工程机械的安全系统的制作方法

本发明涉及一种工程机械的安全系统，更详细而言，涉及一种用于防止主控阀的误操作导致的安全事故的工程机械的安全系统。

背景技术：

近来，对用于智能型挖掘作业的工程机械的电子控制的研究逐渐增加。尤其，在工程机械的电子控制中，在主控阀(maincontrolvalve)中适用电子比例减压阀(electronicproportionalpressurereducevalve，epprv)。

电子比例减压阀可以用电信号控制用于控制向需要液压的行驶装置及各种作业装置供应主工作油的滑阀(spool)的移动。例如，适用了电子比例减压阀的主控阀可以与施加至电子比例减压阀的电压信号或电流信号成比例地调节滑阀的位置。具体而言，主控阀可以包括多个滑阀和多个滑阀中的每一个所连接的多个电子比例减压阀。另外，多个电子比例减压阀为了控制多个滑阀的移动而调节作用于多个滑阀的先导工作油。

然而，当多个电子比例减压阀中的某一个发生异常或控制这些电子比例减压阀的控制部发生异常时，即使作业者未操作操作装置，滑阀也会移动，从而要求对工程机械因此进行动作而可能会引发的安全事故的预防措施。

技术实现要素：

技术课题

本发明的实施例提供一种能够防止主控阀的误操作导致的安全事故的工程机械的安全系统。

技术方案

根据本发明的实施例，工程机械的安全系统包括：先导泵，其供应先导工作油；多个滑阀(spool)，其通过所述先导工作油进行动作来控制主工作油的供应，且在一区域形成有信号部；信号线，其依次连接所述先导泵、所述多个滑阀的所述信号部以及液压箱；以及压力传感器，其测量所述信号线的压力。

上述工程机械的安全系统还可以包括：多个电子比例减压阀(electronicproportionalpressurereducingvalve，epprv)，其分别连接于所述多个滑阀而控制被传递至所述多个滑阀的所述先导工作油；先导管线，其连接所述先导泵和所述多个电子比例减压阀；以及安全切断阀，其设于所述先导泵与所述多个电子比例减压阀之间的所述先导管线上而控制所述先导工作油的供应。

若所述压力传感器所测量的所述信号线的压力超过已设定的压力值，则可以判断为所述多个滑阀中的一个以上进行了不必要的移动，并由所述安全切断阀切断通过所述先导管线供应的所述先导工作油。

上述工程机械的安全系统还可以包括：操作装置，其由作业者操作；以及控制部，其根据所述操作装置的操作信号来控制所述先导控制阀。另外，当生成了对应于所述操作装置的操作的操作信号时，即使所述压力传感器所测量的所述信号线的压力超过已设定的压力值，所述控制部可以仍使所述安全切断阀通过所述先导管线供应所述先导工作油。

若在所述压力传感器中测量的压力超过已设定的压力值，所述安全切断阀切断被供应至所述多个电子比例减压阀的先导工作油，则所述控制部可以生成故障及警告信号。

所述信号线可以从所述先导泵与所述安全切断阀之间的所述先导管线分歧。

上述工程机械的安全系统还可以包括安全切断杆，该安全切断杆操作所述安全切断阀。另外，若所述安全切断阀被切断，则可以切断通过所述先导管线的所述先导工作油的供应。

上述工程机械的安全系统还可以包括先导控制阀，该先导控制阀设于所述先导泵与所述多个电子比例减压阀之间的所述先导管线上而控制所述先导工作油的供应。

若所述压力传感器所测量的所述信号线的压力超过已设定的压力值，则可以判断为所述多个滑阀中的一个以上进行了不必要的移动，并由所述先导控制阀切断通过所述先导管线供应的所述先导工作油。

上述工程机械的安全系统还可以包括：操作装置，其由作业者操作；以及控制部，其根据所述操作装置的操作信号来控制所述先导控制阀。另外，当生成了对应于所述操作装置的操作的操作信号时，即使所述压力传感器所测量的所述信号线的压力超过已设定的压力值，所述控制部可以仍使所述先导控制阀通过所述先导管线供应所述先导工作油。

若在所述压力传感器中测量的压力超过已设定的压力值，所述先导控制阀切断被供应至所述多个电子比例减压阀的先导工作油，则所述控制部可以生成故障及警告信号。

所述信号线可以从所述先导泵与所述先导控制阀之间的所述先导管线分歧。

发明的效果

根据本发明的实施例，工程机械的安全系统能够预防主控阀的误操作导致的安全事故。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施例的工程机械的安全系统的概念图。

