CN102069711B - 锁档装置 - Google Patents

Abstract

一种锁档装置，用于具有大臂的飞机除冰车，其特征在于，包括：第一接近开关，设置于除冰车的大臂下方的支座上，用于检测大臂是否抬起；第二接近开关，靠近除冰车挂档杆安装，用于检测挂档杆档位；锁档杆，正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆档位的孔设置；锁档器，与锁档杆滑动连接，与第一接近开关和第二接近开关电连接，并在收到第一接近开关检测到大臂抬起、第二接近开关检测到挂档杆处于设定档位时，控制锁档杆滑动至除冰车挂档架上所述的孔中以限制挂档杆档位。

Description

锁档装置

技术领域

本发明涉及一种锁档装置，尤其是一种用于具有大臂的飞机除冰车的锁档装置。

背景技术

目前，机场主要采用移动除冰的方式给飞机除冰，即除冰车上配备除冰设备，操作者在除冰车配置的高空作业工作台内根据需要的作业高度进行升降、旋转及伸缩。为保证操作者的高空作业安全，要求除冰车低速行走，匀速行走，稳定性好，对高空作业无任何冲击。且由于除冰车在工作时，需要靠近飞机，所以对行驶速度有要求，只能在低速档操作，即只能在第一、二、倒档档位操作，所以除冰车工作时需要对其速度进行锁定，使除冰车在除冰的时候慢速、匀速行驶。

为此，必须解决除冰车在工作状态下限制行驶车速的问题，以防止由于速度问题造成对人员及对飞机的伤害。而在非除冰作业时段，要求除冰车又能满足汽车高速、远距离行驶的特点。如何保证除冰车正常行走、除冰车作业行走的可靠性及正常行走和低速作业行走之间平稳顺利的切换是除冰车设计的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种锁档装置，以实现飞机除冰车在工作时能限制行驶车速，在非除冰作业时又可以高速行走、远距离行驶的效果。

技术方案1：一种锁档装置，用于具有大臂的飞机除冰车，包括：第一接近开关，设置于除冰车的大臂下方的支座上，用于检测大臂是否抬起；第二接近开关，靠近除冰车挂档杆安装，用于检测挂档杆档位；锁档杆，正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆档位的孔设置；锁档器，与锁档杆滑动连接，与第一接近开关和第二接近开关电连接，并在收到第一接近开关检测到大臂抬起、第二接近开关检测到挂档杆处于设定档位时，控制锁档杆滑动至除冰车挂档架上所述的孔中以限制挂档杆档位。

设置于除冰车的大臂下方的支座上的第一接近开关，用于检测大臂是否抬起，当大臂抬起和支座顶部的第一接近开关有距离时，第一接近开关的触片便产生磁场，当大臂靠近接近开关上方的磁场时，由于电磁感应原理，产生感应电流。靠近除冰车挂档杆安装的第二接近开关，用于检测挂档杆档位。当底盘车给电时，第二接近开关上的接近开关触片也产生磁场，该磁场用来感应挂档杆与该触片之间的距离值，当操作员挂档处于第一、二、倒档档位时，即目标物处于第二接近开关产生的磁场范围内，由于电磁感应原理，产生感应电流。锁档杆，正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆档位的孔设置，锁档器，与锁档杆滑动连接，与第一接近开关和第二接近开关电连接，当同时满足支座顶部的第一接近开关和锁档装置上的第二接近开关均产生感应电流的条件时，锁档器被激活，导电产生磁性，同时锁档杆被吸合，锁档杆滑动至除冰车挂档架上所述的孔中以限制挂档杆档位，使其在除冰过程中不能挂除第一、二、倒档档位以外的档位。

通过在所述的锁档装置的底部设置的圆孔将锁档装置固定在车辆底座上。使除冰车在行进的过程中，锁档装置不能移动，将锁档装置的位置固定后，便可准确接收支座上的接近开关传递的支座与大臂之间距离值的电信号以及锁档装置与除冰车的第一、二、倒档档位之间的距离值的电信号，准确控制除冰车的作业。

