液压先导锁控制系统及工程机械的制作方法

专利检索2022-05-11  62



1.本实用新型涉及工程机械技术领域,具体涉及一种液压先导锁控制系统及工程机械。


背景技术:

2.为了防止挖掘机在怠速状态下,驾驶员上下车时误碰操作杆而产生错误动作,继而引发安全事故,现有的挖掘机均在左操纵箱靠近车门位置布置先导锁手柄。先导锁手柄通过先导电磁阀起作用,用于控制挖掘机工作装置、回转马达和行走马达液压油路的通断。它有锁紧和松开两个位置,当先导锁手柄与挖掘机回转平台平行时,为松开状态,当先导锁手柄与挖掘机回转平台垂直时,为锁紧状态。先导锁手柄处于松开位置时,操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达可以动作;先导锁手柄处于锁紧位置时,操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达均不能动作。
3.挖掘机工作过程中,驾驶员如果想离开驾驶室就必须将先导锁手柄由松开位置扳动至锁紧位置,否则先导锁手柄将阻碍下车通道,这种方式可以有效避免驾驶员上下车误碰操作杆引起的机器动作。但是针对其它情形,例如驾驶员在操作过程中起身打开或关闭天窗,探出身子观察挖掘机四周工况,俯身捡拾掉在驾驶室内的物品,身体仍然有可能误碰操作杆引起机器动作,引发严重的安全事故。


技术实现要素:

4.因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中驾驶员容易误碰操作杆而引发安全事故的缺陷,从而提供一种可提高操作安全性的液压先导锁控制系统及工程机械。
5.为解决上述技术问题,本实用新型提供的一种液压先导锁控制系统,包括先导锁手柄、座椅检测模块、先导锁手柄控制装置、先导锁手柄开关控制模块,其中,先导锁手柄具有锁紧位置及松开位置;座椅检测模块能够检测驾驶员是否位于驾驶室座椅上;先导锁手柄控制装置与先导锁手柄相连,能够控制先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置;先导锁手柄开关控制模块分别与座椅检测模块、先导锁手柄控制装置通信连接,能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置。
6.可选地,先导锁手柄控制装置包括驱动机构和连接驱动机构与先导锁手柄的传动机构,先导锁手柄开关控制模块与驱动机构通信连接。
7.可选地,驱动机构为电机,传动机构包括与电机的输出轴固定连接的拨片,先导锁手柄包括本体部、凸出于本体部设置的转动轴以及与转动轴端部固定连接的拨杆,转动轴适于伸入扶手箱箱体内,拨片与拨杆相抵。
8.可选地,先导锁手柄控制装置还包括弹性件,弹性件的第一端与先导锁手柄固定连接,第二端适于固定在扶手箱箱体内;
9.和/或,液压先导锁控制系统包括用于控制液压油路通断的开关结构,开关结构包括开关部,先导锁手柄位于松开位置时,先导锁手柄与开关部相抵,开关结构闭合通电;先导锁手柄位于锁紧位置时,先导锁手柄离开开关部,开关结构断开。
10.可选地,拨杆包括与转动轴的端部固定连接的第一杆状部以及与拨片相抵的第二杆状部,弹性件的第一端与第一杆状部固定连接。
11.可选地,转动轴的端部设有压盘,压盘的弧面与开关部相抵时,开关结构闭合通电,弧面离开开关部时,开关结构断开。
12.可选地,液压先导锁控制系统还包括先导锁手柄位置检测模块,能够检测先导锁手柄位于松开位置或锁紧位置,先导锁手柄位置检测模块与先导锁手柄开关控制模块通信连接,先导锁手柄开关控制模块能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅且先导锁手柄位置检测模块检测到先导锁手柄位于松开位置时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置。
13.可选地,液压先导锁控制系统还包括工程机械运行状态检测模块,工程机械运行状态检测模块能够检测工程机械的运行状态,先导锁手柄开关控制模块与工程机械运行状态检测模块通信连接,能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅、先导锁手柄位置检测模块检测到先导锁手柄位于松开位置且工程机械运行状态检测模块检测到工程机械处于怠速或工作状态时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置。
