阅读说明：本技术 一种支撑机构及带有支撑机构的作业车 (Supporting mechanism and operation vehicle with same ) 是由 张虎 刘龙兵 徐驰 宋院归 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及运输装卸技术领域,特别涉及一种支撑机构,以及一种带有支撑机构的作业车,该支撑机构包括有连杆机构,即起竖伸缩件的一端与车辆的上装相铰接,另一端与连接杆的一端相铰接,连接杆的另一端与支腿的杆身或支撑端连接,支腿上与支撑端相对的一端与车架相铰接。工作时,起竖伸缩件进行伸缩,起竖伸缩件与连接杆的铰接端将在条形限位结构中运动,带动支腿摆转,通过控制其在条形限位结构的运动距离控制支腿的摆转角度,摆转完毕后起竖伸缩件带动上装进行旋转倾倒动作。用这种结构替代独立的支腿摆转系统和独立的上装起竖系统,简化了控制及操作,支腿摆转和上装起竖过程连贯,节省操作转换时间,解决了传统支撑机构控制及操纵繁琐的问题。(The invention relates to the technical field of transportation loading and unloading, in particular to a supporting mechanism and an operation vehicle with the supporting mechanism. During operation, the vertical telescopic piece stretches out and draws back, the vertical telescopic piece and the hinged end of the connecting rod move in the bar-shaped limiting structure, the supporting leg is driven to swing and rotate, the swing and rotation angle of the supporting leg is controlled by controlling the movement distance of the vertical telescopic piece in the bar-shaped limiting structure, and the vertical telescopic piece drives the upper part to rotate and topple over after the swing and rotation are finished. The structure replaces an independent supporting leg swinging system and an independent loading erecting system, so that the control and operation are simplified, the supporting leg swinging and erecting processes are coherent, the operation conversion time is saved, and the problem that the traditional supporting mechanism is complicated to control and operate is solved.)

一种支撑机构及带有支撑机构的作业车

技术领域

本发明涉及运输装卸技术领域，特别涉及一种支撑机构，以及一种带有支撑机构的作业车。

背景技术

现有的运输车的支撑机构包括车体支撑和上装起竖这两个独立的系统，在倾倒装载物时，需要分别操作完成倾倒装载物的动作。

独立的上装起竖装置用于倾倒装载物，使用上装液压油缸1连接车架3和上装4，上装液压油缸1伸缩时，上装4以车架3为支点进行旋转运动，从而完成装载物的倾倒。独立的车体支撑装置2用于支撑车辆防止倾倒时车辆倾覆，使用支腿摆转液压油缸201连接支撑腿203，两者之间还设置有中间连杆202，通过支腿摆转液压油缸201的伸缩带动中间连杆202旋转，中间连杆202带动固定连接在中间连杆202上的支撑腿203进行旋转，支撑腿203旋转至与水平面垂直时即可进行车辆支撑。

这两个系统虽然能保证倾倒装载物的顺利完成，但存在诸多问题：

（1）控制及操纵繁琐，其分为两个独立的系统，操作人员需要分开操作，操作上装4起竖前还需要检查车体支撑是否动作完成。

（2）油缸在长期受力时容易发生故障，采用了支腿摆转液压油缸201和上装液压油缸1两个油缸完成倾倒和防倾覆，相比使用一个伸缩件完成倾倒增加了故障发生率。

（3）使用支腿摆转液压油缸201后，在该油缸发生内泄或其他故障时，将引起支撑腿203松软现象，在倾倒时出现该现象可能会导致车体倾覆。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的车体支撑装置和上装起竖装置采用两个独立的系统造成的系统复杂以及操作繁琐，提供一种同一伸缩件完成支撑支腿摆转和上装起竖两个动作的支撑机构。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种支撑机构，包括起竖伸缩件、连接杆和支腿，所述起竖伸缩件的一端与车辆的上装相铰接，另一端与所述连接杆的一端相铰接，所述连接杆的另一端与所述支腿的杆身或支撑端相连接，所述支腿上与所述支撑端相对的一端与所述车架相铰接，所述车架与上装在两者的尾部相铰接；

