專利名稱：防傾翻裝置和工程機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機械的防傾翻技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種防傾翻裝置和一種工程機械。
背景技術(shù)：
目前，很多工程機械在施工過程中需要利用支撐油缸將整機支撐起來，比如混凝土泵車和起重機等。在施工過程中，因施工場地、具體操作等因素，這類工程機械都存在一定的傾翻的風險。一旦傾翻，將引發(fā)嚴重的安全事故。因此，提出一種可靠的防傾翻裝置，防止工程機械在施工過程中傾翻是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提出一種可靠的防傾翻裝置，能夠防止エ程機械在施工過程中傾翻。有鑒于此，本實用新型提供了一種防傾翻裝置，用于防止工程機械的傾翻，包括殼體、活塞、及與所述活塞連接的觸發(fā)部件、弾性元件和應(yīng)急處理單元，其中所述活塞將所述殼體的內(nèi)部空間分隔成第一腔室和第二腔室，所述殼體上設(shè)置有介質(zhì)輸入ロ，所述第一腔室通過所述介質(zhì)輸入口與所述工程機械的支撐油缸連通；所述彈性元件設(shè)置在所述第二腔室內(nèi)，且所述弾性元件的兩端分別連接至所述活塞和所述殼體，所述觸發(fā)部件與所述應(yīng)急處理單元連接，所述應(yīng)急處理單元能夠在所述觸發(fā)部件的觸發(fā)下發(fā)出警報和/或控制所述工程機械執(zhí)行防止傾翻的動作。優(yōu)選地，所述的防傾翻裝置包括多個所述殼體，以及與每個所述殼體對應(yīng)設(shè)置的所述活塞、所述觸發(fā)部件和所述彈性元件。優(yōu)選地,多個所述殼體體積大小各異，其中小體積的殼體設(shè)置在大體積的殼體內(nèi)部。優(yōu)選地，多個所述殼體均為中空的圓柱體，所述彈性元件為彈簧，小體積殼體套設(shè)在大體積殼體對應(yīng)的彈簧內(nèi)且穿過大體積殼體對應(yīng)的活塞。優(yōu)選地，多個所述第一腔室均通過最外側(cè)殼體的所述介質(zhì)輸入ロ與所述工程機械的支撐油缸連通。優(yōu)選地，所述觸發(fā)部件為觸發(fā)桿，所述觸發(fā)桿的一端穿過所述殼體連接至所述活塞，另一端連接至所述應(yīng)急處理單元。優(yōu)選地，所述的防傾翻裝置還包括擋塊，所述擋塊設(shè)置在所述第一腔室內(nèi)壁上的預(yù)定位置，用于限制所述活塞的位置。優(yōu)選地，所述殼體對應(yīng)于第二腔室的部分設(shè)置有開ロ，使所述第二腔室與外界連通。本實用新型還提供了ー種工程機械，包括上述技術(shù)方案中任一項所述的防傾翻裝置。[0013]還可以將本實用新型提供的防傾翻裝置應(yīng)用于其他的工程機械當中，在此無法窮舉，不再贅述。但其應(yīng)用均應(yīng)在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。綜上，本實用新型所提供的防傾翻裝置，可以可靠地檢測工程機械是否傾斜并根據(jù)具體情況發(fā)出警報或執(zhí)行防傾翻動作等，而且通過選擇不同表面積的活塞、不同弾性系數(shù)的弾性元件、設(shè)置不同的觸發(fā)條件等可以實現(xiàn)分級預(yù)警，其原理簡單，成本低，易于實現(xiàn)。

圖I是根據(jù)本實用新型第一實施例的防傾翻裝置的剖視示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的防傾翻裝置的剖視示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的防傾翻裝置的剖視示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明根據(jù)本實用新型的具體實施方式
