本發(fā)明涉及支腿調(diào)平技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有虛腿識別功能的支腿自動調(diào)平方法。

背景技術(shù)：

大型作業(yè)設(shè)備需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移作業(yè)地點，而作業(yè)時又需要保持水平，因而，作業(yè)設(shè)備大多安裝在可移動車輛上，通過一套調(diào)平系統(tǒng)保證設(shè)備處于水平狀態(tài)，以滿足設(shè)備使用需求。如汽車起重機、登高作業(yè)車、混凝土泵車等民用產(chǎn)品，雷達天線座車等軍用產(chǎn)品均為需要調(diào)平的作業(yè)設(shè)備。

汽車起重機、登高作業(yè)車、混凝土泵車、雷達天線座車等作業(yè)設(shè)備具有施工效率高，適應(yīng)性強等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于建筑、水利、電力、道路、礦山、港口和國防等領(lǐng)域。近年來，隨著工程建設(shè)速度的加快，工程應(yīng)用也愈加廣泛，對作業(yè)設(shè)備調(diào)平裝置的技術(shù)改進越來越受到人們的重視。

汽車起重機、登高作業(yè)車、混凝土泵車、雷達天線座車等設(shè)備都安裝有支腿，支腿用于保證設(shè)備在工作中具有足夠的安全性和穩(wěn)定性。此外，支腿還可以在不增加設(shè)備機械寬度的情況下，為整機提供較大的支承跨度，從而在不降低機械機動性能的前提下提高設(shè)備的抗傾覆能力。

支腿通常設(shè)置于移動作業(yè)設(shè)備底部，均勻?qū)ΨQ布置，一般個數(shù)為四個。為進一步提高設(shè)備作業(yè)時的安全性，部分移動設(shè)備支腿個數(shù)增加至五個或六個或更多數(shù)量支腿，即在現(xiàn)有四個支腿的基礎(chǔ)上在移動作業(yè)設(shè)備前部車頭的下方安裝第五支腿，在移動作業(yè)設(shè)備中部安裝第六支腿，以及回轉(zhuǎn)中心、主要質(zhì)量分布位置安裝輔助支腿。作業(yè)時，支腿伸展，各個支腿垂直于整臺設(shè)備而逐漸升起，移動作業(yè)設(shè)備脫離地面，整臺設(shè)備完全由支腿支撐。通過調(diào)整支腿伸縮量以保證移動作業(yè)設(shè)備處于水平狀態(tài)的過程通常稱之為支腿調(diào)平。對于地面水平的情況，支腿自動調(diào)平較為簡便。但對于不平整的地面，支腿自動調(diào)平工序較為繁瑣，經(jīng)常發(fā)生支腿調(diào)平后個別支腿未受力(出現(xiàn)虛腿)，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全使用。

現(xiàn)有支腿調(diào)平系統(tǒng)中識別虛腿的方法，大多在主調(diào)平支腿調(diào)整好之后再去檢查虛腿的作業(yè)情況，這種被動排查方式不僅會影響工作效率，還有可能因為誤操作破壞主調(diào)平支腿的原有工作狀態(tài)。更重要的是，對于具有四個以上支腿的自動調(diào)平系統(tǒng)，需要花費大量的時間去調(diào)平虛腿。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提出一種具有虛腿識別功能的支腿自動調(diào)平方法。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種具有虛腿識別功能的支腿自動調(diào)平方法，用于調(diào)平作業(yè)機械，尤其是工程車輛，包括以下步驟：

s1、在各調(diào)平支腿盤上安裝壓力傳感器，或位置傳感器，或限位開關(guān)，或行程開關(guān)，所述壓力傳感器測量調(diào)平支腿對支撐地面的壓強，通過支腿對地面接觸面積的大小，間接計算出該支腿所承受壓力；

s2、確定調(diào)平支腿壓力預(yù)設(shè)壓力值p，所述調(diào)平支腿壓力預(yù)設(shè)值p不大于設(shè)備支腿最大工作壓力值；當(dāng)設(shè)備完全離地由調(diào)平支腿支撐時壓力傳感器理論檢測壓力為p0，結(jié)合p0、設(shè)備結(jié)構(gòu)形式、重量分布、剛度、強度等的具體設(shè)計參數(shù)，綜合確定預(yù)設(shè)壓力值p；

