倾斜观察装置及工程机械的制作方法

1.本技术涉及工程机械安全运行的技术领域，具体涉及倾斜观察装置及工程机械。


背景技术：

2.伸缩臂叉车等工程机械在作业过程中，一般都需要将物体托起，因而在作业过程中车辆主体应该尽可能保持水平，以避免物体掉落，臂架或车架受力不均，影响结构寿命和作业范围。而当路面存在坡度时，车辆主体会沿路面坡度产生一定角度的倾斜，通过车辆调平装置就可以将车架调整为水平状态，即车桥沿路面的坡度倾斜，而车架保持水平，此时车架与车桥之间存在倾斜角度，倾斜观察装置就是用来观察车架与车桥之间的倾斜程度的装置。
3.现有技术中，工程机械在作业工程中，通过对车辆上进行作业部位的观察来确定是否水平，比如铲车的铲斗等，以防止散料从铲斗中滑落。但是上述方案中，铲斗在装料时，如果装料不均匀，铲斗自身也可能存在一定的倾斜，因此会对倾斜程度的判断产生影响，导致判断精度较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种倾斜观察装置及工程机械，解决了或者改善了对工程机械主体倾斜程度的判断精度较低的问题。
5.第一方面，本技术提供的倾斜观察装置，所述倾斜观察装置包括：安装座；标尺杆，转动连接在所述安装座上，以使得所述标尺杆在第一方向上进行摆动；标尺框，构造为固定连接在固定架上，所述标尺杆远离所述安装座的一端与所述标尺框可相对摆动；以及标识部，设置在所述标尺框上，所述标尺杆远离所述安装座的一端与所述标识部相交或分离。
6.本技术第一方面所提供的倾斜观察装置，在使用时，标尺框固定不动，当安装座从水平向倾斜变化时，标尺杆会相对于安装座转动，标尺杆的顶部也就与标尺框发生相对摆动，当安装座保持倾斜不动后，标尺杆就会保持转动后的状态，此时根据标尺杆顶部与标识部相交，从而根据标识部与标尺杆的相交程度，就可以确定安装座相对于固定架的转动程度。以此测量的倾斜角度，只取决于安装座与固定架的倾斜程度，受到外界因素的干扰程度较小，因而测量结果精度较高。
7.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述标尺框包括：标尺板，所述标尺板上具有指示窗口，所述标识部设于所述指示窗口上；第一连接板，与标尺板连接，所述第一连接板沿所述标尺板的厚度方向延伸，所述第一连接板上具有供所述标尺杆摆动的通孔，所述标尺杆的顶部穿过所述通孔并伸入所述指示窗口内。
8.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述标识部包括：多个刻度线，设置在所述指示窗口的至少一侧，所述多个刻度线沿所述标尺杆的轴线方向间隔分布。
9.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述多个刻度线包括零刻度线，所述标尺框具有指示尖端，所述零刻度线指向所述指示尖端。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述倾斜观察装置还包括：检测板，固定在所述标尺杆上；位移检测装置，设置在所述标尺框上，所述位移检测装置配置为测量所述检测板与所述标尺框之间的距离；以及控制器，与所述位移检测装置通讯连接，所述控制器配置为获取所述距离并根据所述距离控制车辆状态。
11.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述位移检测装置包括拉线式传感器，所述拉线式位移传感器具有检测线，所述检测线与所述检测板固定连接。
12.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述倾斜观察装置还包括：弹性件，所述弹性件与所述标尺杆和所述标尺框分别固定连接。
13.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述倾斜观察装置还包括：调节部，活动连接在所述标尺杆的顶部，以使得所述调节部能够沿所述标尺杆的轴线方向移动。
14.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述倾斜观察装置还包括：连接件，设置在所述安装座上；连接套，固定在所述标尺杆上，所述连接套与所述连接件套接，且所述连接套与所述连接件转动连接。
15.第二方面，本技术还提供一种工程机械，所述工程机械包括：车桥；车架，与所述车桥相连接；以及如本技术第一方面所述的倾斜观察装置；其中，所述倾斜观察装置的标尺框与所述车架连接，所述倾斜观察装置的安装座与所述车桥连接。
16.本技术第二方面所提供的一种工程机械，在运行过程中，当工程机械处于具有坡度的路面上时，当车架和车桥相对转动，就可以利用该倾斜观察装置可以确定工程机械的倾斜程度，从而根据倾斜程度来调节车架与车桥的相对位置。而当工程机械处于水平路面上时，也可以通过该倾斜观察装置快速判断车架与车桥是否存在倾斜角度。以此便于车架在作业过程中保持稳定，提高作业的安全稳定性。
