專利名稱：支撐系統(tǒng)及具有該支撐系統(tǒng)的工程機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種支撐系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種具有上述支撐系統(tǒng)的工程機械。
背景技術(shù)：
工程機械通常具有支撐系統(tǒng)，用以支撐整車、整車行駛等功能。以混凝土泵車為例，其支撐系統(tǒng)一般包括位于固定轉(zhuǎn)塔的四個支腿，作業(yè)時，兩支腿向前伸出，另兩支腿向后伸出。請參考圖1，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中混凝土泵車支腿的分布示意圖，該圖還示出了支腿支撐點連線形成的多邊形與車體穩(wěn)定性的關(guān)系。混凝土泵車的支撐系統(tǒng)設有第一前支腿11和第二前支腿12，以及第一后支腿13 和第二后支腿14，支腿的支腿臂的展開形式以及展開角度、長度均可以調(diào)整，以保持整車的穩(wěn)定性，混凝土泵車的設計中要求支腿具有合理的結(jié)構(gòu)形式、足夠的結(jié)構(gòu)力學性能和有效的支撐范圍，以保證其承載能力和整車穩(wěn)定性。需要支撐時，四個支腿臂伸長，達到所需長度后，油缸伸出，支撐于地面。四個支腿臂的展開形式一般有兩前支腿X型、兩后支腿擺動型；兩前支腿X型、兩后支腿H型；兩后支腿X型、兩前支腿擺動；兩前支腿V型、兩后支腿擺動型等。圖I所示的兩前支腿V型，可以伸縮，兩后支腿可以擺動，從而帶動支腿運行至合適的位置處支撐，滿足穩(wěn)定性要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，混凝土泵車一般為四點支撐(四條支腿)，依照力學原理，作業(yè)時，必須保證整車重心圓落于四個支腿支撐點連線所形成的四邊形支撐面內(nèi)(四邊形支撐面為安全區(qū)域)，方能有效防止車體的傾翻，為此，四邊形各邊與重心圓圓周的最小距離均應大于零。圖I中，四邊形各邊與重心圓圓周的最小距離RlTl、R2T2、R3T3、R4T4均應大于零， 當上述最小距離等于零的狀態(tài)為穩(wěn)定和傾翻的臨界狀態(tài)，且該最短距離參數(shù)越大，其支撐穩(wěn)定性越好。但該結(jié)構(gòu)的混凝土泵車存在下述技術(shù)問題一般地，混凝土泵車的臂架越長， 其對應的底盤也較長，相應的重心圓面積增大，為保證整車穩(wěn)定性，則支腿臂必須更長，才能保證相鄰支撐點連線至重心圓圓周最短距離保持在預定的安全范圍之內(nèi)。然而，支腿伸出長度過長時，需占用較大面積的場地，在場地空間有限的情況下，泵車不易于操作；此外， 過長的支腿臂必然導致生產(chǎn)成本的增加，而且為了保證過長的支腿臂的強度和抗彎能力， 需加大支腿臂橫截面積，從而進一步增加了整車重量和生產(chǎn)成本。此外，支腿一般設于底盤的頭部，即前支腿和后支腿全部集中于底盤的頭部。由于支腿臂伸出時，在重力作用下，必然存在上翹現(xiàn)象(伸縮臂的外臂和內(nèi)臂之間具有間隙)， 若底盤長度較長，在底盤自重作用下，位于底盤頭部的支腿難以保證底盤尾部被有效撐起， 從而難以保證底盤的離地高度。有鑒于此，如何改進支撐系統(tǒng)的支腿結(jié)構(gòu)，使其更為穩(wěn)定地支撐整車，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種支撐系統(tǒng)，可以更為穩(wěn)定地支撐整車。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有上述支撐系統(tǒng)的工程機械。為達到本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種工程機械的支撐系統(tǒng)，包括設于所述工程機械的第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿，其特征在于，在第三支腿、第四支腿之間設置附加支腿；第三支腿、第四支腿的支撐點的連線至所述工程機械重心圓圓周的最小距離，小于第三支腿、第四支腿、附加支腿中相鄰兩支腿支撐點的連線至所述工程機械重心圓圓周的最小距離。優(yōu)選的，所述第一支腿、第二支腿設于所述工程機械的前部，所述第三支腿、第四支腿設于所述工程機械的后部。優(yōu)選的，所述附加支腿的數(shù)目為兩個。