技术方案2：根据技术方案1所述的锁档装置，所述锁档器包括：弹簧，设置于锁档器的顶部；电磁线圈，包括导线和电磁铁，所述导线缠绕在电磁铁上，该电磁线圈位于弹簧下端，用于电磁控制所述锁档杆的滑动；衔铁，设置于电磁线圈底部，与电磁线圈组成闭合的磁路。

当锁档器接收到同时来自第一接近开关和第二接近开关传递的电信号值时，锁档器内部的电磁线圈通电，电磁线圈两端产生一定的电压，电磁线圈中产生感应电流，从而产生电磁效应，锁档杆的内部限位端在电磁铁的吸力作用下克服返回弹簧的拉力吸向衔铁，从而带动锁档杆向下滑动插入挂档架上所述的孔中；当大臂与支座顶部的第一接近开关之间的距离为零时，第一接近开关不产生电信号传递给锁档器，即电磁线圈断电后，电磁铁的吸力也随之消失，锁档杆的内部限位端就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，锁档杆从挂档架上的孔中抽回至原始位置，除冰车又恢复了挂除第一、二、倒档档位以外的档位的功能。

技术方案3：根据技术方案2所述的锁档装置，所述锁档杆位于弹簧内部，锁档杆上端部设置有凹槽，用于放入限制弹簧向上移动的限位片，所述锁档杆还包括：内部限位端，位于电磁铁内部，用于和衔铁相互吸合；外部限位端，位于电磁线圈外部，用于限制锁档杆插入挂档架的长度。

技术方案4：根据技术方案3所述的锁档装置，所述锁档杆的内部限位端的直径大于所述外部限位端的直径，所述外部限位端的直径大于该锁档杆插入挂档架部分的直径。

技术方案5：根据技术方案3所述的锁档装置，所述电磁铁上端有另一限位片，与电磁铁绝缘连接，用于限制弹簧下端的移动。

由上述技术方案可知，弹簧固定于两限位片之间，当锁档杆的内部限位端在电磁铁的吸力作用下克服返回弹簧的拉力吸向衔铁时，弹簧呈被拉伸状态，锁档杆的内部限位端不仅可以与衔铁吸合，还可限制锁档杆向下滑动的长度，可以精确控制锁档杆向下滑动的位置，外部限位端可限制锁档杆插入挂档架上的孔中的长度，可有效防止锁档杆插入挂档架的长度过长而导致在电磁线圈断电后锁档杆不能及时或完全抽出挂档架上的孔的现象发生；当电磁线圈断电后，在弹簧的反作用力作用下，锁档杆的内部限位端返回原来的位置。如此利用弹簧的作用力与反作用力，便可控制锁档杆与衔铁之间的相互作用，操作简单，控制更方便。

技术方案6：根据技术方案2所述的锁档装置，所述电磁铁和导线表面均涂有绝缘材料。

导线表面和电磁铁表面均涂有绝缘材料，可保证电磁铁和导线之间绝缘，可确保电磁感应现象的发生。

技术方案7：根据技术方案1至技术方案6所述的锁档装置，还包括安装于除冰车上的支撑体，所述锁档器、第二接近开关固定在支撑体上安装。

技术方案8：根据技术方案7所述的锁档装置，所述支撑体包括：固定连接为一体的外侧板、内侧板和支撑座；支撑座垂直锁档杆安装在除冰车的底座上，支撑座设置有锁档杆可穿过的孔；内侧板垂直于支撑座设置；外侧板垂直于支撑座设置。

技术方案7和技术方案8描述的发明，通过所述的支撑体将锁档器固定在锁档装置上，又将锁档装置固定在车头后部的变速箱上，当除冰车工作时，可更准确地接收到支座上的接近开关传递的支座与大臂之间距离值的电信号以及锁档装置与除冰车的第一、二、倒档档位之间的距离值的电信号，从而迅速将电信号传递给锁档器。