s3、識別虛腿，根據(jù)支腿盤壓力值判斷其是否滿足預(yù)設(shè)壓力值p，如果是，支腿處于受力狀態(tài)，不存在虛腿；如果不是，需調(diào)節(jié)支腿直至消除虛腿為止；

s4、控制調(diào)平支腿，伸出預(yù)設(shè)長度l，所述預(yù)設(shè)長度l，需大于調(diào)平支腿在承載后因變形、間隙等因素造成的高度變化最大值；

s5、確定基準(zhǔn)調(diào)平支腿，支腿自動調(diào)平系統(tǒng)的控制器根據(jù)電子水平儀測量調(diào)平設(shè)備水平面與地面水平面的偏角，進而以調(diào)平設(shè)備水平傾角上方的調(diào)平支腿為基準(zhǔn)調(diào)平支腿；

s6、設(shè)備自動調(diào)平，控制器根據(jù)電子水平儀測量調(diào)平設(shè)備基準(zhǔn)平面與地面水平面的偏角，控制距離基準(zhǔn)調(diào)平支腿最遠的兩個調(diào)平支腿伸縮，直至所述偏角為零；

s7、檢查、調(diào)節(jié)其它調(diào)平支腿，使其處于受力狀態(tài)?？刂破鳈z查調(diào)平支腿和電子水平儀狀態(tài)，保證電子水平儀處于水平狀態(tài)，所有調(diào)平支腿均受力，直至設(shè)備完成所有支腿調(diào)平工作。

進一步地，所述壓力傳感器，用于檢測調(diào)平支腿是否已經(jīng)承受設(shè)備的重力；可以簡化為位置傳感器、限位開關(guān)、行程開關(guān)等，通過檢測接觸面的壓力值，間接判定支腿是否受力。壓力傳感器可以設(shè)置在支腿主體上，或支腿盤上；位置傳感器可以設(shè)置在支腿主體上，或支腿盤上；限位開關(guān)可以設(shè)置在支腿主體上，或支腿盤上。

進一步地，所述支腿盤壓力值為安裝在調(diào)平支腿上的壓力傳感器測量所得。

進一步地，所述調(diào)平作業(yè)機械的調(diào)平支腿數(shù)量可以為三個或三個以上。當(dāng)調(diào)平支腿數(shù)量為三個時，三個均為主調(diào)平支腿，選擇其中一個為調(diào)平基準(zhǔn)支腿，另兩個為調(diào)節(jié)支腿；當(dāng)調(diào)平支腿數(shù)量大于三個時，選擇三個為主調(diào)平支腿，選擇其中一個為調(diào)平基準(zhǔn)支腿，另兩個為調(diào)節(jié)支腿；其余的為輔助調(diào)平支腿。其中，主調(diào)平支腿在調(diào)平時為主要受力支腿，即為設(shè)備支撐的主要受力點，對調(diào)平起關(guān)鍵作用；輔助調(diào)平支腿在調(diào)平時為輔助支撐，在設(shè)備調(diào)平后，調(diào)節(jié)高低使之承力但不影響設(shè)備水平。

進一步地，所述電子水平儀，安裝于所述調(diào)平作業(yè)機械的調(diào)平基準(zhǔn)面，

進一步地，所述控制器與所述電子水平儀相連。

進一步地，所述支腿自動調(diào)平系統(tǒng)，用于調(diào)平作業(yè)機械，特別是工程機械，其特征在于，包括：電子水平傳感器、調(diào)平支腿和控制器等。另外，該支腿自動調(diào)平系統(tǒng)，為一鍵式自動調(diào)平，同時保留手動模式，以便在控制器故障狀態(tài)下仍能調(diào)平作業(yè)或者回收。

