CN106495002A - 油门联动机构和随车起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油门联动机构和随车起重机，涉及工程机械技术领域。油门联动机构包括操作杆、多路阀、发动机、位置检测单元和控制单元。多路阀包括阀主体和主阀芯。阀主体上开设有通孔，主阀芯贯穿于通孔、且可相对阀主体轴向运动。主阀芯的一端与操作杆的一端铰接。位置检测单元设置于主阀芯的另一端。位置检测单元用于检测主阀芯的位置信号，并将位置信号转化为传感信号发送给控制单元。控制单元用于根据传感信号发送相应的电压信号给发动机、控制发动机的转速。发动机用于向多路阀提供液压油。油门联动机构使操作者在操作操作杆的同时，能够联动控制发动机的转速，从而控制发动机供油的流量。

Description

油门联动机构和随车起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及油门联动机构和随车起重机。

背景技术

目前，随车起重机地面操作机型，在随车起重机中占有主流地位。这种类型的随车起重机的操作方式是操作者站立在地面，靠双手进行吊机动作的操作，同时进行发动机油门控制实现速度快慢的控制。由于操作者既要操作吊机动作，又要控制油门，导致操作非常不便。特别是在同时进行多个吊机动作操作时，更是无法准确有效地控制。另外，由于油门大小和吊机动作之间的匹配都是依赖人为控制，每个操作者的认知水平和习惯都不相同，导致协调同步的程度很不一致，致使在很多操作过程中，能量损耗大、工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油门联动机构和随车起重机，其旨在解决现有的随车起重机中吊机操作和油门操作独立进行、协调困难、操作困难的技术问题。

本发明提供的第一种技术方案：一种油门联动机构包括操作杆、多路阀和发动机，还包括位置检测单元和控制单元；所述多路阀包括阀主体和主阀芯；所述阀主体上开设有通孔，所述主阀芯贯穿于所述通孔、且可相对所述阀主体轴向运动；所述主阀芯的一端与所述操作杆的一端铰接；所述位置检测单元设置于所述主阀芯的另一端；所述位置检测单元用于检测所述主阀芯的位置信号，并将所述位置信号转化为传感信号发送给所述控制单元；所述控制单元用于根据所述传感信号发送相应的电压信号给所述发动机、控制所述发动机的转速；所述发动机用于向所述多路阀提供液压油。

进一步地，所述位置检测单元包括磁源元件和磁感元件；所述磁源元件固定安装于所述主阀芯的另一端；所述磁感元件相对所述阀主体固定安装、且与所述磁源元件相对设置。

进一步地，所述油门联动机构还包括第一端盖；所述第一端盖固定安装于所述阀主体的外表面、且罩设于所述磁源元件；所述磁感元件固定安装于所述第一端盖的内表面。

进一步地，所述油门联动机构还包括第二端盖；所述第二端盖固定安装于所述阀主体的外表面、且罩设于所述主阀芯连接所述操作杆的一端；所述第二端盖上开设有开口，所述操作杆的另一端经过所述开口设置于所述第二端盖的外部。

进一步地，所述操作杆对应所述开口的位置开设有连接孔，所述连接孔内设置有转轴，所述转轴的端部连接于所述开口的内表面。

进一步地，所述油门联动机构还包括连接轴；所述连接轴的一端与所述主阀芯的另一端固定连接，所述位置检测单元设置于所述连接轴的另一端。

进一步地，所述主阀芯位于所述阀主体内的外周面上开设有第一环槽、第二环槽、第三环槽、第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔；所述第一环槽、所述第二环槽和所述第三环槽依次间隔开设；所述第一轴孔、所述第二轴孔和所述第三轴孔均垂直所述主阀芯的轴线、且贯穿所述主阀芯；所述第一轴孔位于所述第一环槽相对所述第三环槽的另一侧、且于所述第一环槽连通；所述第二轴孔位于所述第二环槽的一侧、且于所述第二环槽连通；所述第二轴孔用于连接油泵；所述第三轴孔位于所述第三环槽相对所述第一环槽的另一侧、且于所述第三环槽连通。

