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1、10申请公布号CN103469785A43申请公布日20131225CN103469785ACN103469785A21申请号201310444466622申请日20130926E02D3/04620060171申请人徐工集团工程机械股份有限公司地址221004江苏省徐州市经济开发区工业一区72发明人魏群李小辉许瑞虎李利斌朱发浩74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人颜镝54发明名称强夯机防后倾控制装置57摘要本发明涉及一种强夯机防后倾控制装置，包括撑杆、导杆和压簧，所述导杆的一端插设在所述撑杆的内部空腔中，所述压簧设置在所述导杆的另一端与所述撑杆的一端之间，还包括。
2、防后倾油缸、油泵及控制阀组，所述防后倾油缸的两端分别与强夯机的转台和所述撑杆的另一端连接，在所述油泵和控制阀组的作用下，所述防后倾油缸能够根据所述压簧的受力情况伸缩活塞杆，带动所述撑杆沿轴线发生位移，以改变所述导杆的一端在所述撑杆的内部空腔中的插入深度，进而对所述压簧的受力进行调整。本发明能够使操作人员根据压簧的受力情况及时调整防后倾装置，避免臂架结构因压簧的压力过大而造成受损，或者压簧未压缩而无法达到防后倾目的的问题。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN103469785ACN1034。
3、69785A1/1页21一种强夯机防后倾控制装置，包括撑杆、导杆和压簧，所述导杆的一端插设在所述撑杆的内部空腔中，所述压簧设置在所述导杆的另一端与所述撑杆的一端之间，其特征在于，还包括防后倾油缸、油泵及控制阀组，所述防后倾油缸的两端分别与强夯机的转台和所述撑杆的另一端连接，在所述油泵和控制阀组的作用下，所述防后倾油缸能够根据所述压簧的受力情况伸缩活塞杆，带动所述撑杆沿轴线发生位移，以改变所述导杆的一端在所述撑杆的内部空腔中的插入深度，进而对所述压簧的受力进行调整。2根据权利要求1所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，所述防后倾油缸的两端分别设有单连接孔和双连接孔，分别通过销轴与所述强夯机的转。
4、台和所述撑杆的另一端进行连接。3根据权利要求1所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，还包括防后倾检测结构，所述防后倾检测结构包括检测开关、检测支架和控制器，所述控制器与所述控制阀组连接，所述撑杆的表面开设有通孔，所述检测支架设置在所述撑杆的外表面对应于所述通孔的位置，所述检测开关设置在所述检测支架上，对所述导杆的一端在所述撑杆的内部空腔的位置进行检测，并将检测信号发送给所述控制器，所述控制器将控制信号发送给所述控制阀组。4根据权利要求3所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，所述防后倾检测结构还包括在所述防后倾油缸上设置的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接，并对所述防后倾油缸的大腔。
5、压力进行检测，并将大腔压力信号发送给所述控制器。5根据权利要求4所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，所述防后倾检测结构还包括在所述强夯机的臂架上设置的角度传感器，所述角度传感器与所述控制器电连接，并对所述强夯机的臂架的角度进行检测，并将臂架角度信号发送给所述控制器。6根据权利要求1或5所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，还包括应急控制开关，与所述控制阀组连接，实现对所述防后倾油缸的应急控制。7根据权利要求3所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，还包括警报提示装置，与所述检测开关电连接，所述检测开关检测到所述导杆的一端时，将检测信号分别发送给所述警报提示装置和所述控制器。8根据权利要求。
6、3、4、5或7所述的强夯机防后倾控制装置，其特征在于，所述控制器为数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。权利要求书CN103469785A1/4页3强夯机防后倾控制装置技术领域0001本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种强夯机防后倾控制装置。背景技术0002强夯机的主要功能是实现软土或半软土的地基强夯功能。强夯机在作业时需要将夯锤吊到较大高度后使其自由落下，给地基以强烈的冲击力和振动，使土体结构破坏，孔隙压缩，土体局部液化，通过裂缝排出孔隙水和气体，地基土在新的状况下固结，从而提高承载能力，并降低其压缩性。
