CN104790456B - 一种联动型操纵箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联动型操纵箱，包括操纵箱壳体、高度调节滑轨、减震机构；操纵箱壳体与驾驶室座椅连接；高度调节滑轨包括上滑轨和下滑轨；上滑轨与操纵箱壳体固定连接；上滑轨在下滑轨中滑动，实现操纵箱垂直方向的直线运动；减震机构包括阻尼器、弹簧和固定螺母；阻尼器上端面焊接带有开孔的安装板，与下滑轨通过螺栓固定连接，阻尼器下方连接弹簧并通过固定螺母紧固。本发明支撑和减震的解决方案，利用滑轨结构实现操纵箱的前后及上下方向移动，利用阻尼器和弹簧的并联结构实现操纵箱的支撑和减震，利用双锁死机构的多级调节实现驾驶员对操纵舒适性的要求及提供操纵箱恒定支撑力的要求。

Description

一种联动型操纵箱

技术领域

本发明涉及一种装载机，具体是一种随驾驶室座椅联动的操纵箱。

背景技术

工程机械驾驶室操纵箱主要用来安装液压操纵阀、电器控制元件、制动原件等，传统装载机操纵箱大部分采用螺栓固定安装在驾驶室底骨架上，当不同身材驾驶员操作机器时需要调节座椅前后和高低的位置，此时固定位置的操纵手柄无法满足所有驾驶员对于操作舒适性的要求；鉴于上述原因，部分采用电控变速箱的高端装载机已将控制元件置于操纵箱内部并将该操纵箱设计为随座椅联动的结构，因电控手柄重量轻、体积小，联动的操纵箱不会因振动原因影响其使用寿命；但配置液压操纵阀的操纵箱因其重量较重，悬挂于座椅外侧与其联动时容易因振动原因导致操纵箱开裂。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种联动型操纵箱，在操纵箱外侧增加支撑机构，该支撑机构能够随座椅前后滑动，且可以在高度方向伸缩的同时能提供恒定的支撑力。

为了实现上述目的，本发明一种联动型操纵箱，包括操纵箱壳体以及高度调节滑轨、所述的操纵箱壳体与驾驶室座椅连接；减震机构；所述的高度调节滑轨包括上滑轨和下滑轨；上滑轨与操纵箱壳体固定连接；上滑轨在下滑轨中滑动，实现操纵箱垂直方向的直线运动；所述的减震机构包括阻尼器、弹簧和固定螺母；阻尼器上端面焊接带有开孔的安装板，与下滑轨通过螺栓固定连接，阻尼器下方连接弹簧并通过固定螺母紧固。

作为本发明的进一步改进，所述的减震机构还设置有减震锁止机构；所述减震锁止机构包括罩壳I、罩壳II、调节旋钮、转轴I、椭圆形转盘I、顶针I和限位弹簧；所述罩壳I和罩壳II开孔对心接触并通过螺钉固定连接，减震机构活塞杆攻螺纹，与两罩壳螺纹连接，并采用固定螺母紧固；罩壳I、罩壳II上部设置有调节旋钮，调节旋钮与罩壳I、罩壳II内部的转轴I过盈装配，转轴I与椭圆形转盘I间隙装配；阻尼器单侧开等距的凹槽，椭圆形转盘I与顶针I点接触，在限位弹簧支撑作用下，两者时刻保持接触，并通过罩壳的导向作用将椭圆形转盘I旋转运动转换为顶针I直线运动；顶针I外端面与阻尼器凹槽配合，通过顶针伸缩实现垂直方向减震的锁止和释放。

其中，所述的椭圆形转盘I两侧装配有保证转盘位于准确空间位置的调整垫片I、II。所述的阻尼器上的凹槽中心距为10mm，该尺寸可根据实际情况调整。

作为本发明的又一步改进，所述的高度调节滑轨设有滑轨锁止机构；所述滑轨锁止机构包括罩壳Ⅲ、罩壳Ⅳ、调节把手、转轴II、椭圆形转盘II、顶针II、限位弹簧I、限位弹簧II、滑块和卡齿；所述罩壳Ⅲ、罩壳Ⅳ开孔对心接触并通过螺钉固定连接，罩壳Ⅲ、罩壳Ⅳ上部设置有调节把手，调节把手和罩壳Ⅲ、罩壳Ⅳ内的矩形截面的转轴II过盈装配，转轴II与椭圆形转盘II间隙装配；顶针II与滑块、卡齿连接形成一体，椭圆形转盘II与顶针II点接触，在限位弹簧I、II作用下，两者时刻保持接触，椭圆形转盘II旋转运动转换为顶针II轴向运动，并通过滑块、卡齿与外端面与下滑轨齿槽的配合实现高度调节滑轨在垂直方向的锁止和释放。

