CN202245847U - 一种配重装置及工程机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种工程机械的配重装置，包括配重、连接架、传感器、控制器和配重支架，所述连接架连接所述配重和所述配重支架，所述传感器位于所述配重支架上并与所述控制器电连接；还包括变幅装置，所述变幅装置连接所述控制器；所述配重与所述连接架通过铰接轴连接，所述变幅装置能够在所述控制器的控制下使所述配重绕所述铰接轴转动。工程机械作业时，位于所述配重支架上的所述传感器将其受力信息传递给所述控制器，所述控制器计算出所述配重需要旋转的角度并将指令发送给所述变幅装置，在所述变幅装置的控制下所述配重根据待配重结构需要实时调整角度，使所述工程机械保持力矩平衡。本实用新型公开了一种工程机械，包括上述配重装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于工程机械的配重装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述配重装置的工程机械。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展，市场对于工程机械的应用越来越广。随着市场的需求，工程机械正朝着大型化的趋势发展，吨位正在不断的提高。
工程机械在工作时，其作业机构通常需要承受较大的力，使得其支撑位置受到较大的力矩，所述支撑位置需要具有足够的稳定性。为了保证支撑位置的稳定性，保证工程机械作业过程中所述支撑位置不发生倾斜，通常设置一个配重装置来平衡所述作业机构产生的力矩。所述配重装置的重量和力臂通常根据待配重结构的工作内容和需要设置，即由作业机构的工况决定。
目前工程机械领域的配重装置主要分为两种结构：
一、静态的配重平衡装置：该类配重装置的安装位置与重量均是一相对合理的定值，在工程机械工作时，该配重装置对所述工程机械的支撑位置产生恒定的力矩，平衡所述工程机械的作业机构产生的力矩，使所述支撑位置的合力矩较小。
二、动态的配重平衡装置：该类型配重装置能根据工程机械支撑位置实时的受力状态，自动调整配重装置的重心相对于所述支撑位置的距离，使所述支撑位置的合力矩最小。
随着市场需要和工程机械自身发展，动态的配重平衡装置正被广泛的应用。请参考图1，图1为一种典型的动态配重装置的示意图。
专利CN201010191004公开了一种动态平衡建筑塔式起重机，包括压重01、塔架02、配重03、支点04、起吊电机011、钢丝绳09和可移动配重，所述可移动配重包括控制器05、配重电机06、移动轨道07、压重滑轮08和压力传感器010；压力传感器010安装在压重01的吊点上，压力传感器010连接控制器05，控制器05连接配重电机06，配重电机06驱动压重滑轮08在移动轨道07上移动。
所述压重01吊点的所述压力传感器010将收到的起吊信息传回所述控制器05，所述控制器05计算出为了平衡吊臂，所述配重03需要移动的距离并发出移动指令，移动后的所述配重03使所述吊臂保持平衡。当所述压重01改变时所述控制器05重新计算并改变指令，所述配重03移动使吊臂继续保持平衡。
上述动态配重平衡装置中，所述配重在所述压重滑轮08和所述移动轨道07的配合下移动，当所述配重03移动了相关的指令后，由于所述配重03自身具有较大的惯性，将会有一段刹车距离，使得所述配重03在所述移动轨道07上的准确位置无法精确控制，进而使得所述配重的平衡力矩不够准确。
并且该动态配重平衡装置，需要配重滑轮，滑轮轨道，牵引装置等结构较为复杂构件。所述滑轮轨道占有较大的空间，不利于工程机械在工作过程中避开周围的障碍物。
