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专利名称：工程车辆及其轮胎离地检测系统及检测方法
技术领域：
本发明涉及工程车辆的检测系统及检测方法，特别是一种轮胎离地检测系统及检测方法，还涉及采用这种检测系统的工程车辆。
背景技术：
很多特种车辆如登高平台车、举高类云梯消防车一般都配有液压支腿，以保证上装工作时整车的稳定性，保证车辆不会倾翻。在上装准备工作前，需要先撑起支腿并调平整车，才能操作上装。在整车稳定性设计时，由四个支腿将整车支撑离地，形成有效的支撑区域，使整车等效重心始终在四个支腿形成的四边形区域中，以保证整车不会发生倾翻。在支腿调平结束上车梯架或臂架动作前，应确保中后桥轮胎完全离地，使整车重力完全由四个支腿承受。原因在于如果中后桥轮胎没有完全离地，则整车重力会由四个支腿及中后桥轮胎共同分担，由于中后桥与车架采用减震钢板弹簧弹性连接及轮胎本身属于弹性元件，在轮胎处支撑点会形成弹性支撑。在这种情况下，势必造成臂架或梯架运动时的晃动明显加大，整车稳定性受到影响，同时也大大增加了整车倾翻的可能性。因此，在整车调平过程中，中后桥轮胎必须完成离开地面，不承受任何整车的重力。相关技术中，消防车辆调平大多数采用手动调平方式。操作人员在手动操作垂直支腿时，先快速将车辆支撑起，用肉眼观察中后桥轮胎完全离开地面后，再分别操作支腿将整车调平。这种调平方式操作复杂，而且容易因视觉误差而造成轮胎未能完全离地。

发明内容
本发明旨在提供一种工程车辆轮胎离地检测系统，以在支腿展开整车调平后，确保轮胎离地。本发明工程车辆轮胎离地检测系统，包括至少一个检测组件以及信号处理装置， 所述至少一个检测组件包括位置传感器和检测体，所述位置传感器安装于车架和车桥两者中的一个上，所述检测体安装于所述两者中的另一个上，当工程车辆的轮胎离地后，所述位置传感器与所述检测体的相对位置发生变化，使所述位置传感器的状态发生变化，所述信号处理装置与所述位置传感器连接，以根据位置传感器的状态输出相应的提示信息和/或控制信号。本发明还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括支腿、车架和车桥，还包括上述的轮胎离地检测系统。本发明还提供了一种工程车辆轮胎离地检测方法，提供至少一个检测组件，该至少一个检测组件包括位置传感器和检测体，所述位置传感器安装于车架和车桥两者中的一个上，所述检测体安装于所述两者中的另一个上；该检测方法包括采样所述位置传感器的状态，当所述位置传感器的状态由第一状态值转换为第二状态值时输出表征轮胎已离地的信号。与相关技术相比，本发明工程车辆轮胎离地检测系统利用轮胎从着地状态到离地状态减震钢板弹簧会发生形变这一特点，用位置传感器实现工程车辆轮胎离地自动检测， 其具有检测准确，结构简单，安装方便，便于调试与维修等特点。安装本发明检测系统后的工程车辆，不但能够确保整车调平后轮胎离地，而且能够使整车调平后的高度尽可能的低。


图1为本发明第一实施例中的工程车辆轮胎离地检测系统的结构示意图。图2为图1所示工程车辆轮胎离地检测系统的侧视图。图3为第一实施例中轮胎离地后检测组件的相对位置示意图。图4为本发明第二实施例中轮胎离地前检测组件的结构示意图。图5为本发明第二实施例中轮胎离地后检测组件的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做更进一步的说明。图1-2示出了本发明第一实施例中的工程车辆轮胎离地检测系统。如图1-2所示， 第一实施例工程车辆轮胎离地检测系统包括一个检测组件以及信号处理装置(图中未示出)，检测组件包括位置传感器3和检测体2，其中，检测组件安装于后桥以及与后桥对应的车架部分，更具体地说，检测体2用螺栓固定于后桥的弹簧制动气室件1上，位置传感器3 通过固定板件4安装于车架5上，固定板件4的安装孔为长条孔，可以上下调节位置传感器 3的安装位置。信号处理装置与位置传感器3连接，以根据位置传感器3的状态输出相应的提示信息和/或控制信号。位置传感器3采用接近开关，可以选用电感式、光电式等各种接近开关。信号处理装置包括可编程控制单元(Programmable Logic Controller，PLC)，还包括显示屏、指示灯和扬声器三者中的至少一种。