CN109610550A - 工程机械自动怠速控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械油门控制，为解决现有自动怠速控制系统涉及液压元件而导致成本高的问题；提供一种工程机械自动怠速控制系统，第一软轴一端与油门手柄连接，另一端芯线与发动机油门调速杆连接；第一软轴护套定位装置同时与第一软轴第二端护套固定点和第二软轴一端固定连接；第二软轴另一端与电驱动装置连接，怠速控制装置控制电驱动装置并通过第一软轴护套定位装置使第一软轴第二端护套固定点基准位置或怠速位置，实现发动机在怠速与非怠速之间自动切换。本发明通过电驱动装置控制第一软轴第二端护套固定点的位置实现发动机怠速或正常工作，其结构简单，容易实施且实施成本低。

Description

工程机械自动怠速控制系统

技术领域

本发明涉及一种工程机械油门控制，更具体地说，涉及一种工程机械自动怠速控制系统。

背景技术

挖掘机号称工程机械之王，是一种被广泛应用的工程机械，但挖掘机在施工过程中，有着频繁的短时待机时间，此时不能熄火，因为频繁地启动发动机会降低发动机的使用寿命，因此在挖掘机短时待机期间通常的做法是拉低发动机的油门，降低发动机的转速以减小油耗，使用机械式发动机的挖掘机在待机时降低油门通常有两种途径，其一是由操作员进行手动操作减小油门，另外一种就是采用自动怠速控制系统，目前公开专利的自动怠速控制系统一般包括控制装置和油门调节执行器，而执行器一般是液压油缸，通过液压缸活塞杆的伸缩而收紧或放松油门拉线，实现待机时自动放松油门拉线使其怠速。由于现有自动怠速控制系统涉及到液压元件及油路，造成技术方案实施成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有自动怠速控制系统涉及液压元件而导致成本高的问题，而提供一种结构简单实施成本低的工程机械自动怠速控制系统。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种工程机械自动怠速控制系统，包括油门手柄、第一软轴、发动机油门调速杆，所述第一软轴第一端与油门手柄组件连接，在第二端的芯线与发动机油门调速杆连接；其特征在于包括怠速控制装置、电驱动装置、第二软轴、第一软轴护套定位装置；所述第一软轴护套定位装置包括固定支架、安装在固定支架上的活动杆，所述活动杆同时与第一软轴第二端护套固定点和第二软轴第二端固定连接；所述第二软轴第一端与电驱动装置连接；所述怠速控制装置用于获取工程机械工作参数并依据工作参数判断发动机是否需要怠速并根据判断结果控制所述电驱动装置；当处于非怠速状态时，所述电驱动装置通过第二软轴拉动活动杆使活动杆将所述第一软轴第二端护套固定点固定于基准位置；当需要怠速时所述电驱动装置释放所述第二软轴所述第一软轴第二端护套固定点移动到怠速位置，所述油门手柄组件的操纵杆拉动所述第一软轴芯线移动的最大距离小于等于基准位置与怠速位置之间的距离。在本发明中，通过怠速控制装置获取工程机械工作参数并判断工程机械是否需要进入到怠速状态并根据判断结果控制所述电驱动装置；不需要怠速时，电驱动装置通过第二软轴将第一软轴第二端护套固定点固定，此时通过操作油门手柄拉动第一软轴的芯线实现发动机油门调速杆移动而实现油门调节，当需要进入怠速状态时，电驱动装置释放第二软轴的芯线，第一软轴第二端护套固定点移动至怠速位置，相当于完全释放第一软轴的芯线，使发动机油门调速杆回到最低挡位油门位置实现发动机怠速。本发明中的工程机械可以是挖掘机，也可以是其他定油门作业机械。

进一步地，上述工程机械自动怠速控制系统中，所述怠速控制装置包括延时继电器、用于检测与工程机械工作状态相关联参数的压力开关、电源，所述延时继电器的电磁线圈、电源和所述压力开关串联成回路，所述延时继电器的触点接线端与所述电驱动装置连接。或者所述怠速控制装置包括控制器、用于检测与工程机械工作状态相关联参数并与控制器连接的压力传感器，所述控制器的输出端与所述电驱动装置连接。与工程机械工作状态相关联参数可以是先导压力信号，当整机无操作时，先导阀没有先导压力信号输出，整机的各驱动部件处于停止工作状态，也即整机可以进入怠速状态；同样，控制主阀的负载信号输出的负载信号，当工程机械的液压执行部件没有动作时，这些液压执行部件的控制主阀的负载信号输出端不会有负载信号输出，也即整机可以进入怠速状态。

