专利名称:正反向行驶切换装置及起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种正反向行驶切换装置及起重机，正反向行驶切换装置包括：控制行驶方向的行驶操纵阀(1)、正反向切换阀(2)、驱动左履带的左行走马达(4)、驱动右履带的右行走马达(5)、主换向阀(3)和检测模块；正反向切换阀(2)设置在行驶操纵阀(1)和主换向阀(3)之间的油路上，能够切换控制主换向阀(3)的控制油路的流向；主换向阀(3)分别与左行走马达(4)及右行走马达(5)的工作油口连接；检测模块与正反向切换阀(2)的控制端连接，能够检测正反向切换阀(2)的工作状态并提供控制信号。本实用新型的正反向行驶切换装置在起重机进行正反向切换行驶时，能够可靠地实现换向，保证了起重机工作的安全性。
【专利说明】正反向行驶切换装置及起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种正反向行驶切换装置及起重机。
【背景技术】
[0002]履带式起重机是将起重作业部分安装在履带底盘上，行走依靠履带装置的起重机，它需要具备正方向行驶功能，即无论上、下车的相对位置怎么变化，能够实现始终保持操纵室前方为行驶正方向的功能，即向前(后)推动行驶操纵阀时，整车始终保持向前(后)行驶。
[0003]现有技术中主要通过液压系统来实现正反向行驶切换，而且随着履带式起重机的开发，对其行驶的安全性要求越来越高。但是已有的换向系统在控制过程中经常出现故障，导致起重机无法实现正常换向，故存在一定的安全隐患。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提出一种正反向行驶切换装置及起重机，能够在正反向行驶切换时可靠地实现换向。
[0005]为实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种正反向行驶切换装置，包括:控制行驶方向的行驶操纵阀1、正反向切换阀2、驱动左履带的左行走马达4、驱动右履带的右行走马达5、主换向阀3和检测模块；
[0006]所述正反向切换阀2设置在所述行驶操纵阀I和所述主换向阀3之间的油路上，能够切换控制所述主换向阀3的控制油路的流向；
[0007]所述主换向阀3分别与所述左行走马达4及所述右行走马达5的工作油口连接；
[0008]所述检测模块与所述正反向切换阀2的控制端连接，能够检测所述正反向切换阀2的工作状态并提供控制信号。
[0009]进一步地，所述检测模块包括:角度传感器和正反向切换阀传感器组，
[0010]所述角度传感器设置在上下车之间，能够检测上下车的相对回转角度；
[0011]所述正反向切换阀传感器组设置在阀体内，能够检测所述正反向切换阀2的工作状态。
[0012]进一步地，所述正反向切换阀2包括:分别设置在所述右行走马达5和所述左行走马达4所在油路中的第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22。
[0013]进一步地，所述正反向切换阀传感器组包括两个位移传感器6，所述位移传感器6分别与所述第一电磁换向阀21和所述第二电磁换向阀22的阀芯相连，能够检测所述第一电磁换向阀21和所述第二电磁换向阀22的切换状态。
[0014]进一步地，所述正反向切换阀2包括第三电磁换向阀23、设置在所述右行走马达5所在油路中的第一液控换向阀24和设置在所述左行走马达4所在油路中的第二液控换向阀25，所述第三电磁换向阀23对所述第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的控制信号进行切换。
[0015]进一步地，所述正反向切换阀传感器组包括:压力传感器7和位移传感器6，
[0016]所述压力传感器7连接在所述第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的控制油路上，能够检测所述第三电磁换向阀23的切换状态；
[0017]所述位移传感器6与所述第一液控换向阀24和所述第二液控换向阀25的阀芯连接，能够检测所述第一液控换向阀24和所述第二液控换向阀25的切换状态。
[0018]进一步地，所述第一电磁换向阀21和所述第二电磁换向阀22为两位四通电磁换向阀。
[0019]进一步地，所述第三电磁换向阀23是两位三通电磁换向阀，所述第一液控换向阀24和所述第二液控换向阀25为两位四通液控换向阀。
[0020]进一步地，所述检测模块还包括控制器，所述控制器分别接收所述角度传感器和所述正反向切换阀传感器组的检测信号，并输出控制信号。
[0021]为实现上述目的，本实用新型另一方面提供了一种起重机，包括上述的正反向行驶切换装置。
