一種起重機后橋轉向自鎖控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種起重機后橋轉向自鎖控制系統，包括：車速傳感器，用于測量起重機整車的車速，將車速發送給車速控制器；車速控制器，用于判斷車速超過車速閾值時，輸出開關量信號控制超速鎖死繼電器斷開后橋去鎖通路，將鎖死油缸鎖死；同時油缸上的檢測開關檢測到鎖死油缸鎖死，輸出檢測信號控制后橋鎖死檢測繼電器動作，以使后橋轉向開關所在的通路斷開。將速度作為是否啟動后橋轉向的一個判別條件。速度超速時，禁止后橋轉向。避免起重機在高速運行時，駕駛員使用后橋轉向出現事故。將后橋去鎖功能和后橋轉向開關進行了關聯，當后橋去鎖通路斷開后，后橋轉向開關所在的通路被后橋鎖死繼電器斷開。后橋去鎖通路導通時，后橋轉向開關才有效。
【專利說明】一種起重機后橋轉向自鎖控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及起重設備【技術領域】，特別涉及一種起重機后橋轉向自鎖控制系統。
【背景技術】
[0002]首先介紹本領域的幾個專業術語:
[0003]后橋轉向:運用液壓助力方式使起重機后橋參與轉向，配合前橋實現小轉彎、蟹行等特殊方式。
[0004]速度控制器:以車速信號作為輸入，并對車速信號進行計算、分析、處理，可設定在某一速度值時輸出常開和常閉信號，可滿足車輛關于某一預設值輸出開關量信號的要求。
[0005]超速自動鎖死:在后橋轉向過程中，如果起重機超速，則自動切斷后橋去鎖電磁閥電源，同時自動檢測車輪轉向方向，進行分析判斷；如果車輪向左，則使右轉電磁閥得電，使車輪向右轉直到回到中位，鎖死銷動作使鎖死油缸鎖死；反之，則使左轉電磁閥得電，使車輪左轉直到回到中位，鎖死銷動作使鎖死油缸鎖死。
[0006]后橋非鎖死狀態:包括后橋去鎖狀態和后橋預鎖死(即去鎖開關斷開)直至后橋鎖死的狀態。
[0007]起重機作為一種道路行駛與場地作業兼備的特種車輛，必須符合國家機關的道路安全標準要求，同時還需要滿足作業的要求。由于起重機自重重量一般在數十噸到幾百噸，而且外形較大，因此，無論是高速行駛還是場地作業，轉向系統的安全、可靠性都至關重要。
[0008]隨著技術的發展，起重機后橋轉向功能可以實現小轉彎、蟹行等特殊工況，大大提升了起重機的作業范圍。
[0009]為了保證后橋轉向的安全性，一般需要控制車速，即在一定速度下才允許使用后橋轉向功能。
[0010]在PLC控制器控制的起重機底盤電氣系統中，可以將車速信號輸入到控制器中，并通過編程實現對速度信號的處理，進而實現限速等邏輯控制。
[0011]在非PLC控制器控制的起重機底盤電氣系統中，不能對速度信號進行處理，不能進行限速等操作。
[0012]由于成本以及其他因素限制，在很長一段時間內，非PLC控制方式的起重機還將長期存在。
[0013]下面結合附圖介紹一種現有技術中對于非PLC控制器控制的起重機底盤電氣系統中的后橋轉向控制。
[0014]參見圖1，該圖為現有技術中的一種起重機的后橋轉向控制示意圖。
[0015]目前起重機一般采用安裝轉向鎖死油缸方式來決定是否允許轉向。
[0016]通過后橋鎖死/去鎖開關S46控制后橋去鎖電磁閥Y8實現后橋解鎖和鎖死功能。
[0017]如果不允許后橋轉向，則S46斷開，Y8不得電，鎖死油缸處于鎖死狀態；如允許后橋轉向，則S46閉合，Y8得電，鎖死油缸處于去鎖狀態。在鎖死油缸處于去鎖的前提下，操縱后橋轉向開關S47實現后橋左轉向和右轉向。
[0018]但是，以上技術中存在以下缺點:
[0019]后橋轉向邏輯要求只有在后橋去鎖電磁閥得電的前提下，才能操作后橋轉向開關S47，但是這一點圖1中并不能做到，因為從圖1中可以看出，Y8和S47之間并沒有任何關系，即沒有聯動功能。
[0020]這樣，后橋轉向的隨意性很強，且無法避免操作人員由于誤操作而導致的安全風險。例如，在Y8不得電時，操作S47。
[0021]另外，車輛轉向的安全性與其當前行駛速度有很大關系，高速、重載工況下后橋轉向時容易導致車輛失穩，甚至發生重大事故，安全風險較大。因此，合理的車速范圍是進行后橋轉向操作的重要條件，而現有技術中并沒有考慮車速對后橋轉向的影響。
實用新型內容
[0022]本實用新型要解決的技術問題是提供一種起重機后橋轉向自鎖控制系統，能夠在起重機超速時，禁止后橋轉向。并且只有在后橋去鎖通路導通時，后橋轉向開關才有效。這樣可以避免駕駛員隨意操作時，出現誤操作帶來的風險。
