CN110626954A - 操纵室变位系统软轴锁止机构及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了操纵室变位系统软轴锁止机构及工程机械，包括操纵室、操纵室变位机构总成和主机，操纵室活动连接在操纵室变位机构总成上，操纵室变位机构总成活动连接在主机上；还包括软轴锁止机构，软轴锁止机构分布在操纵室、操纵室变位机构总成和主机上，软轴锁止机构用于使操纵室和操纵室变位机构总成锁止，且能同时使操纵室变位机构总成和主机锁止；软轴锁止机构还用于使操纵室和操纵室变位机构总成解锁，且同时使操纵室变位机构总成和主机解锁；锁止机构实现了对操纵室、操纵室变位机构总成与主机的相对固定的问题，将操纵室锁止在操纵室变位机构总成上，有效的防止了操纵室出现侧摆的问题。

Description

操纵室变位系统软轴锁止机构及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及操纵室变位系统软轴锁止机构及工程机械。

背景技术

操纵室变位系统的主要作用是实现操纵室多自由度调节其位置和高度，以扩大视野和提高操纵安全性。同时，由于受法律法规的限制，起重机整机尺寸必须满足相关规定，对于操纵室变位机构必须在有限的空间内实现旋转、升降和俯仰等多自由度变位等复合动作。在起重机转场或者公路行驶时，操纵室及其变位机构需要与主机转台相对固定，限制其所有自由度，防止操纵室侧摆，以保证操纵室及其变位系统安全可靠。

现有技术中锁止机构有两种形式：一、采用油缸形式，如图1所示。旋转锁止油缸4同时提供辅助旋转机构2的旋转和锁止。锁止可靠性仅仅靠油缸保证。由于油缸拉力有限，无法完成限制操纵室旋转自由度，在市场反馈中，多次出现在主机转弯时，由于惯性离心力，造成操纵室在行驶状态时侧摆，导致液压油缸等部件损坏，影响操纵室正常工作。二、采用锁止机构采用销轴插入锁止孔的形式，如图2所示。当辅助旋转机构2旋转到位后，将销轴6插入锁止机构销轴孔，即可实现机构的锁止，锁止可靠性靠销轴和锁止孔保证。这种形式能够解决侧摆问题，但是存在以下问题：解锁时，操机手需要重复攀爬车辆，操纵自动化、人性化程度低。锁止时，操机手需要辅助人员协助完成操作。锁止机构销轴解锁后无专用放置区域。

基于以上原因，有必要探寻新型操纵室变位系统锁止机构的布置形式，来满足新一代工程机械的特定要求。

发明内容

本发明的目的在于提供操纵室变位系统软轴锁止机构及工程机械，以解决现有技术中操纵室、操纵室变位机构总成与主机的相对固定问题。

本发明的进一个目的，以解决现有技术中锁止机构锁止效果不佳，易造成操纵室在行驶时侧摆的问题；锁止与解锁时，操机手需要重复攀爬车辆，效率低、安全性差的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

操纵室变位系统软轴锁止机构，包括操纵室、操纵室变位机构总成和主机，所述操纵室活动连接在所述操纵室变位机构总成上，所述操纵室变位机构总成活动连接在所述主机上；还包括软轴锁止机构，

所述软轴锁止机构分布在所述操纵室、操纵室变位机构总成和所述主机上，所述软轴锁止机构用于使所述操纵室和所述操纵室变位机构总成锁止，且能同时使所述操纵室变位机构总成和所述主机锁止；

