专利名称：工程机械及其伸缩结构控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种伸缩结构控制系统。本实用 新型还涉及一种包括上述伸缩结构控制系统的工程机械。
背景技术：
随着国民经济的高速发展，混凝土泵车、起重机、吊运机等各种工程机械广泛应用 于建筑、交通、矿山等行业之中，上述各工程机械具有一个共同点，即均配备有可伸缩的结 构(支腿和/或臂架)，由于伸缩结构的结构特点，能够根据需要处于展开或者缩回的状态， 从而满足了工程机械的需要。由于各种伸缩结构的工作原理类似，下面以混凝土泵车的支腿为例，对伸缩结构 的工作状态进行描述当混凝土泵车处于行驶状态时，伸缩支腿在驱动装置(马达链条驱动装置或者驱 动油缸)的作用下缩回，从而占用的空间较小，以方便运输；当混凝土泵车到达目标位置 时，伸缩支腿在驱动装置的作用下伸长，为混凝土泵车提供可靠的支撑。然而，在支腿的伸缩过程中，如果支腿的某一支腿节已伸长到位后，驱动装置仍然 为该支腿节提供驱动力，则很有可能造成支腿的损坏；同时，如果某一支腿节伸缩不到位， 驱动装置就停止了为该支腿节提供驱动力，则可能影响支腿的支撑效果，并进而影响整车 的稳定性，导致车辆的侧翻，其次，混凝土泵车的臂架的动作对其支腿的展开有一定的要 求，如果支腿没有伸到位，而操作臂架，也很可能翻车。为了防止上述情况的出现，现有技术中采用目测方式和机械限位的方式，确定伸 缩结构是否伸缩到位。其中，目测方式是指操作人员根据其经验，通过目测的伸缩结构的伸缩长度进行 判断。此种方式判断过程简单，无需设置额外的装置，但是依赖于操作人员的工作经验，因 此，准确性较差，伸缩结构可能在任何范围内运动，存在较大的安全隐患。机械限位方式是指在伸缩结构的相邻的两节伸缩节之间设置倾斜角度相同的相 互配合的楔块，当二者的伸缩位置到达目标位置时，两楔块卡接，承受一定的作用力，从而 即可判断伸缩结构到达目标位置。此种方式的准确性较高，提高了控制的可靠性，然而由 于是依靠楔块承受作用力实现的，零件的磨损较为严重，使用寿命较短，更换过程也比较复 杂，造成成本的提高。请参考图1，图1为一种典型的伸缩结构控制系统的结构框图。当然，为了解决上述问题，也可以通过自动控制的方法进行伸缩装置伸缩位置的 控制，该控制系统可以包括用于检测伸缩结构4的伸缩状态，并得到检测信号的检测装置 1，用于接收检测信号，并根据检测信号和预定的控制策略判断伸缩结构4是否伸缩到位， 并发出控制指令的控制装置2，以及用于根据控制指令改变工作状态的驱动装置3。然而，上述控制方法通常很难实现对于伸缩结构4的伸缩状态的准确判断，这就 造成了控制的准确性较差。[0012]因此，如何在准确地判断伸缩结构是否伸长到位的基础上，降低故障率，提高稳定 性，简化控制过程，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种伸缩结构控制系统，该伸缩结构控制系统能够准确 地判断伸缩结构是否伸长到位，进而对其驱动装置进行控制，从而简化了控制过程，降低了 工程机械的故障率，提高了工程机械的稳定性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上 述伸缩结构控制系统的工程机械。为解决上述技术问题，本实用新型提供伸缩结构控制系统，包括检测装置、控制装 置和驱动装置，所述检测装置包括感应部件和接近开关，二者中的一者与所述伸缩结构的 端部连接，且随着所述伸缩结构的伸缩而运动，另一者固定于所述工程机械的架体；当所述 伸缩结构伸长到位时，所述接近开关感应到所述感应部件。优选地，还包括导向轴、相互配合的螺杆和螺母，所述螺杆与所述工程机械的胶管 卷盘固定连接，所述螺母旋装于所述螺杆，所述螺母的外侧壁固定有所述感应部件和导向 板，所述导向板上开设有通孔，所述导向轴穿过所述通孔且与所述工程机械的架体固定连接。优选地，还包括固定板，所述固定板通过螺栓固定于所述胶管卷盘，所述固定板的 上方固定所述螺杆。优选地，所述固定板的中心开设有安装孔，所述螺杆安装于所述安装孔。优选地，所述螺杆和所述螺母的螺纹均为梯形螺纹。优选地，还包括与所述架体固定连接的接近开关安装板，所述接近开关安装于所 述接近开关安装板，所述导向轴固定于所述接近开关安装板。