因此，如何解决配重装置不能使工程机械作业过程中所受的力矩始终平衡，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种工程机械的配重装置，该配重装置能够始终保持工程机械作业过程中的力矩平衡。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述配重装置的工程机械。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种工程机械的配重装置，包括配重、连接架、传感器、控制器和配重支架，所述连接架连接所述配重和所述配重支架，所述传感器位于所述配重支架上并与所述控制器电连接；还包括变幅装置，所述变幅装置连接所述控制器；所述配重与所述连接架通过铰接轴连接，所述变幅装置能够在所述控制器的控制下使所述配重绕所述铰接轴转动。
优选地，所述变幅装置包括液压缸，所述液压缸的伸缩端与所述配重的自由端铰接，所述液压缸根部与所述连接架或所述配重支架铰接。
优选地，所述变幅装置包括电动缸，所述电动缸的伸缩端与所述配重的自由端铰接，所述电动缸根部与所述连接架或所述配重支架铰接。
优选地，所述变幅装置包括卷扬以及卷绕于该卷扬外侧的拉绳，所述卷扬固定在所述连接架或所述配重支架上，所述拉绳与所述配重的自由端固定连接。
优选地，所述连接架包括拉杆、支架和支撑架；所述支撑架固定在所述配重支架上；所述支架一端连接所述配重，另一端连接所述支撑架或所述配重支架；所述拉杆连接所述支撑架与所述支架连接所述配重的一端。
优选地，还包括固定配重，所述固定配重固定在所述连接架上。
本实用新型还提供了一种工程机械，包括作业机构和与所述作业机构相连接的配重装置，所述配重装置为上述任一项所述的配重装置。
优选地，所述工程机械具体为布料杆或起重机。
本实用新型提供了一种工程机械的配重装置，包括配重、连接架、传感器、控制器和配重支架，所述连接架连接所述配重和所述配重支架，所述传感器位于所述配重支架上并与所述控制器电连接；还包括变幅装置，所述变幅装置连接所述控制器；所述配重与所述连接架通过铰接轴连接，所述变幅装置能够在所述控制器的控制下使所述配重绕所述铰接轴转动。
工程机械作业时，所述传感器将所述配重支架的受力信息传递给所述控制器，所述控制器得出所述配重支架所受的力矩，计算出所述配重旋转的角度并将指令发送给所述变幅装置，所述变幅装置带动所述配重转动，改变所述配重的重心到所述配重支架的力臂，进而改变所述配重对所述配重支架的力矩，并使所述配重支架所受的力矩保持平衡。
所述配重可以根据待配重结构的需要实时整角度，使所述工程机械始终保持力矩平衡，不会发生倾斜。
在一种具体的实施方式中，所述变幅装置包括液压缸，所述液压缸的伸缩端与所述配重的自由端铰接，所述液压缸根部与所述连接架或所述配重支架铰接。
所述控制器控制所述液压缸的伸缩，所述液压缸伸缩时带动所述配重在所述配重支架与所述连接架形成的平面内转动，改变所述配重对所述配重支架的力矩，使工程机械所受的力矩保持平衡。
另一具体的实施方式中，所述变幅装置包括电动缸，所述电动缸的伸缩端与所述配重的自由端铰接，所述电动缸根部与所述连接架或所述配重支架铰接。
所述控制器控制所述电动缸的伸缩，和上述实施例相似，所述电动缸伸缩时将带动所述配重在所述配重支架与所述连接架形成的平面内转动，使所述配重对所述配重支架的力矩发生改变，进而使工程机械所受的力矩保持平衡。
在另一种具体的实施方式中，所述变幅装置包括卷扬以及卷绕于该卷扬外侧的拉绳，所述卷扬固定在所述连接架或所述配重支架上，所述拉绳与所述配重的自由端固定连接。
所述控制器控制所述卷扬改变所述拉绳的长度，所述拉绳与所述配重的自由端固定，随着所述拉绳长度的改变，所述配重将在所述配重支架与所述连接架形成的平面内转动，改变所述配重对所述配重支架的力矩，使工程机械所受的力矩保持平衡。
另一种具体的实施方式中，还包括固定配重，所述固定配重固定在所述连接架上。
根据所述待配重结构具体工况的需要，可以在所述连接架上设置固定配重，则所述配重装置由所述配重和所述固定配重组成，可以减轻所述配重的质量，两部分相互配合使得所述配重装置能更可靠更高效的平衡所述工程机械所受的力矩。
本实用新型还提供了一种工程机械，包括上述配重装置，所述工程机械在作用过程中可以始终保持力矩平衡。
附图说明
