CN203766873U - 一种起重机后桥转向自锁控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种起重机后桥转向自锁控制系统，包括：车速传感器，用于测量起重机整车的车速，将车速发送给车速控制器；车速控制器，用于判断车速超过车速阈值时，输出开关量信号控制超速锁死继电器断开后桥去锁通路，将锁死油缸锁死；同时油缸上的检测开关检测到锁死油缸锁死，输出检测信号控制后桥锁死检测继电器动作，以使后桥转向开关所在的通路断开。将速度作为是否启动后桥转向的一个判别条件。速度超速时，禁止后桥转向。避免起重机在高速运行时，驾驶员使用后桥转向出现事故。将后桥去锁功能和后桥转向开关进行了关联，当后桥去锁通路断开后，后桥转向开关所在的通路被后桥锁死继电器断开。后桥去锁通路导通时，后桥转向开关才有效。

Description

一种起重机后桥转向自锁控制系统

技术领域

本实用新型涉及起重设备技术领域，特别涉及一种起重机后桥转向自锁控制系统。

背景技术

首先介绍本领域的几个专业术语：

后桥转向：运用液压助力方式使起重机后桥参与转向，配合前桥实现小转弯、蟹行等特殊方式。

速度控制器：以车速信号作为输入，并对车速信号进行计算、分析、处理，可设定在某一速度值时输出常开和常闭信号，可满足车辆关于某一预设值输出开关量信号的要求。

超速自动锁死：在后桥转向过程中，如果起重机超速，则自动切断后桥去锁电磁阀电源，同时自动检测车轮转向方向，进行分析判断；如果车轮向左，则使右转电磁阀得电，使车轮向右转直到回到中位，锁死销动作使锁死油缸锁死；反之，则使左转电磁阀得电，使车轮左转直到回到中位，锁死销动作使锁死油缸锁死。

后桥非锁死状态：包括后桥去锁状态和后桥预锁死（即去锁开关断开）直至后桥锁死的状态。

起重机作为一种道路行驶与场地作业兼备的特种车辆，必须符合国家机关的道路安全标准要求，同时还需要满足作业的要求。由于起重机自重重量一般在数十吨到几百吨，而且外形较大，因此，无论是高速行驶还是场地作业，转向系统的安全、可靠性都至关重要。

随着技术的发展，起重机后桥转向功能可以实现小转弯、蟹行等特殊工况，大大提升了起重机的作业范围。

为了保证后桥转向的安全性，一般需要控制车速，即在一定速度下才允许使用后桥转向功能。

在PLC控制器控制的起重机底盘电气系统中，可以将车速信号输入到控制器中，并通过编程实现对速度信号的处理，进而实现限速等逻辑控制。

在非PLC控制器控制的起重机底盘电气系统中，不能对速度信号进行处理，不能进行限速等操作。

由于成本以及其他因素限制，在很长一段时间内，非PLC控制方式的起重机还将长期存在。

下面结合附图介绍一种现有技术中对于非PLC控制器控制的起重机底盘电气系统中的后桥转向控制。

参见图1，该图为现有技术中的一种起重机的后桥转向控制示意图。

目前起重机一般采用安装转向锁死油缸方式来决定是否允许转向。

通过后桥锁死/去锁开关S46控制后桥去锁电磁阀Y8实现后桥解锁和锁死功能。

如果不允许后桥转向，则S46断开，Y8不得电，锁死油缸处于锁死状态；如允许后桥转向，则S46闭合，Y8得电，锁死油缸处于去锁状态。在锁死油缸处于去锁的前提下，操纵后桥转向开关S47实现后桥左转向和右转向。

但是，以上技术中存在以下缺点：

后桥转向逻辑要求只有在后桥去锁电磁阀得电的前提下，才能操作后桥转向开关S47，但是这一点图1中并不能做到，因为从图1中可以看出，Y8和S47之间并没有任何关系，即没有联动功能。

