消防车底盘防倾翻装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种消防车底盘防倾翻装置，包括：设置在消防车底盘上的PLC控制器、倾角传感器和下车动作抑制机构，所述倾角传感器与所述PLC控制器连接，且向所述PLC控制器输出所述消防车底盘的当前倾斜角度，所述下车动作抑制机构与所述PLC控制器连接，根据所述PLC控制器输出的倾斜控制信号对消防车上用于切换上下车油路的切换阀和用于在下车建立驱动压力的反馈阀进行控制，以实现所述消防车底盘倾斜过度时的下车动作抑制。本实用新型能够在垂直支腿伸出不同步时，及时检测出消防车底盘倾斜角度的变化，及时加以控制，从而有效地防止垂直支腿伸出不同步造成的倾翻事故。
【专利说明】消防车底盘防倾翻装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及消防机械领域，尤其涉及一种消防车底盘防倾翻装置。
【背景技术】
[0002]举高消防车是一种具有专用底盘、安装有举升臂架，并由专业操作人员进行操作，将消防队员输送到一定高度，以实现高空救援或消防作业的消防车辆。这种消防车在进行救援任务时，首先需要将下车的垂直支腿(如图1所示)伸出，并保证四个垂直支腿伸出后底盘角度和水平面夹角小于一定的角度。
[0003]目前，消防车的支腿操作可以采用手动液压阀杆控制垂直油缸的动作，也可以采用电动按钮给控制器信号来进行垂直油缸的自动动作。通过手动和自动起升垂直支腿到达一定高度，使得底盘和水平面夹角在一定范围内，但是如果出现机械故障、人为操作失误或者其他外围检测开关问题，导致有一条或者多条(小于等于3)垂直支腿不起升，会导致已起升的垂直支腿一侧高于另外一侧，导致车辆严重倾斜，甚至翻车。但这些支腿操作只能使得下车垂直支腿起升，不能自动防止车辆倾翻问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提出一种消防车底盘防倾翻装置，能够有效地防止垂直支腿伸出不同步造成的倾翻事故。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种消防车底盘防倾翻装置，包括:设置在消防车底盘上的PLC控制器、倾角传感器和下车动作抑制机构，所述倾角传感器与所述PLC控制器连接，且向所述PLC控制器输出所述消防车底盘的当前倾斜角度，所述下车动作抑制机构与所述PLC控制器连接，根据所述PLC控制器输出的倾斜控制信号对消防车上用于切换上下车油路的切换阀和用于在下车建立驱动压力的反馈阀进行控制，以实现所述消防车底盘倾斜过度时的下车动作抑制。
[0006]进一步的，所述下车动作抑制机构包括:第一继电器和第二继电器，所述PLC控制器输出倾斜控制信号的引脚与公共端之间串联连接有所述第一继电器的线圈，所述第二继电器的线圈与所述第一继电器的开关串联，并连接在直流电源端和公共端之间，所述第二继电器的开关设置在直流电源端与所述切换阀和所述反馈阀之间，可选通所述切换阀或所述反馈阀，所述PLC控制器在输出倾斜控制信号时，通过所述第一继电器和所述第二继电器来使所述切换阀接电，所述反馈阀断电。
[0007]进一步的，还包括声光报警器，所述声光报警器串联连接在所述PLC控制器输出报警信号的引脚与公共端之间。
[0008]进一步的，所述第一继电器为断电保护，所述第一继电器的开关为常开触点。
[0009]进一步的，所述第一继电器为得电保护，所述第一继电器的开关为常闭触点。
[0010]进一步的，还包括手动/自动选择开关、第三继电器和第一二极管，所述手动/自动选择开关设置在直流电源端与所述第一继电器的开关和所述PLC控制器的自动选择开关信号输入的引脚之间，可选通所述第一继电器的开关或所述PLC控制器的自动选择开关信号输入的引脚，所述PLC控制器输出自动操作信号的引脚与所述反馈阀之间串联连接有所述第一继电器的开关和所述第一二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第一继电器的开关，阴极连接所述反馈阀，所述第三继电器的线圈的两端分别与所述第一二极管的阳极和公共端连接，所述第三继电器的开关串联连接在所述第二继电器的开关和所述切换阀之间。
[0011]进一步的，还包括紧急开关和第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述PLC控制器输出倾斜控制信号的引脚连接，阴极与所述第一继电器的线圈连接，所述紧急开关串联连接在直流电源端和所述第二二极管的阴极之间。