[0023]本實用新型實施例提供一種起重機后橋轉向自鎖控制系統，包括:車速傳感器、超速鎖死繼電器、后橋鎖死檢測繼電器、后橋轉向開關和車速控制器；
[0024]所述車速傳感器，用于測量起重機整車的車速，將車速發送給所述車速控制器；
[0025]所述車速控制器，用于判斷所述車速超過車速閾值時，輸出開關量信號控制超速鎖死繼電器斷開后橋去鎖通路，將鎖死油缸鎖死；同時油缸上的檢測開關檢測到鎖死油缸鎖死，輸出檢測信號控制后橋鎖死檢測繼電器動作，以使后橋轉向開關所在的通路斷開。
[0026]優選地，還包括超速切換電磁閥許可繼電器；
[0027]所述車速控制器輸出開關量信號控制超速鎖死繼電器斷開時，還用于輸出開關量信號控制所述超速切換電磁閥許可繼電器的線圈得電；
[0028]所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點閉合，使超速切換至右繼電器或者超速切換至左繼電器的線圈得電，使超速切換至右繼電器或者超速切換至左繼電器的常開觸點閉合，后橋左轉向電磁閥或后橋右轉向電磁閥得電，后橋回到中位，鎖止銷鎖死轉向機構。
[0029]優選地，還包括:后橋去鎖電磁閥、后橋鎖死-后橋去鎖開關；
[0030]所述后橋去鎖電磁閥與所述超速鎖死繼電器以及所述后橋鎖死-后橋去鎖開關串聯，所述超速鎖死繼電器為常閉繼電器；
[0031]所述超速鎖死繼電器的線圈連接所述車速控制器的開關量輸出端。
[0032]優選地，所述后橋鎖死檢測繼電器、后橋轉向開關和超速切換電磁閥許可繼電器串聯。
[0033]優選地，還包括蜂鳴器；
[0034]所述蜂鳴器和所述后橋鎖死檢測繼電器串聯；所述后橋鎖死檢測繼電器的常閉觸點閉合后，所述蜂鳴器報警。
[0035]優選地，所述超速切換至右繼電器的常閉觸點和所述后橋左轉向電磁閥串聯；所述超速切換至右繼電器的常開觸點和所述后橋右轉向電磁閥串聯；[0036]所述超速切換至左繼電器的常閉觸點和后橋右轉向電磁閥串聯；所述超速切換至左繼電器的常開觸點和所述后橋左轉向電磁閥串聯；
[0037]所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點和所述超速切換至右繼電器的線圈相串聯，所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點和所述超速切換至左繼電器的線圈相串聯;
[0038]所述超速切換至右繼電器的線圈連接所述超速切換至右繼電器的靜觸點；
[0039]所述超速切換至左繼電器的線圈連接所述超速切換至左繼電器的靜觸點。
[0040]優選地，所述鎖死油缸上的檢測開關檢測到鎖死油缸鎖死具體為:
[0041]所述鎖死油缸上自帶上下兩個檢測開關，所述兩個檢測開關通過檢測活塞的位置判斷鎖止銷是否鎖死后橋轉向機構。
[0042]優選地，所述車速控制器輸出的開關量信號為24V電壓信號。
[0043]優選地，所述車速傳感器設置在變速箱上。
[0044]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0045]本實用新型實施例提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統在非PLC控制的起重機上，添加了速度傳感器，將速度作為是否啟動后橋轉向的一個判別條件。當速度超過速度閾值時，禁止后橋轉向。這樣可以避免起重機在高速運行時，駕駛員使用后橋轉向出現事故。并且，本實用新型提供的控制系統中，將后橋去鎖功能和后橋轉向開關進行了關聯，當后橋去鎖通路斷開后，后橋轉向開關所在的通路被后橋鎖死繼電器斷開。這樣保證了只有在后橋去鎖通路導通時，后橋轉向開關才有效。這樣可以避免駕駛員隨意操作時，出現誤操作帶來的風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046]圖1是現有技術中的一種起重機的后橋轉向控制示意圖；
[0047]圖2是本實用新型提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統實施例一示意圖；