進一步地，所述電子水平傳感器，其特征在于，用于測量調(diào)平作業(yè)機械水平狀態(tài)，并將測量結(jié)果反饋給控制器。

進一步地，所述調(diào)平支腿，其特征在于，可以為液壓調(diào)平支腿或電動調(diào)平支腿，調(diào)平支腿由支腿主體和支腿盤兩個部分組成。其能夠通過調(diào)節(jié)自身高度，使調(diào)平作業(yè)機械處于水平狀態(tài)。

進一步地，所述控制器，其特征在于，用于控制調(diào)平設(shè)備的調(diào)平支腿高度，使設(shè)備基準(zhǔn)平面與地面水平面的夾角值為零；包括第一控制模塊和第二控制模塊。

進一步地，所述第一控制模塊，其特征在于，用于接收所述調(diào)平支腿壓力預(yù)設(shè)值p后，控制所述調(diào)平支腿再升高l。

進一步地，所述第二控制模塊，其特征在于，用于確定基準(zhǔn)調(diào)平支腿，控制其它支腿的調(diào)平支腿伸出，直至設(shè)備基準(zhǔn)平面與地面水平面所夾偏角為零。

進一步地，本發(fā)明提供的支腿自動調(diào)平系統(tǒng)，可通過控制器控制基準(zhǔn)調(diào)平支腿伸縮使之承載工作壓力，而后控制其它調(diào)平支腿以基準(zhǔn)調(diào)平支腿基準(zhǔn)面進行調(diào)平。本發(fā)明提供的支腿自動調(diào)平系統(tǒng)具有適應(yīng)能力強，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，能在不同的條件下確保每個支腿均受力，避免因“虛腿”問題而反復(fù)調(diào)平；同時，該調(diào)平方法能夠適用于具有四個及四個以上支腿的自動調(diào)平系統(tǒng)，有利于提高調(diào)平效率，確保安全作業(yè)。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的支腿自動調(diào)平方法中調(diào)平方法支腿主體安裝壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的支腿自動調(diào)平方法中調(diào)平方法支腿盤上安裝位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為為本發(fā)明實施例一提供的支腿調(diào)平系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)記說明：

110調(diào)平支腿主體111調(diào)平支腿安裝接口

112支腿盤11調(diào)平支腿1

12調(diào)平支腿213調(diào)平支腿3

14調(diào)平支腿41n調(diào)平支腿n

20壓力傳感器201壓力傳感器1

202壓力傳感器2203壓力傳感器3

204壓力傳感器420n壓力傳感器n

211位置傳感器3控制器

31第一控制模塊32第二控制模塊

4電子水平儀

具體實施方式

下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的各優(yōu)選實施例作進一步說明：

本發(fā)明實施例一提供一種具有虛腿識別功能的支腿自動調(diào)平方法，用于調(diào)平作業(yè)設(shè)備，特別適用于工程機械，包括以下步驟：

s1、在各調(diào)平支腿盤上安裝壓力傳感器，或位置傳感器，或限位開關(guān)，或行程開關(guān)；所述壓力傳感器測量調(diào)平支腿對支撐地面的壓強，通過支腿對地面接觸面積的大小，間接計算出該支腿所承受壓力；

s2、確定調(diào)平支腿壓力預(yù)設(shè)壓力值p；所述調(diào)平支腿壓力預(yù)設(shè)值p不大于設(shè)備支腿最大工作壓力值；當(dāng)設(shè)備完全離地由調(diào)平支腿支撐時壓力傳感器理論檢測壓力為p0，結(jié)合p0值、設(shè)備結(jié)構(gòu)形式、重量分布、剛度、強度等的具體設(shè)計參數(shù)，綜合確定預(yù)設(shè)壓力值p；

s3、識別虛腿；根據(jù)支腿盤壓力值判斷其是否滿足預(yù)設(shè)壓力值p，如果是，支腿處于受力狀態(tài)，不存在虛腿；如果不是，需調(diào)節(jié)支腿直至消除虛腿為止；

s4、控制調(diào)平支腿，伸出預(yù)設(shè)長度l；所述預(yù)設(shè)長度l，需大于調(diào)平支腿在承載后因變形、間隙等因素造成的高度變化最大值；