[0012]进一步的，所述紧急开关为自动复位开关。
[0013]进一步的，所述倾角传感器为双轴倾角传感器。
[0014]基于上述技术方案，本实用新型通过倾角传感器对消防车底盘的当前倾斜角度进行检测，并PLC控制器根据当前倾斜角度来输出倾斜控制信号，由接收到倾斜控制信号的下车动作抑制机构对切换阀和反馈阀进行控制，由于切换阀和反馈阀分别是用来区分切换上下车油路和建立下车驱动压力的阀门，因此就建立了从检测消防车底盘的当前倾斜角度到对切换阀和反馈阀的控制动作之间的关联，当垂直支腿伸出不同步时，能够及时检测出消防车底盘倾斜角度的变化，及时加以控制，从而有效地防止垂直支腿伸出不同步造成的倾翻事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为现有的举高消防车底盘的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第一实施例的电路原理图。
[0018]图3为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第二实施例的电路原理图。
[0019]图4为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第三实施例的电路原理图。
[0020]图5为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第四实施例的电路原理图。
[0021]图6为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第五实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0023]如图2所示，为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第一实施例的电路原理图。在本实施例中，消防车底盘防倾翻装置包括:设置在消防车底盘上的PLC控制器2、倾角传感器I和下车动作抑制机构，倾角传感器I与PLC控制器2连接，且向PLC控制器2输出消防车底盘的当前倾斜角度。下车动作抑制机构与PLC控制器2连接，根据PLC控制器2输出的倾斜控制信号对消防车上用于切换上下车油路的切换阀4和用于在下车建立驱动压力的反馈阀5进行控制，以实现消防车底盘倾斜过度时的下车动作抑制。
[0024]在实际的消防车控制系统中，上下车的油路是由切换阀进行切换的，具体来说，当切换阀带电时，油路在上车，当切换阀失电时，有路在下车，当油路处于上车时，下车无法进行支腿的伸缩操作，反之，只有油路处于下车时，并且能够建立起驱动压力时才能够进行支腿的伸缩动作。在下车进行动作时，反馈阀需要处于带电的状态，以建立起下车的驱动压力，如果反馈阀失电，则下车无法动作。
[0025]基于这样的控制系统，下车动作抑制机构能够在PLC控制器的控制指令下对消防车底盘的倾斜程度作出反应，在消防车底盘倾斜过度时及时阻止支腿的伸出，进而避免倾翻事故的发生。
[0026]下车动作抑制机构的实现方式有多种形式，本实用新型提供了一些具有可实现性的实例。其中，图2所示的下车动作抑制机构包括:第一继电器Kl和第二继电器K2，这两个继电器均具有线圈和开关，PLC控制器2输出倾斜控制信号的引脚Yl与公共端(图中之间串联连接有第一继电器Kl的线圈，而第二继电器K2的线圈与第一继电器Kl的开关串联，并连接在直流电源端(图中+24V)和公共端之间，第二继电器K2的开关设置在直流电源端与切换阀4和反馈阀5之间，可选通切换阀4或反馈阀5，PLC控制器2在输出倾斜控制信号时，通过第一继电器Kl和第二继电器K2来使切换阀4接电，反馈阀5断电。在直流电源端还可以设置保险I避免过流。
[0027]在本实施例中，倾角传感器优选为双轴倾角传感器，第一继电器优选为断电保护，相应的，第一继电器的开关为常开触点。在另一个实施例中，还可以采用其他的倾角传感器，而第一继电器也可以选择得电保护，相应的，第一继电器的开关为常闭触点。
