專利名稱：一種工程機(jī)械及其擋位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于工程機(jī)械的擋位控制裝置。
本發(fā)明還涉及包括上述擋位控制裝置的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
由于工程機(jī)械作業(yè)對象復(fù)雜、換擋操縱頻繁、駕駛員勞動強(qiáng)度大，因此其換擋操縱不斷朝著自動化方向發(fā)展。 換擋控制系統(tǒng)通常由擋位選擇器、換擋電磁閥、換擋液壓系統(tǒng)和換擋離合器等組
成，其中擋位選擇器是用于對變速箱進(jìn)行換向、換擋操作的專用電氣部件。 擋位選擇器內(nèi)部裝有光電偶合器，當(dāng)操作手柄處于不同擋位時(shí)，通過邏輯組合輸
出相應(yīng)的組列控制信號，直接控制各個(gè)換擋電磁閥，使換擋電磁閥動作得到不同組合，換擋
電磁閥再通過對換擋液壓系統(tǒng)的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換擋離合器的分離和結(jié)合，從而控制離合
器組合，產(chǎn)生不同的擋位，最終實(shí)現(xiàn)擋位的操縱。 工程機(jī)械利用電液控制變速系統(tǒng)，具有良好的換擋功能，可以使操作變的較為簡單，然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于設(shè)備長期在惡劣環(huán)境中作業(yè)，不可避免地會出現(xiàn)以下問題
其一，擋位選擇器輸出信號線若磨損外露，在作業(yè)時(shí)會因機(jī)械震動而間歇性接地。
其二，換擋電磁閥因機(jī)械磨損或油污等原因?qū)е麻g斷性卡死。
其三，換擋電磁閥內(nèi)部線圈匝間短路，并還能繼續(xù)工作等等。 請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中擋位選擇器輸出信號直接控制電磁閥的電路圖。
由于擋位選擇器1輸出信號每路電流不得超過0. 5A，且擋位選擇器1輸入端只有在電流超出了 3A時(shí)，保險(xiǎn)才能起作用，而以上每一種實(shí)際情況都會導(dǎo)致故障支路輸出電流嚴(yán)重超出允許范圍；此外，擋位選擇器1直接控制電磁閥2，在換擋瞬間會產(chǎn)生自感電流，此時(shí)擋位選擇器1輸出電流嚴(yán)重沖擊其內(nèi)部電氣原件，造成燒損。 這就說明擋位選擇器輸出信號直接控制電磁閥時(shí)，因所控制部件線路故障，容易
連帶燒損擋位選擇器，導(dǎo)致亂擋或者無擋故障，不僅影響設(shè)備的安全使用和出勤率，而且也
給維修人員帶來技術(shù)性難題，若對其進(jìn)行維修，由于燒損發(fā)生在擋位選擇器內(nèi)部的電路部
分，因此維修難度較大，若進(jìn)行更換，由于燒損頻繁發(fā)生，則維修成本太高。 因此，如何在電路上保護(hù)擋位選擇器，避免其在使用過程中出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，從而避
免亂擋或者無擋故障，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種擋位控制裝置。該裝置的擋位選擇器通過繼電器來控制換擋離合器的換擋電磁閥，將傳統(tǒng)的直接控制改為間接控制，從而在電路上實(shí)現(xiàn)了對擋位選擇器的保護(hù)，可避免擋位選擇器在使用過程中出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，進(jìn)而避免亂擋或者無擋故障的出現(xiàn)。 本發(fā)明的另一 目的是提供一種包括上述擋位控制裝置的工程機(jī)械。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種擋位控制裝置，用于工程機(jī)械，包括擋位選擇器和換擋電磁閥，還包括與所述換擋電磁閥數(shù)量相同的繼電器，各所述繼電器的控制端分別接于所述擋位選擇器輸出端的各輸出支路，各所述繼電器的輸出端分別接于各所述換擋電磁閥的受控支路。 優(yōu)選地，各所述換擋電磁閥的受控支路上均設(shè)有過載保護(hù)元件。 優(yōu)選地，所述過載保護(hù)元件具體為串聯(lián)在受控支路上的熔斷器。 優(yōu)選地，各所述繼電器具體為電磁繼電器。 優(yōu)選地，各所述繼電器具體為固態(tài)繼電器。 優(yōu)選地，所述擋位選擇器具體為手柄式擋位選擇器。 優(yōu)選地，所述擋位選擇器具體為按鈕式擋位選擇器。 