[0022]基于上述技术方案，本实用新型实施例的正反向行驶切换装置，其中的检测模块与正反向切换阀的控制端连接，能够检测正反向切换阀的工作状态并提供控制信号，这样在起重机进行正反向切换行驶时，正反向切换阀能够根据控制信号可靠地实现换向，使得向前(后)推动行驶操纵阀时，整车始终保持向前(后)行驶，不仅实现了操纵室前方始终为行驶正方向，有效地提高了操作人员的操作方便性；而且也避免了由于正反向切换阀故障导致整车无法实现换向或者原地转弯的现象，保证了起重机工作的安全性。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1为本实用新型正反向行驶切换装置的一个实施例的液压系统原理图；
[0025]图2为本实用新型正反向行驶切换装置的另一个实施例的液压系统原理图。
【具体实施方式】
[0026]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0027]本实用新型中描述主换向阀3的工作状态时，采用“上位”和“下位”进行描述，均是针对图1和图2中所示的位置而言，且“上位”与工作油口 bl、b2相对应，“下位”与工作油口 al和a2相对应。在描述行驶操纵阀I的控制方向和起重机的行驶方向时，采用“向前”和“向后”进行描述，此处规定起重机驾驶室的前方为行驶的正方向，与正方向相同为“向前”操纵或行驶，与正方向相反为“向后”操纵或行驶。
[0028]本实用新型提供的一种正反向行驶切换装置，如图1和图2所示的正反向行驶切换装置的液压系统原理图，包括:控制行驶方向的行驶操纵阀1、正反向切换阀2、驱动左履带的左行走马达4、驱动右履带的右行走马达5、主换向阀3和检测模块；正反向切换阀2设置在行驶操纵阀I和主换向阀3之间的油路上，能够切换控制主换向阀3的控制油路的流向；主换向阀3分别与左行走马达4及右行走马达5的工作油口连接；检测模块与正反向切换阀2的控制端连接，能够检测正反向切换阀2的工作状态并提供控制信号。
[0029]本实用新型实施例的正反向行驶切换装置至少能达到以下技术效果:
[0030](I)在起重机进行正反向切换行驶时，正反向切换阀能够根据控制信号可靠地实现换向，使得向前(后)推动行驶操纵阀时，整车始终保持向前(后)行驶，实现了始终保持操纵室前方为行驶正方向，有效地提高了操作人员的操作方便性。
[0031](2)避免了由于正反向切换阀故障导致整车无法实现换向或者原地转弯的现象，提高了正反向行驶切换装置的工作性能，降低了安全隐患，保证了起重机工作的安全性。
[0032](3)对换向时系统中可能出现的故障点提前进行监测，降低了故障率，而且在系统出现故障时能够及时地发现，并有针对性地进行维修。
[0033]上一个实施例中，其中的检测模块进一步包括:角度传感器和正反向切换阀传感器组，角度传感器设置在上下车之间，能够检测上下车的相对回转角度；正反向切换阀传感器组设置在阀体内，能够检测正反向切换阀2的工作状态。
[0034]图1为本实用新型正反向行驶切换装置的一个实施例的液压系统原理图，其中，正反向切换阀2包括:分别设置在右行走马达5和左行走马达4所在油路中的第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22。
[0035]优选地，第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22为两位四通电磁换向阀。
[0036]优选地，主换向阀3包括两个三位八通液控换向阀，其内部还可以包括溢流阀8，对系统压力过大时进行限压保护。
[0037]为了更好地理解液压系统工作原理，对图1中的标记进行解释:整个液压系统的进油口、回油口分别为P、T ;第一电磁换向阀21的进油口、回油口分别为P1、Tl，两个工作油口分别为Al、BI ;第二电磁换向阀2的进油口、回油口分别为P2、T2，两个工作油口分别为A2、B2 ;与右行走马达5连接的三位八通液控换向阀中，下位的控制油口为al，上位的控制油口为bI ;与左行走马达4连接的三位八通液控换向阀中，下位的控制油口为a2，上位的控制油口为b2。
[0038]而且在此种实施方式中，正反向切换阀传感器组包括两个位移传感器6，位移传感器6分别与第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22的阀芯相连，能够检测第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22的切换状态。
[0039]下面对这一实施例的正反向行驶切换装置的工作原理进行阐述。
[0040](I)当角度传感器检测到上下车的左右回转不超过90度时，第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22均为失电状态，正反向切换阀2未换向，位移传感器6无信号。向前(向后)操纵行驶操纵阀I (行驶操纵阀I可以是手柄结构)，正反向行驶切换装置获得液压油，正反向切换阀2的进(回)油口 P1、P2(T1、T2)有压力，由于正反向切换阀2未换向，其工作油口 Α1、Α2(Β1、Β2)连通Pl、Ρ2 (Tl、Τ2)有压力，并连通主换向阀3的控制油口 bl、b2(al、a2)，使主换向阀3的上位(下位)作用，实现整车向前(向后)行驶。