进一步地，上述工程机械自动怠速控制系统中，在固定支架与活动杆之间设置有复位弹簧，处于非怠速状态时所述电驱动装置通过第二软轴拉动活动杆并压缩复位弹簧；处于怠速状态时所述复位弹簧推动活动杆使所述第一软轴第二端护套固定点从基准位置移动到怠速位置。进一步地，所述固定支架上设置有滑轨，所述活动杆设置在所述滑轨上，所述活动杆的一端与第二软轴第二端固定连接，所述活动杆另一端设有固定板，所述固定板与第一软轴第二端护套固定点固定连接。或者所述活动杆转动连接在所述固定支架上，所述第二软轴第二端和第一软轴第二端护套固定点固定连接在活动杆的移动端。

进一步地，上述工程机械自动怠速控制系统中，所述电驱动装置包括电机、涡轮涡杆结构、复位弹簧、推杆，当电机通电转动时其转子通过涡轮涡杆结构推动推杆34释放第二软轴并拉伸复位弹簧，当电机断电时复位弹簧拉动推杆回到初始位置。

本发明与现有技术相比，本发明通过电驱动装置控制第一软轴第二端护套固定点的位置实现发动机怠速或正常工作，其结构简单，容易实施且实施成本低。

附图说明

图1是本发明中的工程机械自动怠速控制系统的结构示意图。

图2是本发明中第一软轴护套定位装置的结构示意图。

图3是本发明中固定支架的结构示意图。

图4是本发明中怠速控制装置的第一种实施方式示意图。

图5是本发明中怠速控制装置的第二种实施方式示意图。

图6是本发明中电驱动装置的实施方式示意图。

图7是本发明中第一软轴护套定位装置第二种方案的结构示意图。

图中零部件名称及序号：

油门手柄1、第一软轴2、第一软轴第一端21、第一软轴第二端22、第一软轴第二端护套固定点23、电驱动装置3、第二软轴4、第二软轴第一端42、第二软轴第二端41、发动机油门调速杆5、怠速控制装置6、第一软轴护套定位装置7、固定支架71、活动杆72、复位弹簧73、螺母74、固定板75、限位板76、套筒77、主阀LS口8、压力开关9、延时继电器10、控制器11、压力传感器12、电机31、涡轮涡杆结构32、复位弹簧33、推杆34、孔78。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的工程机械自动怠速控制系统包括油门手柄组件1、第一软轴2、发动机油门调速杆5、怠速控制装置6、电驱动装置3、第二软轴4、第一软轴护套定位装置7等。第一软轴第一端21芯线与油门手柄组件1中的操纵杆连接,护套相对油门手柄组件的基座固定，保持不动。

如图2图3所示，第一软轴护套定位装置7包括固定支架71、活动杆72、复位弹簧73。固定支架71上设置有限位板76，限位板76上固定有套筒77做成的导轨，活动杆72插装在套筒77内并可沿套筒77的轴向方向移动，在活动杆72的端部通过螺母74固定连接有固定板75。复位弹簧73套装在活动杆72上，其一端与限位板76接触连接，另一端与固定板75接触连接。

如图1所示，第一软轴第二端护套固定点23与固定板75连接，第一软轴第二端芯线22与发动机油门调速杆5固定连接。活动杆72的另一端与第二软轴4的第二端41连接，第二软轴4的第一端42与电驱动装置3连接。

如图4所示，怠速控制装置6包括延时继电器10、用于检测与工程机械工作状态相关联参数的压力开关9、电源，延时继电器10的电磁线圈、电源和压力开关9串联成回路，延时继电器10的触点接线端与电驱动装置3连接。

如图5所示，怠速控制装置6还可以是控制器11、用于检测与工程机械工作状态相关联参数并与控制器11连接的压力传感器12组成，控制器11的输出端与电驱动装置3连接。控制器11通过压力传感器12检测相关压力参数低于设定值并持续时间超过设定时长时，则判断发动机需要进入怠速状态，从而输出相应的控制信号至电驱动装置3。

与工程机械工作状态相关联参数可以是先导压力信号，压力开关或压力传感器设置在先导压力信号采集口，当整机无操作时，先导阀没有先导压力信号输出，整机的各驱动部件处于停止工作状态，也即整机可以进入怠速状态。与工程机械工作状态相关联参数还可以是控制主阀的负载信号输出的负载信号，压力开关或压力传感器设置在主阀LS口8。当工程机械的液压执行部件没有动作时，这些液压执行部件的控制主阀的负载信号输出端不会有负载信号输出，也即整机可以进入怠速状态。

如图6所示，电驱动装置包括电机31、涡轮涡杆结构32、复位弹簧33、推杆34。当延时继电器10闭合，电机31的转子带动涡杆转动，涡杆作用于涡轮，涡轮推动推杆34运动，从而放松第二软轴4，当怠速状态结束，延时继电器10的触点处于断开状态，电机3断电，复位弹簧33拉动推杆34回到初始位置。