所述支撑机构还包括条形限位结构，通过所述条形限位结构限制连接所述起竖伸缩件和连接杆的铰接件的运动范围以控制所述支腿的摆转角度。

通过设置起竖伸缩件、连接杆、支腿和车架形成连杆机构，即所述起竖伸缩件的一端与车辆的上装相铰接，另一端与所述连接杆的一端相铰接，所述连接杆的另一端与所述支腿的杆身或支撑端相连接，所述支腿上与所述支撑端相对的一端与所述车架相铰接，所述车架与上装在两者的尾部相铰接；通过所述条形限位结构限制连接所述起竖伸缩件和连接杆的铰接件的运动范围以控制所述支腿的摆转角度。该工作动作过程分为支腿摆转和上装起竖两部分，第一部分，起竖伸缩件进行伸缩，由于上装具有一定重量，起竖伸缩件伸缩产生的作用力将反作用于连接杆，因此连接起竖伸缩件与连接杆的铰接件将沿条形限位结构进行运动，由于支腿一端铰接在车架上，连接杆将带动支腿进行旋转运动，该动作过程持续至铰接件运动至条形限位结构终端或死点位置时停止，支腿摆转动作完毕，此时开始第二部分；第二部分，由于起竖伸缩件进行伸缩，铰接件无法在条形限位结构中进行运动，即起竖伸缩件将以条形限位结构终端或死点位置为铰点进行旋转运动，起竖伸缩件将带动上装进行旋转，即进行上装起竖倾倒动作。采用这种只需要一个伸缩件就能够完成支腿摆转和上装起竖的连杆结构替代传统的独立的支腿摆转液压油缸进行摆转的系统和独立的上装液压油缸进行倾倒的系统，简化了控制及操作，支腿摆转和上装起竖两个过程连贯，节省操作转换时间，解决了传统支撑机构控制及操纵繁琐的问题；

同时，这种连杆机构减少了支腿摆转液压油缸，减少了与支腿摆转液压油缸相关的阀门和管路，伸缩件在长期受力时容易发生故障，在该支腿摆转液压油缸发生内泄或其他故障时，将引起支腿松软现象，在倾倒时出现该现象可能会导致车体倾覆，因此，这种结构还减少了支撑机构的故障发生率，消除了由于支腿摆转液压油缸带来的导致车辆倾覆的可能。

死点位置即连杆机构中从动件和连杆共线时产生的位置。

优选地，所述支腿包括支腿连杆部，所述条形限位结构的限位起点设置在所述支腿连杆部和连接杆的重叠线与条形限位结构中心线的两线交点之前，所述条形限位结构的限位终点设置在所述支腿连杆部和连接杆的重叠线与条形限位结构中心线的两线交点之后。

该支腿连杆部即所述支腿中支腿与连接杆的铰接点以及支腿在车架上的铰接点两点连接部分。

参与第一部分的动作的运动构件实际包括起竖伸缩件、连接杆和支腿连杆部，即实际构成三杆机构，该机构具有死点，由于起竖伸缩件进行伸缩运动，因此连接杆相当于连杆机构中的连杆，支腿连杆部相当于从动件，在连杆和从动件这两个运动构件处于同一直线的位置时，此时两者的中心线为重叠线，即连接杆的两个铰接点以及支腿在上装的铰接点在同一直线上时，连杆在条形限位结构中的位置即死点位置，在运动至死点位置时，不论驱动力多大，都不能使起竖伸缩件与连接杆之间的铰接件继续运动，连接杆与支腿不再运动，因此，起竖伸缩件可以完全卸荷，也不会引起支腿松软现象，杜绝了因起竖伸缩件故障形成“软腿”风险，避免发生装备倾翻的事故；

其中，将所述条形限位结构的限位起点设置在所述支腿连杆部和连接杆的重叠线与条形限位结构中心线的两线交点之前，能够为到达死点前的支腿旋转提供空间，将所述条形限位结构的限位终点设置在所述支腿和连接杆的重叠线与条形限位结构中心线的交点之后，能够提供足够的距离使铰接件运动至死点位置形成自锁。