本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，所述工程機(jī)械包括上述任一項(xiàng)所述的擋位控制裝置。 優(yōu)選地，所述工程機(jī)械具體為平地機(jī)。 本發(fā)明所提供的擋位控制裝置為了達(dá)到保護(hù)擋位選擇器的目的，將傳統(tǒng)的直接控制線路改為間接控制線路，用擋位選擇器輸出的組合信號直接控制繼電器，使繼電器得到不同的組合，再由繼電器控制換擋電磁閥，使換擋電磁閥動作得到不同組合，換擋電磁閥再通過對換擋液壓系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)換擋離合器的分離和結(jié)合，通過控制離合器組合，產(chǎn)生不同的擋位，最終實(shí)現(xiàn)擋位的操縱。 也就是說，所述擋位選擇器控制的常出現(xiàn)故障的線路和部件，由繼電器來完成控
制，當(dāng)出現(xiàn)線路間歇性接地、換擋電磁閥卡死、電磁閥匝間短路等故障，使線路電流增大時(shí)，
是繼電器承受沖擊，而不再是擋位選擇器，由于繼電器具有較高的耐沖擊能力，上述故障導(dǎo)
致的電流增大值一般都在其允許范圍之內(nèi)，從而在電路上實(shí)現(xiàn)了對擋位選擇器的保護(hù)，可
避免擋位選擇器在使用過程中出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，進(jìn)而避免了亂擋或者無擋故障的出現(xiàn)。 此外，所述繼電器的阻抗遠(yuǎn)大于電磁閥線圈阻抗，換擋瞬間只產(chǎn)生很小的自感電
流，不會對與之相連的擋位選擇器的內(nèi)部電氣原件造成沖擊。 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，各所述換擋電磁閥的受控支路上均設(shè)有過載保護(hù)元
件。如果上述故障導(dǎo)致的線路電流進(jìn)一步增大，為避免過大的電流燒損繼電器，甚至連帶燒
損擋位選擇器，此時(shí)所述過載保護(hù)元件可切斷線路，從而對線路形成保護(hù)。 本發(fā)明所提供的工程機(jī)械包括上述擋位控制裝置，由于上述擋位控制裝置具有上
述技術(shù)效果，具有該擋位控制裝置的工程機(jī)械也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中擋位選擇器輸出信號直接控制電磁閥的電路圖； 圖2為本發(fā)明所提供擋位控制裝置的電路原理示意圖。 圖中 1.擋位選擇器 2.換擋電磁閥 3.電磁繼電器 4.熔斷器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心是提供一種擋位控制裝置。該裝置的擋位選擇器通過繼電器來控制
換擋離合器的換擋電磁閥，將傳統(tǒng)的直接控制改為間接控制，從而在電路上實(shí)現(xiàn)了對擋位
選擇器的保護(hù)，可避免擋位選擇器在使用過程中出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，進(jìn)而避免亂擋或者無擋故
障的出現(xiàn)。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述擋位控制裝置的工程機(jī)械。 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和
具體實(shí)施例方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供擋位控制裝置的電路原理示意圖。 在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的擋位控制裝置主要由擋位選擇器1、換擋
電磁閥2等部件構(gòu)成，進(jìn)一步還包括在電路上設(shè)在擋位選擇器1和換擋電磁閥2之間的繼
電器組。 繼電器組由四個(gè)電磁繼電器3組成，與換擋電磁閥2的數(shù)量相同，與擋位選擇器1的四個(gè)輸出端一一對應(yīng)，顯然，電磁繼電器3的數(shù)量并不局限于四個(gè)，根據(jù)變速箱擋位的多少，換擋電磁閥2和電磁繼電器3的數(shù)量可進(jìn)一步增加或減少，視具體情況而定。
各電磁繼電器3的線圈端分別接于擋位選擇器l輸出端的各輸出支路，各電磁繼電器3的常開端分別接于各換擋電磁閥2的受控支路，用擋位選擇器1輸出的組合信號直接控制電磁繼電器3，使電磁繼電器3得到不同的組合，再由電磁繼電器3控制換擋電磁閥2，使換擋電磁閥2動作得到不同組合，換擋電磁閥2再通過對換擋液壓系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)換擋離合器的分離和結(jié)合，通過控制離合器組合，產(chǎn)生不同的擋位，最終實(shí)現(xiàn)擋位的操縱。