这样，后桥转向的随意性很强，且无法避免操作人员由于误操作而导致的安全风险。例如，在Y8不得电时，操作S47。

另外，车辆转向的安全性与其当前行驶速度有很大关系，高速、重载工况下后桥转向时容易导致车辆失稳，甚至发生重大事故，安全风险较大。因此，合理的车速范围是进行后桥转向操作的重要条件，而现有技术中并没有考虑车速对后桥转向的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种起重机后桥转向自锁控制系统，能够在起重机超速时，禁止后桥转向。并且只有在后桥去锁通路导通时，后桥转向开关才有效。这样可以避免驾驶员随意操作时，出现误操作带来的风险。

本实用新型实施例提供一种起重机后桥转向自锁控制系统，包括：车速传感器、超速锁死继电器、后桥锁死检测继电器、后桥转向开关和车速控制器；

所述车速传感器，用于测量起重机整车的车速，将车速发送给所述车速控制器；

所述车速控制器，用于判断所述车速超过车速阈值时，输出开关量信号控制超速锁死继电器断开后桥去锁通路，将锁死油缸锁死；同时油缸上的检测开关检测到锁死油缸锁死，输出检测信号控制后桥锁死检测继电器动作，以使后桥转向开关所在的通路断开。

优选地，还包括超速切换电磁阀许可继电器；

所述车速控制器输出开关量信号控制超速锁死继电器断开时，还用于输出开关量信号控制所述超速切换电磁阀许可继电器的线圈得电；

所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点闭合，使超速切换至右继电器或者超速切换至左继电器的线圈得电，使超速切换至右继电器或者超速切换至左继电器的常开触点闭合，后桥左转向电磁阀或后桥右转向电磁阀得电，后桥回到中位，锁止销锁死转向机构。

优选地，还包括：后桥去锁电磁阀、后桥锁死-后桥去锁开关；

所述后桥去锁电磁阀与所述超速锁死继电器以及所述后桥锁死-后桥去锁开关串联，所述超速锁死继电器为常闭继电器；

所述超速锁死继电器的线圈连接所述车速控制器的开关量输出端。

优选地，所述后桥锁死检测继电器、后桥转向开关和超速切换电磁阀许可继电器串联。

优选地，还包括蜂鸣器；

所述蜂鸣器和所述后桥锁死检测继电器串联；所述后桥锁死检测继电器的常闭触点闭合后，所述蜂鸣器报警。

优选地，所述超速切换至右继电器的常闭触点和所述后桥左转向电磁阀串联；所述超速切换至右继电器的常开触点和所述后桥右转向电磁阀串联；

所述超速切换至左继电器的常闭触点和后桥右转向电磁阀串联；所述超速切换至左继电器的常开触点和所述后桥左转向电磁阀串联；

所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点和所述超速切换至右继电器的线圈相串联，所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点和所述超速切换至左继电器的线圈相串联；

所述超速切换至右继电器的线圈连接所述超速切换至右继电器的静触点；

所述超速切换至左继电器的线圈连接所述超速切换至左继电器的静触点。

优选地，所述锁死油缸上的检测开关检测到锁死油缸锁死具体为：

所述锁死油缸上自带上下两个检测开关，所述两个检测开关通过检测活塞的位置判断锁止销是否锁死后桥转向机构。

优选地，所述车速控制器输出的开关量信号为24V电压信号。

优选地，所述车速传感器设置在变速箱上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型实施例提供的起重机后桥转向自锁控制系统在非PLC控制的起重机上，添加了速度传感器，将速度作为是否启动后桥转向的一个判别条件。当速度超过速度阈值时，禁止后桥转向。这样可以避免起重机在高速运行时，驾驶员使用后桥转向出现事故。并且，本实用新型提供的控制系统中，将后桥去锁功能和后桥转向开关进行了关联，当后桥去锁通路断开后，后桥转向开关所在的通路被后桥锁死继电器断开。这样保证了只有在后桥去锁通路导通时，后桥转向开关才有效。这样可以避免驾驶员随意操作时，出现误操作带来的风险。

