CN115071539B - 预制梁用车辆运输装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了预制梁用车辆运输装置及其控制方法，属于建筑机械，以解决现有的预制梁运输装置通过人工控制车辆的行进速度，在路况不好的情况下运输预制梁容易出现梁体受力不平衡的问题。本发明的一种预制梁用车辆运输装置，包括：支撑杆组件，车辆沿行驶方向的两侧分别铰接有支撑杆组件，每个支撑杆组件的端部与预制梁连接或抵靠在一起；托盘，可活动设置在车辆上，底托，可活动设置在托盘上，托盘沿车辆行驶方向的两侧横向移动时；两组横向调节组件，分别设于车辆行驶方向的两侧，执行端与托盘连接并可驱动托盘沿车辆行驶方向的两侧横向移动。本发明可在不平坦的路面上自动调节预制梁的倾角，保证运输的安全性。

Description

预制梁用车辆运输装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种预制梁用车辆运输装置及其控制方法。

背景技术

山区及一定跨距过水方案一般采用桥梁形式，桥梁比重较大工程则采用属地预制架设方法，此方法涉及梁体运输。一般情况下，梁体运输要求运梁车慢速行进，保持平衡，保证安全；特殊情况下，如T型梁、路况恶劣、多小半径曲线等情况时，则需采用一定手段保证梁体运输平衡、稳定、安全。

现有预制梁运输只有常规方案，运输固定使用牵引车及炮车，均采用改装可旋转托盘上铺垫木或胶垫，上面放预制梁，预制梁腹板掖角采用丝杠支撑，丝杠底部连接可旋转托盘侧挡板固定耳，外围采用葫芦拉进固定，形成近似刚性整体，保持稳定性。运输过程中需要放慢车辆的行进速度，并根据路况人工控制速度。预制梁运输在常见不良路况如路面平整度不良、横披偏大、转弯半径小等情况下容易出现梁体不平衡。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的预制梁运输装置通过人工控制车辆的行进速度，在路况不好的情况下运输预制梁容易出现梁体受力不平衡的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种预制梁用车辆运输装置，包括：

支撑杆组件，所述车辆沿行驶方向的两侧分别铰接有所述支撑杆组件，每个所述支撑杆组件的端部与所述预制梁连接或抵靠在一起；

托盘，可活动设置在所述车辆上，

底托，可活动设置在所述托盘上，用于承托所述预制梁，所述托盘沿所述车辆行驶方向的两侧横向移动时，所述托盘可调节所述预制梁的倾角；

两组横向调节组件，分别设于所述车辆行驶方向的两侧，所述横向调节组件具有执行端，所述执行端与所述托盘连接并可驱动所述托盘沿所述车辆行驶方向的两侧横向移动；控制器，用于控制横向调节组件上所述执行端的移动距离，以控制所述预制梁的倾角在预设倾角范围内。

根据本发明的一种预制梁用车辆运输装置,控制器根据预制梁的当前倾角，控制横向液压条件组件驱动托盘移动，调节预制梁的倾角在预设倾角范围内。与现有技术相比，可在不平坦的路面上自动调节预制梁的倾角，不仅节省人力，同时使运输的安全性得到提高。

另外，根据本发明的一种预制梁用车辆运输装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述托盘的上表面形成有内凹的圆弧面，所述底托的下表面形成外凸的圆弧面，所述内凹的圆弧面与所述外凸的圆弧面配合，使所述预制梁可沿所述车辆行驶方向的两侧倾斜。

在本发明的一些实施例中，所述预制梁用车辆运输装置还包括倾角检测元件，所述倾角检测元件与所述控制器通讯连接，所述倾角检测元件设置在所述预制梁和/或所述底托上，用于测量所述预制梁的倾度。

在本发明的一些实施例中，所述倾角检测元件包括陀螺仪或角度传感器中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述横向调节组件包括液压驱动部件，所述托盘沿所述车辆行驶方向的两侧分别设有所述液压驱动部件，每个所述液压驱动部件设置在所述车辆上，每个所述液压驱动部件具有所述执行端。

在本发明的一些实施例中，所述液压驱动部件通过液压伺服驱动模块与所述控制器通讯连接，所述液压驱动部件设有用于检测所述执行端行程的行程检测元件，所述行程检测元件与所述控制器通讯连接。

在本发明的一些实施例中，所述支撑杆组件包括螺杆和套管，所述螺杆穿设在所述套管内并与所述套管螺接，所述螺杆端部与所述车辆铰接，所述套管端部与所述预制梁连接或抵靠在一起。

