受力传感器组件及工程机械制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种受力传感器组件及工程机械，属于工程机械领域。所述受力传感器组件包括：承载区，所述承载区的上表面用于承载被测结构施加的载荷；固定区，所述固定区用于与被测结构机械连接，其中所述固定区环绕所述承载区布置；应变敏感区，处于所述固定区下方，设置有腔体，所述腔体内壁设置有一组或多组应变片，其中每组应变片组成桥式电路；以及支撑区，处于所述应变敏感区的下方以起到支撑作用，其中，所述固定区通过过渡连接件结构使所述受力传感器组件与所述被测结构机械连接，并且所述固定区上表面的至少一部分与所述过渡连接件结构间隙配合。设置间隙配合可以保持仅承载区承担载荷而避免固定区部分承担载荷。载荷。载荷。

【技术实现步骤摘要】
受力传感器组件及工程机械


[0001]本技术涉及工程机械领域，具体地涉及一种受力传感器组件及工程机械。

技术介绍

[0002]在机械结构中，受力测量通常是必不可少的。例如，工程机械中，需要对支腿反力进行测量。
[0003]工程机械(如汽车起重机、泵车、消防车等)在作业时为提高抗倾覆能力，一般会向四周伸出支腿支撑结构，而支撑结构的支撑力大小直接反映了工程车当前的支撑安全状况，例如：(1)当任一支腿反力大于该支腿的设计承载极限时，此时该支腿有失稳失效风险，整机有倾翻事故的可能；(2)当任一支腿反力接近地面承载能力时，此时支撑地面有压溃沉降风险，同样会造成工程机械倾翻；(3)当任一支腿反力接近零时，表明该支腿发生“虚腿”，存在施工安全隐患；(4)更严重的，当任意相邻两支腿反力均接近零时，此时工程机械存在严重倾翻失稳风险。因此精准、实时监测工程机械的支腿反力是十分重要的。