附图说明

图1是现有技术中的一种起重机的后桥转向控制示意图；

图2是本实用新型提供的起重机后桥转向自锁控制系统实施例一示意图；

图3是本实用新型提供的起重机后桥转向自锁控制系统实施例二示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图2，该图为本实用新型提供的起重机后桥转向自锁控制系统实施例一示意图。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的起重机后桥转向自锁控制系统应用于非PLC控制的起重机上。现有技术中非PLC控制的起重机上没有速度控制器。

本实施例提供的起重机后桥转向自锁控制系统，包括：车速传感器S、超速锁死继电器K89、后桥锁死检测继电器K92、后桥转向开关S47和车速控制器A12；

所述车速传感器S，用于测量起重机整车的车速，将车速发送给所述车速控制器A12；

所述车速控制器A12，用于判断所述车速超过车速阈值时，输出开关量信号控制超速锁死继电器K89断开后桥去锁通路，将锁死油缸200锁死；同时锁死油缸200上的检测开关S11检测到锁死油缸200锁死，输出检测信号控制后桥锁死检测继电器K92动作，以使后桥转向开关S47所在的通路断开。

需要说明的是，所述车速阈值可以根据实际应用场景和起重机的参数来设置，例如可以设置车速阈值为10km/h。

当车速传感器S测量整车的车速超过设定的速度阈值时，则认为后桥转向超速。本实用新型实施例要实现的目的是当起重机超速时，禁止使用后桥转向。只有当车速满足要求时，才允许后桥转向。即后桥转向在低速下才可以使用，高速时禁止使用。

本实用新型实施例提供的起重机后桥转向自锁控制系统在非PLC控制的起重机上，添加了速度传感器，将速度作为是否启动后桥转向的一个判别条件。当速度超过速度阈值时，禁止后桥转向。这样可以避免起重机在高速运行时，驾驶员使用后桥转向出现事故。并且，本实用新型提供的控制系统中，将后桥去锁功能和后桥转向开关进行了关联，当后桥去锁通路断开后，后桥转向开关所在的通路被后桥锁死继电器断开。这样保证了只有在后桥去锁通路导通时，后桥转向开关才有效。这样可以避免驾驶员随意操作时，出现误操作带来的风险。

参见图3，该图为本实用新型提供的起重机后桥转向自锁控制系统实施例二示意图。

下面结合具体的控制逻辑图来详细介绍本实用新型的具体实现方式。

首先，介绍一下继电器的基本工作原理。继电器线圈的两端为85和86，继电器的静触点为30，常开触点是87，常闭触点是87a；当继电器的线圈不得电时，30和87a是接通的；当继电器的线圈得电时，30和87a是断开的，30和87接通。

通常所说的继电器动作，指的是继电器的线圈得电，常开触点闭合，常闭触点断开。

如图3所示的车速控制器A12的VSS管脚用于接收来自车速传感器S发送的车速信号。

需要说明的是，具体实现时，所述车速传感器S可以设置在变速箱上，用来获取整车的车速。

当车速控制器A12判断车速超过速度阈值时，将COM1的电压输送给CK1，CK1输出高电位，本实施例中CK1输出的高电位为24V电压。

本实施例提供的起重机后桥转向自锁控制系统，还包括超速切换电磁阀许可继电器K96；

所述车速控制器A12输出开关量信号（即高电位信号24V）控制超速锁死继电器K89断开时，还用于输出开关量信号控制所述超速切换电磁阀许可继电器K96的线圈得电；如图3所示，由于K89的线圈和K96的线圈均连接A12的CK1端，因此，CK1端输出的高电位信号同时使K89的线圈和K96的线圈得电。即K89线圈的86和85两端得电，K96线圈的86和85两端得电。