进一步地，所述阀主体上开设有第一油口、第二油口、第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道和第六通道；所述多路阀还包括流量控制阀芯；所述流量控制阀芯设置在所述阀主体上、且与所述第二环槽相对；所述第一通道的一端与所述第一油口连通，所述第一通道的另一端与所述第一环槽相对；所述第二通道的一端与所述第二油口连通，所述第二通道的另一端与所述第三环槽相对；所述第三通道的一端与所述流量控制阀芯连通，所述第三通道的另一端对应所述第一环槽与所述第二环槽之间的部分；所述第四通道的一端与所述流量控制阀芯连通，所述第四通道的另一端对应所述第二环槽与所述第三环槽之间的部分；所述第五通道的一端对应所述第一轴孔相对所述第一环槽的另一侧，所述第五通道的另一端对应所述第三轴孔相对所述第三环槽的另一侧；所述第六通道的一端与所述第五通道连通；所述第六通道的另一端用于连接油箱。

本发明提供的第二种技术方案：一种随车起重机包括上述油门联动机构。

进一步地，随车起重机还包括油泵和油箱；所述油泵与所述多路阀连通，用于给所述多路阀输送液压油；所述油箱与所述多路阀连通，用于回收所述多路阀输出的液压油。

本发明提供的油门联动机构的有益效果是：采用电控的方式实现操作杆与油门联动，结构简单、摈弃了传统的复杂的机械传动结构，减小了所需占用的空间，使操作者在操作操作杆的同时，能够联动控制发动机的转速，从而控制发动机供油的流量。

相比现有的随车起重机，本发明提供的随车起重机的有益效果是：采用了上述油门联动机构，能够实现操作杆与油门的联动操作，降低操作难度、提高控制性能，而且，结构简单、占用空间较小。

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为本发明第一实施例提供的油门联动机构的结构示意图。

图2为图1中的油门联动机构的原理框图。

图3为图1中的主阀芯的结构示意图。

图4为图1中的多路阀的结构示意图。

图5为图1中的油门联动机构在第一种工作状态下的结构示意图。

图6为图1中的油门联动机构在第二种工作状态下的结构示意图。

图标：100-油门联动机构；110-操作杆；111-转轴；120-多路阀；121-阀主体；122-主阀芯；1211-第一油口；1212-第二油口；1213-第一通道；1214-第二通道；1215-第三通道；1216-第四通道；1217-第五通道；1218-第六通道；1221-第一环槽；1222-第二环槽；1223-第三环槽；1224-第一轴孔；1225-第二轴孔；1226-第三轴孔；123-流量控制阀芯；1231-弹簧座；1232-弹簧；1233-流量控制部；130-位置检测单元；131-磁源元件；132-磁感元件；140-第一端盖；150-第二端盖；160-连接轴。

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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

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”、“连通”、“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。

第一实施例

图1为本发明第一实施例提供的油门联动机构的结构示意图，请参阅图1。

本实施例提供的油门联动机构100包括操作杆110、多路阀120、位置检测单元130、第一端盖140、第二端盖150、连接轴160、控制单元(图中未示出)和发动机(图中未示出)。其中，多路阀120包括阀主体121、主阀芯122和流量控制阀芯123。位置检测单元130包括磁源元件131和磁感元件132。磁感元件132具体可以选用霍尔传感器。

具体的，阀主体121上开设有通孔，主阀芯122贯穿于通孔、且可相对阀主体121轴向运动。也就是说，主阀芯122与通孔配合设置，主阀芯122能够沿其轴向在通孔内左右窜动。

主阀芯122的一端与操作杆110的一端铰接。主阀芯122的另一端与连接轴160的一端固定连接，位置检测单元130设置于连接轴160的另一端。其中，磁源元件131固定安装于主阀芯122的另一端。磁感元件132相对阀主体121固定安装、且与磁源元件131相对设置。第一端盖140固定安装于阀主体121的外表面、且罩设于磁源元件131。磁感元件132固定安装于第一端盖140的内表面。

第二端盖150固定安装于阀主体121的外表面、且罩设于主阀芯122连接操作杆110的一端。第二端盖150上开设有开口，操作杆110的另一端经过开口设置于第二端盖150的外部。操作杆110对应开口的位置开设有连接孔，连接孔内设置有转轴111，转轴111的端部连接于开口的内表面。

