专利名称：工程机械及其支腿的作业控制方法
技术领域：
本发明关于一种工程机械，且特别是关于一种工程机械及其支腿的作业控制方法。
背景技术：
汽车起重机、高空作业车、混凝土泵车等是具有移动式底盘的工程机械。随着我国国民经济的蓬勃发展和中国工程机械的国际化发展，此类工程机械需求量非常巨大。许多移动式工程机械都配备有液压支腿，工程机械的底盘主要有四个液压支腿，每个液压支腿包括水平支腿和垂直支腿，其中垂直支腿位于水平支腿的一端并与地面接触，水平支腿可以伸缩，水平支腿的伸展幅度确定了支腿展开的幅度。上车作业时，必须先保证底盘的支腿伸展开，并且支腿展开的幅度决定了上车的作业半径和工况选择。一般来说，支腿展开大， 上车的作业半径可增加，如果上车作业超出支腿的承载范围，会导致事故，如翻车。因此作业前检测或控制水平支腿的伸展幅度十分必要。
公开日为2007年4月19日、公开号为2007/0084813A1的美国专利申请公开了一种检测起重机支腿伸展幅度的技术。该技术是在活动支腿的特定位置，如1/2、3/4和全伸处布置传感器，这些传感器将信号送给控制单元，可用来检测这点的位置。但是，该技术不能对支腿任意伸缩幅度进行检测，以及对任意伸缩位置进行控制。对于配备液压支腿的工程机械，水平支腿的伸长量往往决定了上车作业的幅度。 现有技术和应用中，一般只设支腿半伸和全伸工况，检测支腿的伸缩状态一般也只布置行程开关或接近开关，检测或控制支腿至某一点的伸缩，如全伸、1/2、1/4支腿幅度。这种只对特定支腿伸长量进行检测和控制的技术，无疑损失了上车可作业工况范围。为了确保安全，一般上车工况的选择都会在安全余量内。如若支腿只有半伸、全伸检测，当支腿伸长 3/4时，上车也只能选择支腿半伸作业工况。这样，有一部分可用工作幅度就牺牲掉了。对高空作业车而言，上车伸缩臂的伸展控制和平台控制与底盘支腿伸长量紧密相关，现有技术难以满足要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够检测支腿伸展幅度的的工程机械，可以有效发挥上车的作业幅度，提高工作效率。另外，提供上述工程机械的支腿的作业控制方法。为达上述优点，本发明提出一种工程机械，包括水平支腿、垂直支腿、及支腿长度检测装置，所述水平支腿包括固定支腿和至少一个活动支腿；所述固定支腿远离所述垂直支腿的一端设置有测量起点，所述活动支腿靠近所述垂直支腿的一端设置有测量终点，所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；所述工程机械还包括控制单元，所述控制单元根据水平支腿的伸展幅度为工程机械选择相应的作业工况，或者根据预先设定的工程机械的作业工况，控制支腿的伸展幅度。在本发明的一实施例中，所述支腿长度检测装置包括卷线筒和感测器，所述卷线筒上卷有拉线，所述卷线筒固定在测量起点处，所述拉线的一端固定在测量终点处，所述感测器安装在卷线筒上，用于实时感测所述拉线从测量终点至测量起点的拉出长度。在本发明的一实施例中，所述感测器跟随所述卷线筒滚动，并根据转数确定所述拉线拉出的长度。在本发明的一实施例中，所述支腿长度检测装置还包括导向轮，所述导向轮设于所述固定支腿或/和所述活动支腿的内侧，为所述拉线导向。在本发明的一实施例中，所述固定支腿靠近所述卷线筒一端设有一个所述导向轮，或/和所述活动支腿远离垂直支腿的一端设有另一个所述导向轮。在本发明的一实施例中，所述支腿长度检测装置包括测距仪，所述测距仪的发射装置固定在测量起点处，所述测距仪的接收装置固定在测量终点处，所述测距仪通过接收装置与发射装置之间的无线信号传送来实时感测从测量终点至测量起点的距离。在本发明的一实施例中，所述测距仪为激光测距仪或红外测距仪。为达上述优点，本发明提出一种工程机械支腿的作业控制方法，所述方法包括如下步骤
利用所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点之间的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；及
利用所述控制单元根据水平支腿的伸展幅度为工程机械选择相应的作业工况。为达上述优点，本发明提出另一种工程机械支腿的作业控制方法，所述方法包括如下步骤
根据预先设置的工程机械的作业工况，得出水平支腿所需的伸展幅度； 利用所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点之间的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；及