本发明的第二方面提出了一种第一方面所述的预制梁用车辆运输装置的控制方法，包括：

获取所述预制梁的运动状态参数；

根据所述运动状态参数确定所述预制梁的实时倾角；

控制所述预制梁用车辆运输装置的横向调节组件调整所述预制梁的实时倾角，以使所述预制梁的实时倾角小于所述预设倾角。

在本发明的一些实施例中，所述运动状态参数包括所述预制梁的倾角、所述预制梁的速度、横向调节组件的压力、所述预制梁的离心加速度或所述横向调节组件的行程中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述控制所述预制梁用车辆运输装置的横向调节组件调整所述预制梁的实时倾角，以使所述预制梁的实时倾角小于所述预设倾角具体包括：

根据所述预制梁的倾角、所述预制梁的速度、横向调节组件的压力、所述预制梁的离心加速度或所述横向调节组件的行程中的至少一种大于或等于相对应的预设值，控制横向调节组件驱动托盘，以使所述预制梁的倾角小于预设倾角。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了本发明预制梁用车辆运输装置实施例主视图；

图2示意性地示出了本发明预制梁用车辆运输装置实施例俯视图；

图3示意性地示出了本发明预制梁用车辆运输装置控制方法实施例的控制流程图。

附图标记如下：

10、支撑杆组件；20、托盘；30、底托；40、横向调节组件；50、倾角检测元件；60、行程检测元件；70、液压系统；80、车辆；90、预制梁。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

根据本发明的实施方式，提出了一种预制梁用车辆运输装置，如图1和图2所示，包括支撑杆组件10、托盘20、底托30和两组横向调节组件40；其中，在车辆80行驶方向的两侧分别铰接有支撑杆组件10，具体可在车辆80行驶方向的左右两侧设置两组支撑杆组件10，以对预制梁90起到辅助支撑的作用，每个支撑杆组件10的端部与预制梁90连接或抵靠在一起，具体可连接或抵靠在预制梁90的腋角位置；托盘20可活动设置在车辆80上；底托30可活动设置在托盘20上，用于承托预制梁90，托盘20沿车辆80行驶方向的两侧横向移动时，托盘20可调节预制梁90的倾角；两组横向调节组件40分别设于车辆80行驶方向的两侧，横向调节组件40具有执行端，执行端与托盘20连接并可驱动托盘20沿车辆80行驶方向的两侧横向移动；控制器用于控制横向调节组件40上执行端的移动距离，以控制预制梁90的倾角在预设倾角范围内。

在一实施例中，底托30和预制梁90固定连接，以保证托盘20移动时，底托30和预制梁90一起移动，可更加精确地调整预制梁90的倾角。

在一实施例中，车辆80运输装置可运输T型梁，T型梁的腋角朝向车辆80行驶方向的两侧。

可以理解地是，车辆80行驶方向的两侧指的是驾驶员在车辆80驾驶中的左右两侧。

对预制梁90的倾角进行监测，控制器根据预制梁90的倾角与预设倾角进行比对，判断预制梁90的倾角是否超过预设倾角，以判断是否控制横向调节组件40驱动托盘20沿车辆80行驶方向的两侧移动，使预制梁90的倾角处于预设倾角范围内。

在一实施例中，托盘20上表面形成有内凹的圆弧面，底托30下表面形成外凸的圆弧面，内凹的圆弧面与外凸的圆弧面配合，使预制梁90可沿所述车辆80行驶方向的两侧倾斜。通过圆弧面的设置，不仅增加了预制梁90的承载力，同时也便于预制梁90倾角的调节，通过圆弧面的配合可使预制梁90在调节倾角的过程中更加安全可靠。

在一实施例中，预制梁用车辆运输装置还包括倾角检测元件50，倾角检测元件50与控制器通讯连接，倾角检测元件50设置在预制梁90和/或底托30上，用于测量预制梁90的倾度。通过倾角检测元件50，可以对预制梁90运输过程中倾角进行实时动态监测，防止预制梁90倾角过大出现安全事故，当监测到预制梁90的倾角过大并超过预设值时，可通过横向调节组件40对预制梁90的倾角进行修正，使预制梁90的倾角处于合理范围内。具体的，倾角检测元件50包括陀螺仪或角度传感器中的至少种。