。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施。因此，本實用新型的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進ー步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。圖I是根據(jù)本實用新型第一實施例的防傾翻裝置的剖視示意圖。如圖I所示，本實施例中的防傾翻裝置，用于防止工程機械的傾翻，包括殼體4、活塞2、及與活塞連接的觸發(fā)部件、弾性元件I和應(yīng)急處理單元8，其中活塞2將殼體4的內(nèi)部空間分隔成第一腔室5和第二腔室10，殼體4上設(shè)置有介質(zhì)輸入ロ 6，第一腔室5通過介質(zhì)輸入口 6與工程機械的支撐油缸連通；彈性元件I設(shè)置在第二腔室10內(nèi)，且彈性元件I的兩端分別連接至活塞2和殼體4，觸發(fā)部件與應(yīng)急處理單元8連接，應(yīng)急處理單元8能夠在觸發(fā)部件的觸發(fā)下發(fā)出警報和/或控制工程機械執(zhí)行防止傾翻的動作。在該技術(shù)方案中，將第一腔室5與工程機械的支撐油缸連通，在工程機械發(fā)生傾斜而產(chǎn)生傾翻隱患時，使支撐油缸內(nèi)的壓強減小，此時彈性元件I和第一腔室5對活塞2的壓カ不再相同，壓カ差驅(qū)動活塞2發(fā)生移位，當活塞2移位到某個預(yù)設(shè)的值時，即支撐油缸內(nèi)的壓強減小到了某個預(yù)設(shè)的值，此時滿足了應(yīng)急處理單元一定的觸發(fā)條件，則應(yīng)急處理単元8在觸發(fā)部件的觸發(fā)下發(fā)出警報和/或控制工程機械執(zhí)行防止傾翻的動作。其中，所述的觸發(fā)部件判斷是否達到觸發(fā)條件的方式可以有多種，例如在第二腔室10內(nèi)內(nèi)置紅外傳感器判斷活塞2的位置，當活塞2移動到預(yù)定的位置吋，向應(yīng)急處理單元8發(fā)送觸發(fā)信號；或者也可以是其它的判斷活塞2位置的方式，在現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中有很多，不再列舉。而本實施例中，觸發(fā)部件選用觸發(fā)桿3的一端穿過殼體4連接至活塞2，另一端連接至應(yīng)急處理單元8，在活塞2移位時帶動觸發(fā)桿3移動，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低。進一歩，防傾翻裝置還包括擋塊7，擋塊7設(shè)置在第一腔室5內(nèi)壁上的預(yù)定位置，擋塊7可以限制活塞2的滑動范圍，防止活塞2滑出預(yù)定的位置。為了實現(xiàn)分級預(yù)警，使應(yīng)急處理單元8不同的觸發(fā)條件對應(yīng)第一腔室10內(nèi)介質(zhì)的不同的壓強值。例如在活塞2位于不同的預(yù)設(shè)位置時帶動觸發(fā)桿3移動至相應(yīng)的位置，每個預(yù)設(shè)的位置均對應(yīng)不同的觸發(fā)條件，從而實現(xiàn)分級預(yù)警。例如，在第一腔室5內(nèi)的壓強家小至支撐油缸內(nèi)的額定壓強的95 %時，活塞2兩側(cè)的壓カ差驅(qū)動活塞2移位至相應(yīng)的位置，使兩側(cè)的壓カ平衡，此時活塞2帶動觸發(fā)桿3發(fā)生了移動，滿足第一級觸發(fā)條件，應(yīng)急處理單元8發(fā)出警報；在第一腔室5內(nèi)的壓強家小至支撐油缸內(nèi)的額定壓強的90%時，活塞2兩側(cè)的壓力差驅(qū)動活塞2再次移位至相應(yīng)的位置，使兩側(cè)的壓カ平衡，此時活塞2帶動觸發(fā)桿3再次移動，滿足第二級觸發(fā)條件，應(yīng)急處理單元8發(fā)出更急促更頻繁的警報；在第一腔室5內(nèi)的壓強家小至支撐油缸內(nèi)的額定壓強的80%時，活塞2兩側(cè)的壓
