CN102537319B - 一种变速箱控制系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种变速箱控制系统及起重机。该控制系统包括：档位组合开关，所述档位组合开关发送方向档和速度档信号；电磁阀组，所述电磁阀组的不同得失电状态实现车辆方向和速度的变化，所述电磁阀组可选择地由第一控制线路和第二控制线路控制，在第一控制线路时，所述电磁阀组与所述档位组合开关信号连接；切换装置，所述切换装置将电磁阀组的控制由第一控制线路切换至第二控制线路。本发明可以应用于液力变速箱的应急控制，有利于保护变速箱，具有可靠性高、结构简单、成本低等优点。

Description

一种变速箱控制系统及起重机

技术领域

本发明主要涉及变速箱和工程机械领域，特别涉及一种变速箱控制系统，以及包括该变速箱控制系统的起重机。

背景技术

在传统的液力变速箱控制中，档位手柄的信号直接发送给一个高低电平转换的数字电路或者一个小型控制器的输入端口，其经过电平转换输出到变速箱控制器的输入端口，从而通过变速箱控制器输出端口来控制变速箱档位电磁阀的得失电情况，并进一步地驱动车辆行驶；但当数字电路、小型控制器或者变速箱控制器之一出现故障时，变速箱档位的得失电情况就会改变，使变速箱不能正常工作，严重时甚至会损坏变速箱。

从操纵安全性角度考虑，在各控制器出现故障时，依然有必要保证车辆(如起重机)的行驶。因此，如何提供一种在应急状态下行驶的变速箱控制系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种变速箱控制系统，该系统可以在应急状态下，确保车辆能够行驶。

本发明的变速箱控制系统，包括：

档位组合开关，所述档位组合开关发送方向档和速度档信号；

电磁阀组，所述电磁阀组的不同得失电状态实现车辆方向和速度的变化，所述电磁阀组可选择地由第一控制线路和第二控制线路控制，在第一控制线路时，所述电磁阀组与所述档位组合开关信号连接；

切换装置，所述切换装置将电磁阀组的控制由第一控制线路切换至第二控制线路。

进一步地，所述第二控制线路上设置有：

继电器组，所述继电器组包括线圈、常开触点和常闭触点，在切换至第二控制线路时，所述线圈改变得失电状态，常开触点闭合、常闭触点断开。

进一步地，所述电磁阀组包括：

第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀控制车辆的速度档；

第三电磁阀和第四电磁阀，所述第三电磁阀控制车辆的前进挡，所述第四电磁阀控制车辆的后退档。

进一步地，所述继电器组包括：

第一继电器，所述第一继电器连接切换装置；

第二继电器和第三继电器，所述第二继电器和第三继电器连接第一继电器，所述第二继电器控制第一电磁阀和第二电磁阀，所述第三继电器控制第三电磁阀和第四电磁阀。

进一步地，所述第一控制线路上设置有：

第一控制器，所述第一控制器的输入端连接档位组合开关；

第二控制器，所述第二控制器的输入端连接第一控制器的输出端，所述第二控制器的输出端连接电磁阀组。

进一步地，所述第一继电器至少包括14个点位，其中：

所述第一继电器的第一组常闭触点分别连接电源和第二控制器的使能端；

所述第一继电器的第一组常开触点分别连接切换装置和第二继电器的线圈第一端；

所述第一继电器的线圈第一端连接切换装置，并且所述第一、第二、第三继电器的线圈第一端相互连接，所述第一、第二、第三继电器的线圈第二端均接地。

进一步地，所述第一继电器的第二组常闭触点分别连接档位组合开关的前进挡信号和第一控制器的输入端；第三组常闭触点分别连接档位组合开关的后退档信号和第一控制器的输入端。

进一步地，所述第二继电器和第三继电器均至少包括14个点位，其中：

第二继电器的第一、第二、第三、第四常闭触点连接第二控制器，第五、第七常开触点连接电源，第六、第八常开触点接地，第九、第十公共触点连接第一电磁阀，第十一、十二公共触点连接第二电磁阀；

第三继电器的第一、第二、第三、第四常闭触点连接第二控制器，第五常开触点连接前进挡信号，第七常开触点7连接后退档信号，第六、第八常开触点接地，第九、第十公共触点连接第三电磁阀，第十一、十二公共触点连接第四电磁阀。