[0028]以图2实施例为例，下面对防倾翻过程作些说明。首先，倾角传感器I测量其所在的消防车底盘的倾斜角度的变化，并输入给PLC控制器2，PLC控制器2根据消防车底盘的当前倾斜角度进行预设倾斜角度值的比较，假设预设倾斜角度值为3°，那么当PLC控制器2检测到当前倾斜角度大于3°时，则向下车动作抑制机构的第一继电器Kl输出倾斜控制信号，该倾斜控制信号为低于或等于公共端电压的低电平，使得第一继电器Kl的线圈失电，进而使第一继电器Kl的开关断开，由于第一继电器Kl的开关断开，使得该条回路中的第二继电器K2的线圈失电，致使第二继电器K2的开关与切换阀4所在回路接通，并断开反馈阀5所在回路。前面提到，当切换阀得电时带电油路在上车，反馈阀失电时不能在下车建立起驱动压力，因此下车无法继续进行支腿伸缩，从而避免了消防车底盘倾斜程度的进一步加大，进而避免倾翻事故的发生。
[0029]反之，如果当前倾斜角度不足3°，则表示目前尚允许这种程度的倾斜，此时，PLC控制器2的Yl引脚输出的是高电平，使得第一继电器Kl的线圈得电，进而使第一继电器Kl的开关闭合，由于第一继电器Kl的开关闭合，使得该条回路中的第二继电器K2的线圈得电，致使第二继电器K2的开关与切换阀4所在回路断开，并接通反馈阀5所在回路。前面提到，当切换阀失电时带电油路在下车，反馈阀得电时才能在下车建立起驱动压力，因此此时下车可以进行正常的支腿伸缩。
[0030]之所以PLC控制器以低电平作为倾斜控制信号，主要是考虑到如果PLC控制器因某种原因断电，则能够使得下车不能进行支腿伸缩，避免因PLC控制器断电导致倾翻事故发生，从而提高了整个系统的安全性。
[0031]如图3所示，为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第二实施例的电路原理图。与上一实施例相比，本实施例还包括声光报警器6，该声光报警器6串联连接在PLC控制器2输出报警信号的引脚Y2与公共端之间，当PLC控制器2向下车动作抑制机构发出倾翻控制信号时，还可以同时使声光报警器6得电，进而使之发出声音和灯光进行报警，提示操作者当前的下车支腿动作已受到限制，操作者能够直观的了解到当前支腿伸缩的情况，进而采取相应的处理措施。
[0032]垂直支腿的操作可以包括手动和自动两种模式，所谓手动即操作者通过操作液压阀杆来进行手动垂直支腿的伸缩操作，而自动即由PLC控制器对垂直支腿的伸缩操作进行控制。如图4所示，为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第三实施例的电路原理图。与上一实施例相比，本实施例还包括手动/自动选择开关7、第三继电器K3和第一二极管8，手动/自动选择开关7设置在直流电源端与第一继电器Kl的开关和PLC控制器2的自动选择开关信号输入的引脚Xl之间，可选通第一继电器Kl的开关或PLC控制器2的自动选择开关信号输入的引脚X1，PLC控制器2输出自动操作信号的引脚Y3与反馈阀5之间串联连接有第一继电器Kl的开关和第一二极管8，第一二极管8的阳极连接第一继电器Kl的开关，阴极连接反馈阀5，第三继电器K3的线圈的两端分别与第一二极管8的阳极和公共端连接，第三继电器K3的开关串联连接在第二继电器K2的开关和切换阀4之间。
[0033]在本实施例中，增加了手动/自动选择开关7用来进行手动模式和自动模式之间的切换，当手动/自动选择开关7切向第一继电器Kl的开关所在回路时，PLC控制器2的引脚Xl不得电，此时为手动模式，在手动模式下，PLC控制器2的引脚Y3不会发出自动操作信号，而由操作者操作液压阀杆来控制垂直支腿的伸缩，有关垂直支腿的液压油路由于与本实用新型的关联不大，因此对之不再赘述。反之，当手动/自动选择开关7切向PLC控制器2的引脚XI，使引脚Xl得电，则进入自动模式，在自动模式下，PLC控制器2会通过引脚Y3向反馈阀5发出自动操作信号。
[0034]以图4实施例为例，下面对防倾翻过程作些说明。在手动模式下，第一继电器Kl的开关和第二继电器K2的线圈共同所在的回路接通直流电源端，而PLC控制器的引脚Xl不得电，引脚Y3不输出自动操作信号。在操作者手动操作液压阀杆使垂直支腿起升的过程中，倾角传感器I测量其所在的消防车底盘的倾斜角度的变化，并输入给PLC控制器2，PLC控制器2根据消防车底盘的当前倾斜角度进行预设倾斜角度值的比较，假设预设倾斜角度值为3°，那么当PLC控制器2检测到当前倾斜角度大于3°时，则向下车动作抑制机构的第一继电器Kl输出倾斜控制信号，该倾斜控制信号为低于或等于公共端电压的低电平，使得第一继电器Kl的线圈失电，进而使第一继电器Kl的开关断开，由于第一继电器Kl的开关断开，使得该条回路中的第二继电器K2的线圈失电，致使第二继电器K2的开关与切换阀4所在回路接通，并断开反馈阀5所在回路。前面提到，当切换阀得电时带电油路在上车，反馈阀失电时不能在下车建立起驱动压力，因此下车无法继续进行支腿伸缩，从而避免了消防车底盘倾斜程度的进一步加大，进而避免倾翻事故的发生。