14.可选地,座椅检测模块包括压力传感器或红外传感器。
15.本实用新型还提供一种工程机械,包括上述的液压先导锁控制系统。
16.本实用新型技术方案,具有如下优点:
17.1.本实用新型提供的液压先导锁控制系统,通过设置座椅检测模块,当驾驶员离开驾驶室座椅,例如离开驾驶室、起身打开或关闭天窗、探出身子观察工程机械四周工况、俯身捡拾掉在驾驶室内的物品时,座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅并向先导锁手柄开关控制模块发送信号,先导锁手柄开关控制模块接收到信号后控制先导锁手柄控制装置,使先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置。因此,只要驾驶员离开驾驶室座椅,先导锁手柄开关控制模块就能控制先导锁手柄控制装置工作使先导锁手柄自动切换至锁紧位置,此时操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达均不能动作,可避免在工作过程中由于关闭天窗等行为引起的误碰操作杆而引发安全事故,从而可提高操作安全性;在驾驶员下车时先导锁手柄自动切换至锁紧位置,避免驾驶员在放下先导锁手柄时误碰操作杆,降低了安全风险,提高了驾驶员下车时的操作便利性。同时,先导锁手柄位置发生变化比较直观,能够对驾驶员起到警示作用。
18.2.本实用新型提供的液压先导锁控制系统,驱动机构为电机,传动机构包括与电机的输出轴固定连接的拨片,先导锁手柄包括本体部、凸出于本体部设置的转动轴以及与转动轴端部固定连接的拨杆,转动轴适于伸入扶手箱箱体内,拨片与拨杆相抵。由于拨片与拨杆相抵,当驾驶员需要手动将先导锁手柄由锁紧位置切换为松开位置时,操作先导锁手柄不会损害驱动机构,也不用受驱动机构作用力的限制。
19.3.本实用新型提供的液压先导锁控制系统,先导锁手柄控制装置还包括弹性件,弹性件的第一端与先导锁手柄固定连接,第二端适于固定在扶手箱箱体内。弹性件的设置
能够对先导锁手柄的位置起限位作用,使先导锁手柄保持在锁紧位置或松开位置。
20.4.本实用新型提供的液压先导锁控制系统,液压先导锁控制系统包括用于控制液压油路通断的开关结构,开关结构包括开关部,先导锁手柄位于松开位置时,先导锁手柄与开关部相抵,开关结构闭合通电;先导锁手柄位于锁紧位置时,先导锁手柄离开开关部,开关结构断开。当先导锁手柄位于松开位置时,开关结构闭合通电,液压油路接通,工程机械可正常工作;当先导锁手柄位于锁紧位置时,开关结构断开,液压油路断开,工程机械停止工作,可进一步确保操作安全性。
21.5.本实用新型提供的液压先导锁控制系统,液压先导锁控制系统还包括先导锁手柄位置检测模块,能够检测先导锁手柄位于松开位置或锁紧位置,先导锁手柄位置检测模块与先导锁手柄开关控制模块通信连接,先导锁手柄开关控制模块能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅且先导锁手柄位置检测模块检测到先导锁手柄位于松开位置时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置。先导锁手柄位置检测模块的设置可避免当先导锁手柄已经位于锁紧位置时还去使先导锁手柄控制装置工作,可避免损坏驱动机构。
22.6.本实用新型提供的液压先导锁控制系统,液压先导锁控制系统还包括工程机械运行状态检测模块,工程机械运行状态检测模块能够检测工程机械的运行状态,先导锁手柄开关控制模块与工程机械运行状态检测模块通信连接,能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅、先导锁手柄位置检测模块检测到先导锁手柄位于松开位置且工程机械运行状态检测模块检测到工程机械处于怠速或工作状态时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄由松开位置转动至锁紧位置。工程机械运行状态检测模块的设置可避免当工程机械在停机的情况下再去控制先导锁手柄控制装置工作,避免不必要的浪费。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型的实施例2提供的工程机械的局部结构示意图;