图2是图1的工程机械的安全系统的结构图。

图3是示出图2的工程机械的安全系统的动作过程的顺序图。

图4是示出本发明的第二实施例的工程机械的安全系统的结构图。

图5是示出图4的工程机械的安全系统的动作过程的顺序图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所属技术领域中的一般的技术人员容易实施。本发明可以被实现为多种不同的形态，并不限于此处说明的实施例。

此外，在若干实施例中，对具有相同结构的构成要素，使用相同的符号，并代表性地在第一实施例中进行说明，而在其余实施例中，仅对与第一实施例不同的结构进行说明。

需要说明的是，附图是概略性的，并未按实际比例图示。为了图中的清楚性和方便性，图中所示部分的相对尺寸和比例在其大小上被夸张或缩小而图示，任意尺寸均只是示例性的，而不是限定性的。另外，为体现相似的特征，对于出现在两个以上图中的相同的结构物、要素或部件，使用相同的参照符号。

本发明的实施例具体地示出本发明的理想的实施例。其结果是，预想得到图解的多种变形。因此，实施例不局限于图示的区域的特定形态，例如，也包括制造导致的形态的变形。

下面参照图1和图2对本发明的第一实施例的工程机械的安全系统101进行说明。

在本发明的第一实施例中，就工程机械而言，例如，可以例举挖掘机(excavator)或液压式装载机(hydraulicloader)等。

此外，工程机械可以包括诸如配置于驾驶室的前方的动臂或斗杆的作业装置和诸如配置于驾驶室的后方的发动机或散热器的行驶装置。

此外，工程机械还可以包括操作装置790，该操作装置790设置于驾驶室内，以便作业者能够操作。

如图1和图2所图示，本发明的第一实施例的工程机械的安全系统101包括先导泵800、多个滑阀210、信号线670以及压力传感器750。

此外，本发明的第一实施例的工程机械的安全系统101还可以包括多个电子比例减压阀260(electronicproportionalpressurereducingvalve，epprv)、先导管线610、液压箱880、安全切断阀950以及安全切断杆910。此处，多个滑阀210和多个电子比例减压阀260可以构成主控阀200。

此外，本发明的第一实施例的工程机械的安全系统101还可以包括控制部700，该控制部700根据作业者所操作的工程机械的操作装置790的操作信号来控制安全切断阀950。

此外，本发明的第一实施例的工程机械的安全系统101还可以包括形成于信号线670上的节流孔870。

多个滑阀210控制主工作油的供应。具体而言，多个滑阀210分别控制诸如动臂或斗杆的作业装置或行驶装置的动作所需要的主工作油的供应。

此外，多个滑阀210通过先导工作油进行动作。即，多个滑阀210通过先导工作油移动，从而由控制主控阀200控制主工作油的供应。

此外，在本发明的第一实施例中，多个滑阀210分别在一区域形成有信号部215。形成于每个多个滑阀210的信号部215使用于感测多个滑阀210的移动。

具体而言，信号部215与待后述的信号线670连接，随着多个滑阀210移动，信号部215与信号线670的连接状态将发生变化。如此，若信号部215与信号线670的连接状态发生变化，则沿信号线670移动的先导工作油上的阻抗将发生变化。另外，这意味着信号线670的压力发生变化。

先导泵800供应先导工作油。在本发明的第一实施例中，先导泵800所供应的先导工作油可以分别被供应至待后述的先导管线610和信号线670。

多个电子比例减压阀260(electronicproportionalpressurereducingvalve，epprv)分别连接至多个滑阀210而控制先导泵800供应至多个滑阀210的先导工作油。即，根据多个电子比例减压阀260的开闭程度，先导工作油施加于多个滑阀210的压力不同，多个滑阀210将通过先导工作油所施加的压力移动。

先导管线610连接先导泵800和多个电子比例减压阀260。即，由多个电子比例减压阀260控制先导泵800通过先导管线610供应至多个滑阀210的先导工作油。

安全切断阀950设于先导泵800与多个电子比例减压阀260之间的先导管线610上。安全切断阀950控制沿先导管线610向多个电子比例减压阀260的先导工作油的供应。具体而言，可以是，若安全切断阀950被打开(on)，则开放先导管线，若安全切断阀950被关闭(off)，则切断先导管线。安全切断阀950可以是电子控制阀，例如，安全切断阀950可以是电子比例减压电磁阀(epprsolvalve)。

安全切断杆910可以操作安全切断阀950。此时，安全切断杆910也可以由用户手动操作。即，可以通过作业者的判断，手动通过安全切断杆910操作安全切断阀950来切断通过先导管线610的先导工作油的供应。具体而言，可以是，若安全切断阀950被打开(on)，则开放先导管线；若安全切断阀950被关闭(off)，则切断先导管线。

