CN205296267U - 装载机操纵集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装载机操纵集成控制系统，属于工程机械控制系统领域。包括副手柄、变速控制器和变速操纵线束，变速操纵线束包括主手柄接口、变速箱控制器接口、副手柄接口、变速控制器接口和整机线束接口，变速控制器进行处理副手柄输出的挡位信号，并将信号输出给整机变速箱控制器。本实用新型在不改变原整机变速控制与操纵作业装置系统的前提下，通过新增加一套操纵集成控制系统，实现了变速箱档位与工作装置的集成控制。

Description

装载机操纵集成控制系统

技术领域

本实用新型属于一种工程机械轮式装载机上的工作装置操纵系统，具体地说，尤其涉及一种装载机操纵集成控制系统。

背景技术

变速控制系统作为装载机的核心部件，在国内多年来由于受技术状态及成本因素的影响，尽管已有多家公司意识到提升该技术的必要性，但是经过多年的研究，截止到目前都没有达到自己的设计要求。目前国内装载机配置的电控变速箱多以ZF箱为主，受成本及国内市场实际需求等因素，现在中低端产品仍以配置传统机械式行星变速箱系统为主，通过手动操作执行机构，打开变速阀中的油道，实现挡位切换。为改善机械变换挡带来的工作疲劳度及换挡冲击大等因素，一些主机厂在机械式行星变速箱上将机械式变速阀更换为电控变速阀，取消手动换挡的执行机构，换成电控换挡手柄和变速箱控制器，实现电控换挡的功能，在成本增加不大的基础上改进换挡操作机构，这在一定程度上缓解了操作者的疲劳度。但是，在动力性、冲击、寿命及舒适型等方面与定轴式换挡变速箱还存在一定的差距。随着科学技术水平的飞速发展和社会的进步,人们在对汽车性能要求越来越高的同时,对工程机械等重型车辆的要求也随之提高。因此，部分中端及高端产品已逐渐配置电控变速箱，但是在换挡及操作方式上与机械变速箱都是相同的，即左手操作挡位和方向盘，右手操作工作装置。下面以装载机铲装作业中一次铲装与卸料过程为一个循环，说明具体的操作过程：车辆以前进二挡行使至料堆，在行使过程中右手操作工作装置放低动臂、放平铲斗，至料堆前左手将变速挡位调整为前进一挡开始铲料，右手操作工作装置提升动臂，同时进行收斗装料。待铲斗装满后，左手将变速挡位调整为后退二挡，同时右手举升动臂，车辆向后驶，远离料堆后，左手再调整挡位至前进二挡并驶近装料车，到达装料车前，左手将变速挡位调至前进一挡，右手操作工作装置进行卸料，卸料后，左手将挡位挂到后退二挡，右手操作工作装置向后驶离料车。然后，左手再调整变速挡位至前进二挡驶近料堆进入下一个循环。在上述整个工作循环的时间通常不到30秒，期间左手需要改变车辆行使方向和速度挡位共8次，而且还要不停地转动方向盘，右手在铲装、卸料与行使过程不断地操作工作装置，看似简单的一个瞬间就能完成的过程，需要驾驶员眼、手、脚协调并用，左手操作方向盘，以及负责车辆行使方向、速度挡位的变换；右手进行工作装置的操作。因此操作过程对驾驶员的体力消耗很大。

通过调查分析装载机的作业工况，主要以铲掘作业和装载作业工况为主，其换挡主要在前进一挡、二挡和后退二挡之间进行，装载机转移场地时采用3挡或4挡。装载机属于重型机械，作业工况恶劣，操纵复杂，换挡过程频繁，在作业时，驾驶员既要操纵作业装置，又要根据动力性要求变换档位，工作强度大，尤其对于有些操作不太熟练的驾驶员，往往是手忙脚乱。针对目前变速操作与工作装置操作之间的分散控制带来的操纵疲劳度以及工作效率低的问题还没有较好的解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集变速操作、工作装置操作为一体的装载机变速操纵集成控制系统，以克服目前装载机变速控制系统挡位和工作装置两手抓、工作效率低、劳动强度大的缺陷。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：一种装载机操纵集成控制系统，包括副手柄、变速控制器和变速操纵线束，变速操纵线束包括主手柄接口、变速箱控制器接口、副手柄接口、变速控制器接口和整机线束接口，变速控制器进行处理副手柄输出的挡位信号，并将信号输出给整机变速箱控制器。

变速控制器内设有5V和24V控制系统，主手柄接口包括5V主手柄接口和24V主手柄接口，变速箱控制器接口包括5V变速箱控制器接口和24V变速箱控制器接口。

变速操纵线束还包括快换配置接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在不改变原整机变速控制与操纵作业装置系统的前提下，只是增加一套副手柄和变速控制器，就可以实现变速箱档位与工作装置的集成控制了，解决了现有的左手换挡，右手操纵作业装置，工作效率低，操作者劳动强度大的问题，提升了装载机的操控性及操作舒适性，同时，该系统兼容开关量与光电信号的接收与处理，满足5V与24V系统信号的输入与输出。

