支腿反力传感器、防倾翻控制系统及打支腿式工程机械技术方案

本实用新型专利技术公开了一种支腿反力传感器、一种防倾翻控制系统及一种打支腿式工程机械，以准确、及时的反映出工程机械的稳定状况，提高工程机械的安全性。所述支腿反力传感器，包括：弹性体，具有至少一个感测元件布置腔，以及位于中部的支腿油缸穿过孔和位于周边的一组安装孔，所述弹性体通过设置于一组安装孔的紧固件固定于支腿梁底部和支腿油缸法兰之间；对应设置于每一个感测元件布置腔内的形变感测元件；接线设备，与每一个形变感测元件信号连接且具有输出端口。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程机械
，特别是涉及一种支腿反力传感器、一种打支腿式工程机械的防倾翻控制系统及一种打支腿式工程机械。
技术介绍
打支腿式工程机械，例如混凝土泵车、消防云梯、随车起重机、汽车起重机等等，在工作时用四条支腿支撑整个工程机械及负载总重，车轮完全与地面脱离接触。由于路基不平、路基塌陷或遇软性路基等原因，打支腿式工程机械在作业时经常会发生倾翻事故；此夕卜，支撑臂架的变幅、回转等动作也会导致工程机械的重心发生变化，这也是导致工程机械倾翻的一个重要因素。为了防止工程机械在作业时发生倾翻事故，打支腿式工程机械通常通过力矩限制器来实现稳定性监测。力矩限制器通常包括压力传感器、长度传感器、角度传感器和控制器，压力传感器测量变幅油缸的油杆腔压力并依此计算载荷的重量，长度传感器测量臂架的长度，角度传感器测量臂架的变幅角度，控制器根据以上参数得到检测力矩，一旦该检测力矩达到工程机械的倾翻力矩阈值时，发出报警信号，提醒操作人员停止当前操作。现有技术存在的缺陷在于，力矩限制器不能准确、及时的反映出各支腿的受力情况及工程机械的安全状况，当操作员操作不当(例如突然启动、急停等动作)时，工程机械极易因较大的惯性而先产生倾翻；如果出现地面松软下陷、支腿液压锁泄露等情况，也极易在力矩限制器报警之前产生倾翻事故。
技术实现思路
本技术提供了一种支腿反力传感器、一种打支腿式工程机械的防倾翻控制系统及一种打支腿式工程机械，用以准确、及时的反映出工程机械的稳定状况，提高工程机械的安全性。本技术支腿反力传感器，包括:弹性体，具有至少一个感测元件布置腔，以及位于中部的支腿油缸穿过孔和位于周边的一组安装孔，所述弹性体通过设置于一组安装孔的紧固件固定于支腿梁底部和支腿油缸法兰之间；对应设置于每一个感测元件布置腔内的形变感测元件；接线设备，与每一个形变感测元件信号连接且具有输出端口。优选的，所述弹性体具有与支腿油缸穿过孔连通的支腿油缸安全阀避让开口。 可选的，所述感测元件布置腔为圆通孔，数量为三个，所述三个圆通孔与支腿油缸安全阀避让开口均布于支腿油缸穿过孔的周向；所述形变感测元件为四个压阻应变片，分别贴附于圆通孔孔壁的45度方向、135度方向、225度方向和315度方向，并组成桥式电路。可选的，所述弹性体的下表面具有四个水平缺口，所述四个水平缺口均布于支腿油缸穿过孔的周向且相对支腿油缸安全阀避让开口对称分布，所述弹性体的上表面具有三个水平凹槽，每个水平凹槽位于相邻的两个水平缺口之间，所述三个水平凹槽与支腿油缸安全阀避让开口均布于支腿油缸穿过孔的周向；所述感测元件布置腔为盲孔，数量为六个，每一个盲孔位于相邻的一对水平缺口和水平凹槽的连接根部且通向弹性体的外侧；所述形变感测元件为两个压阻应变片，垂直交叉贴附于盲孔的底部，与水平方向呈45度夹角，组成桥式电路。可选的，所述感测元件布置腔为水平切槽，数量为四个，均布于支腿油缸穿过孔的周向且相对支腿油缸安全阀避让开口对称分布；所述形变感测元件为位于所述水平切槽内的压敏片。优选的，所述接线设备为与弹性体固定连接的接线盒，所述接线盒内部集成有模/数信号处理电路。本技术打支腿式工程机械的防倾翻控制系统，包括:对应每一条支腿所分别设置的如前述任一技术方案所述的支腿反力传感器，每个支腿反力传感器用于检测对应支腿所承受的支撑反力；控制装置，信号连接每一个支腿反力传感器的输出端口，用于当任两个相邻支腿的支撑反力之和小于设定的失稳阈值时，输出停止作业控制信号，控制工程机械的臂架停止作业，其中，所述设定的失稳阈值为工程机械处于设定的失稳临界状态时相邻两个支腿的支撑反力之和。优选的，所述控制装置，还用于当任一支腿的支撑反力不大于零时，输出常规报警信号；所述防倾翻控制系统还包括:与控制装置信号连接的报警装置，用于根据所述常规报警信号进行常规报警。优选的，所述报警装置，还用于根据所述停止作业控制信号进行危险报警；所述控制装置，还用于当常规报警持续时间或危险报警持续时间超过设定的时间阈值时，输出断电控制信号，控制工程机械断电。本技术打支腿式工程机械，包括前述任一技术方案所述的防倾翻控制系统。在本技术技术方案中，四个支腿反力传感器所检测的支撑反力之和即为工程机械和平台负载的总重，当任两个相邻支腿的支撑反力之和小于设定的失稳阈值时，控制装置可及时输出停止作业控制信号，控制工程机械的臂架停止作业。与现有技术相比，支腿反力传感器能够准确、及时的测量支腿的受力情况并反映整个工程机械的安全状况，控制装置输出的停止作业控制信号可及时控制工程机械的臂架停止作业，从而避免倾翻事故的发生，因此，工程机械的安全性得到大大提高。