实用新型内容
针对上述缺陷,本实用新型解决的技术问题在于,提供一种结构简单、成本较低的起重机转向灯控制装置,它在没有拨动转向开关手柄或转向开关手柄工作失效时,可保证转向灯组自动工作。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的起重机转向灯控制装置,包括控制左转向灯组与右转向灯组闪亮的转向开关手柄,还包括:一左位置传感器、一右位置传感器,分别安装在转向垂臂固定座上,用于输出转向垂臂与所述转向垂臂固定座相对位置的检测信号;一并联在所述转向开关手柄的输入接点与左输出接点之间的左开关电路、一并联在所述开关手柄的输入接点与右输出接点之间的右开关电路,当所述左位置传感器或右位置传感器输出表征所述转向垂臂与所述转向垂臂固定座相对位置在特定范围的检测信号时,所述左开关电路、右开关电路相应导通。
优选地,还包括一左控制继电器、一右控制继电器;所述左开关电路为左控制继电器的输出回路,所述左控制继电器的输入回路与所述左位置传感器的输出回路串联;所述右开关电路为右控制继电器的输出回路,所述右控制继电器的输入回路与所述右位置传感器的输出回路串联。
优选地,所述左开关电路为所述左位置传感器的输出回路;所述右开关电路为所述右位置传感器的输出回路。
优选地,所述左位置传感器安装在所述转向垂臂固定座上的左安装区,该左安装区为所述转向垂臂固定座与所述转向垂臂摆动扇面范围相重合部分的左半区;所述右位置传感器安装在所述转向垂臂固定座上的右安装区,该右安装区为所述转向垂臂固定座与所述转向垂臂摆动扇面范围相重合部分的右半区。
优选地,所述左安装区为所述转向垂臂上左安装起点与左安装终点连线附近的区域,该左安装起点为所述转向垂臂左缘距上端约1/4处在左极限转向位置时在所述转向垂臂固定座上的投影,该左安装终点为所述转向垂臂右缘距上端约1/2处在左极限转向位置时在所述转向垂臂固定座上的投影;所述右安装区为所述转向垂臂上右安装起点与右安装终点连线附近的区域,该右安装起点为所述转向垂臂右缘距上端约1/4处在右极限转向位置时在所述转向垂臂固定座上的投影,该右安装终点为所述转向垂臂左缘距上端约1/2处在右极限转向位置时在所述转向垂臂固定座上的投影。
优选地,所述转向垂臂固定座上安装有一个支架;所述支架上加工有腰型装配孔,用于动态调整所述左位置传感器、右位置传感器的安装位置。
优选地,所述左位置传感器、右位置传感器为电感式接近开关。
优选地,所述左位置传感器、右位置传感器为磁感式接近开关。
优选地,所述左位置传感器、右位置传感器为机械式接近开关。
与现有技术相比,本实用新型提供的起重机转向灯控制装置,在原有电路基础上,在转向开关手柄的输入接点与左、右输出接点之间分别并联一左开关电路、右开关电路。还在转向垂臂固定座上安装左位置传感器、右位置传感器,用于检测转向垂臂与转向垂臂固定座的相对位置。当转向垂臂与转向垂臂固定座的相对位置在特定范围时,相应的位置传感器输出开关量,控制相应开关电路导通。具体是:转动转向盘时,通过转向管柱、转向直拉杆等有关机构带动转向垂臂摆动,当转向垂臂与位置传感器的相对距离缩小到一定范围时,位置传感器输出开关量,相应开关电路导通;电流通过转向开关手柄的输入接点与相应输出接点流向转向灯组,从而使得转向灯组闪亮。可见,在转向开关手柄的输入接点与左、右输出接点之间中并联开关电路,当没有拨动转向开关手柄或转向开关手柄工作失效时,仍可保证转向灯组自动工作,从而实现对转向灯组的自动控制,提高起重机转向灯系统的主动安全技术。
本实用新型中,各开关电路的输出端与转向开关手柄的输入接点和对应的输出接点连接,即,开关电路与转向开关手柄采取并联的连接方式。因此,在正常拨动转向杆手柄且转向杆手柄工作正常情况,只要开关电路或转向开关手柄中至少有一路导通,就可使相应的转向灯组接通电源而闪亮。也就是说,本实用新型装置不会影响转向灯组的正常工作,其相当于一个冗余装置,可起到双重保护作用。