图1为一种典型的动态配重装置的示意图；
图2为本实用新型所提供的配重装置一种具体实施方式示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种工程机械的配重装置，该配重装置能够始终保持工程机械作业过程中的力矩平衡。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述配重装置的工程机械。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图2，图2为本实用新型所提供的配重装置一种具体实施方式示意图。
在一种具体的实施方式中，本实用新型提供了一种工程机械的配重装置，包括配重1、连接架3、传感器4、控制器5和配重支架7，所述连接架3连接所述配重1和所述配重支架7，所述传感器4位于所述配重支架7上并与所述控制器5电连接；还包括变幅装置2，所述变幅装置2连接所述控制器5；所述配重1与所述连接架3通过铰接轴连接，所述变幅装置2能够在所述控制器5的控制下使所述配重1绕所述铰接轴转动。
所述工程机械的待配重结构6对所述配重支架7产生一定的力矩，为了使所述工程机械能正常工作，不发生倾覆现象，需要由配重装置来平衡此力矩。
工程机械作业时，位于所述配重支架7上的所述传感器4将所述配重支架7的受力信息传递给所述控制器5，所述控制器5得出所述配重支架7所受的力矩，计算出为了使所述配重支架7平衡所述配重1需要旋转的角度，并将控制指令发送给所述变幅装置2，所述变幅装置2将促使所述配重1转动，改变了所述配重1的重心到所述配重支架7的距离，即改变了所述配重1的力臂，进而改变所述配重1对所述配重支架7的力矩，并使所述配重支架7所受的力矩保持平衡。
所述控制器5可以控制所述配重1根据所述待配重结构6具体工作情况的需要实时调整角度，使所述工程机械始终保持力矩平衡，不会发生倾斜。
所述待配重结构6可以直接连接所述配重支架7，也可以直接连接所述连接架3，直接连接所述连接架3时，所述连接架3安装在所述配重支架7上并且另一端连接所述配重1。
所述传感器4可以为力的传感器，也可以为力矩传感器。当所述传感器4为力的传感器时，所述控制器5得到所述传感器4传来的受力信息后计算得出所述配重支架7所受的力矩；当所述传感器4为力矩传感器时，可以直接将所述配重支架7所受的力矩传递给所述控制器5。
当然，所述传感器4不仅仅局限于上述的几种情况，可以将所述配重支架7的受力信息传递给所述控制器5，所述控制器5可以利用所述受力信息得出所述配重支架7所受的力矩，可以得出所述受力信息的其他形式的传感器也是可以的。
另在一种具体的实施方式中，所述变幅装置2包括液压缸，所述液压缸的伸缩端与所述配重1的自由端铰接，所述液压缸根部与所述连接架3或所述配重支架7铰接。
所述控制器5控制所述液压缸的伸缩，所述液压缸伸缩时带动所述配重1在所述配重支架7与所述连接架3形成的平面内转动，改变所述配重1的中心到所述配重支架7的距离，进而改变了所述配重1对所述配重支架7的力矩，使工程机械所受的力矩保持平衡。
所述液压缸伸缩后的长度和所述液压缸的伸缩端和根部分别到所述配重1的铰接点的距离，三者的长度可以确定所述配重1与水平面的夹角，进而可以确定所述配重1的力臂，此计算过程均由所述控制器5完成。
所述液压缸的安装方式不仅局限于上述情况，所述液压缸的根部与所述配重1的自由端铰接，所述液压缸伸缩端与所述连接架3或所述配重支架7铰接也可以应用在本实用新型中。
在另一具体的实施方式中，所述变幅装置2包括电动缸，所述电动缸的伸缩端与所述配重1的自由端铰接，所述电动缸根部与所述连接架3或所述配重支架7铰接。
所述控制器5控制所述电动缸的伸缩，和上述实施例相似，所述电动缸伸缩时将带动所述配重1在所述配重支架7与所述连接架3形成的平面内转动，改变所述配重1对所述配重支架7的力矩，进而平衡工程机械所受的力矩。
与上一实施例相似，所述电动缸的安装方式不仅局限于上述情况，所述电动缸根部与所述配重1的自由端铰接，所述电动缸伸缩端与所述连接架3或所述配重支架7铰接也是可以的。
