CN111663599A - 限制挖掘机回转角度的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种限制挖掘机回转角度的装置及方法，属于挖掘机技术领域。装置包括：控制器、第一传感器、第二传感器以及感应件；控制器分别与第一传感器和第二传感器信号连接，第一传感器和第二传感器分别用于设置于第一回转盘上，且第一传感器和第二传感器间隔设置，第一传感器距第一回转盘的转动中心的距离，与第二传感器距第一回转盘的转动中心的距离相等，感应件用于对应第一传感器和第二传感器设置于第二回转盘上，且感应件距第二回转盘的转动中心的距离，与第二传感器距第一回转盘的转动中心的距离相等，控制器用于根据第一传感器或第二传感器感应到感应件时，控制挖掘机的回转支承停止转动。能够对挖掘机回转角度进行限制。

Description

限制挖掘机回转角度的装置及方法

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，具体而言，涉及一种限制挖掘机回转角度的装置及方法。

背景技术

通常，为了能够使挖掘机具有更好的操作性和灵活性，挖掘机的上车系统和下车系统之间会通过回转支承连接，以使挖掘机用于作业的上车系统能够在下车不动的情况下相对于地面转动。

通常挖掘机的回转支承能够进行360度的回转，但是，在一些具有障碍物的空间受限区域利用挖掘机作业时，若挖掘机仍然保持可任意角度转动，则很容易因操作人员的操作失误，造成挖掘机上车系统的机械臂等结构与障碍物发生碰撞，从而容易导致挖掘机损伤及生产安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限制挖掘机回转角度的装置及方法，能够对挖掘机回转角度进行限制，使挖掘机上车系统转动过程中超出回转角度限制时，能够自动停止转动，从而避免因操作失误导致的挖掘机损伤及生产安全事故。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种限制挖掘机回转角度的装置，设置于挖掘机的回转支承上，回转支承包括相互平行且同轴转动连接的第一回转盘和第二回转盘，该装置包括：控制器、第一传感器、第二传感器以及感应件；控制器分别与第一传感器和第二传感器信号连接，第一传感器和第二传感器分别用于设置于第一回转盘上，且第一传感器和第二传感器间隔设置，第一传感器距第一回转盘的转动中心的距离，与第二传感器距第一回转盘的转动中心的距离相等，感应件用于对应第一传感器和第二传感器设置于第二回转盘上，且感应件距第二回转盘的转动中心的距离，与第二传感器距第一回转盘的转动中心的距离相等，控制器用于根据第一传感器或第二传感器感应到感应件时，控制挖掘机的回转支承停止转动。

可选地，第一传感器和第二传感器分别位于第一回转盘与第二回转盘相对的盘面上，感应件位于第二回转盘与第一回转盘相对的盘面上。

可选地，装置还包括分别与控制器信号连接的第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀用于设置于回转支承的左回转油路，第二电磁阀用于设置于回转支承的右回转油路。