软腿即支腿缺少限制其运动的约束，支腿能够进行运动。

优选的，所述条形限位结构为直线型条形限位结构、弧型条形限位结构或混合型条形限位结构。

混合型条形限位结构即直线型条形限位结构和弧型条形限位结构的结合，既具有直线形状又具有弧形。

优选地，所述条形限位结构为条形限位孔或条形限位槽。

优选的，所述铰接件包括销轴，所述销轴贯穿所述条形限位孔。

通过孔或者槽的结构与销轴相结合，实现对铰接件的限位。

优选的，所述条形限位结构是与所述车架固定连接的设置有条形限位结构的独立机构或是通过在所述车架上开设的条形限位结构。

优选的，所述起竖伸缩件为直线往复运动式液压油缸或者直线往复运动式气缸。

优选的，所述支腿包括直线往复运动式液压油缸。

在第一部分的动作完成后，可以进行支腿的伸缩，使支腿与地面相接触，从而完成支腿支撑。

优选的，所述起竖伸缩件与上装的铰接点设置在所述上装的中部，所述支腿与车架的铰接点设置在所述车架的尾部，所述条形限位结构设置在所述车架的尾部。

一种带有支撑机构的作业车，应用所述支撑机构，车架上设置有多对车轮，所述支腿设置在最后一对所述车轮之后。

由于上装与车架铰接，因此车辆主要受力点之一在于该铰接点，通过将支腿设置车轮之后，倾倒动作发生时，能够更好的对车辆进行支撑，该支撑机构可以应用各种载有待倾倒物的作业车上，带有该支撑机构的作业车能够提高卸载作业的效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明通过设置起竖伸缩件、连接杆、支腿和车架形成连杆机构，即所述起竖伸缩件的一端与车辆的上装相铰接，另一端与所述连接杆的一端相铰接，所述连接杆的另一端与所述支腿的杆身或支撑端相连接，所述支腿上与所述支撑端相对的一端与所述车架相铰接，所述车架与上装在两者的尾部相铰接；通过所述条形限位结构限制连接所述起竖伸缩件和连接杆的铰接件的运动范围以控制所述支腿的摆转角度。该工作动作过程分为支腿摆转和上装起竖两部分，第一部分，起竖伸缩件进行伸缩，由于上装具有一定重量，起竖伸缩件伸缩产生的作用力将反作用于连接杆，因此连接起竖伸缩件与连接杆的铰接件将沿条形限位结构进行运动，由于支腿一端铰接在车架上，连接杆将带动支腿进行旋转运动，该动作过程持续至铰接件运动至条形限位结构终端或死点位置时停止，支腿摆转动作完毕，此时开始第二部分；第二部分，由于起竖伸缩件进行伸缩，铰接件无法在条形限位结构中进行运动，即起竖伸缩件将以条形限位结构终端或死点位置为铰点进行旋转运动，起竖伸缩件将带动上装进行旋转，即进行上装起竖倾倒动作。采用这种只需要一个伸缩件就能够完成支腿摆转和上装起竖的连杆结构替代传统的独立的支腿摆转液压油缸进行摆转的系统和独立的上装液压油缸进行倾倒的系统，简化了控制及操作，支腿摆转和上装起竖两个过程连贯，节省操作转换时间，解决了传统支撑机构控制及操纵繁琐的问题。

2、这种连杆机构减少了支腿摆转液压油缸，减少了与支腿摆转液压油缸相关的阀门和管路，伸缩件在长期受力时容易发生故障，在该支腿摆转液压油缸发生内泄或其他故障时，将引起支腿松软现象，在倾倒时出现该现象可能会导致车体倾覆，因此，这种结构还减少了支撑机构的故障发生率，消除了由于支腿摆转液压油缸带来的导致车辆倾覆的可能。