s5、確定基準(zhǔn)調(diào)平支腿；支腿自動調(diào)平系統(tǒng)的控制器根據(jù)電子水平儀測量調(diào)平設(shè)備水平面與地面水平面的偏角，進而以調(diào)平設(shè)備水平傾角上方的調(diào)平支腿為基準(zhǔn)調(diào)平支腿；

s6、設(shè)備自動調(diào)平；控制器根據(jù)電子水平儀測量調(diào)平設(shè)備基準(zhǔn)平面與地面水平面的偏角，控制距離基準(zhǔn)調(diào)平支腿最遠的兩個調(diào)平支腿伸縮，直至所述偏角為零；

s7、檢查、調(diào)節(jié)其它調(diào)平支腿，使其處于受力狀態(tài)。控制器檢查調(diào)平支腿和電子水平儀狀態(tài)，保證電子水平儀處于水平狀態(tài)，所有調(diào)平支腿均受力，直至設(shè)備完成所有支腿調(diào)平工作。

本實施例一提供的支腿自動調(diào)平方法首先在調(diào)平支腿上設(shè)置壓力傳感器，根據(jù)移動調(diào)平設(shè)備總體質(zhì)量及重心分布，計算每條調(diào)平支腿理論承受重量。當(dāng)設(shè)備完全離地由調(diào)平支腿支撐時壓力傳感器理論檢測壓力為p0，結(jié)合p0值、移動調(diào)平設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式、剛度等設(shè)計參數(shù)設(shè)置，綜合確定調(diào)平支腿壓力預(yù)設(shè)壓力值p。

當(dāng)所有的調(diào)平支腿都滿足預(yù)設(shè)壓力值p后，所有調(diào)平支腿均升高預(yù)定長度l的距離，用于補償調(diào)平設(shè)備部件之間的間隙、承載后的變形以及場地不平整等因素所引進的誤差，避免因上述原因?qū)е抡{(diào)平后產(chǎn)生“虛腿”現(xiàn)象。部件間隙可能存在于112支腿盤與地面之間、111調(diào)平支腿主體與112支腿盤之間、111調(diào)平支腿主體與設(shè)備主體之間；當(dāng)結(jié)構(gòu)承受載荷時，設(shè)備必然產(chǎn)生變形；調(diào)平設(shè)備展開場地不可能存在絕對水平地面，存在一個不平整度。因此，綜上所述，預(yù)定長度l應(yīng)為在規(guī)定使用環(huán)境下，不產(chǎn)生“虛腿”的最小伸出長度值。

當(dāng)控制器第一控制模塊31檢測到調(diào)平支腿壓力傳感器20反饋信號(即其均滿足預(yù)設(shè)壓力值p)后，所有調(diào)平支腿再伸出預(yù)定長度l。然后控制器第二控制模塊32接受電子水平儀4的測量反饋，在所有調(diào)平支腿中確定一個支腿為基準(zhǔn)調(diào)平支腿。保持基準(zhǔn)調(diào)平支腿高度不變，調(diào)節(jié)另2個主調(diào)平支腿的高度，使調(diào)平設(shè)備基準(zhǔn)水平面與地面水平夾角為零。然后，調(diào)節(jié)其余輔助調(diào)平支腿，使壓力傳感器20的測量值滿足要求，調(diào)平工作結(jié)束。

本實施例二采用位置傳感器替代實施例一的壓力傳感器，用112支腿盤與地面的相對位置間接確定該調(diào)平支腿是否承受預(yù)設(shè)壓力值。由于測量參數(shù)改變，由此預(yù)定長度l也需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整優(yōu)化。

實施例二中位置傳感器相對于實施例一中壓力傳感器，更具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性好，價格便宜等優(yōu)點，但靈敏度不如壓力傳感器，可能會導(dǎo)致預(yù)定伸出長度l會偏大。不同調(diào)平設(shè)備可根據(jù)自身需求，選擇合適傳感器，實現(xiàn)虛腿的識別與調(diào)平。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。