CN113220066A - 一种多功能电控手柄及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能电控手柄及作业机械，涉及操作手柄领域，多功能电控手柄包括底座、操纵杆和手柄，所述操纵杆的第一端与所述底座连接，所述操纵杆的第二端设置有测量块，所述测量块远离所述操纵杆的一端设置有第一传感器；所述手柄可滑动地套设于所述操纵杆的第二端，所述手柄的内壁上设置有沿操纵杆的轴向延伸的滑槽，所述测量块与所述滑槽滑动配合。通过在操纵杆的第二端设置测量块，并在测量块上设置第一传感器，利用第一传感器测量手柄相对测量块的相对位置信息，拓展了电控手柄的功能，使得电控手柄可实现三个动作六个运动方向控制，实现了一个电控手柄具有多项功能，减少电控手柄占用的空间，提高驾驶室的舒适性。

Description

一种多功能电控手柄及作业机械

技术领域

本发明涉及操作手柄领域，尤其涉及一种多功能电控手柄及作业机械。

背景技术

目前市场常见挖掘机通过配置两只操作手柄进行挖掘机动作控制，两个操作手柄通常控制平台回转、动臂油缸伸缩、小臂油缸伸缩、铲斗油缸伸缩四个动作，8个运动方向。

操作手柄有电控，有液压；在实现操作手柄对动作运动控制过程中，使用单只液压手柄最少连接5根液压油管路，通过沿X轴、Y轴转动打开置于手柄中的液压阀，使相应动作管路中获得压力油，能实现挖掘机两个动作，四个运动方向功能。电控手柄在功能上和操作上与液压手柄类似，能实现挖掘机两个动作，四个运动方向功能。在应用过程中电控手柄较为灵活，可通过在手柄上增加传感器、开关等功能进而实现一些特定功能，比如快换、破碎锤等，而不会将四大动作移植其上。

目前市面上操作手柄存在以下缺点：

1)两手柄严重占据驾驶室有限空间，舒适性低；

2)手柄功能较为单一，只能实现两个动作四个运动方向；

3)传感器、开关只能实现特定功能，不能定义为动作；

发明内容

本发明提供一种多功能电控手柄及作业机械，用以解决现有的操作手柄存在占用空间大和功能单一的问题。

本发明提供一种多功能电控手柄，包括：

底座；

操纵杆，所述操纵杆的第一端与所述底座连接，所述操纵杆的第二端设置有测量块，所述测量块远离所述操纵杆的一端设置有第一传感器；

手柄，所述手柄可滑动地套设于所述操纵杆的第二端，所述手柄的内壁上设置有沿操纵杆的轴向延伸的滑槽，所述测量块与所述滑槽滑动配合。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，所述手柄的滑槽内设置有适于限定所述手柄移动范围的限位机构。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，所述限位机构包括第一限位块和第二限位块，所述第一限位块设置于与所述滑槽的一端，所述第二限位块设置于所述滑槽的另一端。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，还包括复位装置，所述复位装置包括至少一个弹性件，所述弹性件的一端与所述测量块连接，另一端与所述手柄连接。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，所述测量块上设置有至少一个第一安装机构，所述操纵杆上设置有至少一个与所述第一安装机构对应的第二安装机构，所述弹性件的一端与所述第一安装机构连接，另一端与所述第二安装机构连接。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，所述弹性件为弹簧或弹片。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，所述操纵杆的第二端设置有凹槽，所述测量块嵌入于所述凹槽内。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，所述第一传感器为位移传感器。

根据本发明提供的一种多功能电控手柄，还包括控制器，所述底座的内部设置有第二传感器和第三传感器，所述控制器分别与所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器电连接。

本发明还提供一种作业机械，包括车体和设置于所述车体上的驾驶室；还包括如上所述的多功能电控手柄，所述多功能电控手柄设置于所述驾驶室内。

本发明提供的多功能电控手柄通过在操纵杆的第二端设置测量块，并在测量块上设置第一传感器，利用第一传感器测量手柄相对测量块的相对位置信息，拓展了电控手柄的功能，使得电控手柄可实现三个动作六个运动方向控制，实现了一个电控手柄具有多项功能，减少电控手柄占用的空间，提高驾驶室的舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明提供的多功能电控手柄的结构示意图；