所述软轴锁止机构还用于使所述操纵室和所述操纵室变位机构总成解锁，且同时使所述操纵室变位机构总成和所述主机解锁。

进一步地，所述软轴锁止机构包括控制器手柄、软轴机构和锁止机构，所述控制器手柄安装在所述操纵室的一侧，所述锁止机构分布在所述操纵室、操纵室变位机构总成和主机上；

所述软轴机构的一端和所述控制器手柄相连接，另一端和所述锁止机构相连接。

进一步地，所述锁止机构包括第一锁止机构和第二锁止机构；

所述第一锁止机构用于使所述操纵室和所述操纵室变位机构总成锁止或解锁；

所述第二锁止机构用于使所述操纵室变位机构总成和所述主机锁止或解锁。

进一步地，所述软轴机构包括第一软轴和第二软轴；

所述第一软轴和所述第一锁止机构相连接，所述第二软轴和所述第二锁止机构相连接。

进一步地，所述控制器手柄包括第一手柄和第二手柄；

所述第一手柄和所述第一软轴相连接，所述第二手柄和所述第二软轴相连接。

进一步地，所述第二锁止机构包括轴销、位于所述操纵室上的操纵室侧锁止板和位于操纵室变位机构总成上的变位系统侧锁止板；

所述操纵室侧锁止板上设有第一通孔，所述变位系统侧锁止板上设有第二通孔，当所述第一通孔和所述第二通孔同轴时，所述销轴可插拔连接在所述第一通孔和第二通孔内。

进一步地，还包括用于限制所述操纵室转动的防过旋转定位装置。

进一步地，所述第一锁止机构包括销轴、安装在所述变位系统总成上的变位机构侧锁止板和安装在所述主机上的主机侧锁止板；

所述变位机构侧锁止板上设有第三通孔，所述主机侧锁止板上设有第四通孔，当所述第三通孔和所述第四通孔同轴时，所述销轴可插拔连接在所述第三通孔和第四通孔内。

进一步地，所述控制器手柄还包括二合一手柄，所述二合一手柄和所述第一手柄、第二手柄相连接，所述二合一手柄运动带动所述第一手柄及第二手柄运动。

本发明还提供了一种工程机械，包括上述任一一项所述的操纵室变位系统软轴锁止机构。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

1、锁止机构同时实现将操纵室锁止在操纵室变位机构总成上，将操纵室变位机构总成锁止在主机上，实现了对操纵室、操纵室变位机构总成与主机的相对固定的问题，且锁止机构能同时对其解锁。将操纵室有效的锁止在操纵室变位机构总成上，有效的防止了操纵室出现侧摆的问题。

2、控制器手柄安装在操纵室的一侧，便于操机手使用，操机手在进入或离开操纵室时，通过控制器手柄可一次性控制软轴机构对本装置完成锁止或解锁，提高了效率；操作者无需多次攀爬车辆，提高了操作者的安全性。

3、控制手柄采用并联方式，采用二合一手柄同时控制两个手柄，通过软轴进一步控制两个锁止机构中的销轴运动对本装置的锁止与解锁，给使用者提供了方便；软轴和销轴相连接，解锁后无需取下销轴，解决了销轴取下后需要单独存放的问题。

4、本装置增加了防过旋转定位装置，一方面能够使操纵室侧锁止板和变位系统侧锁止板准确定位，另一方面能够防止操纵室旋转过度而造成的装置损坏。

附图说明

图1为本发明背景技术中油缸形式锁止机构的示意图；

图2为本发明背景技术中销轴插入式锁止机构的示意图；

图3为本发明具体实施方式操纵室变位系统整体示意图；

图4为本发明具体实施方式软轴锁止机构的整体布置示意图；

图4a为图4中控制器手柄的放大图；

图4b为图4中软轴机构的放大图；

图4c为图4中锁止机构的放大图；

图4d为图4c的俯视图；

图5为本发明具体实施方式中软轴式锁止机构和控制器手柄的连接示意图；

图6为本发明具体实施方式中软轴机构的具体布置示意图；

图7为本发明具体实施方式中第一锁止机构的布置方案图；

图8为本发明具体实施方式中第二锁止机构的布置方案图；

图9为本发明具体实施方式中防过旋转定位装置的连接示意图。

其中：1、操纵室；2、辅助旋转机构；3、俯仰机构；4、旋转锁止油缸；5、旋转机构；6、销轴；7、主机；8、操纵室变位机构总成；9、起升机构；10、旋转机构；11、控制器手柄；12、软轴机构；13、锁止机构；14、第一手柄；15、第二手柄；16、手柄固定架；17、二合一手柄；18、第一软轴；19、第二软轴；20、变位机构侧锁止板；21主机侧锁止板；22操纵室侧锁止板；23变位系统侧锁止板；24、限位块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本专利是为工程机械用操纵室变位系统提供一种软轴式锁止机构，该机构可实现操机手在进入或离开操纵室内工作时，可一次性利用软轴机构完成锁止机构的解锁与锁止，无需多次攀爬起重机与辅助人员，能够在实现变位功能和满足整车布置的前提下，提高工程机械的操作效率和安全性，满足工程机械人性化设计的要求。同时，优化锁止机构形式，增加防过旋转定位装置，保护机构，提升可靠性。再次，锁止机构的销轴6解锁后无需取下，解决单独存放的问题，减少客户附件保管数量。