需要说明的是，本实用新型实施例设置K96的主要目的是为了使后桥锁死时，首先使后桥回到中位，在锁死油缸的作用下，锁止销锁死后桥转向机构。

下面结合图3具体介绍如何使锁死油缸回到中位。

所述超速切换至右继电器K94的常闭触点87a和所述后桥左转向电磁阀Y12b串联；所述超速切换至右继电器K94的常开触点87和所述后桥右转向电磁阀Y12a串联；

所述超速切换至左继电器K95的常闭触点87a和后桥右转向电磁阀Y12a串联；所述超速切换至左继电器K95的常开触点87和所述后桥左转向电磁阀Y12b串联；

所述超速切换电磁阀许可继电器K96的常开触点87和所述超速切换至右继电器K94的线圈相串联，所述超速切换电磁阀许可继电器K96的常开触点87和所述超速切换至左继电器K95的线圈相串联；

所述超速切换至右继电器K94的线圈连接所述超速切换至右继电器K94的静触点30；

所述超速切换至左继电器K95的线圈连接所述超速切换至左继电器K95的静触点30。

所述超速切换电磁阀许可继电器K96的常开触点87闭合（即87与30导通），使超速切换至右继电器K94或者超速切换至左继电器K95的线圈得电，使超速切换至右继电器K94或者超速切换至左继电器K95的常开触点87闭合，后桥左转向电磁阀Y12b或后桥右转向电磁阀Y12a得电，后桥回到中位，锁止销锁死后桥转向机构。

例如，当后桥正处于右转向时，即S47的3和7相通，后桥右转向电磁阀Y12a得电，当超速后，K96继电器动作接通超速切换至左继电器K95的线圈，K95的常开触点87闭合，接通后桥左转向电磁阀Y12b，此时后桥左转，回转至中位时，锁止销锁死后桥转向机构，后桥锁死检测开关检测到锁死时，K92继电器触点断开后桥转向通路。

本实施例提供的自锁控制系统，还包括：后桥去锁电磁阀Y8、后桥锁死-后桥去锁开关S46；

所述后桥去锁电磁阀Y8与所述超速锁死继电器K89以及所述后桥锁死-后桥去锁开关S46串联，所述超速锁死继电器K89为常闭继电器，即在线圈不得电时，常闭触点闭合，常闭触点串联与Y8和S46串联；

所述超速锁死继电器K89的线圈连接所述车速控制器A12的开关量输出端CK1。

所述后桥锁死检测继电器K92、后桥转向开关S47和超速切换电磁阀许可继电器K96串联。

后桥转向开关S47中，1和3导通，对应的是后桥左转向；3和7导通，对应的是后桥右转向。

另外，起重机是否处于后桥锁死的状态是需要提供给驾驶员的一个重要参数，因此，本实用新型实施例提供的控制系统还设置了用于后桥非锁死声音报警的蜂鸣器H4。

所述蜂鸣器H4和所述后桥锁死检测继电器K92串联；所述后桥锁死检测继电器K92的常闭触点闭合后，所述蜂鸣器H4报警。

在后桥锁死的情况下，K92继电器动作断开线路，H4不报警；在后桥非锁死情况下，K92继电器不动作，常闭触点87a连通线路，H4报警。此设计可有效提醒驾驶员目前车辆状态。有效的降低误操作带来的安全问题。

所述油缸上的检测开关检测到锁死油缸锁死具体为：

所述油缸上自带上下两个检测开关，所述两个检测开关通过检测活塞的位置判断锁止销是否锁死。

本实用新型以上实施例提供的控制系统，在起重机不超速的情况下，使用后桥转向功能，K89和K96均未动作，由于K96未动作，进而K94和K95未动作，其常闭触点类似导线，常开触点断开线路。

操作过程具体如下：先按下S46使Y8得电，实现去锁，检测开关检测到后桥非锁死状态，K92继电器常闭触点连通后桥转向通路，此时可通过操纵S47实现后桥左转向和右转向。