[0035]反之，如果当前倾斜角度不足3°，则表示目前尚允许这种程度的倾斜，此时，PLC控制器2的Yl引脚输出的是高电平，使得第一继电器Kl的线圈得电，进而使第一继电器Kl的开关闭合，由于第一继电器Kl的开关闭合，使得该条回路中的第二继电器K2的线圈得电，致使第二继电器K2的开关与切换阀4所在回路断开，并接通反馈阀5所在回路。前面提到，当切换阀失电时带电油路在下车，反馈阀得电时才能在下车建立起驱动压力，因此此时下车可以进行正常的支腿伸缩。
[0036]在手动模式下，无论PLC控制器2是否输出倾斜控制信号，由于引脚Y3始终无电，因此第三继电器K3的线圈始终也处于失电状态，进而在切换阀4的回路中的第三继电器K3的开关始终处于闭合状态，这也要求了第三继电器K3的开关为常闭触点。
[0037]当切换到自动模式时，第一继电器Kl的开关和第二继电器K2的线圈共同所在的回路与直流电源端之间断开，而使PLC控制器的引脚Xl得电，PLC控制器的引脚Y3输出自动操作信号。在操作者手动操作液压阀杆使垂直支腿起升的过程中，倾角传感器I测量其所在的消防车底盘的倾斜角度的变化，并输入给PLC控制器2，PLC控制器2根据消防车底盘的当前倾斜角度进行预设倾斜角度值的比较，假设预设倾斜角度值为3°，那么当PLC控制器2检测到当前倾斜角度大于3°时，则向下车动作抑制机构的第一继电器Kl输出倾斜控制信号，该倾斜控制信号为低于或等于公共端电压的低电平，使得第一继电器Kl的线圈失电，进而使第一继电器Kl的开关断开，此时PLC控制器2的引脚Y3连接到反馈阀5的通路也被断开，第二继电器K2的线圈保持失电的状态，致使第二继电器K2的开关与切换阀4所在回路接通，并断开反馈阀5所在回路。前面提到，当切换阀得电时带电油路在上车，反馈阀失电时不能在下车建立起驱动压力，因此下车无法继续进行支腿伸缩，从而避免了消防车底盘倾斜程度的进一步加大，进而避免倾翻事故的发生。
[0038]反之，如果当前倾斜角度不足3°，则表示目前尚允许这种程度的倾斜，此时，PLC控制器2的Yl引脚输出的是高电平，使得第一继电器Kl的线圈得电，进而使第一继电器Kl的开关闭合，那么PLC控制器2的引脚Y3使得反馈阀5和第三继电器K3的线圈均得电，使得第三继电器K3的常闭触点的开关断开，进而使切换阀4失电。前面提到，当切换阀失电时带电油路在下车，反馈阀得电时才能在下车建立起驱动压力，因此此时下车可以根据PLC控制器2发出的自动操作指令下进行正常的支腿伸缩。
[0039]第一二极管8的作用是避免反馈阀5所接直流电源端的电流经过第一继电器Kl的开关所在的电路到达PLC控制器2的引脚Y3，进而造成PLC控制器损坏。
[0040]如图5所示，为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第四实施例的电路原理图。与上一实施例相比，本实施例还包括紧急开关10和第二二极管9，第二二极管9的阳极与PLC控制器输出倾斜控制信号的引脚Yl连接，阴极与第一继电器Kl的线圈连接，紧急开关10串联连接在直流电源端和第二二极管9的阴极之间。紧急开关10主要用于在消防车底盘防倾翻装置限制了支腿伸缩时，能够应急的将垂直支腿收回。
[0041]在PLC控制器2向下车动作抑制机构输出倾斜控制信号时,第一继电器Kl的线圈失电，进而第一继电器Kl的开关断开。此时如果操作者希望进行垂直支腿的收回操作，则需要按下紧急开关10，使得第一继电器Kl的线圈得电。在手动模式下，第一继电器Kl的开关均会闭合，使得第二继电器K2切换到反馈阀5所在回路，使得切换阀4失电，反馈阀5得电，此时操作者就可以通过操作液压阀杆来实现垂直支腿的收回操作了。
[0042]对于自动模式，当PLC控制器2向下车动作抑制机构输出倾斜控制信号时，也同时会对当前的垂直支腿的自动操作指令进行判断，如果当前的自动操作指令为垂直支腿自动收回，则引脚Y3输出自动收回的指令，如果当前的自动操作指令为垂直支腿自动伸出，则引脚Y3则不会输出任何信号。这样，当操作者按下紧急开关10时，第一继电器Kl的线圈得电，使得第一继电器Kl的开关闭合，如果当前的自动操作指令为垂直支腿自动收回，那么引脚Y3输出的自动信号就会发送给反馈阀5，同时使第三继电器K3的线圈得电，进而使第三继电器K3的开关断开，使切换阀4断电，从而实现垂直支腿自动收回的操作。如果当前的自动操作指令为垂直支腿自动伸出，为了避免进一步的倾斜，此时引脚Υ3无电，不会输出任何信号，那么反馈阀5不会得电，而由于第三继电器Κ3的线圈无电，因此切换阀4得电，此时会保持垂直支腿不能伸缩的状态，如果希望进行收回操作，则需要切换到手动模式。