软轴式锁止机构的主要原理是利用软轴式机构推拉锁止机构，一次性完成不同部位销轴6的插拔。控制器手柄11通过软轴与锁止销轴6连接，手柄装置中的二合一手柄17来回拨动即可实现销轴6的插拔，进而实现锁止机构的锁止与解锁，二合一手柄17拨动到位后，有自锁装置，可防止锁止销轴6的松动，保证锁止可靠性，自锁装置可选用现有装置实现。控制器手柄11布置于操纵室1附近，操机手在进入或离开操纵室时，可方便其操作锁止机构。

本专利操纵室变位系统示意图，如图3所示。操纵室1通过三个绞点固定于操纵室变位机构总成8，操纵室变位机构总成8通过绞点固定于工程机械主机7上。整套机构可满足操机手在操纵室内工作时，操纵室1旋转、升降和俯仰等多自由度变位等复合动作的要求，实现扩大操机手的视野和变换工作位置的目的。机构充分利用整车布局的有效空间，设计紧凑，布局合理。旋转机构10设置在操纵室1和主机7之间，旋转机构能带动操纵室1相对于主机7在水平面内旋转。辅助旋转机构2与起升机构9相连，辅助旋转机构2能带动被起升机构9上移或下移后的操纵室1相对于主机7在水平面内旋转。俯仰机构3可实现操纵室1在竖直面内的俯仰。具体见专利号为201510509118.1的中国专利。

软轴锁止机构主要包括控制器手柄11、软轴机构12和锁止机构13。如图4所示，控制器手柄11连接软轴机构12，软轴机构12连接锁止机构13。其中，控制器手柄11为动力输入，当操机手操控控制器手柄11时，软轴机构12为动力传输装置，可实现在一定的弯折角度内不同自由度和方向的动力传递，锁止机构13为功能实现单元，其运动由软轴机构12带动，锁止销轴6可实现插入或拔出，最终完成锁止机构13的自动锁止和解锁。

本发明由一个控制器手柄11同时控制两套锁止机构运动，如图5所示，方案采用单个控制器并联，手柄二合为一的方案，其中为第一手柄14控制第一锁止机构，第二手柄15控制第二锁止机构，手柄固定架16、二合一手柄17，第一软轴18，第二软轴19。二合一手柄17的旋转轴固定有两个齿轮，第一软轴18和第二软轴19均连接有齿条，齿轮和齿条相啮合，二合一手柄17转动，通过齿轮带动齿条上下运动，实现第一软轴18和第二软轴19同时运动。

控制器手柄11总成为二合一并联式，单个手柄可同时控制两个软轴的运动，保证了软轴动力传递的同步性和一致性，可在同一地点完成两套锁止机构的动作，整套机构用螺栓固定于操纵室变位机构总成8侧面，操作司机可轻松实现锁止机构的同步锁止和解锁。

软轴机构12可实现在一定的弯折角度内不同自由度和方向的动力传递，由于变位机构的特点，锁止机构布置于不同位置，软轴机构12方案如图6所示。其中第一手柄14和第一软轴18的一端相连接，第二手柄15和第二软轴19的一端相连接。第一软轴18和第二软轴19的末端均连接有销轴6。软轴机构充分利用现有机构结构特点，结合液压管路和弱电电气线路布局要求，做到布局美观、有序、紧凑且层次分明，避免存在干涉、凌乱、扭曲、拉扯、变形和磨损等现象。

锁止机构采用“二对一+销轴”机械式锁止机构。销轴6与软轴连接，实现锁止销轴6与软轴的同步运动，通过控制器手柄11切换，即可实现锁止与解锁。

第一锁止机构如图7所示，变位机构侧锁止板20螺栓连接在操纵室变位机构总成8上，主机侧锁止板21螺栓连接在主机7上。变位机构侧锁止板20上固定有两块第一连接板，主机侧锁止板21上固定有一第二连接板，两块第一连接板上均设有第三通孔，且两个第三通孔在同一条直线上。第二连接板上设有第四通孔，第三通孔和第四通孔的直径相同，大于销轴6的外径。锁止前，主机7和操纵室变位机构总成8之间可发生相对转动，当转动到第三通孔和第四通孔的轴线重合时，第一软轴18带动销轴6插入至第一通孔和第二通孔内，实现将主机7和操纵室变位机构总成8的锁止。解锁时，通过第一软轴18带动销轴6拔出，即可实现两者的解锁。