图2为图1中的油门联动机构100的原理框图，请参阅图2。

位置检测单元130用于检测主阀芯122的位置信号，具体的，磁源元件131与主阀芯122的运动过程一致。磁源元件131在相对磁感元件132运动的过程中，磁源元件131传递给磁感元件132的磁场随之变化，磁感元件132根据感应到的磁场变化向控制单元发送相应的传感信号，控制单元根据接收到的传感信号向发电机发送相应的电压信号，从而控制发电机的转速，即控制发电机输出的流量。

因为磁源元件131的位置信号(即主阀芯122的位置信号)与磁场变化程度一一对应，磁场变化程度与磁感元件132发出的传感信号一一对应，传感信号与控制单元发出的电压信号一一对应，所以，能够预先设计出主阀芯122的位置信号与发电机输出流量的匹配曲线，根据匹配曲线即可快速响应主阀芯122的位置变化，改变发电机输出的流量。

容易理解的是，多路阀120的数量可以是多个，相应的，位置检测单元130的数量与多路阀120的数量相等。每个位置检测单元130检测各自负责的主阀芯122的位置信号，并向控制单元输出对应的传感信号。控制单元通过不同端口接收到的传感信号，判断主阀芯122进行了怎样的运动动作，并将主阀芯122的移动距离和移动方向汇总到程序中进行。

输入运算的算法可以根据实际的目标需求进行多样化制定，本实施例提供一种具体的输入运算的算法：针对主阀芯122的单独运动动作，根据主阀芯122的位置信号与发电机输出流量的匹配曲线，相应控制发电机输出流量即可。针对主阀芯122的多个运动动作，可以采用累积算法，将主阀芯122的每个运动动作对应所需的流量累计相加得出总流量，然后，控制发电机输出所需的总流量，或者，也可以采用最大值算法，挑选出主阀芯122的所有运动动作中对应所需的单个最大流量，然后，控制发电机输出所需的单个最大流量。

图3为图1中的主阀芯122的结构示意图，请参阅图3。

主阀芯122位于阀主体121内的外周面上开设有第一环槽1221、第二环槽1222、第三环槽1223、第一轴孔1224、第二轴孔1225和第三轴孔1226。第一环槽1221、第二环槽1222和第三环槽1223依次间隔开设。第一轴孔1224、第二轴孔1225和第三轴孔1226均垂直主阀芯122的轴线、且贯穿主阀芯122。第一轴孔1224位于第一环槽1221相对第三环槽1223的另一侧、且于第一环槽1221连通。第二轴孔1225位于第二环槽1222的一侧、且于第二环槽1222连通。第二轴孔1225用于连接油泵。第三轴孔1226位于第三环槽1223相对第一环槽1221的另一侧、且于第三环槽1223连通。

图4为图1中的多路阀120的结构示意图，请参阅图4。

阀主体121上开设有第一油口1211、第二油口1212、第一通道1213、第二通道1214、第三通道1215、第四通道1216、第五通道1217和第六通道1218。流量控制阀芯123设置在阀主体121上、且与第二环槽1222相对。

第一通道1213的一端与第一油口1211连通，第一通道1213的另一端与第一环槽1221相对。第二通道1214的一端与第二油口1212连通，第二通道1214的另一端与第三环槽1223相对。第三通道1215的一端与流量控制阀芯123连通，第三通道1215的另一端对应第一环槽1221与第二环槽1222之间的部分。第四通道1216的一端与流量控制阀芯123连通，第四通道1216的另一端对应第二环槽1222与第三环槽1223之间的部分。第五通道1217的一端对应第一轴孔1224相对第一环槽1221的另一侧，第五通道1217的另一端对应第三轴孔1226相对第三环槽1223的另一侧。第六通道1218的一端与第五通道1217连通。第六通道1218的另一端用于连接油箱。