技术方案9：根据技术方案1所述的锁档装置，所述第二接近开关靠近除冰车挂档杆的第一、二、倒档位安装，用于检测挂档杆档位处于该第一、二、倒档。

当底盘车给电时，处于锁档器上的接近开关触片也产生磁场，该磁场用来感应挂档杆与该触片之间的距离值，当操作员挂档处于第一、二、倒档档位时，即目标物处于接近开关产生的磁场范围内，由于电磁感应原理，产生感应电流。当同时满足支座上的接近开关和锁档装置上的接近开关均产生感应电流的条件时，锁档器被激活，导电产生磁性，同时锁档杆被吸合，依次插入支撑座上的孔和在车头后部的挂档架上开的孔中，使其在除冰过程中不能挂除第一、二、倒档档位以外的档位。

技术方案10：根据技术方案9所述的锁档装置，所述锁档杆正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆为第一、二、倒档档位的孔设置。

通过技术方案10描述的发明可知，锁档杆正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆为第一、二、倒档档位的孔设置，当锁档器满足条件工作时，锁档杆被吸合后可精确插入支撑座和挂档架上的孔中，使除冰车工作时，只能在第一、二、倒档档位时匀速行驶，除冰车在除冰过程中不能再挂其他的档位。

附图说明

图1为除冰车工作时的示意图；

图2为除冰车锁档装置结构示意图；

图3为锁档器的结构示意图；

图4为除冰车静止时的锁档器的内部结构示意图；

图5为除冰车工作时的锁档器的内部结构示意图。

附图符号说明

1-锁档装置；2-支座；3b-第一接近开关；3a-第二接近开关；4-大臂；5-锁档器；6-锁档杆；7-支撑座；8-外侧板；9-内侧板；10-弹簧；11-电磁铁；12-导线；13-衔铁；14-内部限位端；15-外部限位端。

具体实施方式

下面根据具体实施例来说明本发明提供的用于具有大臂4的飞机除冰车的锁档装置的结构及工作原理。

如图1所示为飞机除冰车的工作示意图。锁档装置1安装于车头后部的变速箱上。大臂4下方的、安装于支座2顶部的第一接近开关3b和设置于锁档装置1处的第二接近开关3a属于开关型传感器，即无触点开关，当金属物质进入接近开关3的感应区域，开关就能无接触，无压力，无火花，迅速发出电气指令，准确反映出运动机构的位置和行程。

设置于支座2顶部的第一接近开关3b可以感应到金属物质与其之间的距离值。当底盘车给电时，第二接近开关3a其上方的触片便产生磁场。当除冰车处于非除冰的工作模式(如车辆的正常移动)，其大臂4被支撑于支座2上，与支座2之间距离为零，大臂4与支座2相对静止，设置于支座2顶部的第一接近开关3b并未通电处于非工作状态，不会产生感应电流。

当除冰车处于除冰的工作模式，设置于支座2顶部的第一接近开关3b被通电处于工作状态，目标物即大臂4靠近第一接近开关3b上方的磁场时，由于电磁感应原理，支座2顶部的第一接近开关3b可以感应到大臂4与其之间的距离值，并把该距离值转变为电信号值传输给安装在变速箱上的锁档装置1内的锁档器5，锁档器5将该信号作为接收的第一控制信号。

同时，除冰车处于除冰的工作模式时，也向锁档装置1供电，处于锁档装置1上的第二接近开关3a的触片(图中未示出)也产生磁场，该磁场用来感应挂档杆与该触片之间的距离值，该感应距离范围只满足车辆行驶在第一、第二和倒档时的距离。当操作员挂档处于第一、第二档或是倒档时，即目标物处于第二接近开关3a产生的磁场范围内，由于电磁感应原理，产生感应电流，锁档器5将该信号作为接收的第二控制信号。