3、参与第一部分的动作的运动构件实际包括起竖伸缩件、连接杆和支腿连杆部，即实际构成三杆机构，该机构具有死点，由于起竖伸缩件进行伸缩运动，因此连接杆相当于连杆机构中的连杆，支腿连杆部相当于从动件，在连杆和从动件这两个运动构件处于同一直线的位置时，此时两者的中心线为重叠线，即连接杆的两个铰接点以及支腿在上装的铰接点在同一直线上时，连杆在条形限位结构中的位置即死点位置，在运动至死点位置时，不论驱动力多大，都不能使起竖伸缩件与连接杆之间的铰接件继续运动，连接杆与支腿不再运动，因此，起竖伸缩件可以完全卸荷，也不会引起支腿松软现象，杜绝了因起竖伸缩件故障形成“软腿”风险，避免发生装备倾翻的事故；

其中，将所述条形限位结构的限位起点设置在所述支腿连杆部和连接杆的重叠线与条形限位结构中心线的两线交点之前，能够为到达死点前的支腿旋转提供空间，将所述条形限位结构的限位终点设置在所述支腿和连接杆的重叠线与条形限位结构中心线的交点之后，能够提供足够的距离使铰接件运动至死点位置形成自锁。

4、通过孔或者槽的结构与销轴相结合，实现对铰接件的限位。

5、在第一部分的动作完成后，可以进行支腿的伸缩，使支腿与地面相接触，从而完成支腿支撑。

6、由于上装与车架铰接，因此车辆主要受力点之一在于该铰接点，通过将支腿设置车轮之后，倾倒动作发生时，能够更好的对车辆进行支撑，该支撑机构可以应用各种载有待倾倒物的作业车上，带有该支撑机构的作业车能够提高卸载作业的效率。

附图说明

图1为现有支撑机构的支撑腿摆转初始状态结构示意图；

图2为现有支撑机构的支撑腿摆转完成状态结构示意图；

图3是本发明的支撑机构的支腿摆转初始状态结构示意图；

图4是本发明的支撑机构的支腿摆转完成状态结构示意图；

图5是图4中A区域的局部放大图；

图6是本发明的支撑机构的死点位置图；

图7是带直边的条形限位结构的结构示意图；

图8是带弧边的条形限位结构的结构示意图；

图9是带直边和弧边的条形限位结构的结构示意图。

图中标记：1-上装液压油缸，2-车体支撑装置，201-支腿摆转液压油缸，202-中间连杆，203-支撑腿，3-车架，4-上装，501-起竖伸缩件，502-连接杆，503-支腿，504-条形限位结构，505-铰接件，601-重叠线，602-条形限位结构中心线，603-交点，7-车轮，8-驾驶室。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1和图2所示，图1为现有支撑机构的支撑腿203摆转初始状态结构示意图，图2为现有支撑机构的支撑腿203摆转完成状态结构示意图，从图1和图2中可见该现有支撑机构，分为两个独立的系统，一是车体支撑，二是上装起竖。

车体支撑装置2用于支撑车辆防止倾倒时车辆倾覆，使用支腿摆转液压油缸201连接支撑腿203，两者之间还设置有中间连杆202，通过支腿摆转液压油缸201的伸缩带动中间连杆202旋转，中间连杆202带动固定连接在中间连杆202上的支撑腿203进行旋转，支撑腿203旋转至与水平面垂直时即可进行车辆支撑。

上装起竖装置用于倾倒装载物，使用上装液压油缸1连接车架3和上装4，上装液压油缸1伸缩时，上装4以车架3为支点进行旋转运动，从而完成装载物的倾倒。

如图3所示，图3是本发明的支撑机构的支腿503摆转初始状态结构示意图，该支撑机构包括起竖伸缩件501、连接杆502和支腿503，所述起竖伸缩件501的一端与车辆的上装4相铰接，另一端与所述连接杆502的一端相铰接，所述连接杆502的另一端与所述支腿503的杆身或支撑端相连接，所述支腿503上与所述支撑端相对的一端与所述车架3相铰接，所述车架3与上装4在两者的尾部相铰接；

所述支撑机构还包括条形限位结构504，所述通过所述条形限位结构504限制连接所述起竖伸缩件501和连接杆502的铰接件505的运动范围来控制所述支腿503的摆转角度。