可选地，在挖掘机初始状态下，感应件在第一回转盘上的正投影，位于第一传感器和第二传感器之间连线的中线上。

可选地，装置还包括显示器，控制器与显示器信号连接。

可选地，第一传感器和第二传感器均为接触式传感器。

可选地，感应件为金属片。

本发明实施例的另一方面，提供一种限制挖掘机回转角度的方法，应用于上述任意一项的限制挖掘机的回转角度的装置，该方法包括：

控制器接收第一传感器或第二传感器感应到感应件时发送的感应信号；

控制器响应于感应信号控制回转支承停止转动。

可选地，装置包括分别与控制器信号连接的第一电磁阀和第二电磁阀时，控制器响应于感应信号控制回转支承停止转动，包括：

控制器接收感应信号，根据第一电磁阀和第二电磁阀到第一传感器和第二传感器之间的预设映射关系，控制第一电磁阀和/或第二电磁阀封闭。

本发明实施例的又一方面，提供一种挖掘机，包括：上述任意一项的限制挖掘机回转角度的装置。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种限制挖掘机回转角度的装置，可以设置于挖掘机的回转支承上，回转支承可以包括相互平行且同轴转动连接的第一回转盘和第二回转盘。该装置可以包括控制器、第一传感器、第二传感器以及感应件。其中，控制器分别与第一传感器和第二传感器信号连接。在实际应用中，第一传感器和第二传感器可以分别设置于回转支承的第一回转盘上，且第一传感器和第二传感器间隔设置，第一传感器距第一回转盘的转动中心的距离，与第二传感器距第一回转盘的转动中心的距离相等。感应件可以对应第一传感器和第二传感器设置于回转支承的第二回转盘上，且感应件距第二回转盘的转动中心的距离，与第二传感器距第一回转盘的转动中心的距离相等。在使用中，可以根据实际需要限制回转支承转动的回转角度的大小(即上车系统回转角度的大小)，对第一传感器和第二传感器分别与第一回转盘的转动中心连线之间的夹角，进行预设。当第一回转盘和第二回转盘相对转动以带动上车系统转动时，第一传感器或第二传感器之一会与设置于第二回转盘上的感应件逐渐靠近，从而当感应件进入第一传感器或第二传感器的感应范围内时，相应的传感器会发送感应信号至控制器，此时，控制器能够根据接受到的感应信号控制回转支承停止转动，以限制回转支承继续转动。因此，通过该装置，能够使回转支承带动上车系统进行转动时，对回转支承转动的角度进行限制，使其仅能在第一传感器和第二传感器分别与第一回转盘的转动中心连线之间的夹角(可以是上述两条连线形成的外角或内角)范围内转动，从而在一些具有障碍物的空间受限区域利用挖掘机作业时，避免因操作人员的操作失误，造成挖掘机上车系统的机械臂等结构与障碍物发生碰撞，避免挖掘机损伤及生产安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的限制挖掘机回转角度的装置的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的限制挖掘机回转角度的装置的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的限制挖掘机回转角度的装置的结构示意图之三；

图4为本发明实施例提供的限制挖掘机回转角度的方法的流程示意图。

图标：110-控制器；120-第一传感器；130-第二传感器；140-感应件；150-第一电磁阀；160-第二电磁阀；210-第一回转盘；220-第二回转盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

随着我国经济发展的不断加快，基础设施建设等土木工程逐渐增多。在土木建设中，挖掘机作为常用工程机械，需求日渐增加。

通常，挖掘机包括用于作业和操作驾驶的上车系统、用于行走移动的下车系统、以及连接上车系统和下车系统的回转支承。回转支承一般包括相互平行且同轴转动的第一回转盘和第二回转盘，第一回转盘和第二回转盘分别对应连接上车系统和下车系统，从而能够利用回转支承的第一回转盘和第二回转盘之间的相对转动，实现上车系统相对于下车系统进行转动，进而能够提高挖掘机上传系统作业时的灵活性和操作性。

但是，目前的回转支承为了提供较好的转动效果，一般为360度转动。因此，在一些具有障碍物的空间受限区域利用挖掘机作业时，则很容易因操作人员的操作失误，造成挖掘机上车系统的机械臂等结构与障碍物发生碰撞，从而容易导致挖掘机损伤及生产安全事故。

所以，本发明实施例提供了一种限制挖掘机回转角度的装置及方法、以及采用该装置进行回转角度限制的挖掘机。能够对挖掘机回转角度进行限制，使挖掘机上车系统转动过程中超出回转角度限制时，能够自动停止转动，从而避免因操作失误导致的挖掘机损伤及生产安全事故。

本发明实施例提供的一种限制挖掘机回转角度的装置，如图1和图2所示，可以包括：控制器110、第一传感器120、第二传感器130以及感应件140；控制器110分别与第一传感器120和第二传感器130信号连接，第一传感器120和第二传感器130分别用于设置于第一回转盘210上，且第一传感器120和第二传感器130间隔设置，第一传感器120距第一回转盘210的转动中心的距离，与第二传感器130距第一回转盘210的转动中心的距离相等，感应件140用于对应第一传感器120和第二传感器130设置于第二回转盘220上，且感应件140距第二回转盘220的转动中心的距离，与第二传感器130距第一回转盘210的转动中心的距离相等，控制器110用于根据第一传感器120或第二传感器130感应到感应件140时，控制挖掘机的回转支承停止转动。

