专利名称：一种支腿装置及支腿式工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及支腿式工程机械技术领域，特别涉及一种支腿式工程机械的支腿装置。此外，本发明还涉及包括上述支腿装置的支腿式工程机械。
背景技术：
混凝土泵车是一种典型的支腿式工程机械，减轻施工工地的混凝土输送的繁重体力劳动，提高施工进度和工作效率。随着经济建设的快速发展，泵送能力强的支腿式混凝土泵车已广泛应用于高层建筑、国防等工程领域。混凝土泵车有泵送和行驶两种工作状态，泵送状态是指混凝土泵车在工地输送混凝土时工作状态，行驶状态是指混凝土泵车行驶的工作状态。以设置有四个支腿的混凝土泵车为例，在泵送状态下，操作人员首先需要通过操作相应的操纵部件将混凝土泵车的前左、后左、前右、后右四根支腿展开到适合的位置用以支撑整车，然后再将混凝土输送到建筑工地指定位置；泵送作业完毕后，由泵送状态切换到行驶状态，需要将展开的支腿收拢到初始位置，便于行驶上路。通常，在泵送施工前，因操作人员疏忽或受周围环境的不利影响，在操作人员操作支腿动作时，支腿在展开或收拢的过程中与周围环境的人或物发生碰撞，会对设备或人员本身造成危害；另外，若混凝土泵车在作业操作空间不是很充足的场地作业时，输送泵臂架伸展开的过程中，因环境影响可能会让操作员产生一些视觉死角，此时比较容易因操作人员疏忽或视野不佳使设备与周围环境障碍物碰撞，导致事故的发生。然而，现有技术中一种典型的安全检测方法是把雷达探头安装在车辆尾部，仅对车辆尾部实施监控，在支腿展开和收回过程中不能起到检测障碍物的作用，容易导致支腿碰撞损坏，并且由于泵车工作性质的原因，泵车车辆尾部经常会被泵送遗漏的混凝土凝结块覆盖，这会将监测探头覆盖而影响其使用效果或者损坏系统。因此，如何提供一种支腿装置，该支腿装置在展开和回收过程中具有比较高的安全性，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种支腿装置，该支腿装置中支腿在展开和收回运动过程中具有比较高的安全性。本发明的另一目的旨在提供一种包括上述支腿装置的支腿式工程机械。为解决上述技术问题，本发明提供一种支腿式工程机械的支腿装置，包括与所述支腿式工程机械的车体连接的支腿，还包括设置于所述支腿的支腿箱的后端部的探头装置，用于检测所述支腿展开或回收方向障碍物；所述支腿装置还包括接收所述探头装置的检测信号且能输出指令的控制器，所述控制器的指令输出端电连接显示装置，以便所述显示装置根据所述指令做出相应响应。优选地，所述探头装置中探头为检测区域为椭球的探头，所述探头的发射点位于所述椭球的球面上，且所述发射点设于所述支腿上。优选地，所述椭球的长径的端点为所述探头的发射点。优选地，所述探头的数量至少为两个，且各所述探头的发射点在所述支腿箱上的安装面不相同。优选地，所述探头的数量为两个，且两所述探头的检测区域的长径分别位于水平面的两侧，且两所述长径成预定的角度，所述探头的检测范围位于所述支腿式工程机械的臂架的外侧。优选地，所述显示装置为设置于所述司机室的报警部件。优选地，所述报警部件为多级警示灯。除上述支腿式工程机械的安全检测系统外，本发明还提供了一种支腿式工程机械，包括车体以及设置于所述车体上的支腿装置，所述支腿装置为上述任一项所述的支腿式工程机械的支腿装置。优选地，所述支腿式工程机械还具有臂架，所述臂架的相邻臂节的铰接位置还设置有检测装置，用于检测各所述臂节的展开或回收方向的障碍物。本发明提供的一种支腿式工程机械的支腿装置，包括与所述支腿式工程机械的车体连接的支腿，还包括设置于所述支腿的支腿箱的后端部的探头装置，用于检测所述支腿展开或回收方向障碍物；所述支腿装置还包括接收所述探头装置的检测信号且能输出指令的控制器，所述控制器的指令输出端电连接显示装置，以便所述显示装置根据所述指令做出相应响应。