利用所述控制单元控制水平支腿的伸展幅度等于水平支腿所需的伸展幅度。本发明的有益效果是，本发明的工程机械及支腿幅度的作业控制方法可以检测连续的支腿水平伸长量，使工程机械的上车可以比对支腿伸长量选择相应的作业工况，几乎每一段支腿伸长量都对应了有效的上车作业幅度，这样上车的作业幅度可以更有效发挥， 提高工作效率；或者根据设置的上车工况，控制支腿的水平伸长量；这样既能充分发挥上车的作业性能，又为作业提供更安全的保障。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明较佳实施例的工程机械的部分结构的示意图。图2是本发明另一较佳实施例的工程机械的部分结构的示意图。图3是本发明工程机械支腿的一种作业控制方法的流程图。图4是本发明工程机械支腿的另一种作业控制方法的流程图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的工程机械及支腿的作业控制方法的具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。本发明的工程机械包括但不限于起重机、高空作业车、混凝土泵车等工程机械。请参照图1，所示仅为该工程机械与本发明相关的部分结构，而其他结构则因与本发明无关， 在此省略。该工程机械包括若干支腿1，支腿1的伸缩由油缸(图未示)推动。每一个支腿 1包括水平支腿100和垂直支腿200，其中水平支腿100包括固定支腿101和若干活动支腿 102、103。固定支腿101与底盘的车架(图未示)固定连接，活动支腿102、103可伸缩地连接到固定支腿101上，具体实施时，活动支腿102可以相对固定支腿101伸缩并收容在固定支腿101中，活动支腿103可以相对活动支腿102伸缩并收容在活动支腿102中，从而使水平支腿100构成多节伸缩式结构，其中活动支腿102与固定支腿101连接，活动支腿103与垂直支腿100连接。垂直支腿200位于活动支腿103远离固定支腿101的一端，用于抵触地面。固定支腿101远离垂直支腿200的一端设置有测量起点A，活动支腿103靠近垂直支腿200的一端设置有测量终点B，本发明采用支腿长度检测装置实时检测从测量终点B 至测量起点A之间的距离，并据此确定支腿的连续伸展幅度。具体地，在图1所示的本发明较佳实施例中，支腿长度检测装置包括卷线筒10和感测器(图未示)，卷线筒10上卷有拉线20，卷线筒10固定在测量起点A处；拉线20的一端固定在测量终点B处。在本实施例中，活动支腿103靠近垂直支腿200的一端设有锁固件40，拉线20的一端固定在锁固件40上。当然，拉线20也可以直接固定在活动支腿103 内部的元件上，如带孔的元件。感测器安装在卷线筒10上，跟随卷线筒10旋转，并根据转数实时确定拉线20拉出的长度，从而实时感测拉线20从测量终点B至测量起点A的拉出长度，并据此确定水平支腿100的连续伸展幅度，水平支腿100全缩状态时标定拉线20长度为零。为了更好适应固定支腿101和活动支腿102、103的内部结构，可以在适当的位置设置导向轮30。在本实施例中，在固定支腿101内靠近卷线筒10的一端设置一个导向轮 30，从而使卷线筒10出来的拉线20处于规定的方向和位置；在活动支腿103内靠近固定支腿101的一端设置另一个导向轮30，起伸缩过程同步导向作用。可以理解，如果拉线20在卷线筒10的出线方向为水平，且固定支腿101和活动支腿102、103在该方向上有对应的空腔，则可以不安装导向轮30。在图2所示的另一较佳实施例中，支腿长度检测装置包括测距仪，测距仪的发射装置50固定在测量起点A处，测距仪的接收装置60固定在测量终点B处，测距仪通过接收装置60与发射装置50之间的无线信号传送来实时感测从测量终点B至测量起点A的距离。 具体地，该测距仪可以为激光测距仪或红外测距仪。请参照图3，在本发明的工程机械的支腿的一种作业控制方法中，包括如下步骤 在固定支腿101远离垂直支腿200的一端设置测量起点A ；在活动支腿103靠近垂直支腿 200的一端设置测量终点B ；利用支腿长度检测装置实时检测从测量终点B至测量起点A之间的距离，并据此确定水平支腿100的连续伸展幅度；及利用控制单元根据支腿1的伸展幅
5度为工程机械选择相应的上车作业工况。具体地，当油缸伸出时支腿1带动活动支腿102、 103同时伸出，被检测到的支腿1位置状态通过卷线筒10的传感器或者测距仪转换为电信号传输到工程机械上的控制单元，控制单元根据支腿1的伸展幅度为工程机械选择相应的上车作业工况。其中，支腿长度检测装置可以采用上述卷线筒10和感测器，或者采用上述测距仪。请参照图4，在本发明的工程机械的支腿的另一种工程机械支腿的作业控制方法中，包括如下步骤根据预先设置的工程机械的作业工况，得出水平支腿100所需的伸展幅度；在所述固定支腿101远离所述垂直支腿200的一端设置测量起点A ；在所述活动支腿 102、103靠近所述垂直支腿200的一端设置测量终点B ；利用所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点B至测量起点A之间的距离，并据此确定水平支腿100的连续伸展幅度；及利用所述控制单元控制水平支腿100的伸展幅度等于水平支腿100所需的伸展幅度。