CN2775146Y - 一种具有智能自动测重功能的装载机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有智能自动测重功能的装载机，它包括机身、驾驶操纵室、动力装置、承重轮、液压提升缸、铲斗及铲斗动臂等构成，机身左右两侧的液压提升缸上分别设有压力传感器，铲斗动臂上和动臂销轴处设有水平高度位置传感器，该位置传感器是由固定嵌装在动臂上的磁片和由两个霍尔元件传感器分别构成一个上位置传感器和一个下位置传感器所组成。本实用新型采用两个压力传感器能在线性范围内受力，有效解决货物在铲斗内称重的准确性问题，采用霍尔元件作水平高度位置传感器，使之具有较高精度和稳定性，可在任何地面及恶劣环境中进行测重，确保车辆不超重和行车安全。
Description
技术领域：本实用新型属于装载机设技术领域，特别是涉及一种具有智能自动测重功能的装载机。可用于铁路运输部门或其他建设工地对散堆货物所需的装车计量、避免超载以实现行车安全，或需要计量的其他领域。
背景技术：铁路货车行车安全和其他建设工地的货运汽车行车安全是保证安全生产的前提。目前，铁路等其他运输部门或建筑工地所用的装载机一般不具有自动测重功能，往往造成装车超载超重，无法保证行车安全。为了防止装车超载，目前铁路货运列车在装载散堆货物时，一般采用在每节车皮内标注容积并加以测试货物密度的办法来确定所装货物的重量，这种测重程序繁琐、盲目性大、误差大，无法准确确定已装货物的重量，有时会造成超载现象，行车安全无法保证，不安全隐患严重存在，因此导致事故屡有发生。为了克服超载现象的发生，人们试图研制开发具自动测重功能的装载机，但由于装载机的铲斗在液压提升缸活塞油压力及铲斗提升动臂的作用下，其提升装载过程为一动态过程，并伴随有杠杆原理等复杂因素的影响，如会造成动臂承受力承重程度不一致等，而不能正确反映并测出铲斗内货物的实际重量，固此如何在装载机的正确位置安装测重用传感器件使得既不影响装载机结构，保持其原有的强度和刚度，也不影响原提升缸内油压提升力，且能有效解决货物在铲斗内称重的准确性，是目前急待研究的课题。
发明内容：本实用新型的目的是提供一种具有智能自动测重功能的装载机，使得能在既不影响装载机结构，保持其原有的强度和刚度，也不影响原液压提升缸内油压的基础上，能确定在装载机的某合理位置安装测重用传感器，便于保证作业人员在动臂铲斗提升过程中对铲斗内货物进行直接测重，以实现自动、准确测重。
本实用新型的技术方案是：它包括机身、驾驶操纵室、动力装置、承重轮、液压提升缸、铲斗及铲斗动臂等构成，其要点是机身左右两侧的液压提升缸上分别设有压力传感器，铲斗动臂上和动臂销轴处设有水平高度位置传感器，该位置传感器是由固定嵌装在动臂上的磁片和由两个霍尔元件传感器分别构成一个上位置传感器和一个下位置传感器所组成。
所说压力传感器设置在液压分配器上，分别通过液压分配器安装在所述机身左右两侧的液压提升缸的进油口处，使液压分配器既能同提升缸进油口联接，又能联接压力传感器，使压力传感器受到的压力同提升缸内的压力相同。
所说构成水平高度位置传感器的两个霍尔元件传感器可以设在一个T形支架的两端，并通过T形支架安装在动臂的销轴上，两个霍尔元件传感器与固定嵌装在动臂上的磁片之间设有一定间隙。
所说构成水平高度位置传感器的两个霍尔元件传感器可以直接设置在销轴上或动臂支座上。
本实用新型采用上述技术方案的设计思路是：由于装载机作业时，货物装载重量是通过铲斗的提升来实现的，铲斗提升依靠液压系统中的提升缸驱动提升臂(动臂)动作，从而完成装载工作，故本实用新型在设计时只要能找出装载机某适当位置并安装设置测重用传感器，就能方便实现利用通常由电脑自动处理传感信号的现有技术对装载货物进行测重，即对传感器输出的信号作数据处理、显示等动态测重。鉴于以上思路，我们还根据装载机其提升缸内液压与铲斗中的货物重量存在一定的函数关系，又由于在装载机液压工作系统中，液压油由油泵经过分配阀到提升缸，中间经过高压油管连接，提升缸内液压是计算提升力的一个参数，提升缸直接与动臂连接带动铲斗升降，是装载机液压工作的主体，因此，选择了采用压力传感器安装在机身两侧的的液压提升缸上。此外，还应考虑要在与铲斗连接并直接支撑铲斗和承受铲斗内货物重量的动臂上的适当位置安装水平高度位置传感器，以实现准确测重。这是因为动臂在工作中因液压提升缸力的作用点在变化，提升缸内压力与动臂受力重量是一条变化的曲线，为了保证动臂在一个压力相对稳定的水平区域范围内采样，并将所采到的压力信号送到显示仪表中去，所以水平高度位置传感器必须安装在某一适当位置，选择的这个水平位置附近的压力曲线应近似一条直线，因此，我们选择了将位置传感器安装于铲斗的动臂和相对动臂呈静态的销轴处，该位置传感器可以是由固定嵌装在动臂上的磁片和由两个开关形霍尔元件传感器所构成。
