桥梁检测车支腿机构的过载保护液压系统及过载保护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108443268A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810181305.5(22)申请日2018.03.06(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人马洪锋王继新郭有为(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人刘程程(51)Int.Cl.F15B20/00(2006.01)F15B1/02(2006.01)F15B13/04(2006.01)F15B21/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称桥梁检测车支腿机构的过载保护液压系统及过载保护方法(57)摘要本发明公开了桥梁检测车支腿机构的过载保护液压系统及过载保护方法，在所述过载保护液压系统中，液压锁连接支撑油缸的有杆腔与无杆腔，有杆腔与无杆腔旁路分别连接有蓄能器，支撑油缸无杆腔经节流阀还分别与电比例减压阀和电比例溢流阀管路连接，由电比例减压阀连接至节流阀的管路上安装单向阀，电比例溢流阀还与控制器相连；所述过载保护方法基于力矩平衡原理，并通过支撑油缸的无杆腔内液油承载压力与支撑油缸推杆承载压力的换算，控制器将计算获得的支撑油缸的无杆腔内液油的最大承载压力信号发送至电比例溢流阀，作为电比例溢流阀的溢流压力。本发明解决了桥梁检测车支腿机构在不同工况下工作所出现的超载问题，保证支腿机构安全可靠工作。CN108443268ACN108443268A权利要求书1/2页1.桥梁检测车支腿机构的过载保护液压系统，所述桥梁检测车支腿机构由支架(10)、支撑油缸(8)以及滚轮机构(11)组成，其特征在于：所述过载保护液压系统由液压锁(1)、电比例减压阀(2)、单向阀(3)、电比例溢流阀(4)、控制器(5)、无杆腔蓄能器(6)、节流阀(7)以及有杆腔蓄能器(9)组成；所述液压锁(1)连接在支撑油缸(8)的有杆腔油口与无杆腔油口之间，有杆腔蓄能器(9)并联在支撑油缸(8)有杆腔油口与液压锁(1)连接的管路上；所述所述节流阀(7)并联在支撑油缸(8)无杆腔油口与液压锁(1)连接的管路上；所述节流阀(7)的出油口分别与无杆腔蓄能器(6)、电比例减压阀(2)和电比例溢流阀(4)管路连接；所述单向阀(3)单向导通地安装在由电比例减压阀(2)连接至节流阀(7)的管路上；所述电比例减压阀(2)的控制信号接收端与支撑油缸(8)的无杆腔油口相连；所述控制器(5)与电比例溢流阀(4)信号连接。2.如权利要求1所述桥梁检测车支腿机构的过载保护液压系统，其特征在于：所述电比例减压阀(2)为定值减压阀，以保证支撑油缸(8)的无杆腔输出的出口压力为定值。3.桥梁检测车支腿机构的过载保护方法，其特征在于：所述过载保护方法基于权利要求(1)所述的过载保护液压系统，所述控制器(5)基于力矩平衡原理，并通过支撑油缸(8)的无杆腔内液油承载压力与支撑油缸(8)推杆承载压力的换算，计算获得与支腿机构的最大支撑载荷相对应的支撑油缸(8)的无杆腔内液油的最大承载压力，并将支撑油缸(8)的无杆腔内液油的最大承载压力信号发送至电比例溢流阀(4)，作为电比例溢流阀的溢流压力，从而限制支腿机构的最大支撑载荷，实现对支腿机构的过载保护。4.如权利要求3所述桥梁检测车支腿机构的过载保护方法，其特征在于：所述过载保护的具体过程如下：首先，计算并设定支腿机构的最大支撑载荷，将支腿机构的最大支撑载荷输入至控制器(5)；然后，通过控制器(5)中的控制模块计算出与支腿机构的最大支撑载荷相对应的支撑油缸(8)的无杆腔内液油的最大承载压力，具体计算过程如下：根据力矩平衡原理，以支架(10)与车架(12)的铰接点为支点取矩，通过计算公式：N×L1＝F×L2并通过支撑油缸8的推杆承载压力与支撑油缸8的无杆腔内液油压力之间的计算公式：F＝P×π×d2/4建立支撑油缸8的无杆腔内液油的最大承载压力与支腿机构的最大支撑载荷之间的函数关系式：P＝4×N×L1/(π×d2×L2)其中：N为支腿机构的最大支撑载荷；F为支撑油缸的推杆端最大承载压力；P为支撑油缸的无杆腔内液油的最大承载压力；2CN108443268A权利要求书2/2页L1为支腿机构的最大支撑载荷N的力臂；L2为支撑油缸的推杆端最大承载压力F的力臂；L1和L2与支腿支撑时的几何尺寸有关，为可测量的已知量；d为支撑油缸(8)的无杆腔内壁直径，为可测量的已知量；最后，将支撑油缸(8)的无杆腔内液油的最大承载压力信号发送至电比例溢流阀(4)，作为电比例溢流阀的溢流压力。5.如权利要求3所述桥梁检测车支腿机构的过载保护方法，其特征在于：所述过载保护方法还包括：当桥梁检测车行驶在起伏颠簸路面时，通过与支撑油缸(8)的有杆腔相连的有杆腔蓄