[0048]圖3是本實用新型提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統實施例二示意圖。
【具體實施方式】
[0049]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0050]參見圖2，該圖為本實用新型提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統實施例一示意圖。
[0051]需要說明的是，本實用新型實施例提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統應用于非PLC控制的起重機上。現有技術中非PLC控制的起重機上沒有速度控制器。
[0052]本實施例提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統，包括:車速傳感器S、超速鎖死繼電器K89、后橋鎖死檢測繼電器K92、后橋轉向開關S47和車速控制器A12 ；
[0053]所述車速傳感器S，用于測量起重機整車的車速，將車速發送給所述車速控制器A12 ；
[0054]所述車速控制器A12，用于判斷所述車速超過車速閾值時，輸出開關量信號控制超速鎖死繼電器K89斷開后橋去鎖通路，將鎖死油缸200鎖死；同時鎖死油缸200上的檢測開關Sll檢測到鎖死油缸200鎖死，輸出檢測信號控制后橋鎖死檢測繼電器K92動作，以使后橋轉向開關S47所在的通路斷開。
[0055]需要說明的是，所述車速閾值可以根據實際應用場景和起重機的參數來設置，例如可以設置車速閾值為10km/h。
[0056]當車速傳感器S測量整車的車速超過設定的速度閾值時，則認為后橋轉向超速。本實用新型實施例要實現的目的是當起重機超速時，禁止使用后橋轉向。只有當車速滿足要求時，才允許后橋轉向。即后橋轉向在低速下才可以使用，高速時禁止使用。
[0057]本實用新型實施例提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統在非PLC控制的起重機上，添加了速度傳感器，將速度作為是否啟動后橋轉向的一個判別條件。當速度超過速度閾值時，禁止后橋轉向。這樣可以避免起重機在高速運行時，駕駛員使用后橋轉向出現事故。并且，本實用新型提供的控制系統中，將后橋去鎖功能和后橋轉向開關進行了關聯，當后橋去鎖通路斷開后，后橋轉向開關所在的通路被后橋鎖死繼電器斷開。這樣保證了只有在后橋去鎖通路導通時，后橋轉向開關才有效。這樣可以避免駕駛員隨意操作時，出現誤操作帶來的風險。
[0058]參見圖3，該圖為本實用新型提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統實施例二示意圖。
[0059]下面結合具體的控制邏輯圖來詳細介紹本實用新型的具體實現方式。
[0060]首先，介紹一下繼電器的基本工作原理。繼電器線圈的兩端為85和86，繼電器的靜觸點為30，常開觸點是87，常閉觸點是87a ;當繼電器的線圈不得電時，30和87a是接通的；當繼電器的線圈得電時，30和87a是斷開的，30和87接通。
[0061]通常所說的繼電器動作，指的是繼電器的線圈得電，常開觸點閉合，常閉觸點斷開。
[0062]如圖3所示的車速控制器A12的VSS管腳用于接收來自車速傳感器S發送的車速信號。
[0063]需要說明的是，具體實現時，所述車速傳感器S可以設置在變速箱上，用來獲取整車的車速。
[0064]當車速控制器A12判斷車速超過速度閾值時，將COMl的電壓輸送給CKl，CKl輸出高電位，本實施例中CKl輸出的高電位為24V電壓。
[0065]本實施例提供的起重機后橋轉向自鎖控制系統，還包括超速切換電磁閥許可繼電器 K96 ；
[0066]所述車速控制器A12輸出開關量信號(即高電位信號24V)控制超速鎖死繼電器K89斷開時，還用于輸出開關量信號控制所述超速切換電磁閥許可繼電器K96的線圈得電；如圖3所示，由于K89的線圈和K96的線圈均連接A12的CKl端，因此，CKl端輸出的高電位信號同時使K89的線圈和K96的線圈得電。即K89線圈的86和85兩端得電，K96線圈的86和85兩端得電。
[0067]需要說明的是，本實用新型實施例設置K96的主要目的是為了使后橋鎖死時，首先使后橋回到中位，在鎖死油缸的作用下，鎖止銷鎖死后橋轉向機構。