进一步地，还包括：

高低速开关，所述高低速开关连接第一控制器；

高低速电磁阀，所述高低速电磁阀连接第二控制器，所述高低速电磁阀失电时，车辆四轮驱动；得电时，车辆两轮驱动。

本发明的另一个方面，还提供了一种起重机，该起重机包括前述的变速箱控制系统。

本发明采用第一控制线路和第二控制线路分别控制电磁阀组，可以应用于液力变速箱的应急控制。与现有技术相比，本发明可以在第一控制器或第二控制器等出现故障后，车辆依然能够顺利行驶，减小了对变速箱本身的损害，其安全性高，有利于保护变速箱；而且，本发明在第二控制线路时，车辆只能在低速一档的状态行驶，具有可靠性高的优点。此外，本发明还具有结构简单、成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明一实施例的变速箱控制系统的原理图；

图2是图1中B区域的放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1所示本发明一实施例的变速箱控制系统的原理图，该控制系统用于控制液力变速箱，从而实现车辆不同方向和不同速度档位的控制。从图1中可以看出，本发明的变速箱控制系统包括至少档位组合开关S01、电磁阀组和切换装置S08。

档位组合开关S01发送方向档和速度档信号。该档位组合开关S01通过驾驶员操纵，其信号可以经过电平转换并最终控制电磁阀组的得失电状态。优选地，为了适应起重机(尤其是越野起重机)的行驶状况，本发明的档位组合开关S01可以包括前进挡、空挡、后退档三个方向档，以及一档、二档、三档三个速度档。在图1中，前进挡信号以228表示，后退档信号以229表示，空档信号以230表示，一、二、三档信号分别以231、232、233表示。

电磁阀组的不同得失电状态可以实现车辆方向和速度的变化，电磁阀组可选择地由第一控制线路和第二控制线路控制，在第一控制线路时，电磁阀组与档位组合开关S01信号连接。优选地，为了实现前述的三个方向档和三个速度档，本发明的电磁阀组可以包括4个电磁阀，分别为第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3和第四电磁阀V4。其中，第一电磁阀V1和第二电磁阀V2控制车辆的速度档；第三电磁阀V3控制车辆的前进挡，第四电磁阀V4控制车辆的后退档。

各电磁阀之间可以通过不同的得失电组合状态，实现车辆的不同行驶状态。具体地，第一电磁阀V1和第二电磁阀V2同时得电时，车辆为一档；同时失电时，车辆为三档；第一电磁阀V1失电、第二电磁阀V2得电时，车辆为二档；第三电磁阀V3得电时，车辆为前进档；第四电磁阀V4得电时，车辆为后退档。

应当清楚，本发明在第一控制线路时，档位组合开关S01的信号直接影响电磁阀组。在第二控制线路时，电磁阀组可以仅部分受档位组合开关S01的信号影响，也可以完全不受档位组合开关S01的影响，本发明并不受限于此。本领域技术人员只要提供一条不同于第一控制线路的第二控制线路，以供驾驶员应急等状态时的选择控制，即可以实现本发明的技术效果，本发明并不受限于此。

切换装置S08将电磁阀组的控制由第一控制线路切换至第二控制线路。优选地，在切换至第二控制线路后，本发明还可以实现自锁功能，即该切换不可逆，驾驶员并不能在从第二控制线路切换回第一控制线路。

本发明的第二控制线路上可以设置多个控制部件，以实现对电磁阀组的控制。优选地，本发明在第二控制部件上设置有继电器组，继电器组包括线圈、常开触点和常闭触点，在切换至第二控制线路时，线圈改变得失电状态，常开触点闭合、常闭触点断开。应当清楚，该继电器组可以包括一个或多个继电器，继电器的各触点与相应的切换装置S08和电磁阀连接。

进一步地，为了满足对四个电磁阀的同时控制，本发明的继电器组可以包括3个继电器，分别是第一继电器K36、第二继电器K37和第三继电器K38。其中，第一继电器K36连接切换装置S08，第二继电器K37和第三继电器K38连接第一继电器K36，第二继电器K37控制第一电磁阀V1和第二电磁阀V2，第三继电器K38控制第三电磁阀V3和第四电磁阀V4。第二继电器K37和第三继电器K38的得失电状态随第一继电器K36的改变而改变，而第一继电器K36的得失电状态可以由切换装置S08改变。

需要说明的是，本发明的第一控制线路上可以设置有如图1所示的第一控制器A1和第二控制器A2，其中第一控制器A1的输入端连接档位组合开关S01；第二控制器A2的输入端连接第一控制器A1的输出端，第二控制器A2的输出端连接电磁阀组。各输入端和输出端分别以IN和OUT表示。应当清楚，作为控制部件，第一控制器A1和第二控制器A2可以分开设置，也可以一体设置，本发明并不受限于此。

作为一个实施例，本发明的第一继电器K36、第二继电器K37和第三继电器K38均至少包括14个点位。其触点如图1和图2所示分别表示为1、2、3......12、13、14。其中，13和14分别指各继电器线圈的第一端和第二端。

