支腿反力传感器和支腿式工程机械

实用新型 · 2020-04-24
申请号:CN201921820374.2

申请日:20191025

授权公告号:CN210322131U

授权公告日:20200414

申请人地址:410000 湖南省长沙市宁乡市金州大道西168号

国家/省市:43(湖南)

代理机构:11463

主分类号:G01L5/00

代理人:李梦宁

申请人:三一汽车起重机械有限公司

当前权利人:三一汽车起重机械有限公司

发明人:张林军;万利通;涂一文

分类号:G01L5/00;F16M13/02

范畴分类:31J;

简要说明:本实用新型提供了一种支腿反力传感器和支腿式工程机械,涉及工程机械技术领域。支腿反力传感器用于安装于支腿式工程机械的垂直支腿上,包括应变元件和至少两个弹性体,弹性体用于承受支腿反力,应变元件设置于弹性体内以用于检测支腿反力,至少两个弹性体合围形成穿过孔,穿过孔用于供垂直支腿的支腿油缸穿过。支腿式工程机械包括作业主体和用于支撑作业主体的多个支腿装置,支腿装置包括水平支腿、垂直支腿以及上述支腿反力传感器,水平支腿连接于作业主体,垂直支腿通过法兰垂直连接于水平支腿以支撑于地面,法兰位于水平支腿下方;支腿反力传感器被夹设在水平支腿和法兰之间。支腿式工程机械的支腿反力传感器装配方便。

主权利要求:1.一种支腿反力传感器,用于安装于支腿式工程机械的垂直支腿上,其特征在于,包括应变元件和至少两个弹性体,所述弹性体用于承受支腿反力,所述应变元件设置于所述弹性体内以用于检测支腿反力,所述至少两个弹性体合围形成穿过孔,所述穿过孔用于供所述垂直支腿的支腿油缸穿过。

当前状态:1

代理机构:北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463

权利要求,1.一种支腿反力传感器,用于安装于支腿式工程机械的垂直支腿上,其特征在于,包括应变元件和至少两个弹性体,所述弹性体用于承受支腿反力,所述应变元件设置于所述弹性体内以用于检测支腿反力,所述至少两个弹性体合围形成穿过孔,所述穿过孔用于供所述垂直支腿的支腿油缸穿过。2.根据权利要求1所述的支腿反力传感器,其特征在于,所述支腿反力传感器包括两个所述弹性体,两个所述弹性体相互对接以围成所述穿过孔。3.根据权利要求2所述的支腿反力传感器,其特征在于,两个所述弹性体相互对称设置。4.根据权利要求2所述的支腿反力传感器,其特征在于,每个所述弹性体各设置一个所述应变元件,两个所述应变元件关于所述穿过孔的中心对称布置。5.根据权利要求1所述的支腿反力传感器,其特征在于,所述弹性体具有弧形表面,所述至少两个弹性体的弧形表面共同围成所述穿过孔。6.根据权利要求1所述的支腿反力传感器,其特征在于,每个所述弹性体均设置有至少两个螺栓孔。7.根据权利要求6所述的支腿反力传感器,其特征在于,所述弹性体包括固定块和连接于所述固定块的弧形板,至少两个所述弧形板合围形成所述穿过孔,所述螺栓孔设置于所述固定块,所述应变元件嵌设于所述弧形板内。8.根据权利要求7所述的支腿反力传感器,其特征在于,在所述弹性体的受力方向上,所述弧形板的一端凸出于所述固定块。9.根据权利要求7所述的支腿反力传感器,其特征在于,所述弧形板开设有用于安装所述应变元件的安装孔,所述安装孔的开口朝向所述穿过孔。10.一种支腿式工程机械,其特征在于,包括作业主体和用于支撑所述作业主体的多个支腿装置,所述支腿装置包括水平支腿、垂直支腿以及权利要求1-9中任意一项所述的支腿反力传感器,所述水平支腿连接于所述作业主体,所述垂直支腿通过法兰垂直连接于所述水平支腿以支撑于地面,所述法兰位于所述水平支腿下方;所述支腿反力传感器被夹设在所述水平支腿和所述法兰之间。

