CN114991234A - 挖掘机起重臂用快速称重结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及挖掘机起重臂用快速称重结构，包括挖掘机驾驶室、挖掘机发动机箱、转向座、履带制动装置、起重臂、斗杆和铲斗，挖掘机驾驶室和挖掘机发动机箱固定安装在转向座上，转向座转动连接在履带制动装置的上方，起重臂的一端由铰式联接固定于转向座的上端，起重臂的另一端铰接于斗杆的中间支承点处，铲斗的一个支承点铰接在斗杆的下端，铲斗的另一个支承点铰接在推拉杆的一端，斗杆的下部与随动杆铰接，随动杆与推拉杆铰接，起重臂、斗杆和铲斗通过液压系统完成转向功能；该承重结构还包括控制系统、角度测量模组、压力测量模组，角度测量模组和压力测量模组均与控制系统电连接。本发明具有测量快速准确、安装方便等有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及快速承重结构，尤其是涉及一种挖掘机起重臂用快速称重结构，属于挖掘机设备技术领域。
背景技术
挖掘机，又称挖掘机械-excavating machinery-，也称挖土机，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。
挖掘机是工程机械行业使用场合较为广泛的设备之一，常常也用于吊装吊重作业，随着人们对安全作业意识的提高以及国家相关法律法规不断的完善，在使用液压挖掘机过程中，需对液压挖掘机所作业的物料进行称量，一般要分成两步操作，首先用液压挖掘机铲运物料至卡车或地磅等间接称重装置，再利用间接称重装置进行称量，此种称重方式，但是如果称量地点距离装料地点较远或者称重工程量较大，那么上料后需要卡车转运或者液压挖掘机开至较远的距离去称量，这样既浪费了人力，也浪费了财力，而且并不能保证测量精度，目前虽然行业内提供了一些对于挖掘机挖取物质的称重方案，但是相对较为复杂，难以在生产中广泛实施。
发明内容
本发明主要是针对现有技术存在的上述问题，提供一种挖掘机起重臂用快速称重结构。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：
挖掘机起重臂用快速称重结构，包括挖掘机驾驶室、挖掘机发动机箱、转向座、履带制动装置、起重臂、斗杆和铲斗，所述挖掘机驾驶室和挖掘机发动机箱固定安装在转向座上，所述转向座转动连接在履带制动装置的上方，所述起重臂的一端由铰式联接固定于转向座的上端，起重臂的另一端铰接于斗杆的中间支承点处，铲斗的一个支承点铰接在斗杆的下端，铲斗的另一个支承点铰接在推拉杆的一端，斗杆的下部铰接在随动杆的一端，随动杆的另一端与推拉杆的另一端铰接在一起，所述起重臂、斗杆和铲斗通过液压系统完成转向功能；该承重结构还包括控制系统、用于测量起重臂和斗杆角度的角度测量模组、和用于测量液压系统的压力测量模组，所述角度测量模组和压力测量模组均与控制系统电连接。
作为优选，所述液压系统包括第一液压油缸、第二液压油缸和第三液压油缸，所述第一液压油缸的上下端分别铰接在转向座靠近起重臂一侧以及起重臂的中间拐点处，所述第二液压油缸的上下端分别铰接在起重臂的上方和斗杆的端部，所述第三液压油缸的上下端分别铰接在斗杆上方以及随动杆和推拉杆的铰接点处。
作为优选，所述压力测量模组包括第一油压传感器和第二油压传感器，第一油压传感器安装于第一液压油缸的小腔相通油路，第二油压传感器安装于第一液压油缸的大腔相通油路，通过第一油压传感器和第二油压传感器获得第一液压油缸对起重臂的作用力。
作为优选，所述第一油压传感器和第二油压传感器均为CAN信号油压传感器。
作为优选，所述角度测量模组包括第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，所述第一角度传感器安装在起重臂上，所述第二角度传感器安装在斗杆上，所述第三角度传感器安装在铲斗上。
作为优选，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均采用CAN信号角度传感器。