圖中所示電磁繼電器3的工作過程如下首先由擋位選擇器1在電磁繼電器3的線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)吸合，使常開端導(dǎo)通。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)吸合。這樣吸合、釋放，便達(dá)到了在各換擋電磁閥2的受控支路中導(dǎo)通、切斷其電源的目的。 也就是說，擋位選擇器1控制的常出現(xiàn)故障的線路和部件，由電磁繼電器3來完成控制，當(dāng)出現(xiàn)線路間歇性接地、換擋電磁閥卡死、電磁閥匝間短路等故障，使線路電流增大時(shí)，是電磁繼電器3承受沖擊，而不再是擋位選擇器1 ，由于電磁繼電器3具有較高的耐沖擊能力，上述故障導(dǎo)致的電流增大值一般都在其允許范圍之內(nèi)，從而在電路上實(shí)現(xiàn)了對擋位選擇器1的保護(hù)，可避免擋位選擇器1在使用過程中出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，可保證整個(gè)換擋系統(tǒng)工作正常，不丟擋、不亂擋、不誤操作。 由于電磁繼電器3的線圈阻抗遠(yuǎn)大于換擋電磁閥2的線圈阻抗，換擋瞬間只產(chǎn)生很小的自感電流，因此不會對與之相連的擋位選擇器1的內(nèi)部電氣原件造成沖擊。
此外，各換擋電磁閥2的受控支路上均設(shè)有過載保護(hù)元件，具體可以是串聯(lián)在各受控支路上的熔斷器4。 這樣，如果上述故障導(dǎo)致的線路電流進(jìn)一步增大，所述熔斷器4可自動切斷線路，從而起到保護(hù)作用，可避免過大的電流燒損電磁繼電器3，甚至連帶燒損擋位選擇器1，而熔斷器4熔斷后，只需更換新的熔斷器即可重新恢復(fù)工作，由于熔斷器4成本較低且便于更換，因此極大地方便了使用。 這里需要說明的是，本發(fā)明對繼電器的類型不做限定，所述繼電器既可以是電磁 繼電器，也可以是具有與電磁繼電器本質(zhì)上相同功能的固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器敏捷度高、 控制功率小、壽命比較高、可靠性好，切換速度可達(dá)到幾毫秒至幾微秒，使用固態(tài)繼電器可 以使擋位控制裝置具有較高的機(jī)能，但固態(tài)繼電器價(jià)格較高，不利于降低成本，因此在通常 情況下，可選用電磁繼電器。 由于繼電器的數(shù)量較多，為縮減擋位控制裝置的體積，根據(jù)擋位選擇器的輸出電 壓和換擋電磁閥的工作電壓，所述繼電器最好采用控制電流能力大于5A的小型繼電器，其 長邊尺寸控制在25mm-50mm之間。 擋位選擇器是由駕駛員直接操縱的重要部件，通常擋位選擇器需要具有可靠和操 縱方便的特點(diǎn)。根據(jù)擋位選擇器選擇方式的不同，一般分為手柄式和按鈕式兩種。根據(jù)擋 位選擇器電開關(guān)是否有觸點(diǎn)，又可分為有觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式。 本發(fā)明對擋位選擇器的類型不做限定，所述擋位選擇器可以是手柄式擋位選擇
器，也可以是按鈕式擋位選擇器。對于有觸點(diǎn)式擋位選擇器，由于它每進(jìn)行一次換擋都需要
接觸電開關(guān)，長期使用后，會造成電開關(guān)觸點(diǎn)的燒蝕和磨損，這將降低電開關(guān)的可靠性和使
用壽命，而工程機(jī)械的擋位選擇器一般都要求達(dá)到一百萬次可靠操縱的壽命，有觸點(diǎn)的電
操縱開關(guān)一般較難達(dá)到這一要求，而無觸點(diǎn)式擋位選擇器壽命可以大幅度提高。 當(dāng)然，在上述電路中，還可以加上一些附加電路，以改變繼電器的工作特性或起保
護(hù)作用。例如可以在電磁繼電器的線圈兩端均反相并聯(lián)一只二極管，并聯(lián)了二極管后，在繼
電器由吸合變?yōu)獒尫诺乃查g，線圈將通過二極管形成短時(shí)間的續(xù)流回路，使線圈中的電流
不致突變，從而避免了線圈中反電動勢的產(chǎn)生，確保了擋位選擇器的安全。 需要注意的是，在選用繼電器時(shí)，應(yīng)該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的
電路)的工作電壓，繼電器的額定工作電壓應(yīng)等于所在電路的工作電壓。若所在電路的工