信号线670依次连接先导泵800和多个滑阀210的信号部215。另外，信号线670将先导泵800所供应的先导工作油排出至液压箱880。

具体而言，信号线670可以从安全切断阀950与先导泵800之间的先导管线610分歧而延伸形成。另外，沿信号线670移动的先导工作油可以依次经由多个滑阀210的信号部215后被回收至液压箱880。此外，沿信号线670移动的先导工作油对滑阀210的移动不产生影响，而是为了测量滑阀210的移动而使用。

当多个滑阀210处于不移动而停止的状态，即，多个滑阀210位于中断主工作油的供应的位置时，先导泵800通过信号线670供应的先导工作油将以几乎不受多个滑阀210的信号部215的阻抗的状态通过。

然而，尽管多个滑阀210应位于中断主工作油的供应的位置，若多个滑阀210中的一个以上移动，则滑阀210的信号部215也会一同移动，使得沿信号线670移动的先导工作油发生阻抗，且信号线670的压力上升。

另外，压力传感器750可以测量信号线670的压力，并根据测量到的压力值来提供能够判断当前滑阀210的移动与否的信息。

即，尽管多个滑阀210应位于中断主工作油的供应的位置，若多个滑阀210中的一个以上移动，则作业装置或行驶装置将脱离作业者的控制任意移动而诱发安全事故，然而，根据本发明的一实施例，测量信号线670的压力，从而，尽管多个滑阀210应位于中断主工作油的供应的位置，也能够有效地判断多个滑阀210中的一个以上是否移动。

节流孔870设置于信号线670。节流孔870为了使在先导泵800排出的流量中的仅一部分沿信号线670流向液压箱880，而其余部分则供别的设备使用而具备。即，节流孔870是配置于先导泵800与信号线670之间的一种阻抗体。

若没有这种节流孔870，则在先导泵800排出的流量将没有任何阻抗地流向液压箱880，使得其他设备，例如，电子比例减压阀260无法使用在先导泵800排出的流量。

控制部700根据作业者所操作的工程机械的操作装置790的操作信号来控制安全切断阀950。具体而言，操作装置790可以包括控制杆、踏板以及拇指旋轮等中的一个以上。

此外，在本发明的一实施例中，若压力传感器750所测量的信号线670的压力超过已设定的压力值，则控制部700判断为多个滑阀210中的一个以上进行了不必要的移动，并控制安全切断阀950来切断通过先导管线610向多个电子比例减压阀260供应的先导工作油。此处，已设定的压力值可以根据工程机械的种类而多样地设定。此时，控制部700可以生成故障及警告信号。故障及警告信号可以以公知于该技术领域中的一般的技术人员的多种方法传递至作业者。

另外，控制部700控制为，当生成了对应于工程机械的操作装置790的操作的操作信号时，即使压力传感器750所测量的信号线670的压力超过已设定的压力值，安全切断阀950仍向多个电子比例减压阀260供应先导工作油。此时，需要作业者将操作装置790移动基准值以上才可以生成对应于操作装置790的操作的操作信号。这是为了预防操作装置790过于敏感地反应使得工程机械与作业者的意图不同地进行动作而引起的安全事故。此时，基准值可以根据需要而多样地设定。

通过这种结构，本发明的第一实施例的工程机械的安全系统101能够有效地预防主控阀200的误操作导致的安全事故。

下面参照图3对本发明的第一实施例的工程机械的行驶警告系统101的动作过程进行详细说明。

如图3所图示，当作业者要执行作业时，操作安全切断杆910来打开(on)安全切断阀950，以能够进行作业。

若安全切断阀950被打开(on)，则先导泵800能够通过先导管线610供应先导工作油。

此时，若通过作业者的操作从操作装置790传递操作信号，则电子比例减压阀260将正常进行动作来移动滑阀210。然后，随着滑阀210移动，在主工作油被供应至作业装置或行驶装置的同时，工程机械进行动作。

然而，若在未从操作装置790传递操作信号的状态下，压力传感器750所测量的信号线670的压力超过已设定的值，则控制部700判断为滑阀210进行了不必要的移动，并关闭(off)安全切断阀950，以防止工程机械任意进行动作。

如此，若安全切断阀950被关闭，则切断先导管线610，从根源阻断滑阀210的移动。

此外，控制部700可以在关闭(off)安全切断阀950而同时生成故障及警告信号。从而，作业者认知故障及误操作，且即使未从操作装置790传递操作信号，也能够采取对滑阀210移动的原因的措施。