7、。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。0003由于臂架起升到工作角度后，存在着后倾的风险，因此目前在强夯机中需要采用防后倾装置来降低臂架后倾风险。现有的防后倾装置一般采用由压簧、导杆和撑杆所组成的结构形式，如图1所示，导杆A1通过销轴与臂架底节臂相连，而撑杆A2通过销轴与转台上的人字架相连，在导杆A1和撑杆A2之间设有压簧A3。在强夯机作业时，臂架执行起升动作，角度变大，臂架带动导杆A1沿着撑杆A2收缩，引起压簧A3发生一定量的收缩，当臂架角度足够大时，压簧A3会产生一定的力作用于臂架。0004在强夯机的夯锤下落瞬间会导致臂架产生一定的反弹量，而臂架反弹瞬间会引起这。
8、种结构形式的防后倾装置的导杆迅速压缩，同时压簧收缩，会给臂架一个较强的被动压力，从而使臂架结构更容易受损。另一方面，如果臂架已到达工作角度，但压簧尚未压缩，则又无法达到防后倾的目的，因此这都需要操作人员根据压簧的受力情况及时调整防后倾装置，但这种现有的防后倾装置是纯结构形式的，操作人员无法观察到压簧有无受力以及受力大小，也就难以进行调整和控制。发明内容0005本发明的目的是提出一种强夯机防后倾控制装置，能够实现强夯机的防后倾控制。0006为实现上述目的，本发明提供了一种强夯机防后倾控制装置，包括撑杆、导杆和压簧，所述导杆的一端插设在所述撑杆的内部空腔中，所述压簧设置在所述导杆的另一端与所述撑杆。
9、的一端之间，其中，还包括防后倾油缸、油泵及控制阀组，所述防后倾油缸的两端分别与强夯机的转台和所述撑杆的另一端连接，在所述油泵和控制阀组的作用下，所述防后倾油缸能够根据所述压簧的受力情况伸缩活塞杆，带动所述撑杆沿轴线发生位移，以改变所述导杆的一端在所述撑杆的内部空腔中的插入深度，进而对所述压簧的受力进行调整。0007进一步的，所述防后倾油缸的两端分别设有单连接孔和双连接孔，分别通过销轴与所述强夯机的转台和所述撑杆的另一端进行连接。0008进一步的，还包括防后倾检测结构，所述防后倾检测结构包括检测开关、检测支架和控制器，所述控制器与所述控制阀组连接，所述撑杆的表面开设有通孔，所述检测支架设说明书C。
10、N103469785A2/4页4置在所述撑杆的外表面对应于所述通孔的位置，所述检测开关设置在所述检测支架上，对所述导杆的一端在所述撑杆的内部空腔的位置进行检测，并将检测信号发送给所述控制器，所述控制器将控制信号发送给所述控制阀组。0009进一步的，所述防后倾检测结构还包括在所述防后倾油缸上设置的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接，并对所述防后倾油缸的大腔压力进行检测，并将大腔压力信号发送给所述控制器。0010进一步的，所述防后倾检测结构还包括在所述强夯机的臂架上设置的角度传感器，所述角度传感器与所述控制器电连接，并对所述强夯机的臂架的角度进行检测，并将臂架角度信号发送给所述控制器。0。
11、011进一步的，还包括应急控制开关，与所述控制阀组连接，实现对所述防后倾油缸的应急控制。0012进一步的，还包括警报提示装置，与所述检测开关电连接，所述检测开关检测到所述导杆的一端时，将检测信号分别发送给所述警报提示装置和所述控制器。0013进一步的，所述控制器为数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。0014基于上述技术方案，本发明在撑杆与转台之间设置了可调节的防后倾油缸，利用油泵和控制阀组，防后倾油缸能够根据压簧的受力情况伸缩活塞杆，带动撑杆沿轴线发生位移，这可以改变导杆的一端在撑杆的内部空腔中的插入深。
12、度，从而对压簧的受力进行调整。因此本发明能够使操作人员根据压簧的受力情况及时调整防后倾装置，避免臂架结构因压簧的压力过大而造成受损，或者压簧未压缩而无法达到防后倾目的的问题。附图说明0015此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中0016图1为现有的防后倾结构的结构示意图。0017图2为本发明强夯机防后倾控制装置的一实施例中部分结构的示意图。0018图3为图2实施例的另一部分结构的示意图。0019图4为图3的横截面示意图。0020图5为本发明强夯机防后倾控制装置实施例的控制原理示意图。具体。
13、实施方式0021下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。0022如图2所示，为本发明强夯机防后倾控制装置的一实施例中部分结构的示意图。在本实施例中，强夯机防后倾控制装置包括撑杆2、导杆1和压簧3，导杆1的一端插设在撑杆2的内部空腔中，压簧3设置在导杆1的另一端与撑杆2的一端之间。相比于现有的防后倾装置，本实施例还包括防后倾油缸4（参见图3、4所示）及油泵和控制阀组（图3、4未示出）。防后倾油缸4的两端分别与强夯机的转台（图中未示出）和撑杆2的另一端连接。0023在油泵和控制阀组的作用下，防后倾油缸4能够根据压簧3的受力情况伸缩活塞杆，带动撑杆2沿轴线发生位移，以改变导杆1的。
14、一端在撑杆2的内部空腔中的插入深度，说明书CN103469785A3/4页5进而对压簧3的受力进行调整。0024在本实施例中，撑杆2不是像现有的防后倾装置那样直接与转台相连，而是通过防后倾油缸4来与转台间接的相连，而防后倾油缸4和油泵及控制阀组就能够为撑杆2提供一定的控制余地，对于操作人员来说，通过操作油泵和控制阀组能够使防后倾油缸4的大腔进油或排油来实现活塞杆的伸出或缩回，而防后倾油缸4的活塞杆由于与撑杆2形成连接关系，因此活塞杆4在被液压油推动的基础上，也会使其连接的撑杆2也发生一定的位移。0025而压簧3的受力实际上是由撑杆2和导杆1的相对位置决定的，换句话说，导杆1在撑杆2内部插入的深。