力差驅(qū)動活塞2再次移位至相應(yīng)的位置，使兩側(cè)的壓カ平衡，此時活塞2帶動觸發(fā)桿3再次移動，滿足第三級觸發(fā)條件，應(yīng)急處理單元8發(fā)出更為急促以及更為頻繁的警報，同時執(zhí)行相應(yīng)的防傾翻動作，例如強制停止工程機械作業(yè)等。優(yōu)選地，第二腔室10的內(nèi)壁或底部設(shè)置有開ロ 13，使第二腔室10與外界連通，這樣可以防止活塞2移動時第二腔室10內(nèi)的氣壓發(fā)生變化對活塞2兩側(cè)的壓カ差造成影響，避免因此而造成觸發(fā)條件判斷不準確。圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的防傾翻裝置的剖視示意圖。在ー種具體實施例中，如圖2所示，防傾翻裝置包括多個殼體4，以及與每個殼體4對應(yīng)設(shè)置的活塞2、觸發(fā)部件和弾性元件I。在第一腔室5內(nèi)的介質(zhì)壓強在達到預(yù)設(shè)值時，與其中一個彈性元件I對相應(yīng)的活塞2的壓カ差驅(qū)動該活塞2達到觸發(fā)部件的不同的觸發(fā)條件，每個彈性元件I對應(yīng)的預(yù)設(shè)值均不相同。通過該技術(shù)方案同樣可以實現(xiàn)分級預(yù)警，具體而言，可以采用不同弾性系數(shù)的弾性元件，或設(shè)置不同的位移對應(yīng)不同的觸發(fā)條件，或采用不同面積的活塞等。如圖2所示，多個殼體4的排列方式可以為多個殼體4體積大小各異，其中小體積的殼體設(shè)置在大體積的殼體內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊。在ー種具體實施方式
中，多個殼體4均為中空的圓柱體，彈性元件I為彈簧，小體積殼體套設(shè)在大體積殼體對應(yīng)的彈簧內(nèi)且穿過大體積殼體對應(yīng)的活塞。采用圓柱體結(jié)構(gòu)，形狀規(guī)則而且與彈簧形狀相似，可以在容納彈簧的同時減小空間占用。進ー步,多個第一腔室10均通過最外側(cè)殼體的介質(zhì)輸入ロ 6與工程機械的支撐油缸連通，可以減少管路的布置，而都通過ー個通道連接至支撐油缸。在ー種具體實施例中，防傾翻裝置包括三個彈簧，即圖中所示的第一彈簧101、第ニ彈簧102和第三彈簧103。第一彈簧101、第二彈簧102以及第三彈簧103的上端分別固定連接在第一活塞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分別通過第一觸發(fā)桿301、第二觸發(fā)桿302和第三觸發(fā)桿303連接至應(yīng)急處理單元8。在支撐油缸正常的工作狀態(tài)下，支撐油缸中的油路鎖死，由于靜態(tài)液體中的壓強處處相等，所以此時支撐油缸和第一腔室5內(nèi)的油壓相等，記為P(l。而第一活塞201、第二活塞202和第三活塞203所受的液壓油的壓カF1J2以及F3分別與第一彈簧101、第二彈簧102以及第三彈簧103的張カklXl、k2x2、k3x3對應(yīng)相等。其中，V k2和k3分別為三個彈簧的弾性系數(shù)，X1^X2和X3分別為三個彈簧的壓縮位移。即F1 = P0S1 = Ic1X1F2 = P0S2 = k2x2F3 = P0S3 = k3x3。其中，S1, S2、S3分別為三個活塞的橫截面積。當工程機械傾斜時，支撐油缸內(nèi)的油壓Ptl減小，所以F1J2和F3隨之減小，變得分別小于三個彈簧的弾力，于是三個彈簧均開始伸長并推動活塞2向上滑動，活塞2帶動觸發(fā)桿3向上移動，當觸發(fā)桿3向上移動到一定的位置吋，達到應(yīng)急處理單元8的觸發(fā)條件，應(yīng)急處理單元8啟動發(fā)出報警。由于F = pS = kx，所以當帶有液壓支腿的機裝置傾斜時，彈簧2壓縮位移X的變化量Ax與油壓變化量Ap之間的關(guān)系為Ax = ApS/k。因此，當三個彈簧的弾性系數(shù)相等吋，Ap又相同，Ax便由三個活塞3的橫截面積