[0068]下面結合圖3具體介紹如何使鎖死油缸回到中位。
[0069]所述超速切換至右繼電器K94的常閉觸點87a和所述后橋左轉向電磁閥Y12b串聯；所述超速切換至右繼電器K94的常開觸點87和所述后橋右轉向電磁閥Y12a串聯；
[0070]所述超速切換至左繼電器K95的常閉觸點87a和后橋右轉向電磁閥Y12a串聯；所述超速切換至左繼電器K95的常開觸點87和所述后橋左轉向電磁閥Y12b串聯；
[0071]所述超速切換電磁閥許可繼電器K96的常開觸點87和所述超速切換至右繼電器K94的線圈相串聯，所述超速切換電磁閥許可繼電器K96的常開觸點87和所述超速切換至左繼電器K95的線圈相串聯；
[0072]所述超速切換至右繼電器K94的線圈連接所述超速切換至右繼電器K94的靜觸點30 ；
[0073]所述超速切換至左繼電器K95的線圈連接所述超速切換至左繼電器K95的靜觸點30。
[0074]所述超速切換電磁閥許可繼電器K96的常開觸點87閉合(S卩87與30導通)，使超速切換至右繼電器K94或者超速切換至左繼電器K95的線圈得電，使超速切換至右繼電器K94或者超速切換至左繼電器K95的常開觸點87閉合，后橋左轉向電磁閥Y12b或后橋右轉向電磁閥Yl2a得電，后橋回到中位，鎖止銷鎖死后橋轉向機構。
[0075]例如，當后橋正處于右轉向時，即S47的3和7相通，后橋右轉向電磁閥Y12a得電，當超速后，K96繼電器動作接通超速切換至左繼電器K95的線圈，K95的常開觸點87閉合，接通后橋左轉向電磁閥Y12b，此時后橋左轉，回轉至中位時，鎖止銷鎖死后橋轉向機構，后橋鎖死檢測開關檢測到鎖死時，K92繼電器觸點斷開后橋轉向通路。
[0076]本實施例提供的自鎖控制系統，還包括:后橋去鎖電磁閥Y8、后橋鎖死-后橋去鎖開關S46 ；
[0077]所述后橋去鎖電磁閥Y8與所述超速鎖死繼電器K89以及所述后橋鎖死-后橋去鎖開關S46串聯，所述超速鎖死繼電器K89為常閉繼電器，即在線圈不得電時，常閉觸點閉合，常閉觸點串聯與Y8和S46串聯；
[0078]所述超速鎖死繼電器K89的線圈連接所述車速控制器A12的開關量輸出端CK1。
[0079]所述后橋鎖死檢測繼電器K92、后橋轉向開關S47和超速切換電磁閥許可繼電器K96串聯。
[0080]后橋轉向開關S47中，I和3導通，對應的是后橋左轉向；3和7導通，對應的是后橋右轉向。
[0081]另外，起重機是否處于后橋鎖死的狀態是需要提供給駕駛員的一個重要參數，因此，本實用新型實施例提供的控制系統還設置了用于后橋非鎖死聲音報警的蜂鳴器H4。
[0082]所述蜂鳴器H4和所述后橋鎖死檢測繼電器K92串聯；所述后橋鎖死檢測繼電器K92的常閉觸點閉合后，所述蜂鳴器H4報警。
[0083]在后橋鎖死的情況下，K92繼電器動作斷開線路，H4不報警；在后橋非鎖死情況下，K92繼電器不動作，常閉觸點87a連通線路，H4報警。此設計可有效提醒駕駛員目前車輛狀態。有效的降低誤操作帶來的安全問題。
[0084]所述油缸上的檢測開關檢測到鎖死油缸鎖死具體為:
[0085]所述油缸上自帶上下兩個檢測開關，所述兩個檢測開關通過檢測活塞的位置判斷鎖止銷是否鎖死。
[0086]本實用新型以上實施例提供的控制系統，在起重機不超速的情況下，使用后橋轉向功能，K89和K96均未動作，由于K96未動作，進而K94和K95未動作，其常閉觸點類似導線，常開觸點斷開線路。
[0087]操作過程具體如下:先按下S46使Y8得電，實現去鎖，檢測開關檢測到后橋非鎖死狀態，K92繼電器常閉觸點連通后橋轉向通路，此時可通過操縱S47實現后橋左轉向和右轉向。
[0088]由此可見，本實用新型相對于相比圖1的現有技術增加了在后橋非鎖死的條件下才允許操縱S47控制左轉向和右轉向的功能。這樣可以避免駕駛員隨意誤操作帶來的風險。
[0089]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，包括:車速傳感器、超速鎖死繼電器、后橋鎖死檢測繼電器、后橋轉向開關和車速控制器； 所述車速傳感器連接所述車速控制器； 所述車速控制器連接所述超速鎖死繼電器； 所述超速鎖死繼電器連接后橋去鎖通路； 所述后橋去鎖通路連接鎖死油缸； 所述鎖死油缸上設有檢測開關； 所述檢測開關連接后橋鎖死檢測繼電器； 所述后橋鎖死檢測繼電器連接所述后橋轉向開關； 所述車速傳感器，用于測量起重機整車的車速，將車速發送給所述車速控制器；所述車速控制器，用于判斷所述車速超過車速閾值時，輸出開關量信號控制超速鎖死繼電器斷開后橋去鎖通路，將鎖死油缸鎖死；同時油缸上的檢測開關檢測到鎖死油缸鎖死，輸出檢測信號控制后橋鎖死檢測繼電器動作，以使后橋轉向開關所在的通路斷開。
