CN108951736A - 一种平地机转向系统、平地机及其转向控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种平地机转向系统、平地机及其转向控制方法，该转向系统包括用于控制平地机转向的转向组件，能够控制转向组件动作和控制铲刀工作的转向手柄组件，用于控制转向组件动作的方向盘；转向手柄组件包括转向手柄，及能够根据转向手柄的转向信号控制转向组件动作的驱动单元。转向手柄组件集成了转向组件动作和控制铲刀工作的功能，工作模式下能采用方向盘控制转向，同时转向手柄控制铲刀工作，还能通过转向手柄组件同时控制转向和铲刀工作，降低驾驶员劳动强度。

Description

一种平地机转向系统、平地机及其转向控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种平地机转向系统、平地机及其转向控制方法。

背景技术

现有的平地机有工作模式和行驶模式，其工作模式下不仅需要通过油门、换挡手柄以及方向盘控制车辆的行驶和换挡，还需要通过控制多个操作杆实现对铲刀的控制，如控制左提升油缸、铲刀回转、调角、铰接、铲刀侧出、铲刀偏摆、前轮倾斜、右提升油缸工作。因此，当平地机处于工作模式下时，驾驶员的劳动强度较大，操作不便，整机工作效率较低，安全性能差。

因此，亟需一种平地机转向系统，以解决平地机处于工作模式下时采用现有平地机转向系统控制平地机转向时存在的技术问题，如驾驶员劳动强度大、操作不便，转向控制的操作效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平地机转向系统、平地机及其转向控制方法，能够简化平地机工作模式下驾驶员的劳动强度，提高转向控制的操作效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种平地机转向系统，包括用于控制平地机转向的转向组件，能够控制所述转向组件动作和控制铲刀工作的转向手柄组件，用于控制所述转向组件动作的方向盘；所述转向手柄组件包括转向手柄，及能够根据所述转向手柄的转向信号控制所述转向组件动作的驱动单元。

进一步地，所述转向手柄组件还包括电磁离合器，其用于控制所述驱动单元和所述转向组件的结合和分离。

进一步地，所述转向组件包括由所述驱动单元或方向盘驱动的传动单元，及由所述传动单元控制动作的液压转向单元。

进一步地，所述传动单元包括设有第一齿轮且连接于所述方向盘的第一轴，及设有第二齿轮且能够通过所述电磁离合器与所述驱动单元结合或分离的第二轴，所述第一齿轮和第二齿轮啮合，所述第一轴能够控制所述液压转向单元动作。

进一步地，所述液压转向单元包括转向器，为转向器提供液压油的转向泵，及用于控制平地机转向的两个转向油缸；

所述传动单元能够控制所述转向器的阀芯动作，所述转向泵提供的液压油驱动相应的所述转向油缸动作。

进一步地，所述转向组件还包括连接所述方向盘和所述传动单元的转向柱。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种平地机，包括上述的平地机转向系统。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种上述平地机的转向控制方法，包括以下步骤：

平地机的当前挡位为预设挡位时，平地机进入工作模式，驾驶员能够通过所述方向盘或转向手柄组件控制所述转向组件动作，且优先选择方向盘控制所述转向组件动作；

当平地机的当前挡位不是预设挡位时，平地机进入行驶模式，驾驶员能够通过方向盘控制平地机转向。

进一步地，根据挡位信号确定平地机的当前挡位，其中预设挡位为前进1、2、3挡或后退1挡。

进一步地，采用转向手柄组件控制所述转向组件工作时，电磁离合器使所述驱动单元和所述转向组件结合；采用方向盘控制平地机转向时，电磁离合器使所述驱动单元和所述转向组件分离。

本发明的有益效果：本发明中的转向手柄组件集成了控制转向组件动作的功能和控制铲刀工作的功能，在平地机的工作模式下，给驾驶员提供了控制转向的选择空间，不仅可以采用传统方式即通过方向盘控制转向组件工作，同时通过转向手柄控制铲刀工作，还可以通过转向手柄组件同时控制转向组件和铲刀工作，适应驾驶员的操作需求，相比于传统的需要同时控制车辆转向的方向盘和控制铲刀工作的手柄而言，降低了驾驶员的劳动强度，操作方便，提高了平地机的工作效率。