优选地，所述接近开关安装板上开设有腰形孔，所述接近开关安装板通过穿过所 述腰形孔的螺栓与所述架体固定连接。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种工程机械，包括伸缩结构和伸缩结 构控制系统，所述伸缩结构控制系统为上述任一项所述的伸缩结构控制系统。优选地，具体为混凝土泵车。本实用新型所提供的用于工程机械的伸缩结构控制系统，包括检测装置、控制装 置和驱动装置，其中，检测装置检测伸缩结构的伸缩状态，并得到检测信号，控制装置接收 检测信号，并根据检测信号和预定的控制策略判断伸缩结构是否伸缩到位，进而发出控制 指令，驱动装置根据控制指令改变其本身的工作状态，进一步地，检测装置包括感应部件和 接近开关，二者中的一者与伸缩结构的端部连接，且随着伸缩结构的伸缩而运动，另一者固 定于工程机械的架体；当伸缩结构伸长到位时，接近开关感应到感应部件。这样，当伸缩 结构做伸缩运动时，感应部件和接近开关中的一者随着伸缩结构运动，另一者保持静止，当 伸缩结构伸缩到位时，感应部件感应接近开关，使接近开关断开，驱动装置停止进一步地驱 动，从而通过接近开关和感应部件实现对于伸缩结构的伸缩状态的检测，很方便地实现了 对伸缩结构的伸缩位置的控制，保证了控制的准确性，降低了工程机械的故障率；同时，感 应部件和接近开关也具有较长的使用寿命，降低了控制的成本。本实用新型所提供的工程机械的有益效果与伸缩结构控制系统的有益效果类似，在此不再赘述。
图1为一种典型的伸缩结构控制系统的结构框图；图2为本实用新型一种具体实施方式
所提供的检测装置安装位置结构示意图；图3为本实用新型一种具体实施方式
所提供的检测装置的结构示意图；图4为本实用新型一种具体实施方式
所提供的伸缩结构控制系统的螺杆的结构 示意图；图5为本实用新型一种具体实施方式
所提供的螺母的伸缩结构控制系统的结构 示意图；图6为本实用新型一种具体实施方式
所提供的伸缩结构控制系统的接近开关安 装板的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种伸缩结构控制系统，该伸缩结构控制系统能够准确 地判断伸缩结构是否伸长到位，进而对其驱动装置进行控制，从而简化了控制过程，降低了 工程机械的故障率，提高了工程机械的稳定性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上 述伸缩结构控制系统的工程机械。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。请结合图1参考图2和图3，图2为本实用新型一种具体实施方式
所提供的检测装 置安装位置结构示意图；图3为本实用新型一种具体实施方式
所提供的检测装置的结构示 意图。本实用新型所提供的用于工程机械的伸缩结构控制系统，包括检测装置1、控制装 置2和驱动装置3，检测装置1检测伸缩结构4的伸缩状态，并得到检测信号，控制装置2接 收检测信号，进而根据检测信号和预定的控制策略判断伸缩结构4是否伸缩到位，如果未 伸缩到位，则发出驱动装置3继续驱动的指令，若伸缩到位，则发出驱动装置停止驱动的指 令，驱动装置3根据控制装置2发出的控制指令改变其本身的工作状态，进而实现对伸缩结 构的控制。当然，上述检测装置1检测伸缩结构4的状态可以时刻检测，并时刻发出检测信 号，此时控制装置的预定策略为伸缩结构4伸缩到位时的状态信号，通过检测信号与状态 信号的比较判断伸缩结构4是否伸缩到位，即若二者相同则表明伸缩结构4伸缩到位，否 则，则表明未伸缩到位；也可以将对伸缩结构4的状态的检测和判断合为一体完成，即只有 当伸缩结构4伸缩到位时，检测装置1才检测到检测信号，并同时向控制装置2发送检测信 号，控制装置2得到检测信号即可判断出伸缩结构4伸缩到位，进而向驱动装置3发送控制 指令，驱动装置根据控制指令停止驱动。具体地，工作过程中，检测装置1检测工程机械的伸缩结构4的状态，并将检测到 的检测信号发送至控制装置2，控制装置2接收检测信号，并根据检测信号和预定的控制策 略判断伸缩结构4是否伸缩到位，若伸缩到位，则向驱动装置3发出控制指令，使其停止进一步的驱动，若未伸缩到位，则控制驱动装置3继续驱动，直至伸缩结构伸缩到位。