为了进一步保证测量的准确性，在一实施例中可以在预制梁90和底托30上可同时增设墙角检测元件对预制梁90的倾角进行检测。

在一实施例中，横向调节组件40包括液压驱动部件，托盘20沿车辆80行驶方向的两侧分别设有液压驱动部件，每个液压驱动部件设置在车辆80上，每个液压驱动部件具有执行端。具体的，液压驱动部件为液压缸或电动液压千斤顶。当左侧的液压驱动部件驱动托盘20向车辆80行驶方向右侧移动时，右侧的液压驱动部件同时也向相同方向移动，使托盘20向车辆80行驶方向右侧移动；同理，当左侧的液压驱动部件驱动托盘20向车辆80行驶方向左侧移动时，右侧的液压驱动部件同时也向相同方向移动，使托盘20向车辆80行驶方向左侧移动，控制器根据预制梁90的倾斜方向，控制横向调节组件40对预制梁90的倾角进行调节。横向调节组件40可通过液压系统70所提供的液压油驱动。

在一实施例中，横向调节组件40可以为气动执行元件。具体可根据预制梁的重量选择使用气动执行元件或液压驱动部件。

在一实施例中，液压驱动部件通过液压伺服驱动模块与控制器通讯连接，液压驱动部件设有用于检测执行端行程的行程检测元件60，行程检测元件60与控制器通讯连接。通过形成检测元件检测液压驱动部件的执行端移动形成，可在调节过程中判断预制梁90的倾角是否达到预设倾角，同时也可通过监测液压驱动部件上执行端的行程是否超过所允许的最大行程，当超过所允许的最大行程，说明预制梁90的倾角过大，需要控制液压驱动部件进行调节以进行修正。具体的，行程检测元件60可以为位移传感器。

在一实施例中，支撑杆组件10包括螺杆和套管，螺杆穿设在套管内并与套管螺接，螺杆端部与车辆80铰接，套管端部与预制梁90连接或抵靠在一起。支撑杆组件10为可伸缩调节的杆件，可根据预制梁90的高度，将支撑杆组件10端部与预制梁90腋角连接或抵靠在预制梁90的腋角位置，以便于安装。

根据本发明的实施方式，如图3所示，提出了一种上述预制梁90用车辆80运输装置的控制方法，具体可包括S1-S3步骤:

S1、获取所述预制梁90的运动状态参数。

运动状态参数包括预制梁90的倾角、预制梁90的速度、横向调节组件40的压力、预制梁90的离心加速度或横向调节组件40的行程中的至少一种。

在一些实施例中，可在预制梁90和底托30上设置倾角检测元件50、速度传感器、加速度传感器，在横向调节组件40的液压系统70设置压力传感器，对液压系统70的管路压力进行检测，在液压调节组件设置行程检测元件60对其执行端的行程进行检测。

S2、根据所述运动状态参数确定预制梁的实时倾角。

具体可根据预制梁90的倾角、预制梁90的速度、横向调节组件40的压力、预制梁90的离心加速度或横向调节组件40的行程确定预制梁的实时倾角。

S3、控制预制梁用车辆运输装置的横向调节组件调整预制梁的实时倾角，以使预制梁的实时倾角小于预设倾角。

具体的，可根据预制梁90的倾角、预制梁90的速度、横向调节组件40的压力、预制梁90的离心加速度或横向调节组件40的行程大于或等于相对应的预设值，控制横向调节组件40驱动托盘20，以使预制梁90的倾角小于预设倾角。

在一实施例中，预设倾角可以为3°-5°之间的任意数值。

根据控制器判断出当前预制梁90的倾角小于预设倾角，则无需调节，维持当前预制梁90的状态。

根据控制器判断出当前倾角大于或等于预设倾角，则控制横向调节组件40驱动托盘20移动，以减小预制梁90的倾角。

控制器可根据倾角检测元件50所测量的倾角直接确定当前预制梁90的倾角，也可以通过获取预制梁90其它的运动参数间接确定预制梁90的的倾角。例如，可通过预制梁90的速度和离心加速度并结合车辆80的转弯半径计算预制梁90所需的向心力大小，也可以根据横向调节组件40的压力确定预制梁90在车辆80行驶过程中的受力情况，并分析出预制梁90的倾角(预制梁90在不同的压力下倾角不同)，还可以通过横向调节组件40的行程确定预制梁90的倾角。

为便于横向调节组件40调节，可以设置两个推力区间，第一推力区间[F1,F2]，第二推力区间[F3,F4]，F3大于或等于F2，当前倾角位于第一倾角预设区间且超过预设倾角时，可控制横向调节组件40的推力在第一推力区间调节托盘20移动；当前倾角位于第二倾角预设区间且超过预设倾角时，可控制横向调节组件40的推力在第二推力区间调节托盘20移动，其中，第二倾角预设区间的下线值大于或等于第一倾角预设区间的上限值。当当前预制梁90倾角超过第二倾角预设区间的上限值时，可报警停车。