进一步地，第一继电器K36的第一组常闭触点2、10分别连接电源501和第二控制器A2的使能端A21；第一继电器K36的第一组常开触点5、9分别连接切换装置S08和第二继电器K37的线圈第一端13；第一继电器K36的线圈第一端13连接切换装置S08，并且第一、第二、第三继电器K36、K37、K38的线圈第一端13相互连接，第一、第二、第三继电器K36、K37、K38的线圈第二端14均接地。

第二控制器A2的使能端A21控制其输出，当使能端A21得电时，第二控制器A2的输出端才有输出信号。相应地，在切换装置S08切换至使得该使能端A21失电时，由于第二控制器A2无输出，因而第一控制线路被切断，此时，电磁阀组由第二控制线路控制。

应当清楚，在将第一、第二、第三继电器K38的线圈第一端13相互连接后，可以使得各继电器构成自锁状态，当切换装置S08再切换时，继电器的线圈依然处于得电状态，其常开触点闭合、常闭触点断开。

进一步地，在第二控制线路时，档位组合开关S01的前进挡信号228和后退档信号229可以发送至第三电磁阀V3和第四电磁阀V4，并且其在第一控制线路的传输可以被切断。相应地，如图1所示，第一继电器K36的第二组常闭触点3、11分别连接档位组合开关S01的前进挡信号228和第一控制器A1的输入端；第三组常闭触点4、12分别连接档位组合开关S01的后退档信号229和第一控制器A1的输入端。在各继电器得电时，该常闭触点断开，相应的第一控制线路被切断。

图2所示是图1中B区域的放大图，该图显示了第二继电器K37和第三继电器K38的各触点的连接关系图。其中，第二继电器K37的第一、第二、第三、第四常闭触点1、2、3、4连接第二控制器A2，第五、第七常开触点5、7连接电源501，第六、第八常开触点6、8接地，第九、第十公共触点9、10连接第一电磁阀V1，第十一、十二公共触点11、12连接第二电磁阀V2；第三继电器K38的第一、第二、第三、第四常闭触点1、2、3、4连接第二控制器A2，第五常开触点5连接前进挡信号228，第七常开触点7连接后退档信号229，第六、第八常开触点6、8接地，第九、第十公共触点9、10连接第三电磁阀V3，第十一、十二公共触点11、12连接第四电磁阀V4。

由于第二继电器K37的第五、第七常开触点5、7与电源501连接，因此在第二控制线路时，第一电磁阀V1和第二电磁阀V2得电，相应地车辆为一档，该线路时车辆仅低速行驶。此外，由于前进挡信号228和后退档信号229分别连接第三电磁阀V3和第四电磁阀V4，该线路时车辆可以顺利地进行前进和后退。

应当清楚，本发明还可以包括高低速开关S09和高低速电磁阀V5。其中，高低速开关S09连接第一控制器A1，高低速电磁阀V5连接第二控制器A2，高低速电磁阀V5失电时，车辆四轮驱动；得电时，车辆两轮驱动。在第一控制线路时，通过高低速开关S09可以将车辆切换在两轮驱动和四轮驱动两个状态；在第二控制线路时，高低速电磁阀V5失电，车辆为两轮驱动状态。

值得说明的是，本发明的高低速开关S09和切换装置S08可以均为带6个触点的两位开关，其触点如图1所示分别表示为a、b、c、d、e、f。其中高低速开关S09的公共点b与电源501连接，有效输出c与第一控制器A1连接；切换装置S08的一组公共点b与电源501连接，有效输出c与第一继电器K36的常开触点9连接；另一组的公共点e与档位组合开关S01的空挡信号230连接，有效输出f与第一继电器K36的线圈第一端13连接。

除了前述变速箱控制装置外，本发明还提供一种包括前述变速箱控制装置的起重机，该起重机的其它结构参考现有技术，本文在此不再赘述。优选地，该起重机为越野起重机。

综上所述，本发明采用第一控制线路和第二控制线路分别控制电磁阀组，可以应用于液力变速箱的应急控制。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)有利于保护变速箱

本发明的在第一控制线路上的第一控制器A1或第二控制器A2等出现故障后，可以及时切换至第二控制线路上，车辆依然能够顺利行驶，从而确保车辆可以从危险地方转移到安全的位置，可以避免对第一控制器A1等部件的二次损坏，并减小了对变速箱本身的损害，其安全性高，有利于保护变速箱。

2)可靠性高

本发明在第二控制线路时，可以使得第二继电器K37的第五、第七常开触点5、7跳转并与电源501连接，在第一电磁阀V1和第二电磁阀V2得电的情况下，车辆只能在低速一档的状态行驶，其可以避免驾驶员的误操作，保证车辆稳定地行驶到安全位置，具有可靠性高的优点。

