高了刚性拉绳对板体形变的反应性，提高了重力检测的灵敏度。本发明的称重垫板能够在对工程机械的支腿形成有效支撑的同时得到支腿支撑重力的大小，以能够根据支腿支撑力的大小判断工程机械的稳定性，使用方便，对使用环境的要求低。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明一个实施例的外形结构示意图；

图2是本发明一个实施例的剖面示意图；

图3是本发明一个实施例的变形部区域示意图；

图4是本发明另一个实施例的变形部区域示意图；

图5是本发明一个实施例的重力指示表结构示意图；

图6是本发明另一个实施例的变形部区域示意图；

图7是图6的受力情况示意图。

附图标记说明

1 板体 11 变形部

111 腔槽 112 弱刚性材料区

113 波浪形间隙 12 光面套管

13 调节套管 14 仪表套管

15 支承部 101 板体上块

102 板体下块 2 称重部件

21 形变感知装置 211 刚性拉绳

22 重力指示装置 221 重力指示针

222 回位弹簧 223 指针支架

224 指针拉绳圈 225 弹簧臂

226 指针轴 227 调节螺母

23 调零装置 231 螺栓拉绳圈

具体实施方式

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”所指示的方位或位置关系是基于本发明的称重垫板正常使用时的方位或位置关系。对本发明的的零部件的方位或位置关系的描述与其实际使用中的安装方位一致。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面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。

本发明的称重垫板的一个实施例，如图1和图2所示，包括板体1和称重部件2。板体1可以使用矩形(立方体)硬质材料制成，内部设置有变形部11，变形部11是一种使得附件的板体1更易于在重力的作用下变形的结构，变形部11可以是设置在板体1内部的间隙，也可以是设置在板体1下部的易变形材料。变形部11的设置，不仅提高了板体1的形变量，而且改变了传统的垫板产生的形变容易受垫板下方的地形及土质影响的现象，提高了重力检测的灵敏度和检测结果的准确性。称重部件2包括变形感知装置21和重力指示装置22。变形感知装置21为能够感知板体1形变的结构，具体结构可以根据变形部11的结构自由设置，如一端设置在变形部11区域的支杆、与充满变形部间隙的液压油相连通的活塞等。变形感知装置21设置在变形部11区域，能够感知板体1在支腿重力作用下变形部11区域产生的形变。重力指示装置22与变形感知装置21相连接，能够把变形感知装置21所感知的变形部11的变形量转化成板体1所承受的重力值指示出来。重力指示装置22对板体1所承受的重力值的指示可以通过指针的转动来实现，也可以通过数字转盘的旋转、或者数显模块的数字显示等可能的方式来实现。本发明的称重垫板，通过变形感知装置21检测板体1的形变来获得板体1所承受的重力的值，避免了现有的通过传感器进行重力检测的装置因工程机械的支腿没有支撑在传感器部位所形成的检测误差，对支腿的支撑部位要求更低，使用更加方便。本发明的称重垫板，还可以用于其他多种精度要求相当的应用场景的重力检测。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，变形感知装置21选用设置在板体1内部的刚性拉绳211，在板体1在支腿的重力作用下产生形变时，刚性拉绳211随着板体1的形变而拉长，而刚性拉绳211的拉伸变形量很小，能够更好地把拉伸量传给重力指示装置22。重力指示装置22设置在板体1的一侧，能够减少垫板使用过程中工程机械或者地面对重力指示装置22的影响。刚性拉绳211横向通过变形部11区域，能够将变形部11区域的板体1的形变更多地转化成刚性拉绳211的拉伸量。刚性拉绳211的一端与重力指示装置22相连接，另一端固定在重力指示装置22相对的板体1的侧面，使得刚性拉绳211的更大范围穿越变形部11区域。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，板体1内部设置有贯穿板体两侧的光面套管12。光面套管12可以选用内壁光滑的金属套管，光面套管12从变形部11区域穿过，套管紧密镶嵌在板体1内，以能够随着变形部11区域的变形而变形。套管的内径稍大于刚性拉绳211的直径，刚性拉绳211穿过光面套管12的内孔设置，使得刚性拉绳211能够在光面套管12内自由移动的同时，与光面套管12内壁之间的间隙足够的小，以能够将更小的板体1的形变传递给刚性拉绳211，提高本发明的称重灵敏度。

作为本发明的一种具体实施方式，如图2所示，在板体1的内部设置腔槽111作为变形部11，使得腔槽111上方的板体1更容易在压力的作用下形成形变。光面套管12从腔槽111的上方的板体1中通过，便于检测腔槽111上方板体1的形变。该形变将微弱地增加光面套管内的行程，使得刚性拉绳211的张力增加，牵动与之相连的重力指示装置22，指示出板体1上所受的重力的大小。板体1的内部的腔槽111可以通过分块制造板体1的方法加工而成，例如，可以先制作如图3所示的板体上块101和板体下块102，再将板体上块101和板体下块102浇筑或压合在一起，形成带有腔槽111的板体1，最后加工板体1上的其他附属结构。也可以先在板体上块101和板体下块102上加工好相应的附属结构，再将板体上块101和板体下块102浇筑或压合在一起。