在一实施例中，第一倾角预设区间的下限值为3°，上限值为5°，第二倾角预设区间的下限值为5°，上限值为10°。

在一实施例中，也可根据横向调节组件40的系统压力及预制梁90的离心加速度判断预制梁90是否需要调节，即当横向调节组件40的系统压力及预制梁90的离心加速度任意一者超过对应的预设值，则控制横向调节组件40的系统以第一推力输出，其中第一推力大于所述系统压力。例如，横向调节组件40的系统压力的预设值为26.7kN，预制梁90的离心加速度的预设值为1.54m/s2，第一推力为27kN。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种预制梁用车辆运输装置，其特征在于，包括：

支撑杆组件，所述车辆沿行驶方向的两侧分别铰接有所述支撑杆组件，每个所述支撑杆组件的端部与所述预制梁连接或抵靠在一起；

托盘，可活动设置在所述车辆上，所述托盘的上表面形成有内凹的圆弧面；

底托，可活动设置在所述托盘上，用于承托所述预制梁，所述底托的下表面形成外凸的圆弧面，所述内凹的圆弧面与所述外凸的圆弧面配合，使所述预制梁可沿所述车辆行驶方向的两侧倾斜，所述托盘沿所述车辆行驶方向的两侧横向移动时，所述托盘可调节所述预制梁的倾角；

两组横向调节组件，分别设于所述车辆行驶方向的两侧，所述横向调节组件具有执行端，所述执行端与所述托盘连接并可驱动所述托盘沿所述车辆行驶方向的两侧横向移动；

控制器，用于控制横向调节组件上所述执行端的移动距离，以控制所述预制梁的倾角在预设倾角范围内。

2.根据权利要求1所述的预制梁用车辆运输装置，其特征在于，所述预制梁用车辆运输装置还包括倾角检测元件，所述倾角检测元件与所述控制器通讯连接，所述倾角检测元件设置在所述预制梁和/或所述底托上，用于测量所述预制梁的倾度。

3.根据权利要求2所述的预制梁用车辆运输装置，其特征在于，所述倾角检测元件包括陀螺仪或角度传感器中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的预制梁用车辆运输装置，其特征在于，所述横向调节组件包括液压驱动部件，所述托盘沿所述车辆行驶方向的两侧分别设有所述液压驱动部件，每个所述液压驱动部件设置在所述车辆上，每个所述液压驱动部件具有所述执行端。

5.根据权利要求4所述的预制梁用车辆运输装置，其特征在于，所述液压驱动部件通过液压伺服驱动模块与所述控制器通讯连接，所述液压驱动部件设有用于检测所述执行端行程的行程检测元件，所述行程检测元件与所述控制器通讯连接。

6.根据权利要求1所述的预制梁用车辆运输装置，其特征在于，所述支撑杆组件包括螺杆和套管，所述螺杆穿设在所述套管内并与所述套管螺接，所述螺杆端部与所述车辆铰接，所述套管端部与所述预制梁连接或抵靠在一起。

7.一种预制梁用车辆运输装置的控制方法，其特征在于，所述预制梁用车辆运输装置为根据权利要求1-6中任意一项所述的预制梁用车辆运输装置，所述控制方法包括：

获取所述预制梁的运动状态参数；

根据所述运动状态参数确定所述预制梁的实时倾角；

控制所述预制梁用车辆运输装置的横向调节组件调整所述预制梁的实时倾角，以使所述预制梁的实时倾角小于所述预设倾角。

8.根据权利要求7所述的预制梁用车辆运输装置的控制方法，其特征在于，所述运动状态参数包括所述预制梁的倾角、所述预制梁的速度、横向调节组件的压力、所述预制梁的离心加速度或所述横向调节组件的行程中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的预制梁用车辆运输装置的控制方法，其特征在于，所述控制所述预制梁用车辆运输装置的横向调节组件调整所述预制梁的实时倾角，以使所述预制梁的实时倾角小于所述预设倾角具体包括：

根据所述预制梁的倾角、所述预制梁的速度、横向调节组件的压力、所述预制梁的离心加速度或所述横向调节组件的行程中的至少一种大于或等于相对应的预设值，控制横向调节组件驱动托盘，以使所述预制梁的倾角小于预设倾角。