其中，PLC可以采用工程车辆自身的PLC， 显示屏和扬声器也可以采用工程车辆自身的显示屏和扬声器。本检测系统利用位置传感器3检测中后桥相对车架运动的距离，给出中后桥轮胎离地的信号。具体检测过程为在整车调平前，检测体2与位置传感器3不相对(如图2 所示)，位置传感器3输出一种信号，如低电平。当整车调平时，垂直支腿将下车向上支撑， 随着轮胎从着地到离地的过程，车桥(包括后桥和中桥)的减震钢板弹簧由承受向上的力到自由不受力再到承受向下的车桥的重力，减震钢板弹簧随着受力的变化会发生形变，使车桥相对车架向下运动，后桥的弹簧制动气室件1带动检测体2向下运动至与位置传感器 3相对(如图3所示)的位置，此时位置传感器3的状态改变，输出另一种信号，如高电平。 PLC检测到该另一种信号后，通过显示屏、指示灯或扬声器输出提示信息，以提示操作人员轮胎已离地；PLC还可以输出控制信号，使垂直支腿停止伸出。图4-5示出了本发明第二实施例中的工程车辆轮胎离地检测系统。如图4和5所示，第二实施例工程车辆轮胎离地检测系统包括一个检测组件以及信号处理装置(图中未示出)，该检测组件包括位置传感器3和检测体2，检测组件安装于后桥以及与后桥对应的车架部分，更具体地说，检测体2用螺栓固定于后桥的弹簧制动气室件1上，位置传感器 3通过固定板件4安装于车架5上，固定板件4的安装孔为长条孔，可以上下调节位置传感器3的安装位置。信号处理装置与位置传感器3连接，以根据位置传感器3的状态输出相应的提示信息和/或控制信号。第二实施例与第一实施例的区别仅在于位置传感器3和检测体2的初始位置不同。第一实施例中，位置传感器3和检测体2的初始位置(即整车调平前的位置)为不相对，轮胎离地后变为相对。而第二实施例中，位置传感器3和检测体 2的初始位置是相对的(如图4所示)，在轮胎离地后，后桥的弹簧制动气室件1带动检测体2向下运动至与位置传感器3不相对的位置(如图5所示)。可以理解地，将位置传感器3和检测体2的位置对调，即将位置传感器3安装于后桥的弹簧制动气室件1上，将检测体2安装于车架5上，也可以实现上述检测功能。此外， 将检测体2和位置传感器3 二者中的一个安装于后桥的减震钢板弹簧上，将另外一个安装于车架5上，同样也可以实现上述检测功能。以上实施例将检测组件安装于后桥以及与后桥对应的车架部分。一些实施例中， 也可以将检测组件安装于中桥以及与中桥对应的车架部分。而在另一些实施例中，还可以包括两个检测组件，两个检测组件分别靠近该工程车辆第一侧的车轮处和第二侧的车轮处，并且两个检测组件可以都安装在中桥与车架之间，也可以都安装在后桥与车架之间，或者一个检测组件安装在中桥与车架之间，另一个检测组件安装在后桥与车架之间。可以理解地，位置传感器也可以采用微动开关。信号处理装置也可以只包括PLC， 在调平后，只输出控制信号使垂直支腿停止伸出。此外，一些实施例中，信号处理装置还可以为常规的报警装置，利用位置传感器的输出信号控制该报警装置，以在轮胎离地后，发出提示信息。由于不同车辆存在差异，因此最好将位置传感器和/或检测体的安装位置设计成可调节的。本发明还提供了一种工程车辆轮胎离地检测方法。在一些实施例中，工程车辆轮胎离地检测方法，提供至少一个由位置传感器和检测体组成的检测组件，将位置传感器安装于车架和车桥两者中的一个上，将检测体安装于车架和车桥两者中的另一个上，该检测方法包括采样所述位置传感器的状态，当所述位置传感器的状态由第一状态值转换为第二状态值时输出表征轮胎已离地的信号。在一些实施例中，该检测方法还包括侦测开始离地检测信号的步骤。这样，信号处理装置只有在收到开始离地检测信号后，才采样所述位置传感器的状态，判断轮胎是否离地。在一些实施例中，所述开始离地检测信号包括控制支腿开始展开的指令。在这些实施例中，只有在支腿开始展开时，才开始轮胎离地检测。可以理解地，一些实施例中，还可以通过检测水平支腿是否已展开，在水平支腿已展开后才发出开始离地检测的信号。在一些实施例中，输出的表征轮胎已离地的信号包括用于提醒操作人员的提示信息。例如语音提示、指示灯提示等。在一些实施例中，输出的表征轮胎已离地的信号包括用于控制其它作业部件的控制信号。例如，输出控制信号使垂直支腿停止伸出。