第二锁止机构如图8所示，操纵室变位系统总成8上具有变位系统侧锁止板23，变位系统侧锁止板23的底面上固定有固定座，销轴6可伸缩的连接在固定座内，且变位系统侧锁止板23上设有第一通孔。操纵室1上具有操纵室侧锁止板22，操纵室侧锁止板22上具有第二通孔。锁止前，操纵室1和操纵室变位机构总成8之间可发生相对转动，当转动到第二通孔和第一通孔的轴线重合时，第二软轴19带动销轴6经第一通孔插入至第二通孔内，实现将操纵室1和操纵室变位机构总成8的锁止。解锁时，通过第二软轴19带动销轴6拔出，即可实现两者的解锁。

如图8和图9所示，防过旋转定位装置包括限位块24，当操纵室1转到规定位置后，与操纵室1相连接的辅助旋转机构2与定位块24接触，定位块24限制操纵室1和操纵室变位机构总成8的运动。从而实现第一通孔和第二通孔的准确定位，同时防止操纵室1旋转过度损坏机构。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.操纵室变位系统软轴锁止机构，包括操纵室（1）、操纵室变位机构总成（8）和主机（7），所述操纵室（1）活动连接在所述操纵室变位机构总成（8）上，所述操纵室变位机构总成（8）活动连接在所述主机（7）上；其特征在于，还包括软轴锁止机构，

所述软轴锁止机构分布在所述操纵室（1）、操纵室变位机构总成（8）和所述主机（7）上，所述软轴锁止机构用于使所述操纵室（1）和所述操纵室变位机构总成（8）锁止，且能同时使所述操纵室变位机构总成（8）和所述主机（7）锁止；

所述软轴锁止机构还用于使所述操纵室（1）和所述操纵室变位机构总成（8）解锁，且同时使所述操纵室变位机构总成（8）和所述主机（4）解锁。

2.根据权利要求1所述的软轴锁止机构，其特征在于，所述软轴锁止机构包括控制器手柄（11）、软轴机构（12）和锁止机构（13），所述控制器手柄（11）安装在所述操纵室（1）的一侧，所述锁止机构（13）分布在所述操纵室（1）、操纵室变位机构总成（8）和主机（7）上；

所述软轴机构（12）的一端和所述控制器手柄（11）相连接，另一端和所述锁止机构（13）相连接。

3.根据权利要求2所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，所述锁止机构（13）包括第一锁止机构和第二锁止机构；

所述第一锁止机构用于使所述操纵室（1）和所述操纵室变位机构总成（8）锁止或解锁；

所述第二锁止机构用于使所述操纵室变位机构总成（8）和所述主机（7）锁止或解锁。

4.根据权利要求3所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，所述软轴机构（12）包括第一软轴（18）和第二软轴（19）；

所述第一软轴（18）和所述第一锁止机构相连接，所述第二软轴和所述第二锁止机构相连接。

5.根据权利要求4所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，所述控制器手柄（11）包括第一手柄（14）和第二手柄（15）；

所述第一手柄（14）和所述第一软轴（18）相连接，所述第二手柄（15）和所述第二软轴（19）相连接。

6.根据权利要求3所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，所述第二锁止机构包括轴销（6）、位于所述操纵室（1）上的操纵室侧锁止板（22）和位于操纵室变位机构总成上的变位系统侧锁止板（23）；

所述操纵室侧锁止板（22）上设有第一通孔，所述变位系统侧锁止板（23）上设有第二通孔，当所述第一通孔和所述第二通孔同轴时，所述销轴（6）可插拔连接在所述第一通孔和第二通孔内。

7.根据权利要求6所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，还包括用于限制所述操纵室（1）转动的防过旋转定位装置。

8.根据权利要求3所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，所述第一锁止机构包括销轴（6）、安装在所述变位系统总成上的变位机构侧锁止板（20）和安装在所述主机上的主机侧锁止板（21）；

所述变位机构侧锁止板（20）上设有第三通孔，所述主机侧锁止板（21）上设有第四通孔，当所述第三通孔和所述第四通孔同轴时，所述销轴（6）可插拔连接在所述第三通孔和第四通孔内。

9.根据权利要求5所述的操纵室变位系统软轴锁止机构，其特征在于，所述控制器手柄（11）还包括二合一手柄（17），所述二合一手柄（17）和所述第一手柄（14）、第二手柄（15）相连接，所述二合一手柄（17）运动带动所述第一手柄（14）及第二手柄（15）运动。

10.一种工程机械，包括权利要求1-9任意一项所述的操纵室变位系统软轴锁止机构。