说明书, 支腿反力传感器和支腿式工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域,具体而言,涉及一种支腿反力传感器和支腿式工程机械。

背景技术

支腿式工程机械包括汽车起重机、混凝土泵车等,其在工作时借助多个支腿来支撑整个作业主体。为防止工程机械在作业时发生倾翻事故,支腿式工程机械通过支腿反力传感器来监测支腿反力,以监测工程机械的安全状况。然而现有的支腿反力传感器装配不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种支腿反力传感器,其装配方便。

本实用新型的目的还包括提供一种支腿式工程机械,其支腿反力传感器装配方便。

本实用新型的实施例可以这样实现:

第一方面,实施例提供一种支腿反力传感器,用于安装于支腿式工程机械的垂直支腿上,其包括应变元件和至少两个弹性体,弹性体用于承受支腿反力,应变元件设置于弹性体内以用于检测支腿反力,至少两个弹性体合围形成穿过孔,穿过孔用于供垂直支腿的支腿油缸穿过。

在可选的实施方式中,支腿反力传感器包括两个弹性体,两个弹性体相互对接以围成穿过孔。

在可选的实施方式中,两个弹性体相互对称设置。

在可选的实施方式中,每个弹性体各设置一个应变元件,两个应变元件关于穿过孔的中心对称布置。

在可选的实施方式中,弹性体具有弧形表面,至少两个弹性体的弧形表面共同围成穿过孔。

在可选的实施方式中,每个弹性体均设置有至少两个螺栓孔。

在可选的实施方式中,弹性体包括固定块和连接于固定块的弧形板,至少两个弧形板合围形成穿过孔,螺栓孔设置于固定块,应变元件嵌设于弧形板内。

在可选的实施方式中,在弹性体的受力方向上,弧形板的一端凸出于固定块。

在可选的实施方式中,弧形板开设有用于安装应变元件的安装孔,安装孔的开口朝向穿过孔。

第二方面,实施例提供一种支腿式工程机械,包括作业主体和用于支撑作业主体的多个支腿装置,支腿装置包括水平支腿、垂直支腿以及上述支腿反力传感器,水平支腿连接于作业主体,垂直支腿通过法兰垂直连接于水平支腿以支撑于地面,法兰位于水平支腿下方;支腿反力传感器被夹设在水平支腿和法兰之间。

本实用新型实施例的有益效果包括:

支腿反力传感器用于安装于支腿式工程机械的垂直支腿上,包括应变元件和至少两个弹性体,弹性体用于承受支腿反力,应变元件设置于弹性体内以用于检测支腿反力,至少两个弹性体合围形成穿过孔,穿过孔用于供垂直支腿的支腿油缸穿过。支腿式工程机械包括作业主体和用于支撑作业主体的多个支腿装置,支腿装置包括水平支腿、垂直支腿以及上述支腿反力传感器,水平支腿连接于作业主体,垂直支腿通过法兰垂直连接于水平支腿以支撑于地面,法兰位于水平支腿下方;支腿反力传感器被夹设在水平支腿和法兰之间。支腿反力传感器由至少两个弹性体拼接而成,其围成的穿过孔供垂直支腿的支腿油缸穿过,各弹性体用于承受支腿反力,设置在弹性体内的应变元件即可检测支腿反力。支腿传感器的多瓣的结构便于从侧边安装和拆卸,无需从支腿油缸的端部进行套装,装配方便。支腿式工程机械中将各弹性体夹在水平支腿与法兰之间,从而测量支腿反力,支腿反力传感器装配方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中支腿反力传感器的第一视角的结构示意图;

图2为本实用新型实施例中弹性体的分解图;

图3为本实用新型实施例中支腿反力传感器的第二视角的结构示意图;

图4为本实用新型实施例中支腿式工程机械的结构示意图。

图标:100-支腿反力传感器;110-应变元件;130-弹性体;132-穿过孔;133-弧形表面;134-螺栓孔;135-固定块;136-弧形板;137-安装孔;200-支腿式工程机械;210-垂直支腿;212-法兰;220-作业主体;230-水平支腿。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1和图2,本实施例提供了一种支腿反力传感器100,用于安装于支腿式工程机械200的垂直支腿210上。支腿反力传感器100包括应变元件110和至少两个弹性体130,弹性体130用于承受支腿反力,应变元件110设置于弹性体130内以用于检测支腿反力。至少两个弹性体130合围形成穿过孔132,穿过孔132用于供垂直支腿210的支腿油缸穿过。