其中，第一传感器120和第二传感器130分别与第一回转盘210的转动中心连接的连线间的夹角(即第一传感器120和第二传感器130之间的间隔距离)，可以根据对上车系统(回转支承)转动角度实际所需的限制大小进行设置，此处不做具体限制。

需要说明的是，控制器110可以是单独设置的组件或器件，也可以是挖掘机中控系统的控制器110，此处不做具体限制。

并且，控制器110可以通过对回转支承的动力机构(回转油泵、电动机等)进行控制，也可以通过其他方式实现对回转支承的转动的控制，此处不做限制。

本发明实施例提供的限制挖掘机回转角度的装置，可以设置于挖掘机的回转支承上，回转支承可以包括相互平行且同轴转动连接的第一回转盘210和第二回转盘220。该装置可以包括控制器110、第一传感器120、第二传感器130以及感应件140。其中，控制器110分别与第一传感器120和第二传感器130信号连接。在实际应用中，第一传感器120和第二传感器130可以分别设置于回转支承的第一回转盘210上，且第一传感器120和第二传感器130间隔设置，第一传感器120距第一回转盘210的转动中心的距离，与第二传感器130距第一回转盘210的转动中心的距离相等。感应件140可以对应第一传感器120和第二传感器130设置于回转支承的第二回转盘220上，且感应件140距第二回转盘220的转动中心的距离，与第二传感器130距第一回转盘210的转动中心的距离相等。在使用中，可以根据实际需要限制回转支承转动的回转角度的大小(即上车系统回转角度的大小)，对第一传感器120和第二传感器130分别与第一回转盘210的转动中心连线之间的夹角，进行预设。当第一回转盘210和第二回转盘220相对转动以带动上车系统转动时，第一传感器120或第二传感器130之一会与设置于第二回转盘220上的感应件140逐渐靠近，从而当感应件140进入第一传感器120或第二传感器130的感应范围内时，相应的传感器会发送感应信号至控制器110，此时，控制器110能够根据接受到的感应信号控制回转支承停止转动，以限制回转支承继续转动。因此，通过该装置，能够使回转支承带动上车系统进行转动时，对回转支承转动的角度进行限制，使其仅能在第一传感器120和第二传感器130分别与第一回转盘210的转动中心连线之间的夹角(可以是上述两条连线形成的外角或内角)范围内转动，从而在一些具有障碍物的空间受限区域利用挖掘机作业时，避免因操作人员的操作失误，造成挖掘机上车系统的机械臂等结构与障碍物发生碰撞，避免挖掘机损伤及生产安全事故。

可选地，如图2所示，第一传感器120和第二传感器130分别位于第一回转盘210的周缘侧边上，感应件140位于第二回转盘220的周缘侧边上。

通过第一传感器120和第二传感器130分别位于第一回转盘210的周缘侧边上，感应件140位于第二回转盘220的周缘侧边上，能够使第一传感器120和第二传感器130更加容易感应到感应件140的位置，提高第一传感器120和第二传感器130分别对感应件140进行感应的灵敏度，使该装置对挖掘机的回转角度的限制更加准确，使控制器110控制回转支承停止转动的时机更加准确、及时，减少控制器110对回转支承的控制出现漏判或错判的几率，从而提高该限制挖掘机回转角度的装置的工作稳定性。并且，便于将第一传感器120和第二传感器130向回转支承上设置。

当然，在实际应用中，第一传感器120和第二传感器130还可以分别设置于第一回转盘210的外缘，相应地，感应件140设置于第二回转盘220的外缘。从而便于将该装置设置于回转支承上。

可选地，如图1所示，装置还包括分别与控制器110信号连接的第一电磁阀150和第二电磁阀160，第一电磁阀150用于设置于回转支承的左回转油路，第二电磁阀160用于设置于回转支承的右回转油路。

通过设置于控制器110信号连接的第一电磁阀150和第二电磁阀160，能够利用第一电磁阀150对回转支承的左回转油路进行通断的控制，以及利用第二电磁阀160对回转支承的右回转油路进行通断的控制，以实现控制器110对回转支承的转动进行控制。其中，左回转油路可以是左回转先导油路，右回转油路可以是右回转先导油路。