25.图2为图1所示的先导锁手柄的结构示意图;
26.图3为本实用新型的实施例1提供的液压先导锁控制系统的主视图;
27.图4为本实用新型的实施例1提供的液压先导锁控制系统的结构示意图。
28.附图标记说明:
29.1、驾驶室座椅;2、先导锁手柄;21、本体部;22、转动轴;23、拨杆;231、第一杆状部;232、第二杆状部;24、压盘;3、压力传感器;4、电机;5、拨片;6、弹性件;7、开关结构;71、开关部;8、扶手箱。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本
领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.实施例1
35.为了防止挖掘机在怠速状态下,驾驶员上下车时误碰操作杆而产生错误动作,继而引发安全事故,现有的挖掘机均在左操纵箱靠近车门位置布置先导锁手柄。先导锁手柄通过先导电磁阀起作用,用于控制挖掘机工作装置、回转马达和行走马达液压油路的通断。它有锁紧和松开两个位置,当先导锁手柄与挖掘机回转平台平行时,为松开状态,当先导锁手柄与挖掘机回转平台垂直时,为锁紧状态。先导锁手柄处于松开位置时,操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达可以动作;先导锁手柄处于锁紧位置时,操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达均不能动作。
36.挖掘机工作过程中,驾驶员如果想离开驾驶室就必须将先导锁手柄由松开位置扳动至锁紧位置,否则先导锁手柄将阻碍下车通道,这种方式可以有效避免驾驶员上下车误碰操作杆引起的机器动作。但是针对其它情形,例如驾驶员在操作过程中起身打开或关闭天窗,探出身子观察挖掘机四周工况,俯身捡拾掉在驾驶室内的物品,身体仍然有可能误碰操作杆引起机器动作,引发严重的安全事故。
37.为此,本实施例提供一种液压先导锁控制系统,该液压先导锁控制系统可以防止因驾驶员误碰操作杆而引发安全事故,从而可提高操作安全性。在一个实施方式中,如图1至图4所示,液压先导锁控制系统包括先导锁手柄2、座椅检测模块、先导锁手柄控制装置、先导锁手柄开关控制模块(图中未示出)。
38.其中,先导锁手柄2具有锁紧位置及松开位置,先导锁手柄2位于锁紧位置时,操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达均不能动作,先导锁手柄2位于松开位置时,操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达可以动作;座椅检测模块能够检测驾驶员是否位于驾驶室座椅1上;先导锁手柄控制装置与先导锁手柄2相连,能够控制先导锁手柄2由松开位置转动至锁紧位置;先导锁手柄开关控制模块分别与座椅检测模块、先导锁手柄控制装置通信连接,能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅1时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄2由松开位置转动至锁紧位置。
39.具体的,先导锁手柄开关控制模块具有信号接收端口和信号输出端口,信号接收端口与座椅检测模块通信连接,能够接收到座椅检测模块发送的信号,信号输出端口与先导锁手柄控制装置通信连接。通信连接具体可以是有线通信连接,也可以是无线通信连接,如2g、3g、4g、5g连接,wifi连接,蓝牙连接。
40.在本实施方式中,通过设置座椅检测模块,当驾驶员离开驾驶室座椅1,例如离开驾驶室、起身打开或关闭天窗、探出身子观察工程机械四周工况、俯身捡拾掉在驾驶室内的物品时,座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅1并向先导锁手柄开关控制模块发送信号,先导锁手柄开关控制模块接收到信号后控制先导锁手柄控制装置,使先导锁手柄2由松开位置转动至锁紧位置。因此,只要驾驶员离开驾驶室座椅1,先导锁手柄开关控制模块就能控制先导锁手柄控制装置工作使先导锁手柄2自动切换至锁紧位置,此时操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达均不能动作,可避免在工作过程中由于关闭天窗等行为引起的误碰操作杆而引发安全事故,从而可提高操作安全性;在驾驶员下车时先导锁手柄2自动切换至锁紧位置,避免驾驶员在放下先导锁手柄2时误碰操作杆,降低了安全风险,提高了驾驶员下车时的操作便利性。同时,先导锁手柄2位置发生变化比较直观,能够对驾驶员起到警示作用。