如图3所示，本实用新型所提供的伸缩结构控制系统的检测装置1包括感应部件 11和接近开关12，二者中的一者与伸缩结构4的端部连接，且随着伸缩结构4的伸缩而运 动，另一者固定于工程机械的架体；当伸缩结构4伸长到位时，接近开关12感应到感应部件 11。这样，当伸缩结构4做伸缩运动时，感应部件11和接近开关12中的一者随着伸缩 结构4运动，另一者保持静止，当伸缩结构4伸缩到位时，感应部件11感应接近开关12，使 接近开关12断开，从而控制装置2得到到位信号，向驱动装置3发出控制指令，从而驱动装 置3停止进一步地驱动，实现对伸缩结构4的伸缩位置的控制。具体地，本文所述的感应部件11可以为铁块等感应块；本文所述的随着伸缩结构 4的伸缩而运动既包括随着伸缩结构4的伸缩而作直线运动，也包括随着伸缩结构4的伸缩 而作旋转运动，只要与伸缩结构4的伸缩运动有相对应的关系，并且当伸缩结构4伸缩到位 时，接近开关12感应到感应部件11都是可以的；另一方面，本文所述的固定于架体，是指固 定于不会与伸缩结构4的端部一起运动的工程机械的装置，由于伸缩结构4的端部大都是 相对于工程机械的架体改变位置，因此为方便安装，并方便控制接近开关12和感应部件11 的相对位置，将其中的一者固定于架体；为方便连接，上述架体可以为转塔侧板。可以看出，本实用新型所提供的伸缩结构控制系统采用电动控制的方式，通过接 近开关12和感应部件11实现对于伸缩结构4的伸缩状态的检测，不仅保证了控制的准确 性，降低了工程机械的故障率；而且二者不会相互接触，不会出现机械限位时所出现的磨损 情况，具有较长的使用寿命，从而降低了对伸缩结构4进行控制的控制成本。为方便描述，下面以混凝土泵车的伸缩结构——支腿为例进行论述。请结合图3参考图4和图5，图4为本实用新型所提供的伸缩结构控制系统的螺母 的结构示意图；图5为本实用新型所提供的伸缩结构控制系统的接近开关安装板的结构示 意图。如图中所示，在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的伸缩结构控制系统还 可以包括导向轴13、相互配合的螺杆15和螺母14，螺杆13与混凝土泵车的胶管卷盘固定 连接，螺母14旋装于螺杆15，螺母14的外侧壁固定有感应部件11和导向板16，导向板16 上开设有通孔17，导向轴13穿过通孔17且与车架固定连接。胶管卷盘5是混凝土泵车上已有的部件，其上缠绕着连接混凝土泵车的支腿的胶 管，随着胶管的伸出，胶管卷盘5旋转，由于感应部件11通过螺母14和螺杆15与胶管卷盘 的端部连接，因此，可以随着支腿的伸缩改变位置，并当支腿伸缩到位时，感应部件11感应 与架体固定连接的接近开关12。具体地，工作过程中，随着支腿的伸出，胶管带动胶管卷盘5旋转，进而带动螺杆 15旋转，由于螺母14上设置有开有通孔17的导向板16，固定于架体的导向杆13穿过通孔 17，因此，螺母14不能随着螺杆15旋转，而只能随着螺杆15的旋转沿其轴向作直线运动， 并带着与其固定连接的感应部件11运动，以实现当支腿伸缩至目标位置时，感应部件11感 应接近开关。为方便调整运动距离，可以使螺杆15和螺母14的螺纹均为梯形螺纹。此种结构的设置，使得混凝土泵车利用现有技术中已经存在的装置建立了感应部件11与支腿的伸缩位置的对应关系，从而很方便了实现了检测信号的获得，不仅结构简 单，而且成本较低。请结合图3参考图6，图6为本实用新型所提供的伸缩结构控制系统的螺杆的结构 示意图。在另一种具体实施方式
中，如图3和图6所示，本实用新型所提供的伸缩结构控制 系统还可以包括固定板18，固定板18通过螺栓固定于胶管卷盘5，将螺杆15固定于固定板 18的上方。由于胶管卷盘5的顶壁上原本就存在有两螺纹孔，从而可以将螺杆15固定于固定 板18上以后，在通过螺栓连接于胶管卷盘5，从而大大方便了螺杆15的固定，而且，降低了 螺杆15的设置对胶管卷盘5的结构性能的影响。当然，螺杆15也可以通过焊接的方式与 胶管卷盘5连接。进一步地，为保证螺杆15定位的准确性，还可以在固定板18的中心开设安装孔， 将螺杆15安装于安装孔中。具体地，可以通过过盈配合将螺杆15安装于安装孔。如图5所示，在另一种具体实施方式