優(yōu)選的，所述工程機械包括底盤和設于底盤頭部的固定轉(zhuǎn)塔，所述第一支腿、所述第二支腿設于固定轉(zhuǎn)塔靠近車頭一側(cè)，第三支腿、第四支腿設于固定轉(zhuǎn)塔上靠近車尾一側(cè)， 兩所述附加支腿設于所述工程機械的底盤的尾部。優(yōu)選的，兩所述附加支腿均為設于底盤尾部的支撐油缸。優(yōu)選的，所述支撐系統(tǒng)包括連接在底盤尾部的橫梁，橫梁沿工程機械的寬度方向延伸，兩所述附加支腿分別連接在所述橫梁的兩端。優(yōu)選的，所述支撐系統(tǒng)包括連接在底盤尾部的橫梁，橫梁沿工程機械的寬度方向延伸，且所述橫梁為箱形結(jié)構(gòu)；兩所述附加支腿包括支腿臂和設于支腿臂端部的支撐腿； 兩所述附加支腿的支腿臂均嵌套于所述橫梁中，且兩所述附加支腿的支腿臂在所述橫梁內(nèi)相向伸縮。優(yōu)選的，兩所述附加支腿的支腿臂的伸縮軸線相錯開。本發(fā)明中的支撐系統(tǒng)中第三支腿、第四支腿之間設置有附加支腿，在保證承載能力和穩(wěn)定性的前提下，各支腿的長度可以得到有效利用，而且相較于現(xiàn)有技術(shù)，由于附加支腿的設置，第三支腿、第四支腿、附加支腿中，相鄰兩支腿支撐點連線至重心圓圓周的最大距離增加，故而提高了整車的防傾翻能力和支撐能力。另一方面，在工程機械第三支腿、第四支腿長度減小時，無需占用較大面積的場地，也可以保持與現(xiàn)有技術(shù)相同的穩(wěn)定性，從而使具有該支撐系統(tǒng)的工程機械能夠于有限的空間內(nèi)作業(yè)，滿足狹小場地的施工需求，使工程機械的應用范圍更為廣泛。為達到本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明還提供一種工程機械，具有底盤和支撐系統(tǒng)，所述支撐系統(tǒng)為上述任一項所述的支撐系統(tǒng)。由于上述支撐系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該支撐系統(tǒng)的工程機械具有相同技術(shù)效果。 優(yōu)選地，所述工程機械為混凝土輸送泵、起重機。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中混凝土泵車支腿的分布示意圖，該圖還示出了支腿支撐點連線與車體穩(wěn)定性的關(guān)系；圖2為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，該圖以底盤的頭部為視角；圖3為圖2中以底盤尾部為視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2的俯視圖；圖5為圖2的力學分析原理圖；圖6為圖2中第三支腿、第四支腿長度縮短后受力的力學分析原理圖；圖7為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第二種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，該圖以底盤的頭部為視角；圖8為圖7中以底盤尾部為視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖7的俯視圖；圖10為圖7的力學分析原理圖；圖11為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第三種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，該圖以底盤的頭部為視角；圖12為圖11中以底盤尾部為視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為圖11的俯視圖；圖14為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第四種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種支撐系統(tǒng)，可以更為穩(wěn)定地支撐整車。本發(fā)明的另一核心是提供一種具有上述支撐系統(tǒng)的工程機械。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖2至圖4，圖2為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，該圖以底盤的頭部為視角；圖3為圖2中以底盤尾部為視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2的俯視圖。