附图说明

图1是本发明所述平地机转向系统的结构示意图；

图2是本发明所述平地机转向系统的控制原理图；

图3是本发明所述平地机转向的液压控制图；

图4是本发明所述平地机的转向控制流程图。

图中：

1、方向盘；2、步进电机；3、电磁离合器；4、转向柱；50、转向泵；51、第一齿轮；52、第一轴；53、第二齿轮；54、第二轴；55、转向器；56、吸油过滤器；57、回油过滤器；58、油箱；59、转向油缸。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种平地机转向系统，包括用于控制平地机转向的转向组件，能够控制所述转向组件动作和控制铲刀工作的转向手柄组件，用于控制所述转向组件动作的方向盘1；所述转向手柄组件包括转向手柄，及能够根据所述转向手柄的转向信号控制所述转向组件动作的驱动单元；平地机在工作模式下，驾驶员选择性地通过所述方向盘1或转向手柄组件控制所述转向组件动作；平地机在行驶模式下，驾驶员通过方向盘1控制所述转向组件动作。优选地，上述驱动单元为步进电机2，步进电机2能够根据转向手柄的移动长度和移动方向调整转动方向和转动角度，实现精确的控制平地机转向；而且平地机在工作模式下，优先选用方向盘1控制平地机转向。

上述平地机转向系统还包括控制器，控制器与转向手柄、步进电机2电连接，转向手柄的移动长度和移动方向被发送给控制器，控制器根据转向手柄的移动长度和移动方向控制步进电机2按照对应的方向转动对应角度。

本实施例中的转向手柄组件集成了控制转向的功能和控制铲刀工作的功能，在平地机的工作模式下，给驾驶员提供了控制转向的选择空间，不仅可以采用传统方式即通过方向盘1控制转向组件工作，同时通过转向手柄控制铲刀工作，还可以通过转向手柄组件同时控制转向组件和铲刀工作，适应驾驶员的操作需求，相比于传统的需要同时控制车辆转向的方向盘1和控制铲刀工作的手柄而言，降低了驾驶员的劳动强度，操作方便，提高了平地机的工作效率，而且平地机在工作模式下，优先选用方向盘1控制平地机转向，同时兼顾了驾驶员在行驶模式下采用方向盘1控制转向的操纵习惯，安全性能较高。

所述转向组件包括由所述驱动单元或方向盘1驱动的传动单元，及由所述传动单元控制动作的液压转向单元。其中上述传动单元包括设有第一齿轮51且连接于所述方向盘1的第一轴52，及设有第二齿轮53且能够通过所述电磁离合器3与所述驱动单元结合或分离的第二轴54，所述第一齿轮51和第二齿轮53啮合，所述第一轴52能够控制所述液压转向单元动作。

如图2和图3所示，上述液压转向单元包括转向器55，为转向器55提供液压油的转向泵50，及用于控制平地机转向的两个转向油缸59；所述传动单元能够控制所述转向器55的阀芯动作，所述转向泵50提供的液压油驱动相应的所述转向油缸59动作。其中通过上述传动单元控制转向器55的阀芯动作，转向泵50将油通过转向器55提供给转向油缸59，以使转向油缸59动作。由于平地机转向包括左转和右转，相应的转向油缸59也有两个，分别用于控制平地机左转和右转。

而且转向泵50与转向器55之间供油管路上设有吸油过滤器56，防止油中杂质影响转向泵50和转向油缸59工作；在转向泵50与油箱58之间的回油管路上设有回油过滤器57。

上述转向组件还包括连接所述方向盘1和所述传动单元的转向柱4，具体的，转向柱4连接于第一轴52的一端，第一轴52的另一端伸入转向器55内控制转向器55的阀芯作相应的动作，继而控制相应的转向油缸59动作，实现对平地机的转向控制。

通过上述结构的转向组件，实现机械传动和液压控制结合控制平地机转向，其稳定性高，安全可靠，能够实现对转向器55阀芯动作的精确控制，从而实现对平地机转向的精准控制。

所述转向手柄组件还包括电连接于控制器的电磁离合器3，其用于控制所述驱动单元和所述转向组件的结合和分离。电磁离合器3在不使用时处于常开状态，在采用方向盘1控制转向组件时，电磁离合器3不工作，此时驱动单元和转向组件处于分离状态，避免转向组件通过电磁离合器3给步进电机2反向转动的力，强制使步进电机2反转继而对步进电机2造成危害。在采用转向手柄控制转向组件工作时，控制器控制电磁离合器3闭合，使驱动单元和转向组件结合，具体的电磁离合器3使步进电机2和第二轴54结合，通过转向手柄控制转向组件动作的同时，能够实现通过转向组件带动方向盘1转动，能够给予驾驶员提示，此时正在通过转向手柄控制转型组件工作。