作为优选，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均通过卡座组件进行安装。
作为优选，所述卡座组件包括底座，所述底座的上表面两侧对称安装有支撑板，所述底座的中间设有安装台，所述安装台的顶部设有滑轨，所述滑轨的两端设有挡板，滑轨的中间固定安装有限位台，滑轨上位于限位台的两侧对称设有卡紧座，所述卡紧座的内侧设有安装腔，所述卡紧座的外侧与支撑板之间设有第一压缩弹簧。
作为优选，所述安装腔内滑动连接有卡紧板，所述卡紧板的侧面与安装腔内壁之间设有第二压缩弹簧。
作为优选，所述控制系统还电连接有显示装置和报警装置。
因此，与现有技术相比，本发明具备下述优点：
（1）本发明通过设置的第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，能够将起重臂、斗杆和铲斗转动到相应的位置，再配合第一油压传感器和第二油压传感器检测出第一液压油缸对起重臂的作用力，测量误差较小，而且测量速度快，有利于提高挖掘机工作效率，提供了挖掘机工作的安全保障；
（2）本发明通过设置的卡座组件，能够将角度传感器方便快捷地安装在相应的位置，且拆卸方便，便于检查和维护。
附图说明
图1是本发明中挖掘机的一种结构示意图；
图2是本发明的正视图；
图3是本发明中卡紧组件的结构示意图。
图示说明：1-挖掘机驾驶室，2-挖掘机发动机箱，3-转向座，4-履带制动装置，5-起重臂，6-斗杆，7-铲斗，8-推拉杆，9-随动杆，10-第一液压油缸，11-第二液压油缸，12-第一油压传感器，13-第二油压传感器，14-第一角度传感器，15-第二角度传感器，16-第三角度传感器，17-底座，18-支撑板，19-安装台，20-滑轨，21-挡板，22-限位台，23-卡紧座，24-安装腔，25-第一压缩弹簧，26-卡紧板，27-第二压缩弹簧，28-第三液压油缸。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
如图1、2所示，本发明提供一种技术方案，挖掘机起重臂用快速称重结构，包括挖掘机驾驶室1、挖掘机发动机箱2、转向座3、履带制动装置4、起重臂5、斗杆6和铲斗7，挖掘机驾驶室1和挖掘机发动机箱2固定安装在转向座3上，转向座3转动连接在履带制动装置4的上方，起重臂5的一端由铰式联接固定于转向座3的上端，起重臂5的另一端铰接于斗杆6的中间支承点处，铲斗7的一个支承点铰接在斗杆6的下端，铲斗7的另一个支承点铰接在推拉杆8的一端，斗杆6的下部铰接在随动杆9的一端，随动杆9的另一端与推拉杆8的另一端铰接在一起，所述起重臂5、斗杆6和铲斗7通过液压系统完成转向功能。
该承重结构还包括控制系统、用于测量起重臂5和斗杆6角度的角度测量模组、和用于测量液压系统的压力测量模组、显示装置和报警装置，角度测量模组、压力测量模组、显示装置和报警装置均与控制系统电连接。
上述液压系统由第一液压油缸10、第二液压油缸11和第三液压油缸28组成，第一液压油缸10的上下端分别铰接在转向座3靠近起重臂5一侧以及起重臂5的中间拐点处，第二液压油缸11的上下端分别铰接在起重臂5的上方和斗杆6的端部，第三液压油缸28的上下端分别铰接在斗杆6上方以及随动杆9和推拉杆8的铰接点处。
上述压力测量模组由第一油压传感器12和第二油压传感器13组成，第一油压传感器12安装于第一液压油缸10的小腔相通油路，第二油压传感器13安装于第一液压油缸10的大腔相通油路，通过第一油压传感器12和第二油压传感器13获得第一液压油缸10对起重臂5的作用力，具体的第一油压传感器12和第二油压传感器13通过油路转接块或引压管进行安装，且安装应确保密封，安装时采用密封胶或生料带等辅助用具，保证气密性良好，提高测量精度，减小或避免测量误差。
上述第一油压传感器12和第二油压传感器13均为CAN信号油压传感器，能够将采集到的压力以数字量信号的形式进行传输，从而有效提高信号的抗干扰能力，相比于传统的基于普通线路的总线数据传输，可靠性更高。