示例地，在实际应用时，可以在上车系统位于初始位置时，将第一传感器120和第二传感器130以及感应件140对应设置于回转支承上。结合图1和图3所示，若上车系统左转时，第一传感器120与感应件140逐渐靠近，则可以预设第一传感器120与第一电磁阀150相对应，以及第二传感器130与第二电磁阀160相对应的映射关系，从而使上车系统左转时，若第一传感器120感应到感应件140，则控制器110控制第一电磁阀150以阻断左回转油路，从而使回转支承停止转动(上车系统右转与此同理)。结合图1和图2所示，若上车系统右转时，第一传感器120与感应件140逐渐靠近，则可以预设第一传感器120与第二电磁阀160相对应，以及第二传感器130与第一电磁阀150相对应的映射关系，从而使上车系统右转时，若第一传感器120感应到感应件140，则控制器110控制第二电磁阀160以阻断右回转油路，从而使回转支承停止转动(上车系统左转与此同理)。

可选地，如图2和图3所示，在挖掘机初始状态下，感应件140在第一回转盘210上的正投影，位于第一传感器120和第二传感器130之间连线的中线上。

在挖掘机初始状态下，使感应件140在第一回转盘210上的正投影，位于第一传感器120和第二传感器130之间连接的中线上，能够使上车系统左转和右转能够转动的角度相等。使采用该装置的挖掘机使用更加方便。

可选地，装置还包括显示器，控制器110与显示器信号连接。

通过设置显示器，当控制器110接收到感应信号，对回转支承的转动进行控制时，控制器110还可以向显示器发送警示图像信息，以使显示器显示警示图像，以提醒操作人员上车系统回转角度已超出限制。示例地，警示图像可以包含文字信息，例如“超出安全回转范围，回转已停止”等，此处不做限制。其中，显示器可以是挖掘机驾驶室内的显示器，也可以是独立设置的显示器，此处不做限制。

可选地，第一传感器120和第二传感器130均为接触式传感器。

将第一传感器120和第二传感器130均设为接触式传感器，能够对其自身与感应件140之间的距离进行感应，当距离小于预设值(触发接触感应的预设距离)时，则发送感应信号至控制器110，从而实现对感应件140的感应。

当然，第一传感器120和第二传感器130还可以设置为其他装置，只要能够配合感应件140实现两者接近时发出感应信号即可，此处不做具体限制。相应地，感应件140可以根据第一传感器120和第二传感器130的设置而相应设置，例如，第一传感器120和第二传感器130均设为接触式传感器时，感应件140可以为金属片。

本发明实施例的另一方面，提供一种限制挖掘机回转角度的方法，该方法可以应用于上述任意一项的限制挖掘机的回转角度的装置。因此，对于该方法所涉及的装置，以及具体实施方式和有益效果可以参考上述实施例，此处不再赘述。

如图4所示，该限制挖掘机回转角度的方法可以包括：

S11：控制器接收第一传感器或第二传感器感应到感应件时发送的感应信号。

S12：控制器响应于感应信号控制回转支承停止转动。

上述的限制挖掘机回转角度的装置采用该方法，能够对挖掘机回转角度进行限制，使挖掘机上车系统转动过程中超出回转角度限制时，能够自动停止转动，从而避免因操作失误导致的挖掘机损伤及生产安全事故。