本实施例还提供了一种平地机，包括上述的平地机转向系统。采用上述平地机转向系统的平地机，能够精确控制平地机的转向，而且能够大幅度的降低驾驶员的劳动强度。

本实施例还提供一种上述平地机的转向控制方法，图4是本实施例所述平地机的转向控制流程图，下面结合图4对该控制方法进行详细说明，具体包括以下步骤：

S1、根据挡位信号确定平地机的当前挡位。

上述控制器获取挡位信号并根据挡位信号确定当前挡位。

S2、判断当前挡位是否是预设挡位，若是，则执行S3；若否，则执行S4。

其中，预设挡位为前进1、2、3挡或后退1挡。

S3、平地机进入工作模式。

在平地机进入工作模式之后，驾驶员能够选择性地通过方向盘1或转向手柄组件控制所述转向组件动作。为了适应驾驶员的操纵习惯，优先选用方向盘1控制转向组件转向。具体的：

S31、判断方向盘1是否被转动，若是，则执行S32，若否，则执行S34。

S32、电磁离合器3使步进电机2和第二轴54分离，并执行S33。

S33、传动单元、转向器55、转向油缸59依次动作，而后转向油缸59驱动车体转向。

S34、判断转向手柄是否动作，若是，则执行S35，若否，则返回S31。

S35、步进电机2动作且电磁离合器3使步进电机2和第二轴54结合，而后执行S32。

S4、平地机进入行驶模式。

平地机进入行驶模式后，为了适应驾驶员的操纵习惯，采用方向盘1控制实现平地机转向。

S41、判断方向盘1是否被转动，若是，则执行S32，若否，则返回S41。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平地机转向系统，其特征在于，包括用于控制平地机转向的转向组件，能够控制所述转向组件动作和控制铲刀工作的转向手柄组件，用于控制所述转向组件动作的方向盘(1)；所述转向手柄组件包括转向手柄，及能够根据所述转向手柄的转向信号控制所述转向组件动作的驱动单元。

2.根据权利要求1所述的平地机转向系统，其特征在于，所述转向手柄组件还包括电磁离合器(3)，其用于控制所述驱动单元和所述转向组件的结合和分离。

3.根据权利要求2所述的平地机转向系统，其特征在于，所述转向组件包括由所述驱动单元或方向盘(1)驱动的传动单元，及由所述传动单元控制动作的液压转向单元。

4.根据权利要求3所述的平地机转向系统，其特征在于，所述传动单元包括设有第一齿轮(51)且连接于所述方向盘(1)的第一轴(52)，及设有第二齿轮(53)且能够通过所述电磁离合器(3)与所述驱动单元结合或分离的第二轴(54)，所述第一齿轮(51)和第二齿轮(53)啮合，所述第一轴(52)能够控制所述液压转向单元动作。

5.根据权利要求3所述的平地机转向系统，其特征在于，所述液压转向单元包括转向器(55)，为转向器(55)提供液压油的转向泵(50)，及用于控制平地机转向的两个转向油缸(59)；

所述传动单元能够控制所述转向器(55)的阀芯动作，所述转向泵(50)提供的液压油驱动相应的所述转向油缸(59)动作。

6.根据权利要求3所述的平地机转向系统，其特征在于，所述转向组件还包括连接所述方向盘(1)和所述传动单元的转向柱(4)。

7.一种平地机，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的平地机转向系统。

8.一种如权利要求7所述平地机的转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

平地机的当前挡位为预设挡位时，平地机进入工作模式，驾驶员能够通过所述方向盘(1)或转向手柄组件控制所述转向组件动作，且优先选择方向盘(1)控制所述转向组件动作；

当平地机的当前挡位不是预设挡位时，平地机进入行驶模式，驾驶员能够通过方向盘(1)控制平地机转向。

9.根据权利要求8所述的平地机转向控制方法，其特征在于，根据挡位信号确定平地机的当前挡位，其中预设挡位为前进1、2、3挡或后退1挡。

10.根据权利要求8所述的平地机转向控制方法，其特征在于，采用转向手柄组件控制所述转向组件工作时，电磁离合器(3)使所述驱动单元和所述转向组件结合；采用方向盘(1)控制平地机转向时，电磁离合器(3)使所述驱动单元和所述转向组件分离。