本發(fā)明提供工程機械支撐系統(tǒng)中支腿包括設于前部的第一支腿21、第二支腿22， 設于后部的第三支腿23和第四支腿24，為了更為穩(wěn)定地支撐，第一支腿21與第二支腿22 分布在底盤2中軸線兩側(cè)，第三支腿23與第四支腿24分布在底盤2中軸線兩側(cè)；四個支腿均包括支腿臂，并在支腿臂的端部設有支撐油缸；另外，在工程機械后部還設置兩條附加支腿，如圖2中所示的第一附加支腿25和第二附加支腿26，且第一附加支腿25與第二附加支腿26分布在底盤2中軸線兩側(cè)，即支撐系統(tǒng)共設置了六條支腿。請結(jié)合圖5進一步理解，圖5為圖2的力學分析原理圖。由于設置在工程機械后部的支腿還包括兩條附加支腿，支撐系統(tǒng)為六點支撐，六個支腿支撐點依次連線形成六邊形支撐面，第三支腿23、第四支腿24、第一附加支腿25、第二附加支腿26的支撐點依次為A、D、C、B。相較于現(xiàn)有技術(shù)中的四點支撐，在兩前支腿和底盤后部兩后支腿長度和位置不變的情況下，第三支腿23和第四支腿24支撐點連線至工程機械重心圓圓周的最小距離，小于工程機械后部各支腿中相鄰兩支腿支撐點連線至重心圓圓周的最小距離，即02M < 02N、02M < 01P、02M < 03Q，相較于現(xiàn)有技術(shù)(02M相當于圖I 中的R3T3)，加大了車體后部的支腿的相鄰支撐點連線至重心圓圓周的最短距離，穩(wěn)定性得以提高。對比圖I和圖5，可以看出六邊形比四邊形多出陰影部分SI的面積(四邊形AB⑶ 的面積)。因此，即使整車重心圓面積增大后，在不增加支腿長度的前提下調(diào)節(jié)支腿位置，仍可以使得重心圓落于該六邊形支撐面內(nèi)。則本技術(shù)方案可以提高整車的防傾翻能力。從另一方面分析，若保證整車穩(wěn)定性不變，相對于現(xiàn)有技術(shù)的四點支撐，六點支撐時，支腿臂的長度可以縮短，請參考圖6，圖6為圖2中第三支腿23、第四支腿24縮短后受力的力學分析原理圖。參照圖6和圖I可知，圖6的第三支腿23和第四支腿24縮短一定長度，也可以保證重心圓圓周至支撐點連線的最短距離大于零，從而降低生產(chǎn)成本，保證各支腿臂的強度和穩(wěn)定性(支腿臂過長，其承受的彎矩較大，上翹現(xiàn)象也加劇)，而且，支腿臂的縮短同時也降低了整車重量，還可以降低油耗。布置支腿時，可以使各支腿之間的跨距差值盡量小，圖6 中所示的第一支腿21與第二支腿22之間的距離為dl、第三支腿23與第一支腿21之間的距離為d2、底盤2尾部第一附加支腿25與第四支腿24的距離為d3。則，由于第三支腿23、 第四支腿24的長度較短，作業(yè)時，無需占用較大面積的場地，也可以保持整車的穩(wěn)定，從而使具有該支撐系統(tǒng)的工程機械能夠于有限的空間內(nèi)作業(yè)，滿足狹小場地的施工需求，使工程機械的應用范圍更為廣泛。進一步地，第一支腿21、第二支腿22均可以設于工程機械固定轉(zhuǎn)塔上靠近車頭的一側(cè)，第三支腿23、第四支腿24均設置于固定轉(zhuǎn)塔靠近于車尾的一側(cè)，此外，第一附加支腿 25和第二附加支腿26設于底盤2的尾部，如圖2、3、4所示。設有回轉(zhuǎn)中心的工程機械，其回轉(zhuǎn)中心通常設于底盤2的頭部，整車的重心偏于頭部，支腿位于底盤2的頭部有助于提高整車的穩(wěn)定性，而本發(fā)明中底盤2的尾部還設有第一附加支腿25和第二附加支腿24。則圖2中將附加支腿設于底盤2的尾部有助于提高整個底盤2的支撐穩(wěn)定性，避免底盤2頭部支腿上翹對底盤2尾部支撐的影響，保證作業(yè)時底盤整體的離地高度。針對上述實施例，也可以僅設置一條附加支腿，則支撐系統(tǒng)為五點支撐，當然，附加支腿的數(shù)目優(yōu)選為兩個、四個，即成對設置，使得車體后部支腿的布置為對稱結(jié)構(gòu)，使得支撐更為穩(wěn)定?？梢韵氲?，設于后部的支腿的數(shù)目越多，支腿長度一定的情況下，各支腿形成的支撐面面積最大，(或在相同的穩(wěn)定性情況下，各支腿的長度可以越短)，當然，由于整車重量的限制，故設置兩附加支腿為較為理想的方案。進一步地，圖2所示的第一附加支腿25和第二附加支腿26為直接設置于底盤尾部下方的兩支撐油缸，該種支腿布置方式充分利用了底盤2的長度，和底盤2頭部的四個支腿形成面積較大的多邊形；而且，支撐油缸直接支撐于底盤2的尾部，無需設置支腿臂，相較于現(xiàn)有技術(shù)，在提高穩(wěn)定性的同時，還可以降低生產(chǎn)成本，同時，也不會出現(xiàn)上翹現(xiàn)象。