由此可见，本实用新型相对于相比图1的现有技术增加了在后桥非锁死的条件下才允许操纵S47控制左转向和右转向的功能。这样可以避免驾驶员随意误操作带来的风险。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，包括：车速传感器、超速锁死继电器、后桥锁死检测继电器、后桥转向开关和车速控制器； 

所述车速传感器连接所述车速控制器； 

所述车速控制器连接所述超速锁死继电器； 

所述超速锁死继电器连接后桥去锁通路； 

所述后桥去锁通路连接锁死油缸； 

所述锁死油缸上设有检测开关； 

所述检测开关连接后桥锁死检测继电器； 

所述后桥锁死检测继电器连接所述后桥转向开关； 

所述车速传感器，用于测量起重机整车的车速，将车速发送给所述车速控制器；所述车速控制器，用于判断所述车速超过车速阈值时，输出开关量信号控制超速锁死继电器断开后桥去锁通路，将锁死油缸锁死；同时油缸上的检测开关检测到锁死油缸锁死，输出检测信号控制后桥锁死检测继电器动作，以使后桥转向开关所在的通路断开。 

2.根据权利要求1所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，还包括超速切换电磁阀许可继电器； 

所述车速控制器还连接所述超速切换电磁阀许可继电器；所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点连接超速切换至右继电器或超速切换至左继电器的线圈； 

所述超速切换至右继电器或超速切换至左继电器的线圈连接所述超速切换至右继电器或超速切换至左继电器的常开触点；所述超速切换至右继电器或超速切换至左继电器的常开触点连接后桥左转向电磁阀或后桥右转向电磁阀； 

所述车速控制器输出开关量信号控制超速锁死继电器断开时，还用于输出开关量信号控制所述超速切换电磁阀许可继电器的线圈得电；所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点闭合，使超速切换至右继电器或者超速切换至左继电器的线圈得电，使超速切换至右继电器或者超速切换至左继电器的常开触点闭合，后桥左转向电磁阀或后桥右转向电磁阀得电，后桥回到中位，锁止销锁死转向机构。 

3.根据权利要求2所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于， 还包括：后桥去锁电磁阀、后桥锁死-后桥去锁开关； 

所述后桥去锁电磁阀与所述超速锁死继电器以及所述后桥锁死-后桥去锁开关串联，所述超速锁死继电器为常闭继电器； 

所述超速锁死继电器的线圈连接所述车速控制器的开关量输出端。 

4.根据权利要求2所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，所述后桥锁死检测继电器、后桥转向开关和超速切换电磁阀许可继电器串联。 

5.根据权利要求2所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，还包括蜂鸣器； 

所述蜂鸣器和所述后桥锁死检测继电器串联；所述后桥锁死检测继电器的常闭触点闭合后，所述蜂鸣器报警。 

6.根据权利要求2所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，所述超速切换至右继电器的常闭触点和所述后桥左转向电磁阀串联；所述超速切换至右继电器的常开触点和所述后桥右转向电磁阀串联； 

所述超速切换至左继电器的常闭触点和后桥右转向电磁阀串联；所述超速切换至左继电器的常开触点和所述后桥左转向电磁阀串联； 

所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点和所述超速切换至右继电器的线圈相串联，所述超速切换电磁阀许可继电器的常开触点和所述超速切换至左继电器的线圈相串联； 

所述超速切换至右继电器的线圈连接所述超速切换至右继电器的静触点； 

所述超速切换至左继电器的线圈连接所述超速切换至左继电器的静触点。 

7.根据权利要求1所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，所述锁死油缸上的检测开关检测到锁死油缸锁死具体为： 

所述锁死油缸上自带上下两个检测开关，所述两个检测开关通过检测活塞的位置判断锁止销是否锁死后桥转向机构。 

8.根据权利要求1所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，所述车速控制器输出的开关量信号为24V电压信号。 

9.根据权利要求1所述的起重机后桥转向自锁控制系统，其特征在于，所述车速传感器设置在变速箱上。