附图说明图1a为本技术支腿反力传感器第一实施例的结构示意图；图1b为本技术支腿反力传感器第一实施例中感测元件布置腔及形变感测元件的结构示意图；图2a为本技术支腿反力传感器第二实施例的结构示意图；图2b为本技术支腿反力传感器第二实施例中感测元件布置腔及形变感测元件的结构示意图；图3为本技术支腿反力传感器第三实施例的结构示意图；图4为本技术支腿反力传感器安装位置示意图；图5为本技术防倾翻控制系统一实施例的结构示意图。附图标记:10-支腿反力传感器11-控制装置12-报警装置13-弹性体14-感测元件布置腔 15-支腿油缸穿过孔 16-安装孔17-支腿梁18-支腿油缸法兰19-形变感测元件20-接线设备21-输出端口22-支腿油缸安全阀避让开口 23-水平缺口24-水平凹槽25-紧固件通过孔具体实施方式为了准确、及时的反映出打支腿式工程机械的稳定状况，提高工程机械的安全性，本技术实施例提供了一种支腿反力传感器、一种打支腿式工程机械的防倾翻控制系统及一种打支腿式工程机械。在该技术方案中，每一条支腿上均设置有支腿反力传感器，四个支腿反力传感器所检测的支撑反力之和即为工程机械和平台负载的总重，当任两个相邻支腿的支撑反力之和小于设定的失稳阈值时，控制装置可及时输出停止作业控制信号，控制工程机械的臂架停止作业，大大提高了工程机械的安全性。下面以具体实施例并结合附图详细说明本技术。如图1a和图1b所示实施例，本技术支腿反力传感器，包括:弹性体13，具有至少一个感测元件布置腔14，以及位于中部的支腿油缸穿过孔15和位于周边的一组安装孔16，弹性体13通过设置于一组安装孔16的紧固件固定于支腿梁17底部和支腿油缸法兰18之间；对应设置于每一个感测元件布置腔14内的形变感测元件19 ；接线设备20，与每一个形变感测元件19信号连接且具有输出端口 21。支腿油缸穿过孔15可供支腿油缸在伸缩时穿过，安装孔16便于将支腿反力传感器固定。如图4所示，支腿反力传感器10通过紧固件固定于支腿梁17底部和支腿油缸法兰18之间，安装孔16的数量具体可以为四个，紧固件可采用螺栓，这样，支腿反力传感器10的安装位置较高，不易被损坏，也不易受路基状况或地面潮湿的影响，使用寿命较长。优选的，弹性体13具有与支腿油缸穿过孔15连通的支腿油缸安全阀避让开口 22。该支腿油缸安全阀避让开口 22可使支腿反力传感器通过支腿油缸的安全阀，避免与其发生碰撞，且便于安装。接线设备20优选采用与弹性体13固定连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支腿反力传感器，其特征在于，包括：弹性体（13），具有至少一个感测元件布置腔（14），以及位于中部的支腿油缸穿过孔（15）和位于周边的一组安装孔（16），所述弹性体（13）通过设置于一组安装孔（16）的紧固件固定于支腿梁（17）底部和支腿油缸法兰（18）之间；对应设置于每一个感测元件布置腔（14）内的形变感测元件（19）；接线设备（20），与每一个形变感测元件（19）信号连接且具有输出端口（21）。

【技术特征摘要】
1.一种支腿反力传感器，其特征在于，包括: 弹性体(13)，具有至少一个感测元件布置腔(14)，以及位于中部的支腿油缸穿过孔(15)和位于周边的一组安装孔(16)，所述弹性体(13)通过设置于一组安装孔(16)的紧固件固定于支腿梁(17)底部和支腿油缸法兰(18)之间； 对应设置于每一个感测元件布置腔(14)内的形变感测元件(19)； 接线设备(20)，与每一个形变感测元件(19)信号连接且具有输出端口(21)。2.如权利要求1所述的支腿反力传感器，其特征在于，所述弹性体(13)具有与支腿油缸穿过孔(15)连通的支腿油缸安全阀避让开口(22)。3.如权利要求2所述的支腿反力传感器，其特征在于， 所述感测元件布置腔(14)为圆通孔，数量为三个，所述三个圆通孔与支腿油缸安全阀避让开口(22)均布于支腿油缸穿过孔(15)的周向； 所述形变感测元件(1 9)为四个压阻应变片，分别贴附于圆通孔孔壁的45度方向、135度方向、225度方向和315度方向，并组成桥式电路。4.如权利要求2所述的支腿反力传感器，其特征在于， 所述弹性体(13)的下表面具有四个水平缺口(23)，所述四个水平缺口(23)均布于支腿油缸穿过孔(15)的周向且相对支腿油缸安全阀避让开口(22)对称分布，所述弹性体(13)的上表面具有三个水平凹槽(24)，每个水平凹槽(24)位于相邻的两个水平缺口(23)之间，所述三个水平凹槽(24)与支腿油缸安全阀避让开口(22)均布于支腿油缸穿过孔(15)的周向； 所述感测元件布置腔(14)为盲孔，数量为六个，每一个盲孔位于相邻的一对水平缺口(23)和水平凹槽(24)的连接根部且通向弹性体(13)的外侧； 所述形变感测元件(19)为两个压阻应变片，垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾杨，颜剑，周润珈，曹雷焕，赵健，彭少锋，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：