图2为除冰车锁档装置1结构示意图(未示出设置于支座2顶部的第一接近开关3b)。图2中通过外侧板8的下部弯折90°后作为锁档装置1的底部，在底部弯折部分设置有圆孔，此圆孔与车辆底座上设置的与此圆孔相对应的圆孔的圆心在同一条垂线上，外侧板8弯折部分的圆孔在车辆底座的圆孔的上方，且内径相等，圆孔内壁可设置成光滑面，也可设置为带有内螺纹的内螺纹孔，目的是为了将锁档装置1固定在车辆底座上，圆孔数量没有特别限制。

两块外侧板8之间通过焊接的方式连接在一起，使锁档装置1的结构更牢固。其中第二接近开关3a安装在下部弯折的外侧板8上，如图2所示，本实施例中外侧板8安装第二接近开关3a的端部向锁档装置1内部呈台阶形弯折，使得第二接近开关3a伸出的部分占据更小的外部空间，合理利用车辆各零部件所占空间。但是此处台阶形弯折不是唯一的实施方式，也可向内以圆弧的形式弯折，甚至，如果不考虑空间的合理利用，此处外侧板8不向内弯折亦可。此处接近开关3采用内外双螺母并结合垫片的方式固定在外侧板8上，目的是为了将第二接近开关3a更牢固的固定在一个位置，以准确感应与除冰车的一档、二档和倒档之间的距离值，从而便于准确控制除冰车的作业。车辆在行进过程中，晃动、颠簸等会导致车辆上各部位的零件变松或移动位置，所以，采用双螺母固定住接近开关，可很好的减少此类问题的产生。

外侧板8与内侧板9之间采用螺栓和垫片结合将其固定，在此没有添加螺母，但是在圆孔内设置内螺纹同样可以达到将外侧板8和内侧板9固定在一起的目的。此外侧板8上各螺栓通过的地方均设置为长孔，长孔的设置可方便调节内侧板9的位置。

所述支撑座7位于锁档杆6的下方，该支撑座7通过焊接的方式连接在所述的内侧板9上。所述支撑座7与所述锁档杆6之间有间隙，该支撑座7包括位于所述锁档杆6正下方的圆孔，所述圆孔的内径大于所述锁档杆6的外径。当锁档器5上的电磁线圈同时满足以下两个条件，一是支座2顶部的第一接近开关3b工作，感应到其与大臂4的距离、电磁感应产生的作为第一控制信号的电流；二是锁档装置1内的第二接近开关3a工作，即挂档杆处于第一、第二或是倒档档位时，满足了第二接近开关3a工作时的距离范围值，电磁感应产生作为第二控制信号的电流。此两种电流作为两个控制信号同时作用于锁档器5，锁档器5则控制其内部电磁线圈通电产生磁场，吸合锁档杆6，锁档杆6依次插入支撑座7上的圆孔和车头后部的挂档架上开的孔中，使其在除冰的过程中不能挂除第一、第二和倒档以外的档位。

图3为锁档器的结构示意图，图4为除冰车静止时锁档器5的内部结构示意图，图5为除冰车工作时的锁档器5的内部结构示意图。从图中可知，锁档杆6设置于锁档器5内，锁档器5包括弹簧10，设置于锁档器5的顶部；导线12，缠绕在电磁铁11上；电磁铁11，被导线12包裹，与导线12统称为电磁线圈，电磁线圈通过电磁感应原理，控制锁档杆6的动作；衔铁13，设置于电磁线圈底部，与电磁线圈组成闭合的磁路。

下面将根据图4和图5来具体论述除冰车在静止时和工作时锁档器5的工作原理。从图中可以看出，所述锁档杆6位于弹簧10内部，锁档杆6上端部设置有凹槽(图中未示出)，用于放入限制弹簧10向上移动的限位片(图中未示出)，内部限位端14位于电磁铁11内部，用于和衔铁13相互吸合；外部限位端15位于电磁线圈外部，用于限制锁档杆6插入挂档架的长度。所述锁档杆的内部限位端14的直径大于所述外部限位端15的直径，所述外部限位端15的直径大于该锁档杆6插入挂档架部分的直径。