中，为了方便接近开关12的安装，本实用新 型所提供的伸缩结构控制系统还可以包括与架体固定连接的接近开关安装板19，接近开关 12安装于接近开关安装板19，导向轴13固定于接近开关安装板19。进一步地，为了方便调整接近开关12的高度，接近开关安装板19上开设有腰形孔 191，接近开关安装板19通过穿过腰形孔191的螺杆与架体固定连接。为了方便与架体的连接，接近开关安装板19可以首先通过穿过腰形孔191的螺杆 与连接板21连接，在将连接板21与架体固定连接。此外，本实用新型还提供一种工程机械，包括伸缩结构和以上所述伸缩结构控制 系统，该工程机械的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。在一种具体实施方式
中，上述工程机械可以为混凝土泵车。以上对本实用新型所提供的工程机械及其伸缩结构控制系统进行了详细介绍。本 文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是 用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这 些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种用于工程机械的伸缩结构控制系统，包括检测装置(1)、控制装置(2)和驱动装 置(3)其特征在于，所述检测装置(1)包括感应部件(11)和接近开关(12)，二者中的一者 与所述伸缩结构(4)的端部连接，且随着所述伸缩结构(4)的伸缩而运动，另一者固定于所 述工程机械的架体；当所述伸缩结构(4)伸长到位时，所述接近开关(12)感应到所述感应 部件(11)。
2.根据权利要求1所述的用于工程机械的伸缩结构控制系统，其特征在于，还包括导 向轴(13)、相互配合的螺杆(1 和螺母(14)，所述螺杆(1 与所述工程机械的胶管卷盘 (5)固定连接，所述螺母(14)旋装于所述螺杆(15)，所述螺母(14)的外侧壁固定有所述感 应部件(11)和导向板(16)，所述导向板(16)上开设有通孔(17)，所述导向轴(13)穿过所 述通孔(17)且与所述架体固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于工程机械的伸缩结构控制系统，其特征在于，还包括固 定板(18)，所述固定板(18)通过螺栓固定于所述胶管卷盘(5)，所述固定板(18)的上方固 定所述螺杆(15)。
4.根据权利要求3所述的用于工程机械的伸缩结构控制系统，其特征在于，所述固定 板(18)的中心开设有安装孔，所述螺杆(15)安装于所述安装孔。
5.根据权利要求2所述的用于工程机械的伸缩结构控制系统，其特征在于，所述螺杆 (15)和所述螺母(14)的螺纹均为梯形螺纹。
6.根据权利要求2所述的用于工程机械的伸缩结构控制系统，其特征在于，还包括与 所述架体固定连接的接近开关安装板(19)，所述接近开关(12)安装于所述接近开关安装 板(19)，所述导向轴(13)固定于所述接近开关安装板(19)。
7.根据权利要求6所述的用于工程机械的伸缩结构控制系统，其特征在于，所述接近 开关安装板(19)上开设有腰形孔(191)，所述接近开关安装板(19)通过穿过所述腰形孔 (191)的螺栓与所述架体固定连接。
8.—种工程机械，包括伸缩结构和伸缩结构控制系统，其特征在于，所述伸缩结构控制 系统为权利要求1至7任一项所述的伸缩结构控制系统。
9.根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，具体为混凝土泵车。
专利摘要本实用新型公开了一种用于工程机械的伸缩结构控制系统，包括检测装置(1)、控制装置(2)和驱动装置(3)，所述检测装置(1)包括感应部件(11)和接近开关(12)，二者中的一者与所述伸缩结构(4)的端部连接，且随着所述伸缩结构(4)的伸缩而运动，另一者固定于所述工程机械的架体；当所述伸缩结构(4)伸长到位时，所述接近开关(12)感应到所述感应部件(11)。本实用新型所提供的伸缩结构控制系统能够准确地判断伸缩结构是否伸长到位，进而对其驱动装置进行控制，从而简化了控制过程，降低了工程机械的故障率，提高了工程机械的稳定性。本实用新型还公开了一种包括上述伸缩结构控制系统的工程机械。
文档编号G05B19/02GK201853097SQ20102060540
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者刘志斌, 胡亮, 魏志魁 申请人:三一重工股份有限公司