当支腿在展开或收回过程中，设置于支腿箱上的探头装置可以一边运动一边对其运动前方的路径进行检测，当运动路径上有障碍物、且障碍物进入探头装置的检测范围内时，探头装置将其采集到的检测信号传递给与其电连接的控制器，控制器通过对检测信号分析、判断，并发送指令于显示装置，显示装置将控制器的判断结果以显示信号的方式显示，操作人员可以根据显示信号采取相关的安全措施。本发明所提供的支腿装置可以通过探头装置检测支腿运动前方是否存在障碍物， 大大降低了支腿运动过程中，支腿碰撞障碍物的概率，提高了支腿在展开和回收过程的安全性，并且提高了支腿的使用寿命，支腿式工程机械的工作效率，降低机械的维护成本。
图1为本发明所提供的支腿式工程机械的支腿装置的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为图1所示支腿装置处于行车状态时的侧视图；图3为图1所示支腿装置中探头装置的安装位置。其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为1支腿；11第一面；12第二面；2探头；3臂架；4车体；5障碍物；6料斗；S第一距
离；Sl第二距离；A第一参考面；B第二参考面。
具体实施例方式本发明的核心旨在提供一种支腿装置，该支腿装置中支腿在展开和收回运动过程中具有比较高的安全性。本发明的另一核心旨在提供一种包括上述支腿装置的支腿式工程机械。不失一般性，本文以支腿式工程机械中支腿为摆动支腿为例，介绍本发明的技术方案，本领域内技术人员应当理解，并不排除本发明中的支腿装置中的支腿为伸缩支腿的情况。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请参考图1、图2和图3，图1为本发明所提供的支腿式工程机械的支腿装置的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为图1所示支腿装置处于行车状态时的侧视图；图3为图1所示支腿装置中探头装置的安装位置。在一种具体实施方式
中，本发明所提供的一种支腿式工程机械的支腿装置，包括与支腿式工程机械的车体连接的支腿1，根据支腿1连接于车体上位置的不同，支腿1可以分为前支腿以及后支腿，对于吨位比较大的工程机械可能还会设置中间支腿1，各支腿1均相对车体中间纵平面对称分布；支腿装置还包括设置于支腿1的支腿箱的后端部的探头装置，用于检测支腿展开或回收方向障碍物。支腿装置还包括接收探头装置的检测信号且能输出指令的控制器，控制器的指令输出端电连接显示装置，以便所述显示装置根据所述指令做出相应响应。当支腿1在展开或收回过程中，设置于支腿箱上的探头装置可以一边运动，一边对其运动前方的路径进行检测，当运动路径上有障碍物、且障碍物进入探头装置的检测范围内时，探头装置将其采集到的检测信号传递给与其电连接的控制器，控制器通过对检测信号分析、判断，并发送指令于显示装置，显示装置将控制器的判断结果以显示信号的方式显示，操作人员可以根据显示信号采取相关的安全措施。本发明所提供的支腿装置可以通过探头装置检测支腿运动前方是否存在障碍物， 大大降低了支腿运动过程中，支腿碰撞障碍物的概率，提高了支腿1在展开和回收过程的安全性，并且提高了支腿的使用寿命，支腿式工程机械的工作效率，降低机械的维护成本。在一种具体实施方式
