CN202641661U - 防倾翻装置和工程机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种防倾翻装置，包括壳体、活塞、及与所述活塞连接的触发部件、弹性元件和应急处理单元，其中：所述活塞将所述壳体的内部空间分隔成第一腔室和第二腔室，所述壳体上设置有介质输入口，所述第一腔室通过所述介质输入口与所述工程机械的支撑油缸连通；所述弹性元件设置在所述第二腔室内，且所述弹性元件的两端分别连接至所述活塞和所述壳体，所述触发部件与所述应急处理单元连接。相应地，本实用新型还提供了一种包括该种防倾翻装置的工程机械。本实用新型所提供的防倾翻装置可以可靠地检测工程机械是否倾斜并根据具体情况发出警报或执行防倾翻动作等，而且通过选择不同表面积的活塞、不同弹性系数的弹性元件、设置不同的触发条件等可以实现分级预警，原理简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械的防倾翻技术领域，更具体而言，涉及一种防倾翻装置和一种工程机械。
背景技术
目前，很多工程机械在施工过程中需要利用支撑油缸将整机支撑起来，比如混凝土泵车和起重机等。在施工过程中，因施工场地、具体操作等因素，这类工程机械都存在一定的倾翻的风险。一旦倾翻，将引发严重的安全事故。因此，提出一种可靠的防倾翻装置，防止工程机械在施工过程中倾翻是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种可靠的防倾翻装置，能够防止工程机械在施工过程中倾翻。
有鉴于此，本实用新型提供了一种防倾翻装置，用于防止工程机械的倾翻，包括壳体、活塞、及与所述活塞连接的触发部件、弹性元件和应急处理单元，其中：所述活塞将所述壳体的内部空间分隔成第一腔室和第二腔室，所述壳体上设置有介质输入口，所述第一腔室通过所述介质输入口与所述工程机械的支撑油缸连通；所述弹性元件设置在所述第二腔室内，且所述弹性元件的两端分别连接至所述活塞和所述壳体，所述触发部件与所述应急处理单元连接，所述应急处理单元能够在所述触发部件的触发下发出警报和/或控制所述工程机械执行防止倾翻的动作。
优选地，所述的防倾翻装置包括多个所述壳体，以及与每个所述壳体对应设置的所述活塞、所述触发部件和所述弹性元件。
优选地，多个所述壳体体积大小各异，其中小体积的壳体设置在大体积的壳体内部。
优选地，多个所述壳体均为中空的圆柱体，所述弹性元件为弹簧，小体积壳体套设在大体积壳体对应的弹簧内且穿过大体积壳体对应的活塞。
优选地，多个所述第一腔室均通过最外侧壳体的所述介质输入口与所述工程机械的支撑油缸连通。
优选地，所述触发部件为触发杆，所述触发杆的一端穿过所述壳体连接至所述活塞，另一端连接至所述应急处理单元。
优选地，所述的防倾翻装置还包括挡块，所述挡块设置在所述第一腔室内壁上的预定位置，用于限制所述活塞的位置。
优选地，所述壳体对应于第二腔室的部分设置有开口，使所述第二腔室与外界连通。
本实用新型还提供了一种工程机械，包括上述技术方案中任一项所述的防倾翻装置。
还可以将本实用新型提供的防倾翻装置应用于其他的工程机械当中，在此无法穷举，不再赘述。但其应用均应在本实用新型的保护范围之内。
综上，本实用新型所提供的防倾翻装置，可以可靠地检测工程机械是否倾斜并根据具体情况发出警报或执行防倾翻动作等，而且通过选择不同表面积的活塞、不同弹性系数的弹性元件、设置不同的触发条件等可以实现分级预警，其原理简单，成本低，易于实现。
附图说明
图1是根据本实用新型第一实施例的防倾翻装置的剖视示意图；
图2是根据本实用新型第二实施例的防倾翻装置的剖视示意图；
图3是根据本实用新型第三实施例的防倾翻装置的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本实用新型的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施。因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本实用新型第一实施例的防倾翻装置的剖视示意图。
如图1所示，本实施例中的防倾翻装置，用于防止工程机械的倾翻，包括壳体4、活塞2、及与活塞连接的触发部件、弹性元件1和应急处理单元8，其中：活塞2将壳体4的内部空间分隔成第一腔室5和第二腔室10，壳体4上设置有介质输入口6，第一腔室5通过介质输入口6与工程机械的支撑油缸连通；弹性元件1设置在第二腔室10内，且弹性元件1的两端分别连接至活塞2和壳体4，触发部件与应急处理单元8连接，应急处理单元8能够在触发部件的触发下发出警报和/或控制工程机械执行防止倾翻的动作。