17.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述标尺框还包括：第二连接板，所述第二连接板设置在所述第一连接板远离所述标尺板的一侧，所述第二连接板沿所述连接板的厚度方向延伸；固定板，与所述车架连接，且所述固定板与所述第二连接板滑动连接以调节所述标尺框相对于所述车架的位置。
附图说明
18.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
19.图1所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的结构示意图。
20.图2所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的立体结构示意图。
21.图3所示为本技术一些实施例中标尺框的侧面结构示意图。
22.图4所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的侧面结构示意图。
23.图5所示为本技术一些实施例中位移检测装置和控制器的构成示意图。
24.图6所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的标尺杆结构示意图。
25.图7所示为本本技术一些实施例中倾斜观察装置的安装座的结构示意图。
26.图8所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的安装座的侧面结构示意图。
27.图9所示为本技术一些实施例中固定板的结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.申请概述
30.工程机械在作业过程中，现场环境往往较为复杂，比如存在路面倾斜等状况。此时工程机械需要根据倾斜状况来调整其车架的倾斜程度，以便于作业过程的安全稳定。但是在常规作业中，工程机械是否产生倾斜都是由驾驶员根据经验判断，其判断结果存在偏差的可能性非常大。当工程机械自身存在倾斜而进行作业时，由于受力不均难以保持平衡，很容易发生侧滑等危险事故。
31.现有技术中，通过在工程机械的作业部位上设置相应的观察结构来确定是否保持水平，比如铲车的铲斗上设置水平观察装置，通过水平观察装置来判断铲斗在作业过程中是否保持水平，从而避免铲斗撒料的问题。但是铲斗在作业时，当物料在铲斗内分布不均匀时，也会造成铲斗在一定程度上倾斜，从而导致水平观察装置所检测的结构存在较大的偏差，进而影响驾驶员的判断，依然很容易出现安全事故。
32.而在一些工程机械中，为了提高整体的稳定性，会增加调平装置，也就是调整车架与车桥的相对位置，以实现在具有坡度的路面上的安全作业。但是当车辆在水平路面上运行时，就需要重新进行调整，调整过程都是依靠经验判断车架与车桥是否相对水平，其判断精度较差。当工程机械在水平路面上运行而车架与车桥依旧存在倾斜角度时，其侧向稳定性就会较差，容易出现安全事故。
33.本技术提供的一种倾斜观察装置及工程机械，通过将观察装置的两侧分别与车桥和车架连接，而车架与车桥可以产生相对移动。当存在倾斜时，驾驶员可以先判断司机室是否水平，如果司机室水平，则表示车架与车桥存在倾斜角度。如果司机室存在倾斜，则表示路面存在倾斜，就可以根据观察装置确定倾斜程度，再驱动车架相对于车桥移动，就可以对车架的倾斜进行条件。以此在倾斜程度检测过程中，只需要工程机械与地面保持接触即可，因而检测结果受到的干扰因素较少，测量结果精度较高，有效的提高工程机械在作业过程中的安全稳定性。
34.在简单介绍了本技术的实施原理后，以下结合附图具体介绍本技术的各种非限制实施例。
35.示例性倾斜观察装置
36.图1所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的结构示意图。参照图1所示，该装置包括：安装座100、标尺杆200、标尺框300以及标识部。安装座100设置在支撑架上。标尺杆200转动连接在安装座100上，以使得标尺杆200在第一方向x上进行摆动。标尺框300构造为固定连接在固定架上，固定架可以与支撑架在第一方向x上产生相对位移。标尺杆200远离安装座100的一端与标尺框300可相对摆动。标识部设置在标尺框300上，标尺杆200远离所述安装座100的一端与标识部相交或分离。
37.具体地，支撑架可以在地面上移动，且支撑架保持与地面贴合。安装座100固定支撑架上，固定方式可以为焊接，也可以为螺栓连接。标尺杆200沿竖直方向延伸，标尺杆200的底端与安装座100转动连接，比如铰接。标尺杆200的顶壁伸入标尺框300内，但标尺杆200与标尺框300之间存在一定间隙，以便于标尺杆200相对于标尺框300摆动。同时标尺杆200远离安装座100的一端位于标尺框300的中间位置处，以便于标尺杆200在左右摆动时均可以进行倾斜角度的判断。