件電壓超過繼電器額定工作電壓，則繼電器線圈極易燒毀。 另外，繼電器的觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換時(shí)可承受一定的電壓和電流。所以在使用繼電器時(shí)，應(yīng) 考慮加在觸點(diǎn)上的電壓和通過觸點(diǎn)的電流不能超過該繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載能力，否則會影響 繼電器正常使用，甚至燒毀觸點(diǎn)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文記載的技術(shù)方案，以及各種變速箱的控制原理和結(jié)構(gòu)尺 寸，可設(shè)計(jì)和制造出各種不同的擋位控制裝置，也可以對現(xiàn)有設(shè)備的擋位控制裝置進(jìn)行升 級改造。 除了上述擋位控制裝置，本發(fā)明還提供一種包括上述擋位控制裝置的工程機(jī)械。 該工程機(jī)械其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。
具體地，上述工程機(jī)械可以是利用刮刀平整地面的平地機(jī)。 以上對本發(fā)明所提供的工程機(jī)械及其擋位控制裝置及進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng) 用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理 解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)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(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要 求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種擋位控制裝置，用于工程機(jī)械，包括擋位選擇器和換擋電磁閥，其特征在于，還包括與所述換擋電磁閥數(shù)量相同的繼電器，各所述繼電器的控制端分別接于所述擋位選擇器輸出端的各輸出支路，各所述繼電器的輸出端分別接于各所述換擋電磁閥的受控支路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擋位控制裝置，其特征在于，各所述換擋電磁閥的受控支路上均設(shè)有過載保護(hù)元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的擋位控制裝置，其特征在于，所述過載保護(hù)元件具體為串聯(lián)在受控支路上的熔斷器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擋位控制裝置，其特征在于，各所述繼電器具體為電磁繼電器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擋位控制裝置，其特征在于，各所述繼電器具體為固態(tài)繼電器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的擋位控制裝置，其特征在于，所述擋位選擇器具體為手柄式擋位選擇器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的擋位控制裝置，其特征在于，所述擋位選擇器具體為按鈕式擋位選擇器。
8. —種工程機(jī)械，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1至7任一所述的擋位控制裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械具體為平地機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擋位控制裝置，用于工程機(jī)械，包括擋位選擇器和換擋電磁閥，還包括與所述換擋電磁閥數(shù)量相同的繼電器，各所述繼電器的控制端分別接于所述擋位選擇器輸出端的各輸出支路，各所述繼電器的輸出端分別接于各所述換擋電磁閥的受控支路。該裝置在電路上實(shí)現(xiàn)了對擋位選擇器的保護(hù)，可避免擋位選擇器在使用過程中出現(xiàn)燒損現(xiàn)象，進(jìn)而避免亂擋或者無擋故障的出現(xiàn)。本發(fā)明還公開了一種包括上述擋位控制裝置的工程機(jī)械。
文檔編號F16H61/00GK101782145SQ20101014209
公開日2010年7月21日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者許延春 申請人:中煤能源黑龍江煤化工有限公司