[0041](2)当角度传感器检测到上下车的左右回转超过90度时，第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22均为通电状态，正反向切换阀2换向，位移传感器6有信号。向前(向后)操纵行驶操纵阀1，正反向切换阀2的进(回)油口 P1、P2(T1、T2)有压力，由于正反向切换阀2换向，其工作油口 B1、Β2 (Al、Α2) 口连通Pl、Ρ2 (Tl、Τ2)有压力，并连通主换向阀3的控制油口 al、a2(bl、b2)，使主换向阀3的下位(上位)作用，实现整车向前(向后)行驶。
[0042](3)当左右回转不超过90度时，第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22无控制信号，因而位移传感器6无信号；当左右回转超过90度时，第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22有控制信号，因而位移传感器6有信号。当正反向行驶切换装置出现故障时，通过对角度传感器检测到的回转角度信号和位移传感器6检测到的阀芯位移信号组合，即可综合判断出正反向切换阀2是否正确执行控制信号，例如，当角度传感器检测到左右回转不超过90度，但是位移传感器6均有信号，说明第一电磁换向阀21和第二电磁换向阀22出现故障；当角度传感器检测到左右回转超过90度，但是其中一个位移传感器6有信号，另一个无信号，说明无信号的位移传感器6对应的电磁换向阀出现故障，以此类推。另外故障还可以通过蜂鸣器进行报警。这种装置降低了正反向行驶切换时的故障率，而且一旦出现故障，可以进行故障定位，在操纵行驶之前及时警示操作人员，有效提高了正反向行驶过程中的可靠性和安全性。
[0043]图2为本实用新型正反向行驶切换装置的另一个实施例的液压系统原理图，其中，正反向切换阀2包括第三电磁换向阀23、设置在右行走马达5所在油路中的第一液控换向阀24和设置在左行走马达4所在油路中的第二液控换向阀25，第三电磁换向阀23对第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的控制信号进行切换。
[0044]优选地，第三电磁换向阀23是两位三通电磁换向阀，第一液控换向阀24和第二液控换向阀25为两位四通液控换向阀。
[0045]为了更好地理解液压系统工作原理，对图2中的标记进行解释:第三电磁换向阀23的进油口、泄油口分别为Pst、L ;第一液控换向阀24的进油口、回油口分别为P1、Tl，两个工作油口分别为A1、B1 ;第二液控换向阀25的进油口、回油口分别为P2、T2，两个工作油口分别为Α2、Β2 ;其余相同的标记不再赘述。
[0046]而且在此种实施方式中，正反向切换阀传感器组包括:压力传感器7和位移传感器6，压力传感器7连接在第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的控制油路上，能够检测第三电磁换向阀23的切换状态；位移传感器6与第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的阀芯连接，能够检测第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的切换状态。
[0047]下面对这一实施例的正反向行驶切换装置的工作原理进行阐述。
[0048](I)当角度传感器检测到上下车的左右回转不超过90度时，第三电磁换向阀23为失电状态，正反向切换阀2未换向，位移传感器6和压力传感器7无信号。向前(向后)操纵行驶操纵阀1，正反向切换阀2的进(回)油口 Ρ1、Ρ2(Τ1、Τ2)有压力，由于正反向切换阀2未换向，其工作油口 Al、Α2 (B1、Β2)连通Pl、Ρ2 (Tl、Τ2)有压力，并连通主换向阀3的控制油口131士2(&1、&2)，使主换向阀3的上位(下位)作用，实现整车向前(向后)行驶。
[0049](2)当角度传感器检测到上下车的左右回转超过90度时，第三电磁换向阀23为通电状态，正反向切换阀2换向。向前(向后)操纵行驶操纵阀1，正反向切换阀2的进(回)油口 Ρ1、Ρ2(Τ1、Τ2)有压力，由于正反向切换阀2换向，其工作油口 B1、Β2 (Al、Α2) 口连通Ρ1、Ρ2(Τ1、Τ2)有压力，并连通主换向阀3的控制油口81、&2(13142)，使主换向阀3的下位(上位)作用，实现整车向前(向后)行驶。
[0050](3)当左右回转不超过90度时，第三电磁换向阀23为通电状态，从进油口 Pst供油，此时泄油口 L截止，为第一液控换向阀24和第二液控换向阀25提供压力控制信号，压力传感器7有信号，同时第一液控换向阀24和第二液控换向阀25的阀芯产生位移，位移传感器6有信号。当正反向行驶切换装置出现故障时，通过对角度传感器检测到的回转角度信号、位移传感器6检测到的阀芯位移信号和压力传感器7检测到的先导压力信号进行组合，即可综合判断出正反向切换阀2是否正确执行控制信号，例如，当角度传感器检测到左右回转不超过90度，压力传感器7无信号，位置传感器6有信号，说明第一液控换向阀24和第二液控换向阀25出现故障；当当角度传感器检测到左右回转不超过90度，压力传感器7有信号，位置传感器6有信号，说明第三电磁换向阀23出现故障；当角度传感器检测到左右回转超过90度，压力传感器7无信号，位置传感器6有信号，说明正反向切换阀2中的三个阀均出现故障，以此类推。这种装置降低了正反向行驶切换时的故障率，有效提高了正反向行驶过程中的可靠性和安全性。