38.该装置在使用时，当地面存在倾斜时，支撑架会随着地面的倾斜而倾斜，安装座100与支撑架固定在一起，安装座100也会产生相应的倾斜。而标尺杆200因为与安装座100转动连接，当安装座100倾斜时，标尺杆200与安装座100产生相对转动而不会倾斜。而固定架会随着支撑架产生倾斜，由于标尺框300与固定架固定连接，标尺框300也会发生相应的倾斜。此时标尺杆200的顶部就会与标识部相交，就可以判断倾斜程度，进而就可以根据倾斜程度调节固定件与支撑架的相对位移。以此测量的倾斜结果所受到的干扰因素较小，因而测量结果的精度较高。
39.图2所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的立体结构示意图。图3所示为本技术一些实施例中标尺框的侧面结构示意图。参照图2和图3所示，在本技术一些实施例中，标尺框300包括：标尺板340和第一连接板350，标尺板340上具有指示窗口341，标识部设于指示窗口341的上。第一连接板350与标尺板340连接，第一连接板350沿标尺板340的厚度方向延伸，第一连接板350上具有供标尺杆200摆动的通孔351，标尺杆200的顶部穿过通孔351并伸入指示窗口341内。
40.具体地，标尺板340和第一连接板350可以采用一个长条板一体制作，将长条板的下部弯折至水平面，竖直部分作为标尺板340，水平部分作为第一连接板350。在标尺板340上贯穿开设一个缺口以作为指示窗口341。通孔351的直径大于标尺杆200的直径，以便于标尺杆200相对于标尺框300摆动。
41.当标尺杆200相对于标尺框300发生摆动时，标尺杆200会在指示窗口341内摆动，此时标尺杆200的顶部就可以与指示窗口341上的标识部相重合，以便于判断倾斜程度。
42.在本技术一些实施例中，标识部还可以采用多种颜色来划分区域，比如采用绿色、黄色以及红色三种颜色。当标尺杆200相对于标尺框300摆动时，在标尺杆200与绿色区域相交时，表示此时处于安全的倾斜范围内。当标尺杆200与黄色区域相交时，表示此时的倾斜角度接近上限值，可以根据作业需求进行调整，比如吊取重量较大的物体时应当调整倾斜角度，吊取重量较小的物体时，可以不用调整。当标尺杆200与红色区域相交时，表示此时的倾斜角度处于危险范围内，必须要进行调整。具体地三种颜色的区域的设置和分布可以根据实际的情况进行调整和设置，本技术不做限定。
43.参照图1所示，在本技术一些实施例中，标识部包括：多个刻度线310。多个刻度线310设置在所述指示窗口341的至少一侧，多个刻度线310沿标尺杆200的轴线方向间隔分布。
44.具体地，刻度线310设置标尺框300靠近标尺杆200的一侧，多个刻度线310沿标尺杆200的轴线方向分布。刻度线310可以设置两组，两组刻度线310分别位于指示窗口341的两侧。在标尺杆200相对于标尺框300摆动时，标尺杆200就会与刻度线310相交，根据与标尺杆200相交的刻度线310就可以快速确认对应的倾斜角度。
45.参照图1所示，在本技术一些实施例中，多个刻度线310包括零刻度线310，标尺框300具有指示尖端400，零刻度线310指向指示尖端400。
46.具体地，在指示窗口341的侧壁上焊接一个三角形形状的尖端作为指示尖端400，尖端的顶角朝向标尺杆200的顶部，零刻度线310沿水平设置并指向尖端的顶角。
47.通过设置零刻度线310和指示尖端400，当指示尖端400和零刻度线310指向标尺杆200的顶部时，表示此时标尺杆200与标尺框300不存在摆动，也就是此时的标尺框300处于水平状态。以此来更加方便准确的判断标尺框300的水平状态。
48.图4所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的侧面结构示意图。图5所示为本技术一些实施例中位移检测装置和控制器的构成示意图。参照图4和图5所示，在本技术一些实施例中，倾斜观察装置还包括：检测板230、位移监测装置320以及控制器700。检测板230固定在标尺杆200上。位移检测装置设置在标尺框300上，位移检测装置配置为测量检测板230与标尺框300之间的距离。控制器700与位移检测装置通讯连接，控制器700配置为获取距离并根据距离控制车辆状态。
49.图6所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的标尺杆结构示意图。参照图6所示，具体地，检测板230可以直接焊接在标尺杆200上，检测板230位于标尺框300的下方。车辆状态可以包括车辆的急停等。
50.当标尺框300处于水平状态时，检测板230与标尺框300的距离会保持恒定，当标尺框300存在倾斜时，标尺框300与检测板230之间的距离就会发生变化，因而通过检测标尺框300与检测板230之间的距离也可以确定标尺框300的倾斜。通过测量出的距离来确定倾斜程度，可以进一步提高检测的精度。当位移监测装置320检测到该距离存在变化时，控制器700就可以获取该距离的变化，进而控制车辆的状态，比如控制车辆停止作业，或暂停此时正在执行的动作，以减少发生危险事故的可能性。