当锁档器5同时接收到上述第一控制信号和第二控制信号后，电磁线圈两端产生一定的电压，导线12中有电流流过，从而产生电磁效应，锁档杆的内部限位端14在电磁吸力的作用下克服返回弹簧10的拉力吸向衔铁13，从而控制锁档杆6向下滑动插入事先在车头后部的挂档架上开的孔(图中未示出)中，此时锁档杆6的下端的外部限位端15正好卡在支撑座7上的圆孔上方，防止锁档杆6插入挂档架的部分过长，可能导致锁档杆6返回时没有及时抽出挂档架造成的不能及时恢复挂除第一、二、倒档以外的档位的功能的后果；当大臂4与支座2顶部的第一接近开关3b之间的距离为零时，第一接近开关3b不产生电信号传递给锁档器5，即线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁13就会在弹簧10的反作用力下返回原来的位置，控制锁档杆6从挂档架上的孔中抽回至原始位置，除冰车又恢复了挂除第一、二、倒档以外的档位的功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁档装置，用于具有大臂的飞机除冰车，其特征在于，包括：

第一接近开关，设置于除冰车的大臂下方的支座上，用于检测大臂是否抬起；

第二接近开关，靠近除冰车挂档杆安装，用于检测挂档杆档位；

锁档杆，正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆档位的孔设置；

锁档器，与锁档杆滑动连接，与第一接近开关和第二接近开关电连接，并在收到第一接近开关检测到大臂抬起、第二接近开关检测到挂档杆处于设定档位时，控制锁档杆滑动至除冰车挂档架上所述的孔中以限制挂档杆档位。

2.根据权利要求1所述的锁档装置，其特征在于，所述锁档器包括：

弹簧，设置于锁档器的顶部；

电磁线圈，包括导线和电磁铁，所述导线缠绕在电磁铁上，该电磁线圈位于弹簧下端，用于电磁控制所述锁档杆的滑动；

衔铁，设置于电磁线圈底部，与电磁线圈组成闭合的磁路。

3.根据权利要求2所述的锁档装置，其特征在于，所述锁档杆位于弹簧内部，锁档杆上端部设置有凹槽，用于放入限制弹簧向上移动的限位片，所述锁档杆还包括：

内部限位端，位于电磁铁内部，用于和衔铁相互吸合；

外部限位端，位于电磁线圈外部，用于限制锁档杆插入挂档架的长度。

4.根据权利要求3所述的锁档装置，其特征在于，所述锁档杆的内部限位端的直径大于所述外部限位端的直径，所述外部限位端的直径大于该锁档杆插入挂档架部分的直径。

5.根据权利要求3所述的锁档装置，其特征在于，所述电磁铁上端有另一限位片，与电磁铁绝缘连接，用于限制弹簧下端的移动。

6.根据权利要求2所述的锁档装置，其特征在于，所述电磁铁和导线表面均涂有绝缘材料。

7.根据权利要求1-6任一所述的锁档装置，其特征在于，还包括安装于除冰车上的支撑体，

所述锁档器、第二接近开关固定在支撑体上安装。

8.根据权利要求7所述的锁档装置，其特征在于，所述支撑体包括：

固定连接为一体的外侧板、内侧板和支撑座；

支撑座垂直锁档杆安装在除冰车的底座上，支撑座设置有锁档杆可穿过的孔；

内侧板垂直于支撑座设置；

外侧板垂直于支撑座设置。

9.根据权利要求1所述的锁档装置，其特征在于，所述第二接近开关靠近除冰车挂档杆的第一、二、倒档档位安装，用于检测挂档杆档位处于该第一、二、倒档。

10.根据权利要求9所述的锁档装置，其特征在于，所述锁档杆正对除冰车挂档架上用于限制挂档杆为第一、二、倒档档位的孔设置。

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