Si、S2, S3決定，所以可以通過對S1. S2, S3的設(shè)計，實現(xiàn)對各個觸發(fā)桿移動位移的控制，然后通過對應(yīng)急處理單元8的設(shè)置，可以實現(xiàn)針對液壓支腿不同的傾斜程度，即不同的Ap，分別設(shè)置不同的觸發(fā)條件，實現(xiàn)分級預(yù)警。另外，三個彈簧I的弾性系數(shù)可以不同，這樣可以由更多的設(shè)置方式和更多的變化形式，只要在應(yīng)急處理單元8處設(shè)計合適觸發(fā)條件，同樣可以實現(xiàn)上述目的。例如，可以使Sp S2, S3的大小與油缸上油腔的作用面積之間的關(guān)系為S1ZS0 = 0. 2 0. 3S2/S0 = 0. I 0. 2S3/S0 = 0. 05 0. I然后對應(yīng)急處理單元8相應(yīng)于觸發(fā)條件做相應(yīng)的設(shè)置，例如觸發(fā)桿3的位移達到某個閾值，當工程機械傾斜吋，隨著油壓P。的減小，第一彈簧101、第二彈簧102、第三彈簧103所連接的第一觸發(fā)桿301、第二觸發(fā)桿302以及第三觸發(fā)桿303分別達到觸發(fā)條件，SP 當油壓Ptl減小到閾值A(chǔ)時，第一彈簧101對應(yīng)的第一觸發(fā)桿301達到觸發(fā)條件，指示燈亮，發(fā)出一次聲光報警；當油壓P(l減小到閾值B吋，第二彈簧102對應(yīng)的第二觸發(fā)桿302達到觸發(fā)條件，指示燈亮，發(fā)出兩次聲光報警；當油壓P(l減小到閾值C吋，彈簧103對應(yīng)的第三觸發(fā)桿303達到觸發(fā)條件，指示燈亮，發(fā)出三次聲光報警并執(zhí)行防傾翻動作，例如強制停止工程機械作業(yè)等。圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的防傾翻裝置的剖視示意圖。如圖3所示，多個殼體4還可以按直線排列，通過采用不同的弾性系數(shù)的弾性元件即可實現(xiàn)多級預(yù)警。將本實用新型提供的防傾翻裝置應(yīng)用于工程機械，即可獲得本實用新型所提供的工程機械的實施例。當將本實用新型提供的防傾翻裝置應(yīng)用于工程機械時，最終目的并不是反應(yīng)所述支腿的傾斜程度，而是獲得工程機械的支撐裝置某一時刻的反力大小，通過反力的大小來實現(xiàn)對所述工程機械傾翻的預(yù)警。例如，一般來說，當工程機械在作業(yè)時，支撐裝置是被壓在地面上的，支撐裝置的所述反カ很大。支撐裝置以支腿為例行業(yè)中的判定原則是，如有ー個支腿離地，反カ為0，雖然整個機器并不一定傾翻，但也是不穩(wěn)定狀態(tài)，需要預(yù)警，當?shù)诙€所述支腿也離地吋，那就表明工程機械整體傾翻了 ；所以我們需要在支腿尚未離地，但有離地趨勢時，設(shè)定幾個閥值進行預(yù)警，如支腿正常工作下反カ是50KN，如果反カ減少到20KN 了，整體機械肯定在朝某ー個方向傾斜，這個時候就要預(yù)警了，如果反カ繼續(xù)減小，到了 10KN，那就要進行更為嚴重的預(yù)警，這就實現(xiàn)了防傾翻裝置就用一種簡單的方法來預(yù)測支腿的反力，進而實現(xiàn)對工程機械的傾翻預(yù)警。綜上，本實用新型所提供的防傾翻裝置，可以可靠地檢測工程機械是否傾斜并根據(jù)具體情況發(fā)出警報或執(zhí)行防傾翻動作等，而且通過選擇不同表面積的活塞、不同弾性系數(shù)的弾性元件、設(shè)置不同的觸發(fā)條件等可以實現(xiàn)分級預(yù)警，其原理簡單，成本低，易于實現(xiàn)。在本實用新型中，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性，術(shù)語“多個”則指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種防傾翻裝置，用于防止工程機械的傾翻，其特征在于，包括殼體(4)、活塞(2)、及與所述活塞連接的觸發(fā)部件、弾性元件(I)和應(yīng)急處理單元(8)，其中 所述活塞(2)將所 