本实用新型的一优选方案是,左、右开关电路分别为左、右控制继电器的输出回路,左、右控制继电器的输入回路与位置传感器的输出回路串联。当位置传感器输出开关信号时,触发相应控制继电器工作,使控制继电器的输出回路导通,控制转向灯组闪亮。在没有拨动转向开关手柄或转向开关手柄工作失效情况下,左转向时:向左拨动转向盘,带动转向管柱,通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂向左(前)摆动,到达特定位置时,左位置传感器触发其电路输出开关量,接通左控制继电器线圈输出回路,电流通过熔断器、闪光继电器、左控制继电器输出回路流到左转向灯组,实现左转向灯组闪亮;右转向时,向右拨动转向盘,带动转向管柱,通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂向右(后)摆动,到达特定位置时,右位置传感器触发其电路输出开关量,接通右控制继电器线圈输出回路,电流通过熔断器、闪光继电器、右控制继电器输出回路流到右转向灯组,实现右转向灯组闪亮。本优选技术方案中,在原电路基础上增加两个位置传感器和两个控制继电器,在没有拨动转向开关手柄或转向开关手柄工作失效时,仍可保证转向灯组自动工作,从而实现对转向灯组的自动控制。
本实用新型装置电路结构简单,成本较低,安装维护方便,且不会影响起重机的正常工作。
具体实施方式
本实用新型在起重机现有转向灯系统电路的基础上增加了两个开关电路,为了便于阐述本实用新型的结构及原理,下面先对起重机原转向灯系统电路进行分析:
请参考图1,该图为起重机现有转向灯系统的电路图。电路由熔断器FU1、闪光继电器J1、危险报警开关K1、转向开关手柄K2、左转向灯组L1、右转向灯组L2等元件组成。其中,闪光继电器J1的输入接点P1通过熔断器FU1连接电源正极,闪光继电器J1的第一输出接点P2连接电源负极,第二输出接点P3同时与危险报警开关K1的输入接点、转向开关手柄K2的输入接点连接;危险报警开关K1为一联动开关,其两个输出接点分别与转向开关手柄K2的左输出接点P4、右输出接点P5连接后,通过左转向灯组L1、右转向灯组L2连接电源负极。所述左转向灯组L1、右转向灯组L2各由一个指示灯、一个侧向灯和两个转向灯并联而成。
参见图1,该电路中设有熔断器FU1,其作用是进行过载保护。闪光继电器J1的输入接点P1通过熔断器FU1连接电源正极,第一输出接点P2连接电源负极,第二输出接点P3同时与危险报警开关K1的输入接点、转向开关手柄K2的输入接点连接。在闪光继电器J1闭合期间,电源经由熔断器FU1、闪光继电器J1的输出接点P2构成回路,此时,左转向灯组L1、右转向灯组L2支路均被短路,故左转向灯组L1、右转向灯组L2熄灭。在闪光继电器J1断开期间,左转向灯组L1、右转向灯组L2由转向开关手柄K2正常控制。由于闪光继电器J1不断闭合、断开,在正常进行左转向或右转向时,将转向开关手柄K2拨向相应输出接点,控制左转向灯组L1、右转向灯组L2地闪亮。
参见图1,由于危险报警开关K1与转向开关手柄K2相并联,当闭合危险报警开关K1时,左转向灯组L1经由闪光继电器J1、熔断器FU1接通电源而闪亮;同样地,右转向灯组L2也经由闪光继电器J1、熔断器FU1接通电源而闪亮。因此,在车辆停车或发生故障等情况下,按下危险报警开关K1,左转向灯组L1、右转向灯组L2同时闪亮。
由此可见,正常行驶时手动控制车辆转向灯,应同时满足两个条件:一是危险报警开关K1处于断开状态;二是将转向开关手柄K2拨动到相应的转向位置。满足前一条件情况下,在左转向时,将转向开关手柄K2置于左输出接点P4,此时,左转向灯组L1经由闪光继电器J1、熔断器FU1接通电源而闪亮,而右转向灯组L2被开路而熄灭;相反,在右转向时,将转向开关手柄K2置于右输出接点P5,此时,右转向灯组L2经由闪光继电器J1、熔断器FU1接通电源而闪亮,而左转向灯组L1被开路而熄灭。转向时,若不拨动转向开关手柄K2到相应位置,左转向灯组L1、右转向灯组L2均被开路而熄灭,因无转向提示,存在碰撞、追尾等潜在危险,这正是本实用新型所要解决的问题。