中，探头装置中探头2可以为检测区域为椭球的探头，所述探头2的发射点位于所述椭球的球面上，且发射点设于所述支腿上，即探头2的检测区域为封闭型的，椭球的长径可以根据需要选定；椭球形式的检测区域可以比较容易判断障碍物距离支腿的具体距离。在一种优选的实施方式中，所述椭球的长径的端点可以为所述探头2的发射点， 此种安装方式可以保证探头2在检测主方向上具有比较远的检测距离，提高探头装置的利用效率，并且在支腿上安装一个检测区域为椭球型的探头2就可以实现支腿1周边附近区域的障碍物的检测。需要说明的是，探头2不仅局限于检测区域为椭球的探头，可以为检测区域为类似球型的探头等，只要能实现本文的技术效果即可。一般地，当支腿1处于与车体4锁定状态时，后侧支腿的尾端要超出车体4 一段距离，为了保证工程机械倒车具有更高的安全性，探头装置可以采取如下设置方式。进一步地，探头2的数量可以至少为两个，且各探头2的发射点在支腿箱上的安装面可以不相同，各探头2的安装平面可以具有一定的夹角，通过合理选取探头2于支腿上的安装位置，可以扩大探头装置的检测范围，并且可以实现探头装置的检测区域覆盖整个支腿箱的后方(除支腿箱所处区域)，进而实现当支腿式工程机械处于倒车状态时，探头可以实现对车体4后面障碍物的检测，保障倒车的安全性，与现有技术中将倒车检测探头安装于车体4的尾部相比，安装于支腿箱上的探头可以更准确的检测车体4后方是否存在障碍物。另外地，对于上车部分设置有臂架3的支腿式工程机械而言，当臂架3处于折叠状态时，臂架3的尾端一般要超出车体4 一段距离，为了增加支腿式工程机械倒车的安全性， 支腿1上探头装置可以采取以下设置方式。具体地，探头2的数量可以为两个，且两所述探头2的检测区域的长径分别位于水平面的两侧，且两所述长径成预定的角度，如图2所示，所述探头2的检测范围位于所述支腿式工程机械的臂架3的外侧。两所述探头2的检测区域的长径分别位于水平面的两侧可以分别检测位于支腿1 后下方某一区域内的障碍物，增加倒车的安全性，又可以检测到上车折叠的臂架3后方一定区域内的障碍物，进一步增加上车臂架在倒车时的安全性。两探头检测区域的长径的角度设定可以根据安装的工程机械的具体情况设定，下面给出了一种具体的混凝土泵车上的安装实施方式。如图3所示，在一种混凝土泵车的具体实施方式
中，两探头2分别安装于所述支腿箱的第一面11和第二面12上，第一面11上的探头的检测方向斜向下，可以检测车体4后方的障碍物5，第二面12上的探头的检测方向斜向上，第二面12位于第一面11的内侧，大致与第一面11成45度角，两探头2的最大检测长径所处的竖直平面如图2所示。上述各实施例中的显示装置可以为设置于司机室的报警部件，报警部件可以为警示灯，也可以为声控的警铃；显示装置具有报警的功能可以在一定程度上提醒操作人员注意操作，进一步增加支腿1运动以及倒车的安全性。当然显示装置还可以为操作室的显示屏，控制器可以将相关参数数值显示于屏幕上，以便操作人员更准确的了解支腿等与障碍物之间的位置关系。进一步地，报警部件可以为多级警示灯，根据支腿1或车体4部件与障碍物之间距离的远近划分警示灯的类型，距离由远及近时，不同颜色或声音的指示灯工作，如图2所示，可以设置第一参考面A和第二参考面B，A、B两参考面可以根据上车臂架3最后方位置和下车料斗6所处的位置而定，当障碍物5刚进入探头检测范围内时，此时与探头2连接的控制器可以控制一级显示灯发光；若此时车辆继续倒车，当障碍物5至第一参考面A时，此时与探头连接的控制器可以控制二级显示灯发光，当探头检测到障碍物5接近至第二参考面B的附近时，此时与探头连接的控制器可以控制三级显示灯发光。其中，图2中第一距离 S表示探头的最大距离，第二距离Sl为第一距离S的外侧端点至第一参考面A的距离。这样，操作人员据此可以更加具体了解倒车或支腿运动的过程中障碍物距离车体 4部件的距离，便于操作人员及时排除碰撞险情。需要说明的是，本文中所述的外、内等方位词均是以车体4为参照而言，远离车体 4的方向为外，靠近车体4的方向为内，只是为了描述方案的简洁，本领域内技术人员应当理解，本文所用的方位词不应限制本文的保护范围。