支腿油缸为圆柱形,为更好地配合垂直支腿210的支腿油缸,在本实施例中,弹性体130具有弧形表面133,至少两个弹性体130的弧形表面133共同围成穿过孔132,此时穿过孔132为圆形孔。在其他实施例中,弹性体130可以不设置弧形表面133,而是具有弯折表面,至少两个弹性体130的弯折表面共同围成穿过孔132,此时穿过孔132为多边形孔,仅需保证穿过孔132不妨碍支腿油缸穿过即可。

在本实施例中,支腿反力传感器100包括两个弹性体130,两个弹性体130相互对接以围成穿过孔132。每个弹性体130均设置有至少两个螺栓孔134,两个螺栓孔134相互间隔,两个螺栓孔134供螺栓穿过以将弹性体130固定在垂直支腿210上。在其他实施例中,每个弹性体130也可以设置3个间隔的螺栓孔134,仅需能够保证每个弹性体130均能稳定连接在垂直支腿210上即可。在其他实施例中,支腿反力传感器100也可以包括3个或4个弹性体130,3个弹性体130在周向上相接以围成穿过孔132,仅需保证穿过孔132不会妨碍支腿油缸的活动即可。当弹性体130的数量较多即每个弹性体130的体积较小时,每个弹性体130也可以仅设置一个螺栓孔134,仅需能够将每个弹性体130稳固固定于垂直支腿210上即可。

在本实施例中,两个弹性体130相互对称设置,也就是说,两个弹性体130结构完全相同,两个弹性体130的弧形表面133在周向上分别占据180°。当两个弹性体130对接在一起时,穿过孔132两侧对接缝的连线平分整个支腿反力传感器100。相同的弹性体130便于使用同一模具进行制造,从而可以降低模具成本。在其他实施例中,两个弹性体130也可以不对称,即穿过孔132两侧对接缝的连线并不平分整个支腿反力传感器100,也就是说,两个弹性体130的弧形表面133的一者在周向上占据的角度大于180°,另一者小于180°,仅需两个弹性体130能对接围成穿过孔132即可。在本实施例中,两个弹性体130在穿过孔132周向上的端部表面均为竖直平面且相互贴合,穿过孔132为360°封闭孔,在其他实施例中,穿过孔132也可以在周向上具有一定的豁口而不封闭,仅需保证各弹性体130的连接稳定性且能够测量支腿反力即可。可以理解,在其他实施例中,弹性体130在周向上的端部表面也可以不是平面,而是其中一个弹性体130在穿过孔132周向上的端部表面设置凹槽,另一个弹性体130在穿过孔132周向上的端部表面设置与该凹槽对应的凸起,当两个弹性体130对接在一起时,凹槽与凸起可以相互配合,以方便安装时的快速限位,进而方便弹性体130拼接后螺栓孔134能够快速到达预设位置,以供螺栓穿过。

在本实施例中,弹性体130包括固定块135和连接于固定块135的弧形板136,至少两个弧形板136合围形成穿过孔132。具体地,在穿过孔132的径向方向上,固定块135位于弧形板136的外侧,弧形板136的内侧表面为弧形表面133,两个弧形板136在周向上的两端一一对应对接从而围成封闭的穿过孔132。固定块135远离弧形板136的一侧为方形边缘,从而整个支腿反力传感器100整体呈中心具有孔的方形板的结构形式。

每个弹性体130各设置一个应变元件110,两个应变元件110关于穿过孔132的中心对称布置,有利于应变元件110更加准确地检测支腿反力。当支腿反力传感器100包括3个或更多的弹性体130时,每个弹性体130各设置一个应变元件110,且使各弹性体130内的应变元件110在周向上均匀间隔设置。或者,当每个弹性体130内设置有2个或更多的应变元件110时,使所有的应变元件110在穿过孔132的周向上均匀间隔设置,从而提高应变元件110的检测准确性。