参见图2,该图是本实用新型的电路框图。在原电路11中增加了一左开关电路12、右开关电路13,其中,原电路11的结构请参见图1,其工作原理如前述。左开关电路12的输出端分别与转向开关手柄K2的输入接点及左输出接点P4连接,在左开关电路12中,包括一左位置传感器K3,可检测转向垂臂与转向垂臂固定座相对位置,并输出控制左开关电路12导通的开关量。右开关电路13的输出端分别与转向开关手柄K2的输入接点及右输出接点P5连接,在右开关电路13中,包括一右位置传感器K4,可检测转向垂臂与转向垂臂固定座相对位置,并输出控制右开关电路13导通的开关量。左转向时,左位置传感器K3输出开关量,开关电路12导通;电流通过转向开关手柄K2的输入接点与左输出接点P4流向转向灯组L1,从而使得转向灯组L1闪亮。右转向时,右位置传感器K4输出开关量,开关电路13导通;电流通过转向开关手柄K2的输入接点与右输出接点P5流向转向灯组L2,从而使得转向灯组L2闪亮。
上述左位置传感器K3、右位置传感器K4,,又称接近开关,可采用电感式接近开关、磁感式接近开关、机械式接近开关等多种类型。接近开关类型的选择,以保证接近开关的灵敏度为准;其引线数量,根据左开关电路12、右开关电路13中的辅助电路结构灵活进行选取。
本实用新型的两个位置传感器,优选采用电感式传感器,其又称为电感式接近开光,属于有开关量输出的位置传感器,目前应用十分广泛。其特点是,无接触和无磨损;高开关频率和开关精度;此外,还可抗震荡、防灰尘、防潮湿。其工作原理是,由LC高频振荡器与放大电路组成,利用金属体在接近能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路参数发生改变。当振荡器振幅下降到某一振幅时,后极放大电路处理并转成开关信号,即产生一个开关量输出,从而触发所控制元件电路动作。
另外,实现本实用新型的目的,应使左位置传感器K3、右位置传感器K4适时地输出开关量。换言之,左位置传感器K3、右位置传感器K4应安装在合适的位置,在转动转向盘时,适时地输出开关信号,保证左开关电路12、右开关电路13可靠工作。
参见图3,该图为图2中位置传感器安装位置示意图。转向垂臂1安装在转向垂臂固定座(图未示)上:向左转动转向盘,转向机工作,带动转向管柱,通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂1向左(前)摆动;向右转动转向盘,转向机工作,带动转向管柱,通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂1向右(后)摆动。转向垂臂1的摆动方向、幅度与转向盘转动的方向、幅度相对应,也就是说,转向垂臂1与转向垂臂固定座的相对位置,反映了转向盘的运动状况。可见,检测转向垂臂1与转向垂臂固定座的相对位置信号,相当于检测转向盘的转动信号。因此,将位置传感器安装在转向垂臂固定座上的特定安装区域,保证位置传感器可靠检测出转向垂臂1的位置信号并适时输出开关量,也便于其安装维护。
如图3所示,起重机转向盘从中位打到左极限转向位置时,转向垂臂1向左(前)摆动θ(如32度)。同样地,转向盘从中位打到右极限转向位置时,转向垂臂1向右(后)摆动θ(如32度)。因此,为保证可靠地检测到转向垂臂1的位置信号,位置传感器应安装在转向垂臂固定座与转向垂臂1摆动扇面的重合部分的区域内。其中,左位置传感器K3安装在转向垂臂固定座与转向垂臂1摆动扇面范围相重合部分的左半区,称为左安装区;右位置传感器K4安装在转向垂臂固定座与转向垂臂1摆动扇面范围相重合部分的右半区,称为右安装区。
如图3所示,优选地,所述左安装区为A、B两点连线附近的区域,所述A点称为左安装起点,为左极限转向位置时转向垂臂1左缘距上端约1/4处在转向垂臂固定座上的投影,所述B点称为左安装终点,为左极限转向位置时转向垂臂1右缘距上端约1/2处在转向垂臂固定座上的投影。优选地,所述右安装区为C、D两点连线附近的区域,所述C点称为右安装起点,为右极限转向位置时转向垂臂1右缘距上端约1/4处在转向垂臂固定座上的投影,所述D点称为右安装终点,为右极限转向位置时转向垂臂1左缘距上端约1/2处在转向垂臂固定座上的投影。在该优选安装范围内,当转向垂臂1摆动时,位置传感器检测的信号幅度不会出现大的落差,因而便于用户调整其灵敏度及安装位置。优选地,在转向垂臂固定座上加工一个支架,有腰型装配孔,用于动态调整左位置传感器K3、右位置传感器K4的安装位置,以找到一个合适的灵敏度。