其中，所述椭圆形转盘II两侧装配有保证转盘位于准确空间位置的调整垫片Ⅲ、Ⅳ。所述下滑轨上的齿槽宽度为5mm、齿槽间距为5mm，所述卡齿顶端为三个间距为5mm、宽度为5mm的齿牙，上述尺寸可根据实际情况调整。

作为本发明的另一改进，该操纵箱还包括一前后调节滑轨，所述前后调节滑轨与驾驶室底骨架连接；所述的前后调节滑轨包括轨道、滚子和滚轴；轨道与驾驶室底骨架通过螺栓固定连接，滚子与轨道配合实现操纵箱前后方向滑动；滚轴一端与滚子中心孔对心连接，另一端通过销钉与减震机构连接。

本发明的有益效果在于：针对装配液压操纵阀的驾驶室可实现操纵箱与座椅的联动，利用滑轨结构实现操纵箱的前后及上下方向移动，以满足不同身材驾驶员对于操纵舒适性的要求；利用阻尼器和弹簧的并联结构实现操纵箱的支撑和减震，提供稳定支撑力，实现操纵箱对于稳定性的要求，适应各种恶劣工况，延长操纵箱的使用寿命；利用双锁死机构的多级调节实现驾驶员对操纵舒适性的要求及提供操纵箱恒定支撑力的要求。

附图说明

图1是本发明结构主视图；

图2是本发明结构左视图；

图3本发明高度调节状态的主视图；

图4本发明高度调节状态的左视图；

图5是图3中I部分高度调节状态的减震锁止机构局部放大主视图；

图6是图3中I部分高度调节状态的减震锁止机构局部放大左视图；

图7是图3中Ⅱ部分高度调节状态的滑轨锁止机构局部放大主视图；

图8是图3中Ⅱ部分高度调节状态的滑轨锁止机构局部放大左视图；

图9是减震工作状态的减震锁止机构示意图；

图10是减震工作状态的滑轨锁止机构示意图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本发明联动型操纵箱，包括操纵箱壳体1、高度调节滑轨2、减震机构3、前后调节滑轨4、减震锁止机构5、滑轨锁止机构6等，所述的操纵箱壳体1与驾驶室座椅连接；所述的前后调节滑轨4与驾驶室底骨架连接。

如图3所示，高度调节滑轨2包括上滑轨2-1和下滑轨2-2；上滑轨2-1由轨道、安装板、导向槽焊接而成，与操纵箱壳体1开孔对心接触并通过螺栓固定连接；下滑轨2-2单侧开有齿槽，与阻尼器3-1开孔对心接触并通过螺栓固定连接；该滑轨可实现操纵箱垂直方向的直线运动，并可配合卡齿6-12实现垂直方向的多级锁止。

如图3所示，减震机构3包括阻尼器3-1、弹簧3-2和固定螺母3-3；阻尼器3-1上端面焊接带有开孔的安装板，与下滑轨2-2通过螺栓固定连接，单侧开等距的凹槽，与顶针5-8顶端点接触；活塞杆顶端攻螺纹，与罩壳I5-1、罩壳II5-2通过螺纹连接，并采用固定螺母3-3紧固；该减震机构可实现垂直方向的减震作用，并可配合锁止机构5实现调节座椅高度时提供恒定支撑力的要求。

如图4所示，前后调节滑轨4包括轨道4-1、滚子4-2和滚轴4-3；轨道4-1与驾驶室底骨架通过螺栓固定连接，滚子4-2与轨道4-1配合实现操纵箱前后方向滑动；滚轴4-3一端与滚子4-2中心孔对心连接，另一端通过销钉与减震机构3连接，实现操纵箱左右晃动时提供稳定的轴向支撑力。

如图5和图6所示，减震锁止机构5包括罩壳I5-1、罩壳II5-2、调节旋钮5-3、转轴I5-4、转盘I5-5、垫片I5-6、垫片II5-7、顶针I5-8、限位弹簧5-9；两侧罩壳开孔对心接触并通过螺钉固定连接，提供旋钮5-3和顶针I5-8导向、限位弹簧5-9限位、连接滚轴4-3和支撑减震机构的作用；调节旋钮5-3和矩形截面的转轴I5-4过盈装配，转轴I5-4与椭圆形转盘I5-5间隙装配，以实现传递旋转力矩；椭圆形转盘I5-5两侧装配调整垫片5-6、5-7以保证转盘位于准确的空间位置；椭圆形转盘I5-5与顶针I5-8点接触，在限位弹簧5-9支撑作用下，两者时刻保持接触，并通过罩壳的导向作用将椭圆形转盘I 5-5旋转运动转换为顶针I5-8直线运动；顶针I5-8外端面与阻尼器3-1凹槽配合，通过顶针I5-8伸缩实现垂直方向减震的锁止和释放。