2.根據權利要求1所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，還包括超速切換電磁閥許可繼電器； 所述車速控制器還連接所述超速切換電磁閥許可繼電器；所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點連接超速切換至右繼電器或超速切換至左繼電器的線圈； 所述超速切換至右繼電器或超速切換至左繼電器的線圈連接所述超速切換至右繼電器或超速切換至左繼電器的常開觸點；所述超速切換至右繼電器或超速切換至左繼電器的常開觸點連接后橋左轉向電磁閥或后橋右轉向電磁閥； 所述車速控制器輸出開關量信號控制超速鎖死繼電器斷開時，還用于輸出開關量信號控制所述超速切換電磁閥許可繼電器的線圈得電；所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點閉合，使超速切換至右繼電器或者超速切換至左繼電器的線圈得電，使超速切換至右繼電器或者超速切換至左繼電器的常開觸點閉合，后橋左轉向電磁閥或后橋右轉向電磁閥得電，后橋回到中位，鎖止銷鎖死轉向機構。
3.根據權利要求2所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，還包括:后橋去鎖電磁閥、后橋鎖死-后橋去鎖開關； 所述后橋去鎖電磁閥與所述超速鎖死繼電器以及所述后橋鎖死-后橋去鎖開關串聯，所述超速鎖死繼電器為常閉繼電器； 所述超速鎖死繼電器的線圈連接所述車速控制器的開關量輸出端。
4.根據權利要求2所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，所述后橋鎖死檢測繼電器、后橋轉向開關和超速切換電磁閥許可繼電器串聯。
5.根據權利要求2所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，還包括蜂鳴器； 所述蜂鳴器和所述后橋鎖死檢測繼電器串聯；所述后橋鎖死檢測繼電器的常閉觸點閉合后，所述蜂鳴器報警。
6.根據權利要求2所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，所述超速切換至右繼電器的常閉觸點和所述后橋左轉向電磁閥串聯；所述超速切換至右繼電器的常開觸點和所述后橋右轉向電磁閥串聯； 所述超速切換至左繼電器的常閉觸點和后橋右轉向電磁閥串聯；所述超速切換至左繼電器的常開觸點和所述后橋左轉向電磁閥串聯； 所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點和所述超速切換至右繼電器的線圈相串聯，所述超速切換電磁閥許可繼電器的常開觸點和所述超速切換至左繼電器的線圈相串聯； 所述超速切換至右繼電器的線圈連接所述超速切換至右繼電器的靜觸點； 所述超速切換至左繼電器的線圈連接所述超速切換至左繼電器的靜觸點。
7.根據權利要求1所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，所述鎖死油缸上的檢測開關檢測到鎖死油缸鎖死具體為: 所述鎖死油缸上自帶上下兩個檢測開關，所述兩個檢測開關通過檢測活塞的位置判斷鎖止銷是否鎖死后橋轉向機構。
8.根據權利要求1所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，所述車速控制器輸出的開關量信號為24V電壓信號。
9.根據權利要求1所述的起重機后橋轉向自鎖控制系統，其特征在于，所述車速傳感器設置在變 速箱上。
【文檔編號】B62D6/02GK203766873SQ201320402604
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年7月5日 優先權日:2013年7月5日
【發明者】徐俊秒, 王東華, 王建東, 曹光光, 屈會堂 申請人:徐州重型機械有限公司