此外，本发明还具有结构简单、成本低等优点。因此，本发明的有益效果是显而易见的。

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 (7)

1.一种变速箱控制系统，其特征在于，包括：

档位组合开关(S01)，所述档位组合开关(S01)发送方向档和速度档信号；

电磁阀组，所述电磁阀组的不同得失电状态实现车辆方向和速度的变化，所述电磁阀组可选择地由第一控制线路和第二控制线路控制，在第一控制线路时，所述电磁阀组与所述档位组合开关(S01)信号连接；

切换装置(S08)，所述切换装置(S08)将电磁阀组的控制由第一控制线路切换至第二控制线路；

所述第二控制线路上设置有：

继电器组，所述继电器组包括线圈、常开触点和常闭触点，在切换至第二控制线路时，所述线圈改变得失电状态，常开触点闭合、常闭触点断开；

所述电磁阀组包括：

第一电磁阀(V1)和第二电磁阀(V2)，所述第一电磁阀(V1)和第二电磁阀(V2)控制车辆的速度档；

第三电磁阀(V3)和第四电磁阀(V4)，所述第三电磁阀(V3)控制车辆的前进挡，所述第四电磁阀(V4)控制车辆的后退档；

所述档位组合开关(S01)的数量为一个，在切换至第二控制线路时，所述档位组合开关(S01)的前进挡信号(228)和后退档信号(229)发送至第三电磁阀(V3)和第四电磁阀(V4)，并且其在第一控制线路的传输被切断；

所述继电器组包括：

第一继电器(K36)，所述第一继电器(K36)连接切换装置(S08)；

第二继电器(K37)和第三继电器(K38)，所述第二继电器(K37)和第三继电器(K38)连接第一继电器(K36)，所述第二继电器(K37)控制第一电磁阀(V1)和第二电磁阀(V2)，所述第三继电器(K38)控制第三电磁阀(V3)和第四电磁阀(V4)。

2.根据权利要求1所述的变速箱控制系统，其特征在于，所述第一控制线路上设置有：

第一控制器(A1)，所述第一控制器(A1)的输入端连接档位组合开关(S01)；

第二控制器(A2)，所述第二控制器(A2)的输入端连接第一控制器(A1)的输出端，所述第二控制器(A2)的输出端连接电磁阀组。

3.根据权利要求2所述的变速箱控制系统，其特征在于，所述第一继电器(K36)至少包括14个点位，其中：

所述第一继电器(K36)的第一组常闭触点(2、10)分别连接电源(501)和第二控制器(A2)的使能端(A21)；

所述第一继电器(K36)的第一组常开触点(5、9)分别连接切换装置(S08)和第二继电器(K37)的线圈第一端(13)；

所述第一继电器(K36)的线圈第一端(13)连接切换装置(S08)，并且所述第一、第二、第三继电器(K36、K37、K38)的线圈第一端(13)相互连接，所述第一、第二、第三继电器(K36、K37、K38)的线圈第二端(14)均接地。

4.根据权利要求3所述的变速箱控制系统，其特征在于，所述第一继电器(K36)的第二组常闭触点(3、11)分别连接档位组合开关(S01)的前进挡信号(228)和第一控制器(A1)的输入端；第三组常闭触点(4、12)分别连接档位组合开关(S01)的后退档信号(229)和第一控制器(A1)的输入端。

5.根据权利要求2所述的变速箱控制系统，其特征在于，所述第二继电器(K37)和第三继电器(K38)均至少包括14个点位，其中：

第二继电器(K37)的第一、第二、第三、第四常闭触点(1、2、3、4)连接第二控制器(A2)，第五、第七常开触点(5、7)连接电源(501)，第六、第八常开触点(6、8)接地，第九、第十公共触点(9、10)连接第一电磁阀(V1)，第十一、十二公共触点(11、12)连接第二电磁阀(V2)；

第三继电器(K38)的第一、第二、第三、第四常闭触点(1、2、3、4)连接第二控制器(A2)，第五常开触点(5)连接前进挡信号(228)，第七常开触点7连接后退档信号(229)，第六、第八常开触点(6、8)接地，第九、第十公共触点(9、10)连接第三电磁阀(V3)，第十一、十二公共触点(11、12)连接第四电磁阀(V4)。

6.根据权利要求2-5任一项所述的变速箱控制系统，其特征在于，还包括：

高低速开关(S09)，所述高低速开关(S09)连接第一控制器(A1)；

高低速电磁阀(V5)，所述高低速电磁阀(V5)连接第二控制器(A2)，所述高低速电磁阀(V5)失电时，车辆四轮驱动；得电时，车辆两轮驱动。

7.一种起重机，其特征在于，所述起重机包括权利要求1-6任一项所述的变速箱控制系统。