请参照图2和图3,在本实施例中,为使应变元件110尽量不受螺栓预紧力的影响,螺栓孔134设置于固定块135,应变元件110嵌设于弧形板136内。螺栓孔134设置在固定块135远离弧形板136的外缘位置,每个固定块135上开设两个间隔设置的螺栓孔134,4个螺栓孔134分别位于支腿反力传感器100的四个角。从而,在穿过孔132的径向上,应变元件110能够和螺栓孔134相互错开。当弹性体130通过螺栓被固定于垂直支腿210上时,弹性体130的外圈的固定块135直接承受螺栓预紧力,内圈的弧形板136主要承受支腿反力,降低螺栓预紧力对内圈的弧形板136的直接影响。为进一步增加内圈弧形板136对支腿反力的感应灵敏度,在弹性体130的受力方向上,弧形板136的一端凸出于固定块135。在本实施例中,受力方向是指垂直支腿210的延伸方向即上下方向。在装配时,使得弧形板136凸出于固定块135的一端被直接挤压,从而使得设置在弧形板136内的应变元件110对支腿反力的检测更加灵敏。在其他实施例中,在受力方向上,弧形板136的外表面也可以与固定块135齐平,仅需满足实际的检测灵敏度需求即可。在本实施例中,弧形板136和固定块135均为不锈钢材质,弹性好、耐腐蚀、灵敏度和稳定性好,适用于恶劣的现场作业环境,且弧形板136和固定块135一体成型,从而进一步保证弹性体130的结构强度。

在可选的实施方式中,弧形板136开设有用于安装应变元件110的安装孔137,安装孔137的开口朝向穿过孔132,避免从上下方向开口,可使得应变元件110在上下方向上即受力方向上封闭而被保护,延长应变元件110的使用寿命,同时也方便应变元件110的安装和维护。在其他实施例中,弧形板136也可不设置带有开口的安装孔137,而使应变元件110直接埋设在弧形板136内部,应变元件110完全被弧形板136包裹在内,实现对应变元件110的全方位的保护。在本实施例中,应变元件110为压阻应变片,在其他实施例中,应变元件110还可以是光学应变片等。与应变元件110连接的信号输出线穿过弧形板136以及固定块135而伸出至支腿反力传感器100的外部,从而与外部的处理器连接,处理器将处理完毕的数据送至显示装置,从而方便操作人员随时了解支腿反力情况。

请参照图4,本实施例提供一种支腿式工程机械200,包括作业主体220和用于支撑作业主体220的多个支腿装置,支腿装置包括水平支腿230、垂直支腿210以及支腿反力传感器100。水平支腿230连接于作业主体220,垂直支腿210通过法兰212垂直连接于水平支腿230以支撑于地面。其中,法兰212固定于垂直支腿210的支腿油缸的缸体外,法兰212位于水平支腿230下方,法兰212通过4个螺栓锁定于水平支腿230,螺栓同时穿过法兰212和弹性体130上的螺栓孔134,每个弹性体130均被固定,支腿反力传感器100被夹设在水平支腿230和法兰212之间,从而能够检测支腿反力。

支腿反力传感器100的工作原理是:

将支腿反力传感器100的每个弹性体130分别从支腿油缸的侧边放置在水平支腿230和法兰212之间,使得弹性体130内圈的弧形板136凸起的一端朝上以与水平支腿230接触。两弹性体130对接在一起围成供支腿油缸穿过的穿过孔132。同时,法兰212上穿设的螺栓穿过每个弹性体130的螺栓孔134后与水平支腿230连接,从而将每个弹性体130固定在水平支腿230和法兰212之间,即支腿反力传感器100被固定在水平支腿230和法兰212之间,用于承受支腿反力。弹性体130内嵌设的应变元件110能够因弹性体130的变形而测定支腿反力,并将检测得到的数据经信号输出线传送至处理器处理后由显示装置进行显示,方便操作人员随时了解支腿反力情况,有效预防车体倾覆。

支腿反力传感器100由至少两个弹性体130拼接而成,能够对支腿反力进行检测,方便装配和拆卸,从而方便检测支腿反力。弹性体130围出供垂直支腿210的支腿油缸穿过的穿过孔132,不妨碍油缸的正常工作。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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