下面参照图4对本发明的第二实施例的工程机械的安全系统102进行说明。

如图4所图示，本发明的第二实施例的工程机械的安全系统102可以在第一实施例中进一步包括先导控制阀250。

此外，在本发明的第二实施例中，安全切断阀950可以是一般的机械式或手动阀，而不是电子控制阀。即，在本发明的第二实施例中，安全切断阀950不受控制部700的控制。

先导控制阀250设于先导泵800与多个电子比例减压阀260之间的先导管线610上。更具体而言，先导控制阀250可以设于安全切断阀950与多个电子比例减压阀260之间的先导管线610上。

此外，先导控制阀250控制沿先导管线610向多个电子比例减压阀260的先导工作油的供应。具体而言，可以是，若先导控制阀250被打开(on)，则开放先导管线；若先导控制阀250被关闭(off)，则可以切断先导管线。此外，例如，先导控制阀250可以是电子比例减压电磁阀(epprsolvalve)。

此外，在本发明的第二实施例中，信号线670可以从安全切断阀950与先导泵250之间的先导管线610分歧而延伸形成。

但是，本发明的第二实施例不限于前述，如前述图2所示，信号线670也可以从安全切断阀950与先导泵800之间的先导管线610分歧而延伸形成。

控制部700可以根据作业者所操作的工程机械的操作装置790的操作信号来控制先导控制阀250。

此外，在本发明的第二实施例中，若压力传感器750所测量的信号线670的压力超过已设定的压力值，则控制部700判断为多个滑阀210中的一个以上进行了不必要的移动，并控制先导控制阀250来切断通过先导管线610向多个电子比例减压阀260供应的先导工作油。此处，已设定的压力值可以根据工程机械的种类而多样地设定。此时，控制部700可以生成故障及警告信号。故障及警告信号可以以公知于该技术领域中的一般的技术人员的多种方法传递至作业者。

另外，在控制部700，当生成了工程机械的操作装置790的操作的操作信号时，即使压力传感器750所测量的信号线670的压力超过已设定的压力值，先导控制阀250仍向多个电子比例减压阀260供应先导工作油。此时，需要作业者将操作装置790移动基准值以上才可以生成对应于操作装置790的操作的操作信号。这是为了预防操作装置790过于敏感地反应使得工程机械与作业者的意图不同地进行动作而引起的安全事故。此时，基准值可以根据需要而多样地设定。

通过这种结构，本发明的第二实施例的工程机械的安全系统102也能够有效地预防主控阀200的误操作导致的安全事故。

下面参照图5对本发明的第二实施例的工程机械的行驶警告系统102的动作过程进行详细说明。

如图5所图示，首先，确认安全切断杆910的状态。若安全切断杆910呈关闭(off)状态，则是先导管线610被稳定地切断的状态，因而可以从根源阻断多个滑阀210中的一个以上任意移动的事故。随着这种安全切断杆910的操作，安全切断阀950被开闭。

当作业者要执行作业时，操作安全切断杆910来打开(on)安全切断阀950。

若安全切断阀950被打开(on)，则先导控制阀250也一同被打开(on)以能够进行作业，从而能够由先导泵800通过先导管线610供应先导工作油。

此时，若通过作业者的操作从操作装置790传递操作信号，则电子比例减压阀260将正常进行动作来移动滑阀210。然后，随着滑阀210移动，在主工作油被供应至作业装置或行驶装置的同时，工程机械进行动作。

然而，若在未从操作装置790传递操作信号的状态下，压力传感器750所测量的信号线670的压力超过已设定的值，则控制部700判断为滑阀210不必要地移动，并关闭(off)先导控制阀250，以防止工程机械任意进行动作。

如此，若先导控制阀250被关闭，则切断先导管线610，从根源阻断滑阀210的移动。

此外，控制部700可以在关闭(off)先导控制阀250而同时生成故障及警告信号。从而，作业者认知故障及误操作，且即使未从操作装置790传递操作信号，也能够采取对滑阀210移动的原因的措施。

尽管上面参照附图对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域中的一般的技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必备特征的前提下，可以以其他具体形态实施本发明。

因此，以上所描述的实施例在各方面均应理解为是示例性的，而不是限定性的，本发明的范围由后述权利要求书体现，从权利要求的意义、范围及其等价概念中导出的所有变更或变形的形态均应解释为落入本发明的范围内。

工业上利用的可能性

本发明的实施例的工程机械的安全系统可以利用于预防主控阀的误操作导致的安全事故。