具体地，当油缸伸出时支腿1带动活动支腿102、103同时伸出，被检测到的支腿1位置状态通过卷线筒10的传感器或者测距仪转换为电信号传输到工程机械设备上的控制单元，控制单元控制水平支腿100的伸展幅度等于水平支腿100所需的伸展幅度。其中，支腿长度检测装置可以采用上述卷线筒10和感测器，或者采用上述测距仪。这样，几乎每一段支腿1伸长量都对应了有效的上车作业幅度，既能充分发挥上车的作业性能，又为作业提供更安全的保障。本发明在现有技术基础上能完全实现，对高空作业平台以及大吨位起重机等多级伸缩支腿装置的设备均可使用，并且生产安装、维护维修简单方便，最主要的是充分发挥了上车作业工况，同时确保了安全性，具有很好的应用前景。该支腿长度检测的结果还可以送给显示屏进行显示，以便操作者监控支腿伸缩状态。以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种工程机械，包括水平支腿、垂直支腿、及支腿长度检测装置，所述水平支腿包括固定支腿和至少一个活动支腿；其特征在于所述固定支腿远离所述垂直支腿的一端设置有测量起点，所述活动支腿靠近所述垂直支腿的一端设置有测量终点，所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；所述工程机械还包括控制单元，所述控制单元根据水平支腿的伸展幅度为工程机械选择相应的作业工况，或者根据预先设定的工程机械的作业工况，控制支腿的伸展幅度。
2.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于所述支腿长度检测装置包括卷线筒和感测器，所述卷线筒上卷有拉线，所述卷线筒固定在测量起点处，所述拉线的一端固定在测量终点处，所述感测器安装在卷线筒上，用于实时感测所述拉线从测量终点至测量起点的拉出长度。
3.如权利要求2所述的工程机械，其特征在于所述感测器跟随所述卷线筒滚动，并根据转数确定所述拉线拉出的长度。
4.如权利要求2所述的工程机械，其特征在于所述支腿长度检测装置还包括导向轮， 所述导向轮设于所述固定支腿或/和所述活动支腿的内侧，为所述拉线导向。
5.如权利要求4所述的工程机械，其特征在于所述固定支腿靠近所述卷线筒一端设有一个所述导向轮，或/和所述活动支腿远离垂直支腿的一端设有另一个所述导向轮。
6.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于所述支腿长度检测装置包括测距仪，所述测距仪的发射装置固定在测量起点处，所述测距仪的接收装置固定在测量终点处，所述测距仪通过接收装置与发射装置之间的无线信号传送来实时感测从测量终点至测量起点的距离。
7.如权利要求6所述的工程机械，其特征在于所述测距仪为激光测距仪或红外测距仪。
8.—种工程机械支腿的作业控制方法，所述工程机械为根据权利要求1至7任一项所述的工程机械，所述方法包括如下步骤利用所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点之间的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；及利用所述控制单元根据水平支腿的伸展幅度为工程机械选择相应的作业工况。
9.一种工程机械支腿的作业控制方法，所述工程机械为根据权利要求1至7任一项所述的工程机械，所述方法包括如下步骤根据预先设置的工程机械的作业工况，得出水平支腿所需的伸展幅度；利用所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点之间的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；及利用所述控制单元控制水平支腿的伸展幅度等于水平支腿所需的伸展幅度。
全文摘要
一种工程机械及支腿的作业控制方法，包括水平支腿、垂直支腿、及支腿长度检测装置，所述水平支腿包括固定支腿和至少一个活动支腿；所述固定支腿远离所述垂直支腿的一端设置有测量起点，所述活动支腿靠近所述垂直支腿的一端设置有测量终点，所述支腿长度检测装置实时检测从测量终点至测量起点的距离，并据此确定水平支腿的连续伸展幅度；所述工程机械还包括控制单元，所述控制单元根据水平支腿的伸展幅度为工程机械选择相应的作业工况，或者根据预先设定的工程机械的作业工况，控制支腿的伸展幅度。本发明的工程机械及支腿的作业控制方法，可以更有效发挥上车的作业幅度，提高工作效率。
文档编号B60R16/02GK102424037SQ20111035802
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者毛艳, 赵建阳, 银友国 申请人:中联重科股份有限公司