51.参照图4所示，在本技术一些实施例中，位移检测装置包括拉线式传感器。拉线式位移传感器具有检测线321，检测线321与检测板230固定连接。
52.当标尺框300存在倾斜时，检测线321就随着标尺框300与检测板230之间的距离的增大而拉长，拉线式传感器就可以测量出检测线321的拉伸长度，从而确定标尺框300与检测板230之间的距离。
53.参照图4和图6所示，在本技术一些实施例中，倾斜观察装置还包括：弹性件500。弹性件500与标尺杆200和标尺框300分别固定连接。
54.具体地，弹性件500可以采用弹簧，弹簧可以套设在标尺杆200上，弹簧的顶端与标尺框300固定在一起，弹簧的底端与标尺杆200的中部固定在一起，且可以设置当标尺框300处于水平状态时，弹簧处于正常状态，当标尺框300处于倾斜状态时，弹簧处于拉伸状态。应当理解，弹性件500也可以不采用弹簧，比如采用弹性杆，或者其他具有弹性的结构。同样，弹簧也可以不套设在标尺杆200上，而通过设置多个弹簧，多个弹簧沿标尺杆200的周向间隔分布，也可以实现相应的作用。
55.通过设置弹性件500，可以限制标尺杆200的移动，以此来便于标尺杆200与标尺框300保持对中的状态，也就是当标尺框300处于水平时，标尺杆200可以准确地指向零刻度线310和指示尖端400，以减少出现误测的可能性。
56.参照图4和图5所示，在本技术一些实施例中，倾斜观察装置还包括：调节部210。调
节部210活动连接在标尺杆200的顶部，以使得调节部210能够沿标尺杆200的轴线方向移动。
57.具体地，调节部210可以套设在标尺杆200的顶壁，调节部210与调节杆之间可以采用螺纹连接，也可以直接卡接。
58.通过设置调节部210，可以调节标尺杆200顶部的高度，以便于标尺杆200的顶部可以与对应的刻度线310和指示尖端400重合，以便于判断相应的倾斜程度。
59.图7所示为本本技术一些实施例中倾斜观察装置的安装座的结构示意图。参照图6和图7所示，在本技术一些实施例中，倾斜观察装置还包括：连接件600和连接套220。连接件600设置在安装座100上；连接套220固定在标尺杆200上，连接套220与连接件600套接，且连接套220与连接件600转动连接。
60.图8所示为本技术一些实施例中倾斜观察装置的安装座的侧面结构示意图。参照图8所示，具体地，安装座100包括横板110和竖板120，竖板120焊接在横板110的顶壁上，且竖板120位于横板110的中部，横板110固定在支撑架上。连接件600可以采用连接螺栓，连接件600固定在竖板120上，且连接件600的一端与竖板120之间存在转动间隙，连接套220位于转动间隙内。连接套220焊接在标尺杆200的底壁上。
61.通过设置连接件600和连接套220，当安装座100发生倾斜时，连接件600会随着安装座100发生位移，此时连接套220就会与连接件600产生相对转动，以此实现标尺杆200与安装座100的相对转动。
62.示例性工程机械
63.该工程机械包括：车桥、车架以及上述任一实施例中的倾斜观察装置。车架与车桥相连接。其中，倾斜观察装置的标尺框300与车架连接，倾斜观察装置的安装座100与车桥连接。
64.本实施例所提供的一种工程机械，在运行过程中，当工程机械处于具有坡度的路面上时，当车架和车桥相对转动，就可以利用该倾斜观察装置可以确定工程机械的倾斜程度，从而根据倾斜程度来调节车架与车桥的相对位置。而当工程机械处于水平路面上时，也可以通过该倾斜观察装置快速判断车架与车桥是否存在倾斜角度。以此便于车架在作业过程中保持水平，提高作业的安全稳定性。
65.由于上述的工程机械设有上述的倾斜观察装置，因而上述的工程机械具有上述的倾斜观察装置的全部技术效果，在此不在赘述。
66.图9所示为本技术一些实施例中固定板的结构示意图。参照图2和图9所示，在本技术一些实施例中，标尺框300还包括：第二连接板360和固定板900。第二连接板360设置在第一连接板350远离标尺板340的一侧，第二连接板360沿连接板的厚度方向延伸。固定板900与车架连接，且固定板900与第二连接板360滑动连接以调节标尺框300相对于车架的位置。
67.具体地，固定板900可以直接通过螺栓固定在车架上，固定板900上贯穿开设多个腰型孔，比如开设两个，两个腰型孔沿竖直方向分布，腰型孔内设有螺栓等紧固件，以便于将固定部110与标尺框300固定在一起。
68.通过设置固定板900，当需要调节标尺框300的位置时，只需要腰型孔的合适位置处固定安装紧固件，即可实现第二连接板360与车架位置的调节，也就是标尺框300与车架位置的调节。
69.在本技术一些实施例中，工程机械的司机室内还可以单独设有水平装置，比如水平仪。当出现倾斜时，可以先通过水平仪观察司机室是否水平，当司机室处于水平状态时，表示车架与车桥之间存在倾斜，也就是车架没有进行调平。当司机室也处于倾斜状态时，则可以判断此时属于路面存在倾斜，需要对车架进行调整。
70.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。