通过设置的第一角度传感器14、第二角度传感器15和第三角度传感器16，能够将起重臂5、斗杆6和铲斗7转动到相应的位置，再配合第一油压传感器12和第二油压传感器13检测出第一液压油缸10对起重臂5的作用力，测量误差较小，而且测量速度快，有利于提高挖掘机工作效率，提供了挖掘机工作的安全保障。
上述角度测量模组由第一角度传感器14、第二角度传感器15和第三角度传感器16组成，第一角度传感器14安装在起重臂5上，第二角度传感器15安装在斗杆6上，第三角度传感器16安装在铲斗7上，第一角度传感器14、第二角度传感器15和第三角度传感器16均通过卡座组件进行安装，能够将角度传感器方便快捷地安装在相应的位置，且拆卸方便，便于检查和维护。
上述第一角度传感器14、第二角度传感器15和第三角度传感器16均采用CAN信号角度传感器，能够将采集到的角度信息以数字量信号的形式进行传输，从而有效提高信号的抗干扰能力，相比于传统的基于普通线路的总线数据传输，可靠性更高。
上述卡座组件包括底座17，底座17的底面焊接在起重臂6、斗杆7和铲斗上，底座17的上表面两侧通过螺栓对称安装有支撑板18，底座17的中间设有安装台19，安装台19的顶部设有T型滑轨20，滑轨20的两端设有挡板21，滑轨20的中间固定安装有限位台22，滑轨20上位于限位台22的两侧对称设有卡紧座23，卡紧座23的内侧设有安装腔24，卡紧座23的外侧与支撑板18之间设有第一压缩弹簧25，安装腔24内滑动连接有卡紧板26，卡紧板26的侧面与安装腔24内壁之间设有第二压缩弹簧27，当需要安装角度传感器时，通过人力向两侧滑动卡紧座23，将角度传感器放置在安装腔24内，在第一压缩弹簧25的弹簧力作用下，能够向中间挤压卡紧座23，使两个卡紧座23向中间靠拢，另外在两个卡紧座23向中间滑动的过程中，两个安装腔24内的卡紧板26会挤压角度传感器，并在第二压缩弹簧27的弹簧力作用下，夹紧角度传感器，便于拆卸和安装，且在挖掘机作业过程中第一压缩弹簧25和第二压缩弹簧27起到良好的缓冲作用，避免损坏角度传感器，提高其使用寿命。
控制系统采用单片机作为控制器，显示装置采用7寸工业TFT LCD真彩屏，报警装置采用声光报警器。
本发明提供的挖掘机起重臂用快速称重结构的工作原理：当挖掘机进行自装载时，通过第一液压油缸10、第二液压油缸11和第三液压油缸28操作起重臂5、斗杆6和铲斗7进行装载，装载铲料后通过第三液压油缸28收紧铲斗7，然后操作第二液压油缸11并通过第二角度传感器15的反馈使斗杆6处于竖直方向，然后操作第三液压油缸28并通过第三角度传感器16的反馈使铲斗7的开口处于水平位置，然后操作第一液压油缸10并通过第一角度传感器14的反馈使起重臂5抬起一定角度，本实施例中起重臂5抬起15度，且每次抬起都应处于同一角度，通过第一油压传感器12和第二油压传感器13检测出第一液压油缸10对起重臂5的作用力，并反馈给控制系统并换算出铲斗7内物料的重量。
本发明提供的挖掘机起重臂用快速称重结构，通过设置的第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，能够将起重臂、斗杆和铲斗转动到相应的位置，再配合第一油压传感器和第二油压传感器检测出第一液压油缸对起重臂的作用力，测量误差较小，而且测量速度快，有利于提高挖掘机工作效率，提供了挖掘机工作的安全保障；通过设置的卡座组件，能够将角度传感器方便快捷地安装在相应的位置，且拆卸方便，便于检查和维护。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.