在该技术方案中，将第一腔室5与工程机械的支撑油缸连通，在工程机械发生倾斜而产生倾翻隐患时，使支撑油缸内的压强减小，此时弹性元件1和第一腔室5对活塞2的压力不再相同，压力差驱动活塞2发生移位，当活塞2移位到某个预设的值时，即支撑油缸内的压强减小到了某个预设的值，此时满足了应急处理单元一定的触发条件，则应急处理单元8在触发部件的触发下发出警报和/或控制工程机械执行防止倾翻的动作。
其中，所述的触发部件判断是否达到触发条件的方式可以有多种，例如在第二腔室10内内置红外传感器判断活塞2的位置，当活塞2移动到预定的位置时，向应急处理单元8发送触发信号；或者也可以是其它的判断活塞2位置的方式，在现有相关技术中有很多，不再一一列举。
而本实施例中，触发部件选用触发杆3的一端穿过壳体4连接至活塞2，另一端连接至应急处理单元8，在活塞2移位时带动触发杆3移动，其结构简单，成本低。
进一步，防倾翻装置还包括挡块7，挡块7设置在第一腔室5内壁上的预定位置，挡块7可以限制活塞2的滑动范围，防止活塞2滑出预定的位置。
为了实现分级预警，使应急处理单元8不同的触发条件对应第一腔室10内介质的不同的压强值。
例如在活塞2位于不同的预设位置时带动触发杆3移动至相应的位置，每个预设的位置均对应不同的触发条件，从而实现分级预警。
例如，在第一腔室5内的压强家小至支撑油缸内的额定压强的95％时，活塞2两侧的压力差驱动活塞2移位至相应的位置，使两侧的压力平衡，此时活塞2带动触发杆3发生了移动，满足第一级触发条件，应急处理单元8发出警报；
在第一腔室5内的压强家小至支撑油缸内的额定压强的90％时，活塞2两侧的压力差驱动活塞2再次移位至相应的位置，使两侧的压力平衡，此时活塞2带动触发杆3再次移动，满足第二级触发条件，应急处理单元8发出更急促更频繁的警报；
在第一腔室5内的压强家小至支撑油缸内的额定压强的80％时，活塞2两侧的压力差驱动活塞2再次移位至相应的位置，使两侧的压力平衡，此时活塞2带动触发杆3再次移动，满足第三级触发条件，应急处理单元8发出更为急促以及更为频繁的警报，同时执行相应的防倾翻动作，例如强制停止工程机械作业等。
优选地，第二腔室10的内壁或底部设置有开口13，使第二腔室10与外界连通，这样可以防止活塞2移动时第二腔室10内的气压发生变化对活塞2两侧的压力差造成影响，避免因此而造成触发条件判断不准确。
图2是根据本实用新型第二实施例的防倾翻装置的剖视示意图。
在一种具体实施例中，如图2所示，防倾翻装置包括多个壳体4，以及与每个壳体4对应设置的活塞2、触发部件和弹性元件1。
在第一腔室5内的介质压强在达到预设值时，与其中一个弹性元件1对相应的活塞2的压力差驱动该活塞2达到触发部件的不同的触发条件，每个弹性元件1对应的预设值均不相同。通过该技术方案同样可以实现分级预警，具体而言，可以采用不同弹性系数的弹性元件，或设置不同的位移对应不同的触发条件，或采用不同面积的活塞等。
如图2所示，多个壳体4的排列方式可以为：多个壳体4体积大小各异，其中小体积的壳体设置在大体积的壳体内部，结构紧凑。
在一种具体实施方式中，多个壳体4均为中空的圆柱体，弹性元件1为弹簧，小体积壳体套设在大体积壳体对应的弹簧内且穿过大体积壳体对应的活塞。采用圆柱体结构，形状规则而且与弹簧形状相似，可以在容纳弹簧的同时减小空间占用。
进一步，多个第一腔室10均通过最外侧壳体的介质输入口6与工程机械的支撑油缸连通，可以减少管路的布置，而都通过一个通道连接至支撑油缸。
在一种具体实施例中，防倾翻装置包括三个弹簧，即图中所示的第一弹簧101、第二弹簧102和第三弹簧103。第一弹簧101、第二弹簧102以及第三弹簧103的上端分别固定连接在第一活塞201、第二活塞202和第三活塞203的下方，第一活塞201、第二活塞202以及第三活塞203分别通过第一触发杆301、第二触发杆302和第三触发杆303连接至应急处理单元8。
在支撑油缸正常的工作状态下，支撑油缸中的油路锁死，由于静态液体中的压强处处相等，所以此时支撑油缸和第一腔室5内的油压相等，记为p0。而第一活塞201、第二活塞202和第三活塞203所受的液压油的压力F1、F2以及F3分别与第一弹簧101、第二弹簧102以及第三弹簧103的张力k1x1、k2x2、k3x3对应相等。其中，k1、k2和k3分别为三个弹簧的弹性系数，x1、x2和x3分别为三个弹簧的压缩位移。即：