如图4所示,该图为本实用新型一实施例的电路图。左位置传感器K3、右位置传感器K4为三引线传感器,左开关电路12、右开关电路13分别为左控制继电器KA1,右控制继电器KA2的输出回路。如图4所示,左转向灯组L1开关电路中,左位置传感器K3的第一前极P6连接闪光继电器J1的输入接点P1,第二前极P7连接电源负极,后极P8与左控制继电器KA1的输入回路串联;左控制继电器KA1的输入回路还连接闪光继电器J1的输入接点P1,其输出回路则分别与转向开关手柄K2的输入接点及左输出接点P4并联。同样地,右转向灯组L2开关电路中,右位置传感器K4的第一前极P9连接闪光继电器J1的输入接点P1,第二前极P10连接电源负极,后极P11与右控制继电器KA2的输入回路串联;右控制继电器KA2输入回路还连接闪光继电器J1的输入接点P1,其输出回路则分别与转向开关手柄K2的输入接点及右输出接点P5并联。
该实施例中:左位置传感器K3、右位置传感器K4均为接近开关,用于输出左控制继电器KA1、右控制继电器KA2输入回路的开关量;所述左位置传感器K3、右位置传感器K4输出端为常开状态,当位置信号达到其工作敏感范围时,后极放大电路处理并转换成开关量,触发驱动被控制元件工作。所述左控制继电器KA1、右控制继电器KA2输出回路的线圈主触点为常开状态;当左位置传感器K3、右位置传感器K4输出开关量时,左控制继电器KA1、右控制继电器KA2输入回路得电,由于电磁效应,继电器线圈主触点闭合,从而使得其输出回路接通。
该实施例中,两个位置传感器均采用电感式传感器(如倍加福NBN8-18GM40-Z0接近开关),每个电感式传感器一根引出线接闪光继电器J1的输入接点P1,一根引出线接控制继电器线圈输入回路,一根线接电源负极;本实用新型装置启动后,电感式传感器内置振荡器在接通电源后开始振荡并且产生一个特定的电流,其振荡线圈产生的电磁场集中在电感式传感器的感应面;当转向垂臂与其感应面相距2~10mm时,转向垂臂将产生涡流,消耗振荡器能量,导致振荡电路的衰减。当振荡器振幅下降到某一振幅,其后极触发电路动作,并产生一个开关量输出,使相应的控制继电器输入回路得电,由此接通该控制继电器的输出回路,从而实现对转向灯组工作的控制。其具体工作过程如下:
参见图4,并请同时参见图3,向左转向时,向左转动转向盘,带动转向管柱,通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂1向左(前)摆动,遮住了左位置传感器K3感应体,触发其电路,接通左控制继电器KA1线圈输出回路,电流通过熔断器FU1、闪光继电器J1、左控制继电器KA1的主触点流到左转向灯组L1,实现左转向灯组L1闪亮;向右转向时,向右转动转向盘,带动转向管柱,通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂1向右摆动,遮住了右位置传感器K3感应体,触发其电路,接通右控制继电器KA2线圈输出回路,电流通过熔断器FU1、闪光继电器J1、右控制继电器KA2的主触点流到右转向灯组L2,实现右转向灯组L2闪亮。
车辆在正常行驶时,当左位置传感器K3、右位置传感器K4与被测对象相对距离较大,因位置信号较小,左位置传感器K3、右位置传感器K4均不输出开关量。因此,左控制继电器KA1、右控制继电器KA2的输入回路均不能得电,其线圈主触点不能闭合,其输出回路均处于开路状态。由于,左控制继电器KA1、右控制继电器KA2的输出回路分别与左转向灯组L1、右转向灯组L2串联,当控制继电器的输出回路开路时,左转向灯组L1、右转向灯组L2均不能闪亮。
左转向时,左位置传感器K3与被测对象相对距离逐渐缩小,当其位置信号进入其工作敏感范围时,其后极放大电路处理并转换输出开关量,触发驱动左控制继电器KA1工作。此时,左控制继电器KA1输入回路得电,由于电磁效应,继电器线圈主触点闭合,从而使得其输出回路接通。由此,电流通过熔断器FU1、闪光继电器J1、左控制继电器KA1的主触点流到左转向灯组L1,实现左转向灯组L1闪亮。