图2是本发明提供的手柄的侧视剖面结构示意图之一；

图3是本发明提供的手柄的侧视剖面结构示意图之二；

图4是本发明提供的操纵杆的结构示意图；

图5是本发明提供的图3中A处的局部放大结构示意图；

图6是本发明提供的控制器与三个传感器的连接关系示意图。

附图标记：

100、底座；200、操纵杆；201、测量块；203、凹槽；300、手柄；301、滑槽；302、第一限位块；303、第二限位块；304、第一安装机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。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。

下面结合图1至图6描述本发明的多功能电控手柄及作业机械。

图1示例了一种多功能电控手柄的结构示意图，图3示例了本发明提供的手柄的侧视剖面结构示意图之二，图5示例了本发明提供的图3中A处的局部放大结构示意图，如图1、图3和图5所示，多功能电控手柄包括底座100、操纵杆200和手柄300，操纵杆200的第一端与底座100连接，操纵杆200的第二端设置有测量块201，测量块201远离操纵杆200的一端设置有第一传感器。手柄300可滑动地套设于操纵杆200的第二端，手柄300的内壁上设置有沿操纵杆200的轴向延伸的滑槽301，测量块201与滑槽301滑动配合。

本发明提供的多功能电控手柄通过在操纵杆200的第二端设置测量块201，并在测量块201上设置第一传感器，利用第一传感器测量手柄300相对测量块201的相对位置信息，拓展了电控手柄300的功能，使得电控手柄300可实现三个动作六个运动方向控制，实现了一个电控手柄300具有多项控制功能，减少电控手柄300占用的空间，提高驾驶室的舒适性。

这里需要说明的是，底座100和操纵杆200均为现有的部件，通过在操纵杆200上增加第一传感器，并对手柄300进行改造，相较于重新设计电控手柄300，有效降低生产成本，便于大规模推广使用。第一传感器用于检测测量块201与手柄300的相对位置变化，当手柄300沿着操纵杆200的轴向移动时，测量块201偏离初始位置，第一传感器将测量块201与手柄300的相对位置信息转化为电信号。

根据本发明的实施例，手柄300的滑槽301内设置有适于限定手柄300移动范围的限位机构，设置限位机构可限定手柄300的最大移动范围，防止手柄300在使用过程中超出有效范围而导致弹性件或测量块201损坏。

根据本发明的实施例，图2示例了本发明提供的手柄的侧视剖面结构示意图之一，如图2所示，限位机构包括第一限位块302和第二限位块303，第一限位块302设置于与滑槽301的一端，第二限位块303设置于滑槽301的另一端。手柄300运动时沿着操纵杆200的轴向移动，手柄300向上移动过程中，当第二限位块303与测量块201抵接时，说明手柄300已向上移动至最大位移位置；手柄300向下移动过程中，当第一限位块302与测量块201抵接时，说明手柄300已向下移动至最大位移位置。

根据本发明的实施例，多功能电控手柄还包括复位装置，复位装置包括至少一个弹性件，弹性件的一端与测量块201连接，另一端与手柄300连接。复位装置用于为手柄300提供复位的弹力，同时为手柄300的移动提供阻尼，使得手柄300的移动更平稳，方便用户对手柄300进行操作。

根据本发明的实施例，如图2所示，测量块201上设置有至少一个第一安装机构304，操纵杆200上设置有至少一个与第一安装机构304对应的第二安装机构(未示出)，弹性件的一端与第一安装机构304连接，另一端与第二安装机构连接。

这里需要说明的是，弹性件的安装方式并不限定于上述方式，也可在操纵杆200的第二端的端部设置弹性件，弹性件远离操纵杆200的一端与手柄300可拆卸连接。

根据本发明的实施例，弹性件为弹簧或弹片，优选项为弹簧，因为弹簧相较于弹片具有更大的形变范围，可增大手柄300的移动范围。弹簧的两端通过挂钩分别与第一安装机构304、第二安装机构挂接连接。