本实用新型的工作原理是：将磁片固定在动臂上，并使磁片同位置传感器处一相对位置上，即：使两个霍尔元件传感器与磁片之间保持一定间隙并在作相对运动中产生有一个带弧度的位移，从而使其形成一组开关量信号，保证了铲斗在这一区间进行采样时，可防止由于杠杆原理造成的重量不一致性。本实用新型可利用通常的微电脑数据处理显示等技术对上述的压力传感器和位置传感器输出的感应信号，分别经有关的控制电路、数字滤波电路、模数转换器、稳态电路、输出放大电路等输入到计算机中，经自动测重、自动累加，限载提示等处理，显示仪表直接反映铲斗中载荷量大小和车辆装载累加量，并可根据所设定的参数，反映作业情况。
由于本实用新型采用两个压力传感器安装在左右两个提升缸进油口上，使之在线性范围内受力，有效解决货物在铲斗内称重的准确性问题，而采用霍尔元件作水平高度位置传感器，使之具有较高精度和稳定性，且不影响装载机的结构，不影响原提升缸内起升油压，保持其原有的强度和刚度。可在任何地面及恶劣环境中测重，并能在运动中测重，即动态测重，不防碍原作业程序，不需要再划线和测比重，能确保车辆不超重和确保行车安全。
附图说明：图1是本实用新型装载机结构示意图；
图2是水平高度位置传感器在动臂和销轴上安装的结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是液压分配器零件的结构示意图；
图5是图4的俯视图；
图6是本实用新型测重电气系统示意图。
其中：1、铲斗2、动臂3、磁片4、T形支架5、水平高度位置传感器6、动臂销轴7、动臂支座8、液压提升缸9、压力传感器10、液压分配器11、液压提升缸进油12、承重轮13、机身14、驾驶操纵室15、带CPU显示仪表16、直接设置在支座上的位置传感器17、直接设置在销轴上的位置传感器18、电源19、打印机
具体实施方式：根据附图，本实用新型它包括机身13、驾驶操纵室14、动力装置、承重轮12、液压提升缸8、铲斗1及铲斗动臂2等构成，机身13左右两侧的液压提升缸8上分别设有压力传感器9，铲斗动臂2上和动臂销轴6处设有水平高度位置传感器5，该位置传感器5是由固定嵌装在动臂上的磁片3和由两个霍尔元件传感器分别构成一个上位置传感器和一个下位置传感器所组成；压力传感器9设置在液压分配器10上，分别通过液压分配器10安装在所述机身13左右两侧的液压提升缸的进油口11处，使液压分配器既能同提升缸进油口联接，又能联接压力传感器，使压力传感器受到的压力同提升缸内的压力相同；构成水平高度位置传感器5的两个霍尔元件传感器可以设在一个T形支架4的两端，并通过T形支架4安装在动臂2的销轴6上，两个霍尔元件传感器与固定嵌装在动臂上的磁片3之间设有一定间隙。
所说构成水平高度位置传感器5的两个霍尔元件传感器可以直接设置在销轴6上或动臂支座7上。
其具体的测重工作过程如图5所示：显示仪表在收到位置传感器信号后，开始对压力传感器进行采样。采样时间由上、下位置传感器的间距和动臂提升过程中的速度而定。当动臂上的磁片遇到下位置传感器时开始进行采样，测重发光管闪烁。采样时间可在显示仪表中应用键盘操作观察，对采到的信号进行模拟数字转换，然后送到CPU计算机中按设计的数学模型和程序进行处理。经过这一系列处理后通过译码电路送到超亮度LED八段数码显示测重，累加结果，显示仪表中还设有各种工作状态的动能如车辆允许装载重量、单斗超载报警量、时间状态功能如年、月、日和货号、车号、工号的设定等。显示仪表具有标准的串行、并行接口，能与上位计算机连接，将在现场取得的信号送到计算机中，因为仪表有文件保存功能，仪表配有微型打印机，能直接将每斗和每辆货车装载重量打印。
Claims (4)
1、一种具有智能自动测重功能的装载机，它包括机身、驾驶操纵室、动力装置、承重轮、液压提升缸、铲斗及铲斗动臂等构成，其特征是机身左右两侧的液压提升缸上分别设有压力传感器，铲斗动臂上和动臂销轴处设有水平高度位置传感器，该位置传感器是由固定嵌装在动臂上的磁片和由两个霍尔元件传感器分别构成一个上位置传感器和一个下位置传感器所组成。
2、根据权利要求1所述的具有智能自动测重功能的装载机，其特征是所说压力传感器设置在液压分配器上，分别通过液压分配器安装在所述机身左右两侧的液压提升缸的进油口处，使液压分配器既能同提升缸进油口联接，又能联接压力传感器，使压力传感器受到的压力同提升缸内的压力相同。
3、根据权利要求1所述的具有智能自动测重功能的装载机，其特征是所说构成水平高度位置传感器的两个霍尔元件传感器可以设在一个T形支架的两端，并通过T形支架安装在动臂的销轴上，两个霍尔元件传感器与固定嵌装在动臂上的磁片之间设有一定间隙。
4、根据权利要求1或3所述的具有智能自动测重功能的装载机，其特征是所说构成水平高度位置传感器的两个霍尔元件传感器可以直接设置在销轴上或动臂支座上。
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