作为本发明的一种具体实施方式，如图4所示，在板体1的内部设置弱刚性材料区112作为变形部11，光面套管12从弱刚性材料区112上方的板体1中通过。弱刚性材料区112更易于在外界压力作用下变形，使得弱刚性材料区112上方的板体1能够在外界压力下产生更大的形变。板体1的内部弱刚性材料区112可以采用与上述腔槽111类似的方式设置。弱刚性材料区112也可以设置为贯穿板体1的底部，使用刚性稍弱与板体1的材料制成。这样的弱刚性材料区112在提高其上方板体1的形变量的同时，也能够起到相应的支撑作用，保证本发明的称重垫板的支撑刚度。贯穿板体1的底部弱刚性材料区112的设置更为方便。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，称重部件2还包括指示调零装置23。指示调零装置23可以设置在板体1上与重力指示装置22相对的一侧，变形感知装置21与指示调零装置23相连接，并能够通过指示调零装置23调节变形感知装置21的初始压力或者变形量。这样，就能够通过调节指示调零装置23的方式调节重力指示装置22的指示零位，防止因温度改变或长期使用后产生的垫板板体1变形累积造成重力指示装置22存在指示初值，影响称重准确性。

作为本发明的一种具体实施方式，如图2所示，光面套管12嵌套在板体1中横穿板体1两侧的通孔中，光面套管12的两端分别与调节套管13和仪表套管14固定连接。调节套管13带有内螺纹，使用调节螺栓作为指示调零装置23，调节螺栓与调节套管13通过螺纹配合相连接。调节螺栓位于调节套管13内的一端连接有螺栓拉绳圈231，刚性拉绳211的一端固定在螺栓拉绳圈231上。旋转调节螺栓时，能够调整调节螺栓在调节套管13内的旋合深度，以调节刚性拉绳211的初始张力。螺栓拉绳圈231能够相对于调节螺栓转动，避免旋转调节螺栓时导致刚性拉绳的扭转。重力指示装置22使用机械式的重力指示表，如图5所示，该重力指示表包括重力指示针221、回位弹簧222和指针支架223。重力指示针221上设置有指针拉绳圈224和弹簧臂225，重力指示针221通过指针轴226安装在指针支架223上，并能够绕指针轴226相对于指针支架223旋转。指针支架223固定在表壳上，在指针支架223上还可以设置有刻度板，或者在表壳上的相应位置标示刻度，通过重力指示针221所指示的刻度得到板体1上所受的重力。具体的刻度可以根据重力指示针221的旋转角度与板体1所受的重力的对应关系进行标定。指针拉绳圈224和弹簧臂225均设置在重力指示针221上偏离指针轴226的位置，刚性拉绳211的另一端固定在指针拉绳圈224上，当刚性拉绳211上的张力增加时能够牵动重力指示针221转动。回位弹簧222连接在弹簧臂225与指针支架223之间，回位弹簧222的弹力能够形成促使重力指示针221旋转回位的趋势，形成刚性拉绳211的基础张力，并在刚性拉绳211上的张力减小时牵动重力指示针221旋转回位。仪表套管14设有外螺纹，并通过外螺纹与连接螺母227螺纹连接，指针支架223连接在连接螺母227上。连接螺母227能够阻止重力指示表的移动，并改善重力指示表的受力状况。通过连接螺母227，还能够调整重力指示表与仪表套管14之间的相对位置，也能够起到调节重力指示表零位的作用。本实施例的称重垫板采用了纯机械的重量检测方式，不需要使用供电装置和电子器件，使用更加方便，对使用温度等外部环境的要求更低，适用范围更广。

在本发明的一些实施例中，如图6所示，在板体1的内部设置波浪形间隙113作为变形部11。波浪形间隙113的上下表面设置为波浪形咬合曲面，波浪形间隙113的两侧相对位置设置有连通到板体1两侧表面的安装孔，刚性拉绳211穿过安装孔从波浪形间隙113内通过，两端可以分别与安装在安装孔中的指示调零装置23和重力指示装置22相连接。并且，刚性拉绳211与波浪形间隙113上下的波浪形咬合曲面的凸出处相接触。如图7所示，当板体1的上表面受到压力作用时，波浪形间隙113上方的板体1更易于在压力作用下发生形变，波浪形咬合曲面的凸出处对刚性拉绳211形成多点下压，使得刚性拉绳211发生多处变形。这样，在波浪形间隙113上方的板体1产生同样形变的情况下，刚性拉绳211上形成的张力更大，进一步提高了本发明的称重垫板的重力检测灵敏度。需要说明的是，本发明中所说的波浪形，不仅指呈正弦波状的形状，还包括其他凸凹部分交替出现的波形，如三角波形、锯齿波形和梯形波形，甚至是不规则波形。只要上下波形面呈相互咬合状，凸出部位能够对刚性拉绳211形成压力即可。板体1内部波浪形间隙113的设置方式可以采用与上文中腔槽111类似的设置方式。