本发明所有实施例中辆轮胎离地检测系统可应用于登高平台车、举高类云梯消防车和吊车，但不限于这些，所有包括支腿、车架和车轿的工程车辆均可适用。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种工程车辆轮胎离地检测系统，其特征在于包括至少一个检测组件以及信号处理装置，所述至少一个检测组件包括位置传感器和检测体，所述位置传感器安装于车架和车桥两者中的一个上，所述检测体安装于所述两者中的另一个上，当工程车辆的轮胎离地后，所述位置传感器与所述检测体的相对位置发生变化，使所述位置传感器的状态发生变化，所述信号处理装置与所述位置传感器连接，以根据位置传感器的状态输出相应的提示信息和/或控制信号。
2.根据权利要求1所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述检测组件的数量为一个，该检测组件安装于中桥以及与中桥对应的车架部分，或安装于后桥以及与后桥对应的车架部分。
3.根据权利要求1所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述检测组件的数量为两个，两个检测组件分别靠近该工程车辆第一侧的车轮处和第二侧的车轮处，所述车桥为中桥和/或后桥。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述位置传感器为接近开关。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述位置传感器为微动开关。
6.根据权利要求1所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述信号处理装置包括可编程控制单元。
7.根据权利要求6所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述信号处理装置还包括显示屏、指示灯和扬声器三者中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述位置传感器或所述检测体安装在车桥的弹簧制动气室件上或车桥的减震钢板弹簧上。
9.根据权利要求1所述的轮胎离地检测系统，其特征在于所述位置传感器和/或所述检测体的安装位置可调节。
10.一种工程车辆，包括支腿、车架和车桥，其特征在于还包括权利要求1-9任意一项所述的轮胎离地检测系统。
11.一种工程车辆轮胎离地检测方法，提供至少一个检测组件，该至少一个检测组件包括位置传感器和检测体，所述位置传感器安装于车架和车桥两者中的一个上，所述检测体安装于所述两者中的另一个上；该检测方法包括采样所述位置传感器的状态，当所述位置传感器的状态由第一状态值转换为第二状态值时输出表征轮胎已离地的信号。
12.根据权利要求11所述的轮胎离地检测方法，其特征在于，该检测方法还包括侦测开始离地检测信号的步骤。
13.根据权利要求12所述的轮胎离地检测方法，其特征在于所述开始离地检测信号包括控制支腿开始展开的指令。
14.根据权利要求11所述的轮胎离地检测方法，其特征在于所述表征轮胎已离地的信号包括用于提醒操作人员的提示信息。
15.根据权利要求11或14所述的轮胎离地检测方法，其特征在于所述表征轮胎已离地的信号包括用于控制其它作业部件的控制信号。
全文摘要
本发明涉及工程车辆及其轮胎离地检测系统及检测方法，该检测系统包括至少一个检测组件以及信号处理装置，该至少一个检测组件包括位置传感器和检测体，位置传感器安装于车架和车桥两者中的一个上，检测体安装于所述两者中的另一个上，当工程车辆的轮胎离地后，位置传感器与检测体的相对位置发生变化，使位置传感器的状态发生变化，信号处理装置与位置传感器连接，以根据位置传感器的状态输出相应的提示信息和/或控制信号。该工程车辆包括上述的轮胎离地检测系统。该检测方法包括采样位置传感器的状态，当位置传感器的状态由第一状态值转换为第二状态值时输出表征轮胎已离地的信号。该检测系统能够保整车调平后轮胎离地。
文档编号G01B21/00GK102564373SQ20111044552
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者曾乐兵, 黄开 申请人:长沙中联消防机械有限公司