41.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,先导锁手柄控制装置包括驱动机构和连接驱动机构与先导锁手柄2的传动机构,先导锁手柄开关控制模块与驱动机构通信连接。在该实施方式中,先导锁手柄开关控制模块通过控制驱动机构工作,驱动机构工作带动传动机构运行,进而使先导锁手柄2的位置发生变化。在一个可替换的实施方式中,可不设置传动机构,直接将驱动机构与先导锁手柄2相连,通过驱动机构直接带动先导锁手柄2转动。
42.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,传动机构与先导锁手柄2相抵在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,驱动机构为电机4,传动机构包括与电机4的输出轴固定连接的拨片5,先导锁手柄2包括本体部21、凸出于本体部21设置的转动轴22以及与转动轴22端部固定连接的拨杆23,转动轴22适于伸入扶手箱8箱体内,拨片5与拨杆23相抵。在该实施方式中,驱动机构为电机4,先导锁手柄开关控制模块控制电机4通电即可实现控制电机4工作,结构比较简单,电机4工作时,输出轴转动带动拨片5转动,拨片5带动拨杆23转动,结合图3和图4,使先导锁手柄2顺时针转动,由松开位置转动至锁紧位置。传动机构的结构比较简单,为片状,占用空间较小,可以充分利用扶手箱8箱体内部的空间,且由于拨片5和拨杆23相抵,当驾驶员需要手动将先导锁手柄2由锁紧位置切换为松开位置时,操作先导锁手柄2不会损害驱动机构,也不用受驱动机构作用力的限制。在一个可替换的实施方式中,驱动机构包括气缸,气缸的推杆与传动机构之间通过连杆结构相连,连杆结构可将推杆的往复移动转化为传动机构的转动。在另一个可替换的实施方式中,传动机构可包括齿轮组件,例如在电机4的输出轴上连接主动齿轮,在先导锁手柄2的转动轴22上连接从动齿轮,主动齿轮与从动齿轮啮合连接,主动齿轮转动时带动从动齿轮转动从而带动先导锁手柄2转动。
43.如图4所示,拨片5与电机4的输出轴转动方向一致的一侧具有第一连接面和第二连接面,第一连接面与第二连接面之间呈钝角,第一连接面靠近输出轴;拨杆23朝向拨片5的一侧具有第三连接面和第四连接面,第三连接面和第四连接面之间呈钝角,其中第四连
接面靠近拨杆23的下端,第二连接面与第四连接面相抵。
44.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,先导锁手柄控制装置还包括弹性件6,弹性件6的第一端与先导锁手柄2固定连接,第二端适于固定在扶手箱8箱体内。在该实施方式中,弹性件6的设置能够对先导锁手柄2的位置起限位作用,使先导锁手柄2保持在锁紧位置或松开位置。当然,在其他可替换的实施方式中,可不设置弹性件6,驱动机构和传动机构的作用力使先导锁手柄2保持在锁紧位置。
45.弹性件6具体可为弹簧。
46.参考图2和图4,拨杆23包括与转动轴22的端部固定连接的第一杆状部231以及与拨片5相抵的第二杆状部232,弹性件6的第一端与第一杆状部231固定连接。在该实施方式中,将弹性件6的第一端固定在第一杆状部231上,结构比较紧凑,且能够对先导锁手柄2产生较好的作用力。在其他可替换的实施方式中,可在先导锁手柄2的本体部21上专门设置一个用于固定连接弹性件6的安装部。
47.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,液压先导锁控制系统包括用于控制液压油路通断的开关结构7,开关结构7包括开关部71,先导锁手柄2位于松开位置时,先导锁手柄2与开关部71相抵,开关结构7闭合通电;先导锁手柄2位于锁紧位置时,先导锁手柄2离开开关部71,开关结构7断开。在该实施方式中,当先导锁手柄2位于松开位置时,开关结构7闭合通电,液压油路接通,工程机械可正常工作;当先导锁手柄2位于锁紧位置时,开关结构7断开,液压油路断开,工程机械停止工作,可进一步确保操作安全性。