支腿503上的支撑端即支腿503旋转后靠近地面的一端。

通过设置起竖伸缩件501、连接杆502、支腿503和车架3形成连杆机构，该连杆机构工作过程可分为支腿503摆转和上装4起竖两个部分。

（1）支腿503摆转部分

首先起竖伸缩件501进行伸缩，由于上装4具有一定重量，起竖伸缩件501伸缩产生的作用力将反作用于连接杆502，由于条形限位结构504的存在，连接起竖伸缩件501与连接杆502的铰接件505沿条形限位结构中心线602进行移动，而支腿503一端铰接在车架3上，连接杆502将带动支腿503进行旋转运动，从而将起竖伸缩件501伸缩转化成支腿503的摆转动作，该动作过程持续至铰接件505运动至条形限位结构504终端或死点位置时停止，支腿503摆转动作完毕；其中死点位置见图6。

（2）上装4起竖部分

由于起竖伸缩件501进行伸缩，铰接件505已经运动至条形限位结构504终端或者死点位置，无法在条形限位结构504中进行运动，即起竖伸缩件501将以条形限位结构504终端或死点位置为铰点进行旋转运动，此时，起竖伸缩件501将带动上装4进行旋转，即进行上装4起竖倾倒动作。

如图4和图5所示，图4是本发明的支撑机构的支腿503摆转完成状态结构示意图，图5为图4中A区域的局部放大图，图中显示了在支腿503摆转完成后起竖伸缩件501、连接杆502、条形限位结构504以及支腿503的连接位置关系。

支腿503摆转时，起竖伸缩件501进行伸缩，起竖伸缩件501与连接杆502的铰接件505沿条形限位结构504运动，该铰接件505可包括销轴，即所述销轴贯穿所述条形限位孔，销轴沿条形限位结构504斜向下运动，直至终点，由图4和图5可见，此时连接杆502和支腿503中支腿503与连接杆502的铰接点以及支腿503在车架3上的铰接点两点连接部分重叠，该部分涉及连杆机构的死点位置，具体原理见图6。

另外，起竖伸缩件501与上装4的铰接点可设置在所述上装4的中部，所述支腿503与车架3的铰接点可设置在所述车架3的尾部，所述条形限位结构设置在所述车架3的尾部。

如图6所示，图6是本发明的支撑机构的死点位置图，铰接件505的限位通过孔或者槽的结构与销轴相结合实现，条形限位结构504为条形限位孔或条形限位槽，在采用条形限位孔时，可以采用销轴类的连接方式，将销轴轴身中部贯穿该条形限位孔，且轴身半径与条形限位孔孔径相适配；在采用条形限位槽时，可采用在销轴轴端部***该条形限位孔，且在***端的相对端采用挡板等结构防止销轴发生轴向位移，从而实现销轴在条形限位结构504中能够保持沿条形限位结构的中心线移动。

在图4和图5描述的支腿503摆转动作过程中，由于车架3与起竖伸缩件501连接部分没有动作，实际参加动作的运动构件为起竖伸缩件501、连接杆502和支腿503中支腿503与连接杆502的铰接点以及支腿503在车架3上的铰接点两点连接部分，即支腿503中的支腿503连杆部、连接杆502和起竖伸缩件501构成三杆机构，其中动作原理如下：

由于三杆机构具有死点，而起竖伸缩件501进行伸缩运动，因此连接杆502相当于连杆机构中的连杆，支腿503连杆部相当于从动件，在连杆和从动件这两个运动构件处于同一直线的位置时，此时两者的中心线为重叠线601，即连接杆502的两个铰接点以及支腿503在上装4的铰接点在同一直线上时，连杆在条形限位结构504中的位置即死点位置，在运动至死点位置时，不论驱动力多大，都不能使起竖伸缩件501与连接杆502之间的铰接件505继续运动，连接杆502与支腿503不再运动，因此，起竖伸缩件501可以完全卸荷，也不会引起支腿503松软现象。软腿即支腿503缺少限制其运动的约束，支腿503能够进行运动。

其中，将所述条形限位结构504的限位起点设置在所述支腿503连杆部和连接杆502的重叠线601与条形限位结构中心线602的两线交点603之前，能够为到达死点前的支腿503旋转提供空间，将所述条形限位结构504的限位终点设置在所述支腿503和连接杆502的重叠线601与条形限位结构中心线602的交点603或者该交点603之后，能够提供足够的距离使铰接件505运动至死点位置形成自锁。