當然，也可以于底盤2的尾部設置支腿臂，支腿臂的末端設置支撐油缸，即與底盤頭部的第三支腿23和第四支腿24的結(jié)構(gòu)一致，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，但基于上述分析，兩附加支腿直接位于底盤2尾部為較為優(yōu)化的方案。請參考圖7至圖10，圖7為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第二種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，該圖以底盤的頭部為視角；圖8為圖7中以底盤尾部為視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖7的俯視圖；圖10為圖7的力學分析原理圖。該具體實施方式
中，底盤2的尾部設有沿車體寬度方向延伸的橫梁27，橫梁27即垂直于底盤2軸線設置的梁體，兩支撐油缸分別位于橫梁27的兩端。相較于第一種具體實施方式
，該結(jié)構(gòu)底盤2尾部的兩附加支腿之間的距離得以加長，比較圖6和圖10可以看出， 該技術(shù)方案六點支撐形成的六邊形面積相較于圖6的技術(shù)方案，多出陰影部分S2的面積， 重心圓圓周至后部的支腿支撐點連線的最短距離得以加長，從而進一步提高整車穩(wěn)定性。請參考圖11至圖13，圖11為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第三種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，該圖以底盤的頭部為視角；圖12為圖11中以底盤尾部為視角的結(jié)構(gòu)不意圖；圖13為圖11的俯視圖。該具體實施方式
對第二種具體實施方式
作了進一步改進，橫梁27為箱體結(jié)構(gòu)，第一附加支腿25具有第一支腿臂281和位于第一支腿臂281端部的支撐臂，第二附加支腿26 具有第二支腿臂282和位于第二支腿臂282端部的支撐臂。第一支腿臂281和第二支腿臂 282嵌套于橫梁27內(nèi)并相對于橫梁27相向伸縮，即兩支腿臂的伸縮方向相反。布置支腿時，底盤2尾部的兩支撐腿(即支撐油缸)可以隨第一支腿臂281和第二支腿臂282伸出一定距離后再支撐于地面，以進一步加大六點支撐形成的多邊形面積，整車行駛時，可以將附加支腿縮回。由上述分析可知，底盤2尾部兩附加支腿之間的距離越長，形成的六邊形面積越大，整車的穩(wěn)定性越高。第二種具體實施方式
中可以通過加長橫梁27長度的方法獲得該有益效果，然而，為滿足行駛要求，橫梁27的長度必然不能超出整車的寬度，則兩附加支腿的距離受到一定限制。該實施方式中兩附加支腿的支腿臂采用伸縮臂的形式，可以同時滿足提高支撐穩(wěn)定性的要求以及行駛時的寬度要求。進一步地，兩支腿臂的伸縮軸線可以錯開，則在橫梁27長度一定的情況下，兩支腿臂的伸縮幅度更大。針對上述所有實施例，各支腿的展開形式可以多樣化。如圖2所示，兩前支腿為X 型布置，底盤頭部的兩后支腿(第三支腿23和第四支腿24)與底盤2鉸接，為擺動型布置； 圖7中，兩前支腿和底盤頭部的兩后支腿均為X型布置；圖11中，兩前支腿為X型布置，底盤頭部的兩后支腿為擺動型布置，兩后支腿為H型布置；還可以參考圖14，圖14為本發(fā)明所提供支撐系統(tǒng)應用于工程機械中第四種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖，圖14中兩前支腿和兩后支腿均是擺動型。還可以根據(jù)實際需要，作出其他組合變形，均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。需要說明的是，上述實施例中第一支腿21和第二支腿22設于前部，第三支腿23 和第四支腿24設于后部，并將附加支腿設于第三支腿23和第四支腿24之間，實際上，附加支腿也可以設于兩前支腿之間，或設于前支腿和后支腿之間，均可以達到本發(fā)明的目的。除了上述支撐系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種工程機械，具有支撐系統(tǒng)和底盤，所述支撐系統(tǒng)為上述任一實施例所述的支撐系統(tǒng)。