技术实现思路

[0004]本技术实施例的目的是提供一种受力传感器组件及工程机械，是一种能够与被测结构机械连接的、新型的受力传感器组件。
[0005]为了实现上述目的，本技术实施例提供一种受力传感器组件，所述受力传感器组件包括：承载区，所述承载区的上表面用于承载被测结构施加的载荷；固定区，所述固定区用于与被测结构机械连接，其中所述固定区环绕所述承载区布置；应变敏感区，处于所述固定区下方，设置有腔体，所述腔体内壁设置有一组或多组应变片，其中每组应变片组成桥式电路；以及支撑区，处于所述应变敏感区的下方以起到支撑作用，其中，所述固定区通过过渡连接件结构使所述受力传感器组件与所述被测结构机械连接，并且所述固定区上表面的至少一部分与所述过渡连接件结构间隙配合。
[0006]可选的，所述支撑区设置有环形凹槽。
[0007]可选的，所述环形凹槽的内侧截面为圆弧形状，所述环形凹槽的高度为所述支撑区的直径的1/10至1/2，所述环形凹槽的颈缩直径为所述支撑区的直径的1/5至9/10。
[0008]可选的，所述环形凹槽的开口水平朝向外侧。
[0009]可选的，所述应变敏感区为筒型应变敏感区，优选为圆筒型应变敏感区；和/或所述支撑区为球头型，所述球头型的支撑区能够与底脚支撑板通过球头球窝摩擦副接触连接。
[0010]可选的，所述承载区为止动台。
[0011]可选的，所述止动台为止动凸台，其中所述止动凸台相对于所述固定区上方凸起。
[0012]可选的，所述止动凸台为环形，其中所述止动凸台的壁厚大于所述应变敏感区的壁厚。
[0013]可选的，所述应变敏感区的壁厚为所述止动凸台的壁厚的50％至95％。
[0014]可选的，所述被测结构为支腿，所述固定区通过所述过渡连接件结构使所述受力传感器组件与所述支腿的垂直支撑油缸活塞杆体机械连接，其中，所述过渡连接件结构固定于所述支腿的垂直支撑油缸活塞杆体处，所述固定区通过紧固件与所述过渡连接件结构机械连接。
[0015]可选的，所述间隙的大小满足以下条件：
[0016][0017]其中，u为所述间隙的大小，F
m
为所述支腿的额定载荷，A为所述止动凸台的所述上表面的面积，k为安全系数，h为所述凸台的高度，E为所述受力传感器组件的材料弹性模量。
[0018]可选的，所述间隙的大小的范围为0.1mm至1.0mm。
[0019]可选的，所述间隙中填充有密封胶，优选为软质密封胶。
[0020]可选的，所述每组应变片包括多个应变片对，所述应变片对被设置成以T字型或倒T字型安装，其中，同一组应变片中各应变片对在同一高度处环形对称布置。
[0021]可选的，所述承载区、所述固定区、所述应变敏感区、以及所述支撑区一体成型。
[0022]相应的，本技术实施例还提供一种工程机械，包括上述的受力传感器组件。
[0023]本技术实施例提供的受力传感器组件具有以下优势：
[0024](1)受力传感器组件受载过程中，正常的载荷传递关系中承载区的上表面为载荷承载面，然而受力传感器组件本体会发生微小的压缩弹性形变，导致固定区部分承担部分载荷。设置固定区与过渡连接件结构间隙配合可以保持仅承载区承担载荷而避免固定区部分承担载荷。
[0025](2)能够与被测结构机械连接，配合应变敏感区的腔体内设置的应变片，使得设备能够实时监测受力；
[0026](3)具有可靠性高、综合精度高、动态测量性能好、低延迟等优势，同时能够保证承载安全性和防护性能，且应用于工程机械时，对工程机械整机改动小，维修替换方便。
[0027]本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0028]附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术实施例，但并不构成对本技术实施例的限制。在附图中：
[0029]图1示出了根据本技术一实施例的受力传感器组件作为支腿反力传感器组件的安装示意图；
[0030]图2示出了示出了根据本技术一实施例的受力传感器组件作为支腿反力传感器组件的结构及安装示意图；
[0031]图3(a)示出了图2所示的支腿反力传感器组件的俯视图，图3(b)示出了图2所示的支腿反力传感器组件的立体图；
[0032]图4示出了图2所示的支腿反力传感器组件的剖视图；
[0033]图5示出了环形凹槽对底脚支撑板接触力的分散传递的阻断效果；
[0034]图6示出了环形凹槽的尺寸示意图；
[0035]图7示出了应变片组成的桥式电路的示意图；
[0036]图8示出了支腿反力载荷路径传递示意图；
[0037]图9示出了根据本技术一实施例的受力传感器组件作为支腿反力传感器组件的结构及安装示意图；
[0038]图10(a)至10(c)分别示出了图9所示的受力传感器组件作为支腿反力传感器组件的俯视图、侧视图、和立体图；以及
[0039]图11示出了图9所示的支腿反力传感器组件的剖视图。
具体实施方式
[0040]以下结合附图对本技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术实施例，并不用于限制本技术实施例。
[0041]需要说明的是，本技术实施例中所描述的方位关系均是以受力传感器组件垂直放置(承载区在上而支撑区在下)为例进行说明的，在受力传感器组件放置方向改变的情况下，涉及到的方位关系也可以对应改变。“环绕”、“环状”等用语表明形成为方形、圆形等各种形状的封闭环。另外，本技术提供的受力传感器组件除用于检测竖向力之外，也可以用于检测横向力。
[0042]本技术实施例提供一种受力传感器组件，其可以包括：承载区，所述承载区的上表面用于承载被测结构施加的载荷；固定区，所述固定区用于与被测结构机械连接，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种受力传感器组件，其特征在于，所述受力传感器组件包括：承载区，所述承载区的上表面用于承载被测结构施加的载荷；固定区，所述固定区用于与被测结构机械连接，其中所述固定区环绕所述承载区布置；应变敏感区，处于所述固定区下方，设置有腔体，所述腔体内壁设置有一组或多组应变片，其中每组应变片组成桥式电路；以及支撑区，处于所述应变敏感区的下方以起到支撑作用，其中，所述固定区通过过渡连接件结构使所述受力传感器组件与所述被测结构机械连接，并且所述固定区上表面的至少一部分与所述过渡连接件结构间隙配合。2.根据权利要求1所述的受力传感器组件，其特征在于，所述支撑区设置有环形凹槽。3.根据权利要求2所述的受力传感器组件，其特征在于，所述环形凹槽的内侧截面为圆弧形状，所述环形凹槽的高度为所述支撑区的直径的1/10至1/2，所述环形凹槽的颈缩直径为所述支撑区的直径的1/5至9/10。4.根据权利要求3所述的受力传感器组件，其特征在于，所述环形凹槽的开口水平朝向外侧。5.根据权利要求1所述的受力传感器组件，其特征在于，所述应变敏感区为筒型应变敏感区；和/或所述支撑区为球头型，所述球头型的支撑区能够与底脚支撑板通过球头球窝摩擦副接触连接。6.根据权利要求5所述的受力传感器组件，其特征在于，所述应变敏感区为圆筒型应变敏感区。7.根据权利要求1所述的受力传感器组件，其特征在于，所述承载区为止动台。8.根据权利要求7所述的受力传感器组件，其特征在于，所述止动台为止动凸台，其中所述止动凸台相对于所述固定区上方凸起。9.根据权利要求8所述的受力传感器组件，其特征在于，所述止动凸台为环形，其中所述止...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延斌，郭伦文，文杰，付玲，罗贤智，蒋凯歌，丁龙，赵建阳，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：