挖掘机起重臂用快速称重结构，包括挖掘机驾驶室（1）、挖掘机发动机箱（2）、转向座（3）、履带制动装置（4）、起重臂（5）、斗杆（6）和铲斗（7），其特征在于：所述挖掘机驾驶室（1）和挖掘机发动机箱（2）固定安装在转向座（3）上，所述转向座（3）转动连接在履带制动装置（4）的上方，所述起重臂（5）的一端由铰式联接固定于转向座（3）的上端，起重臂（5）的另一端铰接于斗杆（6）的中间支承点处，铲斗（7）的一个支承点铰接在斗杆（6）的下端，铲斗（7）的另一个支承点铰接在推拉杆（8）的一端，斗杆（6）的下部铰接在随动杆（9）的一端，随动杆（9）的另一端与推拉杆（8）的另一端铰接在一起，所述起重臂（5）、斗杆（6）和铲斗（7）通过液压系统完成转向功能；该承重结构还包括控制系统、用于测量起重臂（5）和斗杆（6）角度的角度测量模组、和用于测量液压系统的压力测量模组，所述角度测量模组和压力测量模组均与控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述液压系统包括第一液压油缸（10）、第二液压油缸（11）和第三液压油缸（28），所述第一液压油缸（10）的上下端分别铰接在转向座（3）靠近起重臂（5）一侧以及起重臂（5）的中间拐点处，所述第二液压油缸（11）的上下端分别铰接在起重臂（5）的上方和斗杆（6）的端部，所述第三液压油缸（28）的上下端分别铰接在斗杆（6）上方以及随动杆（9）和推拉杆（8）的铰接点处。
3.根据权利要求2所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述压力测量模组包括第一油压传感器（12）和第二油压传感器（13），第一油压传感器（12）安装于第一液压油缸（10）的小腔相通油路，第二油压传感器（13）安装于第一液压油缸（10）的大腔相通油路，通过第一油压传感器（12）和第二油压传感器（13）获得第一液压油缸（10）对起重臂（5）的作用力。
4.根据权利要求3所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述第一油压传感器（12）和第二油压传感器（13）均为CAN信号油压传感器。
5.根据权利要求1所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述角度测量模组包括第一角度传感器（14）、第二角度传感器（15）和第三角度传感器（16），所述第一角度传感器（14）安装在起重臂（5）上，所述第二角度传感器（15）安装在斗杆（6）上，所述第三角度传感器（16）安装在铲斗（7）上。
6.根据权利要求5所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述第一角度传感器（14）、第二角度传感器（15）和第三角度传感器（16）均采用CAN信号角度传感器。
7.根据权利要求6所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述第一角度传感器（14）、第二角度传感器（15）和第三角度传感器（16）均通过卡座组件进行安装。
8.根据权利要求7所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述卡座组件包括底座（17），所述底座（17）的上表面两侧对称安装有支撑板（18），所述底座（17）的中间设有安装台（19），所述安装台（19）的顶部设有滑轨（20），所述滑轨（20）的两端设有挡板（21），滑轨（20）的中间固定安装有限位台（22），滑轨（20）上位于限位台（22）的两侧对称设有卡紧座（23），所述卡紧座（23）的内侧设有安装腔（24），所述卡紧座（23）的外侧与支撑板（18）之间设有第一压缩弹簧（25）。
9.根据权利要求8所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述安装腔（24）内滑动连接有卡紧板（26），所述卡紧板（26）的侧面与安装腔（24）内壁之间设有第二压缩弹簧（27）。
10.根据权利要求1所述的挖掘机起重臂用快速称重结构，其特征在于：所述控制系统还电连接有显示装置和报警装置。
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