由于上述支撐系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該支撐系統(tǒng)的工程機械也具有相同的技術(shù)效果，在此不贅述。具體地，工程機械可以是混凝土泵車、起重機等。以上對本發(fā)明所提供的一種支撐系統(tǒng)和具有上述支撐系統(tǒng)的工程機械均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工程機械的支撐系統(tǒng)，包括設于所述工程機械的第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿，其特征在于，在第三支腿、第四支腿之間設置附加支腿；第三支腿、第四支腿的支撐點的連線至所述工程機械重心圓圓周的最小距離，小于第三支腿、第四支腿、附加支腿中相鄰兩支腿支撐點的連線至所述工程機械重心圓圓周的最小距離。
2.如權(quán)利要求I所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述第一支腿、第二支腿設于所述工程機械的前部，所述第三支腿、第四支腿設于所述工程機械的后部。
3.如權(quán)利要求2所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述附加支腿的數(shù)目為兩個。
4.如權(quán)利要求3所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述工程機械包括底盤和設于底盤頭部的固定轉(zhuǎn)塔，所述第一支腿、所述第二支腿設于固定轉(zhuǎn)塔靠近車頭一側(cè)，第三支腿、第四支腿設于固定轉(zhuǎn)塔上靠近車尾一側(cè)，兩所述附加支腿設于所述工程機械的底盤的尾部。
5.如權(quán)利要求4所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，兩所述附加支腿均為設于底盤尾部的支撐油缸。
6.如權(quán)利要求5所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐系統(tǒng)包括連接在底盤尾部的橫梁，橫梁沿工程機械的寬度方向延伸，兩所述附加支腿分別連接在所述橫梁的兩端。
7.如權(quán)利要求5所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐系統(tǒng)包括連接在底盤尾部的橫梁，橫梁沿工程機械的寬度方向延伸，且所述橫梁為箱形結(jié)構(gòu)；兩所述附加支腿包括支腿臂和設于支腿臂端部的支撐腿；兩所述附加支腿的支腿臂均嵌套于所述橫梁中，且兩所述附加支腿的支腿臂在所述橫梁內(nèi)相向伸縮。
8.如權(quán)利要求7所述的工程機械的支撐系統(tǒng)，其特征在于，兩所述附加支腿的支腿臂的伸縮軸線相錯開。
9.一種工程機械，具有底盤和支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐系統(tǒng)為權(quán)利要求1-8任一項所述的支撐系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的工程機械，其特征在于，所述工程機械為混凝土輸送泵、起重機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工程機械的支撐系統(tǒng)，包括設于工程機械的第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿，在第三支腿、第四支腿之間設置附加支腿；第三支腿、第四支腿的支撐點的連線至所述工程機械重心圓圓周的最小距離，小于第三支腿、第四支腿、附加支腿中相鄰兩支腿支撐點的連線至所述工程機械重心圓圓周的最小距離。該發(fā)明由于附加支腿的設置，提高了整車的防傾翻能力和支撐能力。另一方面，支腿長度減小時，無需占用較大面積的場地，也可以保持與現(xiàn)有技術(shù)相同的穩(wěn)定性，從而使具有該支撐系統(tǒng)的工程機械能夠于有限的空間內(nèi)作業(yè)，滿足狹小場地的施工需求，使工程機械的應用范圍更為廣泛。本發(fā)明還公開一種包括上述支撐系統(tǒng)的工程機械。
文檔編號E04G21/04GK102582590SQ20121002044
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月29日
發(fā)明者劉志斌, 易小剛, 陳鼎星 申請人:三一重工股份有限公司