可选地，装置包括分别与控制器信号连接的第一电磁阀和第二电磁阀时，控制器响应于感应信号控制回转支承停止转动，可以包括：

控制器接收感应信号，根据第一电磁阀和第二电磁阀分别与第一传感器和第二传感器之间对应的预设映射关系，控制第一电磁阀和/或第二电磁阀封闭。

其中，第一电磁阀和第二电磁阀到第一传感器和第二传感器之间的预设映射关系，可以根据实际情况进行设置。

例如，在实际应用时，可以在上车系统位于初始位置时，将第一传感器和第二传感器以及感应件对应设置与回转支承上。若上车系统左转时，第一传感器与感应件逐渐靠近，则可以将预设映射关系设置为第一传感器与第一电磁阀相对应，以及第二传感器与第二电磁阀相对应的映射关系，从而使上车系统左转时，若第一传感器感应到感应件，则控制器控制第一电磁阀以阻断左回转油路，从而使回转支承停止转动(上车系统右转与此同理)。若上车系统右转时，第一传感器与感应件逐渐靠近，则可以将预设映射关系设置为第一传感器与第二电磁阀相对应，以及第二传感器与第一电磁阀相对应的映射关系，从而使上车系统右转时，若第一传感器感应到感应件，则控制器控制第二电磁阀以阻断右回转油路，从而使回转支承停止转动(上车系统左转与此同理)。当然，也可以将预设映射关系设置为第一传感器与第一电磁阀和第二电磁阀均对应，第二传感器与第一电磁阀和第二电磁阀均对应，从而使上车系统无论左转还是右转，只要控制器接收到感应信号则同时控制第一电磁阀和第二电磁阀以对左右回转油路同时阻断，实现回转支承停止转动。

上述方法实施例中的相关步骤的实施方式及其有益效果，还可以参见前述限制挖掘机回转角度的装置中的相关描述，此处不再一一赘述。

本发明实施例的又一方面，提供一种回转支承，包括：上述任意一项的限制挖掘机回转角度的装置。其应用与挖掘机中，能够对挖掘机回转角度进行限制，使挖掘机上车系统转动过程中超出回转角度限制时，能够自动停止转动，从而避免因操作失误导致的挖掘机损伤及生产安全事故。

本发明实施例的又一方面，提供一种挖掘机，包括：上述任意一项的限制挖掘机回转角度的装置。能够对挖掘机回转角度进行限制，使挖掘机上车系统转动过程中超出回转角度限制时，能够自动停止转动，从而避免因操作失误导致的挖掘机损伤及生产安全事故。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种限制挖掘机回转角度的装置，设置于挖掘机的回转支承上，所述回转支承包括相互平行且同轴转动连接的第一回转盘和第二回转盘，其特征在于，包括：控制器、第一传感器、第二传感器以及感应件；所述控制器分别与所述第一传感器和所述第二传感器信号连接，所述第一传感器和所述第二传感器分别用于设置于所述第一回转盘上，且所述第一传感器和所述第二传感器间隔设置，所述第一传感器距所述第一回转盘的转动中心的距离，与所述第二传感器距所述第一回转盘的转动中心的距离相等，所述感应件用于对应所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述第二回转盘上，且所述感应件距所述第二回转盘的转动中心的距离，与所述第二传感器距所述第一回转盘的转动中心的距离相等，所述控制器用于根据所述第一传感器或所述第二传感器感应到所述感应件时，控制所述挖掘机的回转支承停止转动。

2.如权利要求1所述的限制挖掘机回转角度的装置，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述第一回转盘的周缘侧边上，所述感应件位于所述第二回转盘的周缘侧边上。

3.如权利要求1所述的限制挖掘机回转角度的装置，其特征在于，所述装置还包括分别与所述控制器信号连接的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀用于设置于所述回转支承的左回转油路，所述第二电磁阀用于设置于所述回转支承的右回转油路。

4.如权利要求1所述的限制挖掘机回转角度的装置，其特征在于，在挖掘机初始状态下，所述感应件在所述第一回转盘上的正投影，位于所述第一传感器和所述第二传感器之间连线的中线上。

5.如权利要求1所述的限制挖掘机回转角度的装置，其特征在于，所述装置还包括显示器，所述控制器与所述显示器信号连接。

6.如权利要求1至5任一项所述的限制挖掘机回转角度的装置，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器均为接触式传感器。

7.如权利要求1至5任一项所述的限制挖掘机回转角度的装置，其特征在于，所述感应件为金属片。

8.一种限制挖掘机回转角度的方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的限制挖掘机回转角度的装置，所述方法包括：

控制器接收第一传感器或第二传感器感应到感应件时发送的感应信号；

控制器响应于所述感应信号控制回转支承停止转动。

9.如权利要求8所述的限制挖掘机回转角度的方法，其特征在于，所述装置包括分别与所述控制器信号连接的第一电磁阀和第二电磁阀时，所述控制器响应于所述感应信号控制回转支承停止转动，包括：

控制器接收所述感应信号，根据所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别与所述第一传感器和所述第二传感器之间对应的预设映射关系，控制所述第一电磁阀和/或所述第二电磁阀封闭。

10.一种挖掘机，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的限制挖掘机回转角度的装置。

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