如图1和图5所示，当挖掘机没有操作动作时，主阀LS口不具有压力，发动机需要怠速，此时压力开关9处于断开状态，延时继电器10的电磁线圈断电。若检测到的主阀LS口的压力小于设定值的时长大于延时继电器的设定延时时长，延时继电器10闭合，电驱动装置3动作，放松第二软轴4，复位弹簧73推动活动杆72向右移动，从而带动第一软轴2第二端护套固定点23向右移动。当第一软轴2第二端护套固定点23移动到怠速点位置时，第一软轴的油门拉线完全松弛，以使发动机油门调速杆5转动而减小发动机油门，使发动机进入怠速状态；当挖掘机开始有动作时，主阀LS口8的压力增大超过设定值，压力开关9处于闭合状态，延时继电器10的电磁线圈得电，延时继电器10的触点处于断开状态，电驱动装置3断电，收紧第二软轴4，使活动杆72带动固定板压缩复位弹簧73沿着套筒77移动，至固定板75的里侧固定螺母74与套筒77外端相贴合的位置，此时固定于固定板75上的第一软轴2第二端护套固定点23随着活动杆72回位到基准位置，使发动机油门调速杆5转动回位，发动机油门回复到怠速之前工作状态时的开度。

如图7所示，在本发明中，第一软轴护套定位装置中，活动杆72也可以与固定支架71转动连接，例如活动杆72的一端与固定支架转动连接，另一端绕转动连接端移动，第二软轴的第二端41固定在活动杆72的孔78上，第一软轴第二端22的护套固定端23固定在固定板75，在非怠速工况时，电驱动装置3通过第二软轴4拉动活动杆72摆动并最后固定在基准位置，在怠速时，电动装置3释放第二软轴4，活动杆72在复位弹簧73的作用以及发动机油门调速杆5自动回位的拉力下移动到怠速位置，以使发动机油门调速杆5转动而减小发动机油门，使发动机进入怠速状态。

Claims (7)

1.一种工程机械自动怠速控制系统，包括油门手柄、第一软轴、发动机油门调速杆，所述第一软轴第一端与油门手柄组件连接，在第二端的芯线与发动机油门调速杆连接；其特征在于包括怠速控制装置、电驱动装置、第二软轴、第一软轴护套定位装置；所述第一软轴护套定位装置包括固定支架、安装在固定支架上的活动杆，所述活动杆同时与第一软轴第二端的护套固定点和第二软轴第二端固定连接；所述第二软轴第一端与电驱动装置连接；所述怠速控制装置用于获取工程机械工作参数并依据工作参数判断发动机是否需要怠速并根据判断结果控制所述电驱动装置；

当处于非怠速状态时，所述电驱动装置通过第二软轴拉动活动杆使活动杆将所述第一软轴第二端护套固定点固定于基准位置；当需要怠速时所述电驱动装置释放所述第二软轴使所述第一软轴第二端的护套端部移动到怠速位置，所述油门手柄组件的操纵杆拉动所述第一软轴芯线移动的最大距离小于等于基准位置与怠速位置之间的距离。

2.根据权利要求1所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于所述怠速控制装置包括延时继电器、用于检测与工程机械工作状态相关联参数的压力开关、电源，所述延时继电器的电磁线圈、电源和所述压力开关串联成回路，所述延时继电器的触点接线端与所述电驱动装置连接。

3.根据权利要求1所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于所述怠速控制装置包括控制器、用于检测与工程机械工作状态相关联参数并与控制器连接的压力传感器，所述控制器的输出端与所述电驱动装置连接。

4.根据权利要求1所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于在在固定支架与活动杆之间设置有复位弹簧，处于非怠速状态时所述电驱动装置通过第二软轴拉动活动杆并压缩复位弹簧；处于怠速状态时所述复位弹簧推动活动杆使所述第一软轴第二端护套固定点从基准位置移动到怠速位置。

5.根据权利要求1或4所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于所述固定支架上设置有滑轨，所述活动杆设置在所述滑轨上，所述活动杆的一端与第二软轴第二端的芯线固定连接，所述活动杆另一端设有固定板，所述固定板与第一软轴第二端护套固定点固定连接。

6.根据权利要求1或4所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于所述活动杆转动连接在所述固定支架上，所述第二软轴第二端的芯线和第一软轴第二端护套固定点固定连接在活动杆的移动端。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于所述电驱动装置包括电机、涡轮涡杆结构、复位弹簧、推杆，当电机通电转动时其转子通过涡轮涡杆结构推动推杆释放第二软轴并拉伸复位弹簧，当电机断电时复位弹簧拉动推杆回到初始位置。