[0043]紧急开关优选采用自动复位开关，当操作者不按压时自动弹开，断开第一继电器Kl的线圈与直流电源端的连接。
[0044]如图6所示，为本实用新型消防车底盘防倾翻装置的第五实施例的电路原理图。与上述各个实施例相比，本实施例的PLC控制器2’采用延时处理功能，即当判断消防车底盘的当前倾斜角度超过预设倾斜角度值时，并不立刻在引脚Yl发出倾斜控制信号，而是延时预设的时间间隔，例如2s或3s，这样就可以避免因震动等原因造成的传感器信号误差对防倾翻装置的影响，保证作业的持续性。
[0045]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，包括:设置在消防车底盘上的PLC控制器、倾角传感器和下车动作抑制机构，所述倾角传感器与所述PLC控制器连接，且向所述PLC控制器输出所述消防车底盘的当前倾斜角度，所述下车动作抑制机构与所述PLC控制器连接，根据所述PLC控制器输出的倾斜控制信号对消防车上用于切换上下车油路的切换阀和用于在下车建立驱动压力的反馈阀进行控制，以实现所述消防车底盘倾斜过度时的下车动作抑制。
2.根据权利要求1所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，所述下车动作抑制机构包括:第一继电器和第二继电器，所述PLC控制器输出倾斜控制信号的引脚与公共端之间串联连接有所述第一继电器的线圈，所述第二继电器的线圈与所述第一继电器的开关串联，并连接在直流电源端和公共端之间，所述第二继电器的开关设置在直流电源端与所述切换阀和所述反馈阀之间，可选通所述切换阀或所述反馈阀，所述PLC控制器在输出倾斜控制信号时，通过所述第一继电器和所述第二继电器来使所述切换阀接电，所述反馈阀断电。
3.根据权利要求2所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，还包括声光报警器，所述声光报警器串联连接在所述PLC控制器输出报警信号的引脚与公共端之间。
4.根据权利要求2所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，所述第一继电器为断电保护，所述第一继电器的开关为常开触点。
5.根据权利要求2所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，所述第一继电器为得电保护，所述第一继电器的开关为常闭触点。
6.根据权利要求2所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，还包括手动/自动选择开关、第三继电器和第一二极管，所述手动/自动选择开关设置在直流电源端与所述第一继电器的开关和所述PLC控制器的自动选择开关信号输入的引脚之间，可选通所述第一继电器的开关或所述PLC控制器的自动选择开关信号输入的引脚，所述PLC控制器输出自动操作信号的引脚与所述反馈阀之间串联连接有所述第一继电器的开关和所述第一二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第一继电器的开关，阴极连接所述反馈阀，所述第三继电器的线圈的两端分别与所述第一二极管的阳极和公共端连接，所述第三继电器的开关串联连接在所述第二继电器的开关和所述切换阀之间。
7.根据权利要求6所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，还包括紧急开关和第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述PLC控制器输出倾斜控制信号的引脚连接，阴极与所述第一继电器的线圈连接，所述紧急开关串联连接在直流电源端和所述第二二极管的阴极之间。
8.根据权利要求7所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，所述紧急开关为自动复位开关。
9.根据权利要求1所述的消防车底盘防倾翻装置，其特征在于，所述倾角传感器为双轴倾角传感器。
【文档编号】B60R21/13GK203946056SQ201320797019
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】张勇, 阚四华, 朱长建, 徐小东, 田飞 申请人:徐州重型机械有限公司