本发明还提供了一种支腿式工程机械，包括车体4以及设置于所述车体4上的支腿装置，所述支腿装置为以上任一实施方式中所述的支腿式工程机械的支腿装置。该支腿式工程机械具有上述的支腿装置，由于上述的支腿装置具有上述技术效果，具有该支腿装置的支腿式工程机械也应具有相应的技术效果。在一种优选的实施例中，支腿式工程机械还可以具有臂架，臂架的相邻臂节的铰接位置还可以设置有检测装置，用于检测各臂节的展开或回收方向的障碍物，检测装置的设置可以参考上述支腿上探头装置的设置，在此不做赘述。上述支腿式工程机械其他部分的结构请参考现有资料，在此不做赘述。以上对本发明所提供的一种支腿装置及支腿式工程机械进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种支腿式工程机械的支腿装置，包括与所述支腿式工程机械的车体连接的支腿 (1)，其特征在于，还包括设置于所述支腿(1)的支腿箱的后端部的探头装置，用于检测所述支腿(1)展开或回收方向障碍物；所述支腿装置还包括接收所述探头装置的检测信号且能输出指令的控制器，所述控制器的指令输出端电连接显示装置，以便所述显示装置根据所述指令做出相应响应。
2.如权利要求1所述的支腿式工程机械的支腿装置，其特征在于，所述探头装置中探头(2)为检测区域为椭球的探头，所述探头( 的发射点位于所述椭球的球面上，且所述发射点设于所述支腿(1)上。
3.如权利要求2所述的支腿式工程机械的支腿装置，其特征在于，所述椭球的长径的端点为所述探头O)的发射点。
4.如权利要求3所述的支腿式工程机械的支腿装置，其特征在于，所述探头(2)的数量至少为两个，且各所述探头O)的发射点在所述支腿箱上的安装面不相同。
5.如权利要求4所述的支腿式工程机械的支腿装置，其特征在于，所述探头(2)的数量为两个，且两所述探头O)的检测区域的长径分别位于水平面的两侧，且两所述长径成预定的角度，所述探头O)的检测范围位于所述支腿式工程机械的臂架(3)的外侧。
6.如权利要求1至5任一项所述的支腿式工程机械的支腿装置，其特征在于，所述显示装置为设置于所述司机室的报警部件。
7.如权利要求6所述的支腿式工程机械的支腿装置，其特征在于，所述报警部件为多级警示灯。
8.一种支腿式工程机械，包括车体(4)以及设置于所述车体(4)上的支腿装置，其特征在于，所述支腿装置为权利要求1至7任一项所述的支腿式工程机械的支腿装置。
9.如权利要求8所述的支腿式工程机械，其特征在于，所述支腿式工程机械还具有臂架(3)，所述臂架(3)的相邻臂节的铰接位置还设置有检测装置，用于检测各所述臂节的展开或回收方向的障碍物。
全文摘要
本发明公开了一种支腿式工程机械的支腿装置，包括与所述支腿式工程机械的车体连接的支腿(1)，还包括设置于所述支腿(1)的支腿箱的后端部的探头装置，用于检测所述支腿(1)展开或回收方向障碍物；所述支腿装置还包括接收所述探头装置的检测信号且能输出指令的控制器，所述控制器的指令输出端电连接显示装置，以便所述显示装置根据所述指令做出相应响应；该支腿装置可以通过探头装置检测支腿运动前方是否存在障碍物，大大降低了支腿运动过程中，支腿碰撞障碍物的概率，提高了支腿在展开和回收过程的安全性，并且提高了支腿的使用寿命，支腿式工程机械的工作效率，降低机械的维护成本。本发明还公开了一种包括上述支腿装置的支腿式工程机械。
文档编号E04G21/02GK102418420SQ201110299379
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者傅文涛, 刘虎星, 王记军 申请人:三一重工股份有限公司