流量控制阀芯123包括弹簧座1231、弹簧1232和流量控制部1233。弹簧座1231固定连接在阀主体121上。弹簧1232安装在阀主体121的内部、且一端抵触在弹簧座1231的表面。流量控制部1233安装在阀主体121的内部、且抵触在弹簧1232的另一端。当流量控制部1233远离弹簧1232的一端受到流体冲击时，流量控制部1233将压缩弹簧1232，使第二环槽1222与第三通道1215和第四通道1216连通。当流量控制部1233受到的冲击撤消后，流量控制部1233将在弹簧1232作用下恢复原位，从而阻断第二环槽1222与第三通道1215和第四通道1216。

图5为图1中的油门联动机构100在第一种工作状态下的结构示意图，请参阅图5。

当操作杆110围绕转轴111沿图5中顺时针方向旋转后，主阀芯122相对阀主体121向右移动，位置检测单元130将向控制单元发送相应的位置信号。此时，第一油口1211为出油口，第二油口1212为进油口。图5中带箭头的虚线为液压油的流向。

具体的，液压油输出路径：油泵向第二轴孔1225输入液压油，液压油经第二环槽1222流向流量控制部1233，并向上挤压流量控制部1233使第二环槽1222与第三通道1215和第四通道1216连通，由于第四通道1216此时被主阀芯122堵死，液压油将依次经第三通道1215、第一环槽1221、第一通道1213到达第一油口1211，并从第一油口1211输出。

液压油输入路径：液压油从第二油口1212输入，并依次流经第二通道1214、第三环槽1223、第三轴孔1226进入第五通道1217。由于此时第五通道1217远离第三环槽1223的一端被主阀芯122堵死，液压油将经第五通道1217流入第六通道1218，从而流回油箱。

图6为图1中的油门联动机构100在第二种工作状态下的结构示意图，请参阅图6。

当操作杆110围绕转轴111沿图6中逆时针方向旋转后，主阀芯122相对阀主体121向左移动，位置检测单元130将向控制单元发送相应的位置信号。此时，第一油口1211为进油口，第二油口1212为出油口。图6中带箭头的虚线为液压油的流向。

具体的，液压油输出路径：油泵向第二轴孔1225输入液压油，液压油经第二环槽1222流向流量控制部1233，并向上挤压流量控制部1233使第二环槽1222与第三通道1215和第四通道1216连通，由于第三通道1215此时被主阀芯122堵死，液压油将依次经第四通道1216、第三环槽1223、第三轴孔1226、第二通道1214到达第二油口1212，并从第二油口1212输出。

液压油输入路径：液压油从第一油口1211输入，并依次流经第一通道1213、第一环槽1221、第一轴孔1224进入第五通道1217。由于此时第五通道1217远离第一环槽1221的一端被主阀芯122堵死，液压油将经第五通道1217流入第六通道1218，从而流回油箱。

液压油经第一油口1211和第二油口1212一进一出，则可用于驱动外部设备运动，同时，联动控制发动机的转速，保证发动机随时向多路阀120输送流量适宜的液压油。

本实施例提供的油门联动机构100，首先，采用电控的方式实现操作杆110与油门联动，结构简单、摈弃了传统的复杂的机械传动结构，减小了所需占用的空间。其次，利用控制单元能够根据实际工作状况灵活设定主阀芯122的位置信号与发电机输出流量的匹配曲线，使操作杆110与油门的动作更加协调，达到控制精准、节能高效的效果。最后，控制单元中的运算算法可以进行多样化制定，以适应各种工作环境中的运作。

第二实施例

本实施例提供的随车起重机包括油泵、油箱和第一实施例中的油门联动机构100。油泵与主阀芯122上的第二轴孔1225连通，用于给多路阀120输送液压油。油箱与阀主体121上的第六通道1218连通，用于回收多路阀120输出的液压油。

值得说明的是，本实施例提供的随车起重机可以包括多个操作杆110。操作杆110经多路阀120可实现的功能可以是变幅、回转或吊臂伸缩等。操作杆110的运动动作与位置检测单元130向控制单元发送的位置信号一一对应。也就是说，操作操作杆110控制随车起重机的动作的同时，能够联合控制发动机的转速，实现对油门的联动控制。

本实施例提供的随车起重机采用了第一实施例中的油门联动机构100，能够实现操作杆110与油门的联动操作，降低操作难度、提高控制性能，而且，结构简单、占用空间较小。

以上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)