在本发明的一些实施例中，重力指示装置22可以采用包括张力传感器和数显模块的电子装置，张力传感器与变形感知装置21相连接，能够将板体1承受的重力后发生形变后，在变形感知装置21上形成的张力转化成对应的不同的电信号。数显模块与张力传感器电连接，能够接受张力传感器形成的电信号，对该电信号进行处理后显示出与张力大小对应的板体1所承受的重力。张力传感器的张力检测精度更高，数显模块也具有很高的显示精度，提高了本发明的称重垫板的称重精度。

作为本发明的一种具体实施方式，如图1、图2、图4、图6和图7所示，板体1的上表面设置有支承部15，支承部15设置在板体1的中部，且位于变形部11的上方。支承部15通常设置为板体1上表面的凹陷区，能够提高工程机械支腿的支撑稳定性，防止支腿在板体1上滑动。支承部15还可以设置为板体1的上表面带有防滑纹的区域等。

在本发明的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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，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)

1.一种称重垫板，包括板体(1)和称重部件(2)，其特征在于，所述板体(1)包括变形部(11)，所述称重部件(2)包括变形感知装置(21)和重力指示装置(22)；所述变形感知装置(21)设置在所述变形部(11)区域，以能够感知所述变形部(11)受力产生的形变，所述重力指示装置(22)与所述变形感知装置(21)相连接，以能够根据所述变形部(11)的变形量指示所述板体(1)承受的重力。

2.根据权利要求1所述的称重垫板，其特征在于，所述变形感知装置(21)为设置在所述板体(1)内部的刚性拉绳(211)，所述重力指示装置(22)设置在所述板体(1)的一侧，所述刚性拉绳(211)从所述变形部(11)区域经过，所述刚性拉绳(211)的一端与所述重力指示装置(22)相连接，另一端固定在所述板体(1)与所述重力指示装置(22)相对的一侧。

3.根据权利要求2所述的称重垫板，其特征在于，所述板体(1)内部设置有贯穿所述板体(1)两侧的光面套管(12)，所述光面套管(12)经过所述变形部(11)区域，所述刚性拉绳(211)设置在所述光面套管(12)内。

4.根据权利要求3所述的称重垫板，其特征在于，所述变形部(11)为设置在所述板体(1)内部的腔槽(111)，所述光面套管(12)经过所述腔槽(111)的上方。

5.根据权利要求3所述的称重垫板，其特征在于，所述变形部(11)为设置在所述板体(1)上的弱刚性材料区(112)，所述弱刚性材料区(112)设置在所述光面套管(12)的下方。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的称重垫板，其特征在于，所述称重部件(2)还包括指示调零装置(23)，所述指示调零装置(23)与所述变形感知装置(21)相连接，以能够调节所述重力指示装置(22)的指示零位。

7.根据权利要求6所述的称重垫板，其特征在于，所述光面套管(12)的两端分别连接有调节套管(13)和仪表套管(14)；所述指示调零装置(23)为调节螺栓，所述调节螺栓与所述调节套管(13)螺纹连接，所述调节螺栓位于所述调节套管(13)内的一端设有螺栓拉绳圈(231)，所述刚性拉绳(211)的一端连接在所述螺栓拉绳圈(231)上；所述重力指示装置(22)为重力指示表，所述重力指示表包括重力指示针(221)、回位弹簧(222)和指针支架(223)，所述重力指示针(221)上设置有指针拉绳圈(224)和弹簧臂(225)，所述重力指示针(221)通过指针轴(226)可旋转地安装在所述指针支架(223)上，所述指针拉绳圈(224)与所述刚性拉绳(211)的另一端相连接，所述回位弹簧(222)连接在所述弹簧臂(225)与所述指针支架(223)之间；所述重力支架(223)与所述仪表套管(14)螺纹连接。

8.根据权利要求2所述的称重垫板，其特征在于，所述变形部(11)为设置在所述板体(1)内部的波浪形间隙(113)；所述波浪形间隙(113)的上下表面为波浪形咬合曲面，所述刚性拉绳(211)从所述波浪形间隙(113)内通过，且与所述形咬合曲面的凸出处相接触。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的称重垫板，其特征在于，所述重力指示装置(22)包括张力传感器和数显模块，所述张力传感器与所述变形感知装置(21)相连接，以能够检测所述变形感知装置(21)的张力，所述数显模块与所述张力传感器电连接，以能够根据所述张力传感器检测到的张力显示所述板体(1)所承受的重力。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的称重垫板，其特征在于，所述板体(1)的上表面设置有支承部(15)，所述变形部(11)设置在所述支承部(15)的下方。

Images