15、度直接影响到压簧3的受力，那么在导杆1相对静止的状态下，通过改变撑杆2相对于导杆1的位移，则会使压簧3的受力发生改变，这个控制过程对操作人员来说是可控的，只需获知压簧3当前的受力情况即可选择适当的控制操作，从而避免臂架结构因压簧的压力过大而造成受损，或者压簧未压缩而无法达到防后倾目的的问题。0026从图3和图4还可以看到，防后倾油缸4的两端分别设有连接板41和42，其中连接板41上设置有两个连接孔43（即双连接孔），而连接板42上设置有一个连接孔43（即单连接孔）。连接板41上的双连接孔可以通过销轴与图2所示的撑杆2的一端21连接，这需要两个销轴来实现连接，这种连接可以实现撑杆2与防后倾油缸4。
16、的活塞杆之间的固定连接，确保在活塞杆伸缩时，撑杆2在轴线方向上发生位移。而连接板42的单连接孔与转台连接，可以形成铰接结构，允许整个强夯机防后倾控制装置在使用中相对于转台允许摆动一定的角度，以避免过大弯矩造成变形或断裂的问题。0027本发明的强夯机防后倾控制装置的控制需要参考压簧的受力情况，因此可以通过引入外部能够测量压簧的受力的装置，也可以直接在强夯机防后倾控制装置中加入防后倾检测结构。而防后倾检测结构具体包括检测开关6、检测支架5（参见图2）和控制器（图2中未示出）。其中，控制器与控制阀组连接，而撑杆2的表面开设有通孔，该检测支架5设置在撑杆2的外表面对应于通孔的位置，检测开关6则设置在检。
17、测支架5上，对导杆1的一端在撑杆2的内部空腔的位置进行检测，并能够将检测信号发送给控制器，以便由控制器发出控制信号给控制阀组，从而实现防后倾油缸的控制。0028检测开关可采用电容式的接近开关，当导杆靠近检测开关时，就会产生检测信号，表示压簧已处于受力状态。此时，可以通过防后倾检测结构中进一步设置在防后倾油缸4上的压力传感器44来具体测算压力，压力传感器44与控制器电连接，并对防后倾油缸4的大腔压力进行检测，并将大腔压力信号发送给控制器。其中，压力传感器44所测量的大腔压力，控制器可以通过将大腔压力的数值与防后倾油缸44的活塞杆的截面积相乘，来计算出施加在臂架上的作用力，同时可以通过压簧的弹性系。
18、数来算出压簧的变形量，而该变形量可以抵消臂架的反弹量。根据需要，还可以增加检测小腔压力的压力传感器45。0029如图5所示，为本发明强夯机防后倾控制装置实施例的控制原理示意图。在本实施例中，控制器8分别与检测开关6、压力传感器11、油泵、控制阀组7等连接，为了能显示出检测情况，还可以在控制器8上连接显示器9。另外，还可以进一步包括在强夯机的臂架上设置的角度传感器10，该角度传感器10与控制器8电连接，并对强夯机的臂架的角度进行检测，并将臂架角度信号发送给控制器8。0030在另一实施例中，还可以包括应急控制开关12，与控制阀组7连接，来实现对防后说明书CN103469785A4/4页6倾油缸4的。
19、应急控制。这里的应急控制主要是防止该控制系统在打夯作业时突然失灵而失去对防后倾油缸的控制能力，而直接对控制阀组7操作来及时做出控制动作。0031另外，还可以在强夯机防后倾控制装置中，增加警报提示装置，与检测开关电连接，当检测开关检测到导杆的一端时，能够将检测信号分别发送给警报提示装置和控制器。0032上面所介绍的防后倾检测结构中，控制器可以采用数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。0033下面通过强夯机臂架的起升过程来说明一下本发明的一个强夯机防后倾控制装置实施例具体是如何发挥作用的。0034当强夯机作业。
20、时，臂架变幅起升，臂架上设置的角度传感器实时监控臂架起升角度，通过控制器传输到显示器，操作人员通过显示器观测臂架起升角度。在这个过程中，防后倾油缸处于初始的缩回状态。当臂架起升到强夯机作业工况角度（一般在7680）时，可由控制器发出控制指令，控制臂架继续起升，同时输出另一路信号控制防后倾油缸的活塞杆伸出，带动撑杆发生位移，当撑杆相对于导杆到达检测开关能够检测到导杆的位置后，则检测开关将检测信号发送给警报提示装置来提醒操作人员，使其知晓压簧目前已处于受力状态。而在打夯作业时，需要具体根据压簧的大小及臂架反弹量的大小来进行控制，而压簧的压力大小可通过防后倾油缸的压力传感器实时检测大腔压力来进行判断及推算，如果测算出的压簧压力过大，则可以通过调整防后倾油缸缩回一定长度的活塞杆来减小压簧压力，反之，则可以通过调整防后倾油缸再伸出一定长度的活塞杆来增加压簧压力。0035最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明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；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。说明书CN103469785A1/2页7图1图2图3图4说明书附图CN103469785A2/2页8图5说明书附图CN103469785A。