F1＝p0S1＝k1x1
F2＝p0S2＝k2x2
F3＝p0S3＝k3x3。
其中，S1、S2、S3分别为三个活塞的横截面积。
当工程机械倾斜时，支撑油缸内的油压p0减小，所以F1、F2和F3随之减小，变得分别小于三个弹簧的弹力，于是三个弹簧均开始伸长并推动活塞2向上滑动，活塞2带动触发杆3向上移动，当触发杆3向上移动到一定的位置时，达到应急处理单元8的触发条件，应急处理单元8启动发出报警。
由于F＝pS＝kx，所以当带有液压支腿的机装置倾斜时，弹簧2压缩位移x的变化量Δx与油压变化量Δp之间的关系为：Δx＝ΔpS/k。
因此，当三个弹簧的弹性系数相等时，Δp又相同，Δx便由三个活塞3的横截面积S1、S2、S3决定，所以可以通过对S1、S2、S3的设计，实现对各个触发杆移动位移的控制，然后通过对应急处理单元8的设置，可以实现针对液压支腿不同的倾斜程度，即不同的Δp，分别设置不同的触发条件，实现分级预警。
另外，三个弹簧1的弹性系数可以不同，这样可以由更多的设置方式和更多的变化形式，只要在应急处理单元8处设计合适触发条件，同样可以实现上述目的。
例如，可以使S1、S2、S3的大小与油缸上油腔的作用面积之间的关系为：
S1/S0＝0.2～0.3
S2/S0＝0.1～0.2
S3/S0＝0.05～0.1
然后对应急处理单元8相应于触发条件做相应的设置，例如触发杆3的位移达到某个阈值，当工程机械倾斜时，随着油压p0的减小，第一弹簧101、第二弹簧102、第三弹簧103所连接的第一触发杆301、第二触发杆302以及第三触发杆303分别达到触发条件，即：
当油压p0减小到阈值A时，第一弹簧101对应的第一触发杆301达到触发条件，指示灯亮，发出一次声光报警；
当油压p0减小到阈值B时，第二弹簧102对应的第二触发杆302达到触发条件，指示灯亮，发出两次声光报警；
当油压p0减小到阈值C时，弹簧103对应的第三触发杆303达到触发条件，指示灯亮，发出三次声光报警并执行防倾翻动作，例如强制停止工程机械作业等。
图3是根据本实用新型第三实施例的防倾翻装置的剖视示意图。
如图3所示，多个壳体4还可以按直线排列，通过采用不同的弹性系数的弹性元件即可实现多级预警。
将本实用新型提供的防倾翻装置应用于工程机械，即可获得本实用新型所提供的工程机械的实施例。当将本实用新型提供的防倾翻装置应用于工程机械时，最终目的并不是反应所述支腿的倾斜程度，而是获得工程机械的支撑装置某一时刻的反力大小，通过反力的大小来实现对所述工程机械倾翻的预警。例如，一般来说，当工程机械在作业时，支撑装置是被压在地面上的，支撑装置的所述反力很大。
支撑装置以支腿为例：行业中的判定原则是，如有一个支腿离地，反力为0，虽然整个机器并不一定倾翻，但也是不稳定状态，需要预警，当第二个所述支腿也离地时，那就表明工程机械整体倾翻了；所以我们需要在支腿尚未离地，但有离地趋势时，设定几个阀值进行预警，如支腿正常工作下反力是50KN，如果反力减少到20KN了，整体机械肯定在朝某一个方向倾斜，这个时候就要预警了，如果反力继续减小，到了10KN，那就要进行更为严重的预警，这就实现了防倾翻装置就用一种简单的方法来预测支腿的反力，进而实现对工程机械的倾翻预警。
综上，本实用新型所提供的防倾翻装置，可以可靠地检测工程机械是否倾斜并根据具体情况发出警报或执行防倾翻动作等，而且通过选择不同表面积的活塞、不同弹性系数的弹性元件、设置不同的触发条件等可以实现分级预警，其原理简单，成本低，易于实现。
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种防倾翻装置，用于防止工程机械的倾翻，其特征在于，包括壳体(4)、活塞(2)、及与所述活塞连接的触发部件、弹性元件(1)和应急处理单元(8)，其中：
所述活塞(2)将所述壳体(4)的内部空间分隔成第一腔室(5)和第二腔室(10)，所述壳体(4)上设置有介质输入口(6)，所述第一腔室(5)通过所述介质输入口(6)与所述工程机械的支撑油缸连通；
所述弹性元件(1)设置在所述第二腔室(10)内，且所述弹性元件(1)的两端分别连接至所述活塞(2)和所述壳体(4)，所述触发部件与所述应急处理单元(8)连接，所述应急处理单元(8)能够在所述触发部件的触发下发出警报和/或控制所述工程机械执行防止倾翻的动作。
2.根据权利要求1所述的防倾翻装置，其特征在于，包括多个所述壳体(4)，以及与每个所述壳体(4)对应设置的所述活塞(2)、所述触发部件和所述弹性元件(1)。