述殼體(4)的內(nèi)部空間分隔成第一腔室(5)和第二腔室(10)，所述殼體(4)上設(shè)置有介質(zhì)輸入口出)，所述第一腔室(5)通過所述介質(zhì)輸入口(6)與所述工程機械的支撐油缸連通； 所述彈性元件(I)設(shè)置在所述第二腔室(10)內(nèi)，且所述弾性元件(I)的兩端分別連接至所述活塞(2)和所述殼體(4)，所述觸發(fā)部件與所述應(yīng)急處理單元(8)連接，所述應(yīng)急處理單元(8)能夠在所述觸發(fā)部件的觸發(fā)下發(fā)出警報和/或控制所述工程機械執(zhí)行防止傾翻的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防傾翻裝置，其特征在于，包括多個所述殼體(4)，以及與每個所述殼體(4)對應(yīng)設(shè)置的所述活塞(2)、所述觸發(fā)部件和所述彈性元件(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防傾翻裝置，其特征在于，多個所述殼體(4)體積大小各異，其中小體積的殼體設(shè)置在大體積的殼體內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防傾翻裝置，其特征在于，多個所述殼體(4)均為中空的圓柱體，所述彈性元件(I)為彈簧，小體積殼體套設(shè)在大體積殼體對應(yīng)的彈簧內(nèi)且穿過大體積殼體對應(yīng)的活塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防傾翻裝置，其特征在于，多個所述第一腔室(10)均通過最外側(cè)殼體的所述介質(zhì)輸入口(6)與所述工程機械的支撐油缸連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防傾翻裝置，其特征在于，所述觸發(fā)部件為觸發(fā)桿(3)，所述觸發(fā)桿(3)的一端穿過所述殼體(4)連接至所述活塞(2)，另一端連接至所述應(yīng)急處理單元⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的防傾翻裝置，其特征在于，還包括擋塊(7)，所述擋塊(7)設(shè)置在所述第一腔室(5)內(nèi)壁上的預(yù)定位置，用于限制所述活塞(2)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防傾翻裝置，其特征在于，所述殼體對應(yīng)于第二腔室(10)的部分設(shè)置有開ロ，使所述第二腔室(10)與外界連通。
9.ー種工程機械，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至8中任一項所述的防傾翻裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種防傾翻裝置，包括殼體、活塞、及與所述活塞連接的觸發(fā)部件、彈性元件和應(yīng)急處理單元，其中所述活塞將所述殼體的內(nèi)部空間分隔成第一腔室和第二腔室，所述殼體上設(shè)置有介質(zhì)輸入口，所述第一腔室通過所述介質(zhì)輸入口與所述工程機械的支撐油缸連通；所述彈性元件設(shè)置在所述第二腔室內(nèi)，且所述彈性元件的兩端分別連接至所述活塞和所述殼體，所述觸發(fā)部件與所述應(yīng)急處理單元連接。相應(yīng)地，本實用新型還提供了一種包括該種防傾翻裝置的工程機械。本實用新型所提供的防傾翻裝置可以可靠地檢測工程機械是否傾斜并根據(jù)具體情況發(fā)出警報或執(zhí)行防傾翻動作等，而且通過選擇不同表面積的活塞、不同彈性系數(shù)的彈性元件、設(shè)置不同的觸發(fā)條件等可以實現(xiàn)分級預(yù)警，原理簡單，成本低。
文檔編號B60S9/10GK202641661SQ201220154488
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者龔佳興, 黃勃, 陳贊 申請人:三一重工股份有限公司