同理,右转向时,右位置传感器K4与被测对象相对距离逐渐缩小,当其位置信号进入其工作敏感范围时,其后极放大电路处理并转换输出开关量,触发驱动右控制继电器KA2工作。此时,右控制继电器KA2输入回路得电,由于电磁效应,继电器线圈主触点闭合,从而使得其输出回路接通。由此,电流通过熔断器FU1、闪光继电器J1、右控制继电器KA1的主触点流到右转向灯组L2,实现右转向灯组L2闪亮。
由此可见,在未拨动转向开光手柄K2或其工作实效的情况下,左转向或右转向时,左位置传感器K3、右位置传感器K4输出开关量,使左控制继电器KA1、右控制继电器KA2的输入回路得电,控制其输出回路相应地接通左转向灯组L1或右转向灯组L2,从而实现对转向灯的自动控制。
拨动转向开光手柄K2到相应位置,拨动转向开光手柄K2可正常控制左转向灯组L1或右转向灯组L2闪亮。如图4所示,左控制继电器KA1的输出回路与转向开关手柄K2的输入接点及输出接点P4相并联,当左控制继电器KA1与拨动转向开光手柄K2两者之一或同时起作用时,接通左转向灯组L1而使其闪亮。同理,右控制继电器KA2的输出回路与转向开关手柄K2的输入接点及输出接点P5相并联,当右控制继电器KA2与拨动转向开光手柄K2两者之一或同时起作用时,接通右转向灯组L2而使其闪亮。由此可见,在正常拨动转向开光手柄K2的情况下,本实用新型的装置并不会影响转向灯组的正常工作,其相当于一个冗余装置,可起到双重保护作用。
本实施例,在起重机现有转向灯系统电路中增加两个位置传感器和两个控制继电器,从而实现对转向灯组的自动控制,有效地提高起重机的安全性能。其结构简单,成本较低,安装维护方便,且不会影响起重机的正常工作。
参见图5,该图是本实用新型第二实施例的电路图。该实施例中,左位置传感器K3、右位置传感器K4为四引线传感器,其中,左开关电路12即左位置传感器K3的输出回路,右开关电路13即右位置传感器K4的输出回路。左位置传感器K3的两个输入端分别连接电源正极、负极,其两个输出端分别连接转向开关手柄K2的输入接点和左输出接点P4;同样地,右位置传感器K4的两个输入端分别连接电源正极、负极,其两个输出端分别连接转向开关手柄K2的输入接点和左输出接点P5。左转向时,左位置传感器K3输出开关量,其输出回路导通,电源通过熔断器FU1、闪光继电器J1、左位置传感器K3输出端流到左转向灯组L1,实现左转向灯组L1闪亮。向右转向时,右位置传感器K4输出开关量,其输出回路导通,电源通过熔断器FU1、闪光继电器J1、右位置传感器K4输出端流到左转向灯组L1,实现右转向灯组L1闪亮。
本实用新型中,左位置传感器K3、右位置传感器K4不限于以上类型、引线的传感器;左开关电路12、右开关电路13中的辅助电路也可作出多种设计,在此,不在赘述。另外,上述实施方式中,左位置传感器K3、右位置传感器K4的输出回路为常开状态,实际上,其也可为常闭状态。当其为常闭状态时,应相应地增加辅助电路,如串联非门等。
以上实施方式,优选地采用电感式接近开关非接触测量转向垂臂的摆动,可以避免接触损伤或接触疲劳破坏,其耐久性好,使用寿命长,稳定性好。当然,在特定的场合,考虑到价格等因素,也可采用磁感式开关或接近开关代替电感式接近开关,但是:采用磁感式接近开关,需要增加一个磁性检测体,测量没有电感式接近开关方便;采用机械式接近开关,其触点有疲劳损伤或机械碰撞损伤,故耐久性能稍差,使用寿命稍短。因此,需综合考虑性能、价格等各种因素,选用合适的位置传感器,保证其安全、可靠地工作。至于位置传感器的具体选型,可按照本领域技术人员的公知知识进行选取,在此不再赘述。
此外,位置传感器安装位置可以根据用户需求灵活进行调整:若追求转向灯自动亮灯速度,调高位置传感器的灵敏度;否则,降低其灵敏度,使转向灯自动亮灯时间较转向起始时间有一定的延迟。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。