1.一种油门联动机构，包括操作杆、多路阀和发动机，其特征在于，还包括位置检测单元和控制单元；所述多路阀包括阀主体和主阀芯；所述阀主体上开设有通孔，所述主阀芯贯穿于所述通孔、且可相对所述阀主体轴向运动；所述主阀芯的一端与所述操作杆的一端铰接；所述位置检测单元设置于所述主阀芯的另一端；所述位置检测单元用于检测所述主阀芯的位置信号，并将所述位置信号转化为传感信号发送给所述控制单元；所述控制单元用于根据所述传感信号发送相应的电压信号给所述发动机、控制所述发动机的转速；所述发动机用于向所述多路阀提供液压油。

2.根据权利要求1所述的油门联动机构，其特征在于，所述位置检测单元包括磁源元件和磁感元件；所述磁源元件固定安装于所述主阀芯的另一端；所述磁感元件相对所述阀主体固定安装、且与所述磁源元件相对设置。

3.根据权利要求2所述的油门联动机构，其特征在于，所述油门联动机构还包括第一端盖；所述第一端盖固定安装于所述阀主体的外表面、且罩设于所述磁源元件；所述磁感元件固定安装于所述第一端盖的内表面。

4.根据权利要求1所述的油门联动机构，其特征在于，所述油门联动机构还包括第二端盖；所述第二端盖固定安装于所述阀主体的外表面、且罩设于所述主阀芯连接所述操作杆的一端；所述第二端盖上开设有开口，所述操作杆的另一端经过所述开口设置于所述第二端盖的外部。

5.根据权利要求4所述的油门联动机构，其特征在于，所述操作杆对应所述开口的位置开设有连接孔，所述连接孔内设置有转轴，所述转轴的端部连接于所述开口的内表面。

6.根据权利要求1所述的油门联动机构，其特征在于，所述油门联动机构还包括连接轴；所述连接轴的一端与所述主阀芯的另一端固定连接，所述位置检测单元设置于所述连接轴的另一端。

7.根据权利要求1所述的油门联动机构，其特征在于，所述主阀芯位于所述阀主体内的外周面上开设有第一环槽、第二环槽、第三环槽、第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔；所述第一环槽、所述第二环槽和所述第三环槽依次间隔开设；所述第一轴孔、所述第二轴孔和所述第三轴孔均垂直所述主阀芯的轴线、且贯穿所述主阀芯；所述第一轴孔位于所述第一环槽相对所述第三环槽的另一侧、且于所述第一环槽连通；所述第二轴孔位于所述第二环槽的一侧、且于所述第二环槽连通；所述第二轴孔用于连接油泵；所述第三轴孔位于所述第三环槽相对所述第一环槽的另一侧、且于所述第三环槽连通。

8.根据权利要求7所述的油门联动机构，其特征在于，所述阀主体上开设有第一油口、第二油口、第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道和第六通道；所述多路阀还包括流量控制阀芯；所述流量控制阀芯设置在所述阀主体上、且与所述第二环槽相对；所述第一通道的一端与所述第一油口连通，所述第一通道的另一端与所述第一环槽相对；所述第二通道的一端与所述第二油口连通，所述第二通道的另一端与所述第三环槽相对；所述第三通道的一端与所述流量控制阀芯连通，所述第三通道的另一端对应所述第一环槽与所述第二环槽之间的部分；所述第四通道的一端与所述流量控制阀芯连通，所述第四通道的另一端对应所述第二环槽与所述第三环槽之间的部分；所述第五通道的一端对应所述第一轴孔相对所述第一环槽的另一侧，所述第五通道的另一端对应所述第三轴孔相对所述第三环槽的另一侧；所述第六通道的一端与所述第五通道连通；所述第六通道的另一端用于连接油箱。

9.一种随车起重机，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的油门联动机构。

10.根据权利要求9所述的随车起重机，其特征在于，还包括油泵和油箱；所述油泵与所述多路阀连通，用于给所述多路阀输送液压油；所述油箱与所述多路阀连通，用于回收所述多路阀输出的液压油。