另一种具体的实施方式中，所述变幅装置2包括卷扬以及卷绕于该卷扬外侧的拉绳，所述卷扬固定在所述连接架3或所述配重支架7上，所述拉绳与所述配重1的自由端固定连接。
所述控制器5控制所述卷扬改变所述拉绳的长度，所述拉绳与所述配重1的自由端固定，随着所述拉绳长度的改变，所述配重1将在所述配重支架7与所述连接架3形成的平面内转动，改变所述配重1的重心到所述配重支架7的距离，进而改变所述配重1对所述配重支架7的力矩，平衡所述工程机械所受的力矩。
在另一种具体的实施方式中，所述连接架3包括拉杆31、支架32和支撑架33；所述支撑架33固定在所述配重支架7上；所述支架32一端连接所述配重1，另一端连接所述支撑架33或所述配重支架7；所述拉杆31连接所述支撑架7与所述支架32连接所述配重1的一端。
所述支撑架33连接所述待配重结构6，所述配重1通过所述支架32连接在所述配重支架7上，此时也可以实现所述配重支架7的力矩平衡。所述拉杆31可以缓解所述支架32和所述支撑架33所受的力，对所述支架32和所述支撑架33起到加强的作用。
另一种具体的实施方式中，还包括固定配重8，所述固定配重8固定在所述连接架3上。
根据所述待配重结构6具体工况的需要，可以在所述连接架3上设置固定配重8，则所述配重装置由所述配重1和所述固定配重8组成，可以减轻所述配重1的质量，两部分相互配合使得所述配重装置能更可靠更高效平衡工程机械所受的力矩。
除了上述配重装置，本实用新型还提供一种包括上述配重装置的工程机械，该工程机械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
具体的，所述工程机械为布料杆或起重机。
以上对本实用新型所提供的工程机械及配重装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种工程机械的配重装置，包括配重(1)、连接架(3)、传感器(4)、控制器(5)和配重支架(7)，所述连接架(3)连接所述配重(1)和所述配重支架(7)，所述传感器(4)位于所述配重支架(7)上并与所述控制器(5)电连接；其特征在于，还包括变幅装置(2)，所述变幅装置(2)连接所述控制器(5)；所述配重(1)与所述连接架(3)通过铰接轴连接，所述变幅装置(2)能够在所述控制器(5)的控制下使所述配重(1)绕所述铰接轴转动。
2.如权利要求1所述的配重装置，其特征在于，所述变幅装置(2)包括液压缸，所述液压缸的伸缩端与所述配重(1)的自由端铰接，所述液压缸根部与所述连接架(3)或所述配重支架(7)铰接。
3.如权利要求1所述的配重装置，其特征在于，所述变幅装置(2)包括电动缸，所述电动缸的伸缩端与所述配重(1)的自由端铰接，所述电动缸根部与所述连接架(3)或所述配重支架(7)铰接。
4.如权利要求1所述的配重装置，其特征在于，所述变幅装置(2)包括卷扬以及卷绕于该卷扬外侧的拉绳，所述卷扬固定在所述连接架(3)或所述配重支架(7)上，所述拉绳与所述配重(1)的自由端固定连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的配重装置，其特征在于，所述连接架(3)包括拉杆(31)、支架(32)和支撑架(33)；所述支撑架(33)固定在所述配重支架(7)上；所述支架(32)一端连接所述配重(1)，另一端连接所述支撑架(33)或所述配重支架(7)；所述拉杆(31)连接所述支撑架(7)与所述支架(32)连接所述配重(1)的一端。
6.如权利要求5所述的配重装置，其特征在于，还包括固定配重(8)，所述固定配重(8)固定在所述连接架(3)上。
7.一种工程机械，包括作业机构和与所述作业机构相连接的配重装置，其特征在于，所述配重装置为上述1至6任一项所述的配重装置。
8.如权利要求7所述的工程机械，其特征在于，具体为布料杆或起重机。
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