3.根据权利要求2所述的防倾翻装置，其特征在于，多个所述壳体(4)体积大小各异，其中小体积的壳体设置在大体积的壳体内部。
4.根据权利要求3所述的防倾翻装置，其特征在于，多个所述壳体(4)均为中空的圆柱体，所述弹性元件(1)为弹簧，小体积壳体套设在大体积壳体对应的弹簧内且穿过大体积壳体对应的活塞。
5.根据权利要求3所述的防倾翻装置，其特征在于，多个所述第一腔室(10)均通过最外侧壳体的所述介质输入口(6)与所述工程机械的支撑油缸连通。
6.根据权利要求5所述的防倾翻装置，其特征在于，所述触发部件为触发杆(3)，所述触发杆(3)的一端穿过所述壳体(4)连接至所述活塞(2)，另一端连接至所述应急处理单元(8)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防倾翻装置，其特征在于，还包括挡块(7)，所述挡块(7)设置在所述第一腔室(5)内壁上的预定位置，用于限制所述活塞(2)的位置。
8.根据权利要求7所述的防倾翻装置，其特征在于，所述壳体对应于第二腔室(10)的部分设置有开口，使所述第二腔室(10)与外界连通。
9.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的防倾翻装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201220154488 CN202641661U (zh) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | 防倾翻装置和工程机械 |
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| CN 201220154488 CN202641661U (zh) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | 防倾翻装置和工程机械 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111823280A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-10-27 | 武汉资联虹康科技股份有限公司 | 一种机械手碰撞提示装置 |
-
2012
- 2012-04-12 CN CN 201220154488 patent/CN202641661U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111823280A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-10-27 | 武汉资联虹康科技股份有限公司 | 一种机械手碰撞提示装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SANY AUTOMOBILE MANUFACTURING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SANYI HEAVY INDUSTRY CO LTD Effective date: 20130502 |
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Effective date of registration: 20130502 Address after: 410100 Changsha economic and Technological Development Zone, Hunan City, the 31 industrial city Patentee after: SANY Automobile Manufacturing Co., Ltd. Address before: 410100 Changsha economic and Technological Development Zone, Hunan City, the 31 industrial city Patentee before: Sanyi Heavy Industry Co., Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130102 |