如图7和图8所示，滑轨锁止机构6包括罩壳Ⅲ6-1、罩壳Ⅳ6-2、调节把手6-3、转轴II6-4、椭圆形转盘II6-5、垫片Ⅲ6-6、垫片Ⅳ6-7、顶针II6-8、限位弹簧I6-9、限位弹簧II6-10、滑块6-11、卡齿6-12；前后罩壳开孔对心接触并通过螺钉固定连接，提供调节把手6-3和顶针II6-8导向、弹簧限位的作用；调节把手6-3和矩形截面的转轴II6-4过盈装配，转轴II6-4与椭圆形转盘II 6-5间隙装配，以实现传递旋转力矩；椭圆形转盘II 6-5两侧装配调整垫片Ⅲ、Ⅳ6-6、6-7以保证转盘位于准确的空间位置；顶针II6-8与滑块6-11焊接连接，滑块6-11与卡齿6-12焊接连接，在限位弹簧I、II6-9、6-10和椭圆形转盘II 6-5作用下，可实现顶针II 6-8轴向运动，通过卡齿6-12与下滑轨2-2齿槽的配合实现高度调节滑轨在垂直方向的锁止和释放。

本发明工原理及过程如下：首先，根据装配液压操纵阀后的操纵箱的承载情况确定弹簧3-2刚度和阻尼匹配，选取适合的减震器，按照附图装配关系进行装配。

高度调节装配工作原理：驾驶员进入驾驶室后，需要调节座椅高度和前后方向位置，此时需要将减震锁止机构旋钮5-3调整到“LOCK”档如附图5，顶针I5-8在椭圆形转盘I5-5作用下在轴向向外侧运动，顶针I5-8外端面与阻尼器3-1凹槽配合，弹簧3-2失效，阻尼器3-1无法在垂直方向运动，减震锁止；滑轨锁止机构的调节把手6-3调整到“UNLOCK”档如附图7，顶针II 6-8在两侧限位弹簧I、II6-9、6-10作用下保持图示所示的初始位置，卡齿6-12顶端陷入下滑轨2-2凹槽中；此时驾驶员可以调节座椅高度，由于上滑轨2-1与下滑轨2-2处于释放状态，两者会发生相对运动，实现操纵箱随座椅在垂直方向运动，在调节过程中驾驶员会听到滑轨部位因卡齿6-12和凹槽反复撞击传来的“吧嗒吧嗒”声，有助于判断在此位置卡齿是否已陷入卡槽，方便后续锁止动作顺利进行，此时减震机构处于锁止状态，弹簧3-2不会因为操纵箱的运动而出现伸长或压缩，换言之，减震机构依然保持恒定的垂直支撑力。

减震过程装配工作原理：驾驶员将座椅调整到适合的高度后，将滑轨锁止机构的调节把手6-3调整到“LOCK”档如附图10，顶针II 6-8在椭圆形转盘II 6-5作用下在轴向向外侧运动，卡齿6-12与下滑轨2-2卡槽配合，滑轨在垂直方向相对运动失效，实现锁止；减震锁止机构旋钮5-3调整到“UNLOCK ”档如附图9，顶针I5-8在限位弹簧5-9作用下复位，此时阻尼器3-1可以在垂直方向运动，弹簧3-2可自由伸缩，减震作用恢复，可进入正常工作状态。如座椅需要前后位置调节，驾驶员可直接调整座椅的前后调节机构，操纵箱在前后调节滑轨结构的作用下可随座椅实现联动。

Claims (8)

1. 一种联动型操纵箱，包括操纵箱壳体（1）以及高度调节滑轨（2）、所述的操纵箱壳体（1）与驾驶室座椅连接；其特征在于, 还包括减震机构（3）；所述的高度调节滑轨（2）包括上滑轨（2-1）和下滑轨（2-2）；上滑轨（2-1）与操纵箱壳体（1）固定连接；上滑轨（2-1）在下滑轨（2-2）中滑动，实现操纵箱垂直方向的直线运动；所述的减震机构（3）包括阻尼器（3-1）、弹簧（3-2）和固定螺母（3-3）；阻尼器（3-1）上端面焊接带有开孔的安装板，与下滑轨（2-2）通过螺栓固定连接，阻尼器（3-1）下方连接弹簧（3-2）并通过固定螺母（3-3）紧固。