48.在一个实施方式中,参考图2、图4,转动轴22的端部设有压盘24,压盘24与第一杆状部231固定连接,压盘24的弧面与开关部71相抵时,开关结构7闭合通电,弧面离开开关部71时,开关结构7断开。在该实施方式中,电机4输出轴转动带动拨片5转动,拨片5带动拨杆23转动,压盘24随着一起绕转动轴22的轴线顺时针转动,当压盘24的弧面离开开关部71时,开关结构7断开,液压油路断开,工程机械停止工作。具体如图2和图4所示,压盘24呈半圆形。在该实施方式中,将压盘24设置在转动轴22的端部,可以充分利用扶手箱8箱体内的空间,同时可将开关结构7设在扶手箱箱体内。在一个可替换的实施方式中,转动轴22的端部设有凸轮,凸轮上直径最大的地方与开关部71接触时,开关结构7闭合通电。具体的,开关结构7可以为微动开关或者为继电器,当开关结构7为微动开关时,开关部71为微动开关的动作簧片,当开关结构7为继电器时,开关部71为继电器的压条。
49.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,液压先导锁控制系统还包括先导锁手柄位置检测模块,能够检测先导锁手柄2位于松开位置或锁紧位置,先导锁手柄位置检测模块与先导锁手柄开关控制模块通信连接,先导锁手柄开关控制模块能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅1且先导锁手柄位置检测模块检测到先导锁手柄2位于松开位置时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄2由松开位置转动至锁紧位置。在该实施方式中,先导锁手柄位置检测模块的设置可避免当先导锁手柄2已经位于锁紧位置时还去使先导锁手柄控制装置工作,可避免损坏驱动机构。
50.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,液压先导锁控制系统还包括工程机械运行状态检测模块,工程机械运行状态检测模块能够检测工程机械的运行状态,先导锁手柄开关控制模块与工程机械运行状态检测模块通信连接,能够在座椅检测模块检测到驾驶员离开驾驶室座椅1、先导锁手柄位置检测模块检测到先导锁手柄2位于松开
位置且工程机械运行状态检测模块检测到工程机械处于怠速或工作状态时,控制先导锁手柄控制装置工作,以使先导锁手柄2由松开位置转动至锁紧位置。在该实施方式中,工程机械运行状态检测模块的设置可避免当工程机械在停机的情况下再去控制先导锁手柄控制装置工作,避免不必要的浪费。
51.在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,座椅检测模块包括压力传感器3或红外传感器。
52.本实施例提供的液压先导锁控制系统,当座椅检测模块检测结果为驾驶员离开驾驶室座椅1,先导锁手柄位置检测模块检测结果为先导锁手柄2位于松开位置,工程机械运行状态检测模块检测结果为工程机械处于怠速或工作状态,先导锁手柄开关控制模块输出控制指令给先导锁手柄控制装置,先导锁手柄控制装置收到指令后控制电机4工作,拨片5开始逆时针转动并波动拨杆23,先导锁手柄2由松开位置切换至锁紧位置,此时压盘24离开开关部71,开关结构7断开,液压油路断开,挖掘机停止工作。
53.实施例2
54.本实施例提供一种工程机械,包括上述实施例中提供的液压先导锁控制系统。该工程机械只要驾驶员离开驾驶室座椅1,先导锁手柄开关控制模块就能控制先导锁手柄控制装置工作使先导锁手柄2自动切换至锁紧位置,此时操作工作装置、回转和行走操作杆,工作装置、回转马达和行走马达均不能动作,可避免在工作过程中由于关闭天窗等行为引起的误碰操作杆而引发安全事故,从而可提高操作安全性;在驾驶员下车时先导锁手柄2自动切换至锁紧位置,避免驾驶员在放下先导锁手柄2时误碰操作杆,降低了安全风险,提高了驾驶员下车时的操作便利性。
55.工程机械具体可以为挖掘机、装载机等。
56.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
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