附图说明

图1是本实用新型工作的电路原理图；

图2是本实用新型中副手柄的结构示意图；

图3是图2的A向视图；

图4是本实用新型中变速控制器的结构示意图；

图5是本实用新型中变速操纵线束的结构示意图。

图中：1、副手柄控制部分；2、整机快换控制部分；3、变速箱控制器部分；4、变速控制器部分；5、主手柄控制部分；6、副手柄；7、C按钮；8、FNR开关；9、A按钮；10、B按钮；11、D按钮；12、E按钮；13、变速控制器；14、5V主手柄接口；15、24V主手柄接口；16、24V变速箱控制器接口；17、副手柄接口；18、变速控制器接口；19、整机线束接口；20、5V变速箱控制器接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为主手柄、副手柄6、变速控制器13及整机控制系统之间连接与控制关系。一种操纵集成控制系统，包括副手柄6、变速控制器13和变速操纵线束，变速操纵线束包括主手柄接口、变速箱控制器接口、副手柄接口17、变速控制器接口18和整机线束接口19，副手柄6装配在先导操纵阀上，变速操纵线束连接在副手柄6、变速控制器13与整机线束上，变速控制器13进行处理变速手柄输出的挡位信号，并将信号输出给整机变速箱控制器；如图4所示为变速控制器13结构图。

如图2、图3所示，副手柄6包括FNR开关8、A按钮9、B按钮10、D按钮11、E按钮12和C按钮7，A按钮9和B按钮10负责主手柄到副手柄的切换，D按钮11和E按钮12负责工作装置的快换进与出，FNR开关8负责变速箱前进、空挡、后退功能，C按钮7负责KD(强制降档)功能。

如图5所示，主手柄接口包括5V主手柄接口14和24V主手柄接口15，变速箱控制器接口包括5V变速箱控制器接口20和24V变速箱控制器接口16。另外，变速操纵线束还包括快换配置接口，整机没有此项配置时则不用连接。

5V与24V操纵集成系统的使用：变速操纵线束中除5V主手柄输入接口14、5V变速箱控制器接口20、24V主手柄输入口15和24V变速箱控制器接口16外，其它接口均为通用接口，装配时需进行连接。

当用于5V系统时，将5V主手柄接口14与整机主手柄相连，将5V变速箱控制器接口20与整机变速箱控制器相连；当用于24V系统时，将24V主手柄接口15与整机主手柄相连，将24V变速箱控制器接口16与整机变速箱控制器相连。变速控制器13将根据输入的主、副手柄信号分别启用内部5V和24V控制系统进行信号的接收与处理，并将信号输出给整机变速箱控制器。工作装置始终通过副手柄6进行操作的。

操纵集成系统的切换及使用：当整机方向盘左侧的主手柄处于空挡状态时，发动机启动，副手柄6上FNR开关8的位置状态不影响发动机的启动。

本实用新型的使用方法：发动机启动后主手柄处于整机变速系统的控制状态，控制变速箱的挡位。此时，如果操作者将主手柄和副手柄6中的FNR开关8均置于空挡位置，然后，先按下A按钮9(保持1秒)，松开A按钮9后，在间隔5S的时间内，再按下B按钮10(保持1秒)，则变速箱挡位由主手柄切换到了副手柄6的控制状态。切换到副手柄6控制后,系统默认为空挡状态,当副手柄6上的FNR开关8处于F(或R)位置时，则变速箱控制系统处于前进二挡(或后退二挡)的状态，此时，若按一下C按钮7,则变速箱挡位切换为前进一挡(或后退一挡)，再次按下C按钮7或改变FNR开关8的方向挡位时，KD功能取消,车辆恢复到KD之前的挡位状态，C按钮7起到KD(kickdown)的作用。车辆处于副手柄6控制状态时，若想切换回方向盘左侧的主手柄，只需将主手柄置于前进或后退挡位上，此时整机变速控制系统即切换到主手柄控制状态，副手柄6的位置将不再起作用。

Claims (3)

1.一种装载机操纵集成控制系统，其特征在于，包括副手柄(6)、变速控制器(13)和变速操纵线束，所述变速操纵线束包括主手柄接口、变速箱控制器接口、副手柄接口(17)、变速控制器接口(18)和整机线束接口(19)，所述变速控制器(13)进行处理副手柄(6)输出的挡位信号，并将信号输出给整机变速箱控制器。

2.根据权利要求1所述的装载机操纵集成控制系统，其特征在于：所述变速控制器(13)内设有5V和24V控制系统，所述主手柄接口包括5V主手柄接口(14)和24V主手柄接口(15)，所述变速箱控制器接口包括5V变速箱控制器接口(20)和24V变速箱控制器接口(16)。

3.根据权利要求1或2所述的装载机操纵集成控制系统，其特征在于：所述变速操纵线束还包括快换配置接口。