2.根据权利要求1所述的联动型操纵箱，其特征在于，所述的减震机构（3）还设置有减震锁止机构（5）；所述减震锁止机构（5）包括罩壳I（5-1）、罩壳II（5-2）、调节旋钮（5-3）、转轴I（5-4）、椭圆形转盘I（5-5）、顶针I（5-8）和限位弹簧（5-9）；所述罩壳I（5-1）和罩壳II（5-2）开孔对心接触并通过螺钉固定连接，减震机构（3）活塞杆攻螺纹，与两罩壳螺纹连接，并采用固定螺母（3-3）紧固；罩壳I（5-1）、罩壳II（5-2）上部设置有调节旋钮（5-3），调节旋钮（5-3）与罩壳I（5-1）、罩壳II（5-2）内部的转轴I（5-4）过盈装配，转轴I（5-4）与椭圆形转盘I（5-5）间隙装配；阻尼器（3-1）单侧开等距的凹槽，椭圆形转盘I（5-5）与顶针I（5-8）点接触，在限位弹簧（5-9）支撑作用下，两者时刻保持接触，并通过罩壳的导向作用将椭圆形转盘I（5-5）旋转运动转换为顶针I（5-8）直线运动；顶针I（5-8）外端面与阻尼器（3-1）凹槽配合，通过顶针（5-8）伸缩实现垂直方向减震的锁止和释放。

3.根据权利要求2所述的联动型操纵箱，其特征在于，所述的椭圆形转盘I（5-5）两侧装配有保证转盘位于准确空间位置的调整垫片I、II（5-6、5-7）。

4.根据权利要求2所述的联动型操纵箱，其特征在于，所述的阻尼器（3-1）上的凹槽中心距为10mm。

5.根据权利要求1或2所述的联动型操纵箱，其特征在于，所述的高度调节滑轨（2）设有滑轨锁止机构（6）；所述滑轨锁止机构（6）包括罩壳Ⅲ（6-1）、罩壳Ⅳ（6-2）、调节把手（6-3）、转轴II（6-4）、椭圆形转盘II（6-5）、顶针II（6-8）、限位弹簧I（6-9）、限位弹簧II（6-10）、滑块（6-11）和卡齿（6-12）；所述罩壳Ⅲ（6-1）、罩壳Ⅳ（6-2）开孔对心接触并通过螺钉固定连接，罩壳Ⅲ（6-1）、罩壳Ⅳ（6-2）上部设置有调节把手（6-3），调节把手（6-3）和罩壳Ⅲ（6-1）、罩壳Ⅳ（6-2）内的矩形截面的转轴II（6-4）过盈装配，转轴II（6-4）与椭圆形转盘II（6-5）间隙装配；顶针II（6-8）与滑块（6-11）、卡齿（6-12）连接形成一体，椭圆形转盘II（6-5）与顶针II（6-8）点接触，在限位弹簧I、II（6-9、6-10）作用下，两者时刻保持接触，椭圆形转盘II（6-5）旋转运动转换为顶针II（6-8）轴向运动，并通过滑块（6-11）、卡齿（6-12）与外端面与下滑轨（2-2）齿槽的配合实现高度调节滑轨在垂直方向的锁止和释放。

6.根据权利要求5所述的联动型操纵箱，其特征在于，所述椭圆形转盘II（6-5）两侧装配有保证转盘位于准确空间位置的调整垫片Ⅲ、Ⅳ（6-6、6-7）。

7.根据权利要求5所述的联动型操纵箱，其特征在于，所述下滑轨（2-2）上的齿槽宽度为5mm、齿槽间距为5mm，所述卡齿（6-12）顶端为三个间距为5mm、宽度为5mm的齿牙。

8.根据权利要求1或2所述的联动型操纵箱，其特征在于，还包括一前后调节滑轨（4），所述前后调节滑轨（4）与驾驶室底骨架连接；所述的前后调节滑轨（4）包括轨道（4-1）、滚子（4-2）和滚轴（4-3）；轨道（4-1）与驾驶室底骨架通过螺栓固定连接，滚子（4-2）与轨道（4-1）配合实现操纵箱前后方向滑动；滚轴（4-3）一端与滚子（4-2）中心孔对心连接，另一端通过销钉与减震机构（3）连接。