即条形限位结构504的终点不仅可设置在死点位置时重叠线601和条形限位结构中心线602的交点603、还可设置在该交点603之后或者该交点603之前。

而图4显示为设置在死点位置时重叠线601和条形限位结构中心线602的交点603，即第一种情况：

在完成第一部分动作，即完成支腿503摆转时，连接起竖伸缩件501和连接杆502的铰接件505停留在条形限位结构504终点。此时支腿503连杆部和连接杆502的中心线将重叠，两者处于同一直线中， 条形限位结构504终点为死点位置，由于支腿503连杆部和连接杆502共线，支腿503连杆部的传动角为零，驱动力对从动件的有效回转力矩为零，此时发生机械自锁，即使起竖伸缩件501卸掉载荷，支腿503依旧锁死，不会发生软腿。

第二种情况，条形限位结构504的终点设置在该交点603之后时，与第一种情况与该终点设置在死点情况相同，在铰接件505达到死点位置时，支腿503锁死。

第三种情况，在条形限位结构504的终点设置在该交点603之前时，铰接件505在未到达死点位置时已经停止继续前进，开始第二部分上装4起竖动作，此时，支腿503无法锁死。

本实施例优先采用所述条形限位结构504的限位起点设置在所述支腿503连杆部和连接杆502的重叠线601与条形限位结构中心线602的两线交点603之前，所述条形限位结构504的限位终点设置在所述支腿503连杆部和连接杆502的重叠线601与条形限位结构中心线602的两线交点603或者该交点603之后。

另外，起竖伸缩件501可以为直线往复运动式液压油缸或者直线往复运动式气缸，起竖伸缩件501可以为直线往复运动式液压油缸如垂直油缸时，还可以解决由于液压油内泄或外泄导致的软腿现象。

支腿503包括直线往复运动式液压油缸，在第一部分的动作完成后，可以进行支腿503的伸缩，使支腿503与地面相接触，从而完成支腿503支撑。

如图7、图8和图9所示， 条形限位结构504是与所述车架3固定连接的设置有条形限位结构504的独立机构或是通过在所述车架3上开设的条形限位结构504，条形限位结构504为独立机构时，可以通过设置一个带有条形限位结构504的结构件，将该结构件与车架3连接。

图示为在所述车架3上开设的条形限位结构504。条形限位结构504可以是如图7所示的直线型条形限位结构、如图8所示的弧型条形限位结构，也可以是如图9所示的混合型条形限位结构，混合型条形限位结构即直线型条形限位结构和弧型条形限位结构的结合，既具有直线形状又具有弧形。

实施例2

如图3和图4所示，带有支撑机构的作业车，应用有如实施例1所述的支撑机构：

起竖伸缩件501的一端与车辆的上装4相铰接，另一端与所述连接杆502的一端相铰接，所述连接杆502的另一端与所述支腿503的杆身或支撑端相连接，所述支腿503上与所述支撑端相对的一端与所述车架3相铰接，所述车架3与上装4在两者的尾部相铰接；

所述支撑机构还包括条形限位结构504，所述通过所述条形限位结构504限制连接所述起竖伸缩件501和连接杆502的铰接件505的运动范围来控制所述支腿503的摆转角度；

起竖伸缩件501与上装4的铰接点可设置在所述上装4的中部，所述支腿503与车架3的铰接点可设置在所述车架3的尾部，所述条形限位结构504设置在所述车架3的尾部。

该作业车的车架3上设置有多对车轮7，所述支腿503设置在最后一对所述车轮7之后。由于上装4与车架3铰接，因此车辆主要受力点之一在于该铰接点，通过将支腿503设置车轮7之后，倾倒动作发生时，能够更好的对车辆进行支撑，该支撑机构可以应用各种载有待倾倒物的作业车上，带有该支撑机构的作业车能够提高卸载作业的效率。

其中，该作业车的车架3前端还设置有驾驶室8，车轮7的对数优选为两对。