根据本发明的实施例，图4示例了本发明提供的操纵杆的结构示意图，如图4所示，操纵杆200的第二端设置有凹槽203，测量块201嵌入于凹槽203内。

根据本发明的一个实施例，凹槽203内设置有螺纹，测量块201与凹槽203通过螺纹连接，螺纹连接可方便对损坏的测量块201进行快速更换。

根据本发明的实施例，第一传感器为位移传感器。

根据本发明的实施例，还包括控制器，底座100的内部设置有第二传感器和第三传感器，控制器分别与第一传感器、第二传感器、第三传感器电连接。

根据本发明的实施例，如图1至图6所示，多功能电控手柄包括底座100、操纵杆200、手柄300、复位装置和控制器，操纵杆200的第一端与底座100连接，操纵杆200的第二端设置有凹槽203，测量块201嵌入于凹槽203内。测量块201远离操纵杆200的一端设置有第一传感器，第一传感器为位移传感器。手柄300可滑动地套设于操纵杆200的第二端，手柄300的内壁上设置有沿操纵杆200的轴向延伸的滑槽301，测量块201与滑槽301滑动配合。底座100的内部设置有第二传感器和第三传感器，控制器分别与第一传感器、第二传感器、第三传感器电连接。

手柄300的滑槽301内设置有限位机构，限位机构包括第一限位块302和第二限位块303，第一限位块302设置于与滑槽301的一端，第二限位块303设置于滑槽301的另一端。

复位装置包括两个弹性件，弹性件为弹簧。手柄300上设置有两个第一安装机构304，其中，一个第一安装机构304位于滑槽301的一端，另一个第一安装机构304位于滑槽301的另一端。操纵杆200上设置有两个与第一安装机构304对应的第二安装机构，。弹性件的一端与第一安装机构304连接，另一端与第一安装机构304对应的第二安装机构连接。

多功能电控手柄的工作原理：

图6示例了本发明提供的控制器与三个传感器的连接关系示意图，如图6所示，本发明的多功能电控手柄可实现三个动作六个运动方向控制，操纵杆200安装在底座100上，操纵杆200可沿X、Y轴转动，底座100内部的第二传感器和第三传感器可检测操纵杆200沿X、Y轴转动，将相关信息转换为电信号发送至控制器。测量块201上的第一传感器可检测测量块201与手柄300相对位置变化信息，并将上述信息转换为电信号发送至控制器。由于传感器的类型较多，本发明采用三线制电压传感器，电源电压为5V，当然传感器的类型并不限定于此，也可采用其他类型的传感器。控制器自带120Ω通信电阻，可直接读取传感器的信号，控制器将读取数据处理后通过CAN通信传递。

本发明还提供一种作业机械，包括车体和设置于车体上的驾驶室；还包括上述任意一项实施例所述的多功能电控手柄，多功能电控手柄设置于驾驶室内。

根据本发明的实施例，作业机械为挖掘机、吊车或铲车，但是作业机械的类型并不限定于此，还可以为其他类型的作业设备。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多功能电控手柄，其特征在于，包括：

底座；

操纵杆，所述操纵杆的第一端与所述底座连接，所述操纵杆的第二端设置有测量块，所述测量块远离所述操纵杆的一端设置有第一传感器；

手柄，所述手柄可滑动地套设于所述操纵杆的第二端，所述手柄的内壁上设置有沿操纵杆的轴向延伸的滑槽，所述测量块与所述滑槽滑动配合。

2.根据权利要求1所述的多功能电控手柄，其特征在于，所述手柄的滑槽内设置有适于限定所述手柄移动范围的限位机构。

3.根据权利要求2所述的多功能电控手柄，其特征在于，所述限位机构包括第一限位块和第二限位块，所述第一限位块设置于与所述滑槽的一端，所述第二限位块设置于所述滑槽的另一端。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的多功能电控手柄，其特征在于，还包括复位装置，所述复位装置包括至少一个弹性件，所述弹性件的一端与所述测量块连接，另一端与所述手柄连接。

5.根据权利要求4所述的多功能电控手柄，其特征在于，所述测量块上设置有至少一个第一安装机构，所述操纵杆上设置有至少一个与所述第一安装机构对应的第二安装机构，所述弹性件的一端与所述第一安装机构连接，另一端与所述第二安装机构连接。

6.根据权利要求4所述的多功能电控手柄，其特征在于，所述弹性件为弹簧或弹片。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的多功能电控手柄，其特征在于，所述操纵杆的第二端设置有凹槽，所述测量块嵌入于所述凹槽内。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的多功能电控手柄，其特征在于，所述第一传感器为位移传感器。

9.根据权利要求8所述的多功能电控手柄，其特征在于，还包括控制器，所述底座的内部设置有第二传感器和第三传感器，所述控制器分别与所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器电连接。

10.一种作业机械，包括车体和设置于所述车体上的驾驶室；其特征在于，还包括权利要求1至9中任意一项所述的多功能电控手柄，所述多功能电控手柄设置于所述驾驶室内。

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