[0051]而且在这一实施例中，正反向切换阀2采用液控的方式，主换向阀3的先导油源通过第一液控换向阀24和第二液控换向阀25实现换向，其控制先导口油源来源于同一个先导油源的控制，避免了电气使两者一个换向一个不换向的问题，进一步减少了故障率。
[0052]另外，本实用新型也提供了一种起重机，包括上述的正反向行驶切换装置，上述实施例中在液压系统设置的检测模块与正反向切换阀2的控制端连接，能够检测正反向切换阀2的工作状态并提供控制信号，这样在起重机进行正反向切换行驶时，对主换向阀的先导控制油路切换情况进行提前判断，使得正反向切换阀能够根据控制信号可靠地实现换向，使得向前(后)推动行驶操纵阀时，整车始终保持向前(后)行驶，避免了由于正反向切换阀故障导致整车无法实现换向或者原地转弯的现象。这种对换向时系统中可能出现的故障点提前监测的方式，降低了故障率，而且对系统可能出现的故障能够及时地发现，并有针对性地进行维修，提高了正反向行驶切换装置的工作性能，保证了起重机工作的安全性。
[0053]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种正反向行驶切换装置，其特征在于，包括:控制行驶方向的行驶操纵阀(I)、正反向切换阀(2)、驱动左履带的左行走马达(4)、驱动右履带的右行走马达(5)、主换向阀(3)和检测模块； 所述正反向切换阀(2)设置在所述行驶操纵阀(I)和所述主换向阀(3)之间的油路上，能够切换控制所述主换向阀(3)的控制油路的流向； 所述主换向阀(3)分别与所述左行走马达(4)及所述右行走马达(5)的工作油口连接; 所述检测模块与所述正反向切换阀(2)的控制端连接，能够检测所述正反向切换阀(2)的工作状态并提供控制信号。2.根据权利要求1所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述检测模块包括:角度传感器和正反向切换阀传感器组， 所述角度传感器设置在上下车之间，能够检测上下车的相对回转角度； 所述正反向切换阀传感器组设置在阀体内，能够检测所述正反向切换阀(2)的工作状--τ O3.根据权利要求2所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述正反向切换阀(2)包括:分别设置在所述右行走马达(5)和所述左行走马达(4)所在油路中的第一电磁换向阀(21)和第二电磁换向阀(22)。4.根据权利要求3所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述正反向切换阀传感器组包括两个位移传感器￠)，所述位移传感器(6)分别与所述第一电磁换向阀(21)和所述第二电磁换向阀(22)的阀芯相连，能够检测所述第一电磁换向阀(21)和所述第二电磁换向阀(22)的切换状态。5.根据权利要求2所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述正反向切换阀(2)包括第三电磁换向阀(23)、设置在所述右行走马达(5)所在油路中的第一液控换向阀(24)和设置在所述左行走马达(4)所在油路中的第二液控换向阀(25)，所述第三电磁换向阀(23)对所述第一液控换向阀(24)和第二液控换向阀(25)的控制信号进行切换。6.根据权利要求5所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述正反向切换阀传感器组包括:压力传感器(7)和位移传感器(6)， 所述压力传感器(7)连接在所述第一液控换向阀(24)和第二液控换向阀(25)的控制油路上，能够检测所述第三电磁换向阀(23)的切换状态； 所述位移传感器(6)与所述第一液控换向阀(24)和所述第二液控换向阀(25)的阀芯连接，能够检测所述第一液控换向阀(24)和所述第二液控换向阀(25)的切换状态。7.根据权利要求3或4所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述第一电磁换向阀(21)和所述第二电磁换向阀(22)为两位四通电磁换向阀。8.根据权利要求5或6所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述第三电磁换向阀(23)是两位三通电磁换向阀，所述第一液控换向阀(24)和所述第二液控换向阀(25)为两位四通液控换向阀。9.根据权利要求2所述的正反向行驶切换装置，其特征在于，所述检测模块还包括控制器，所述控制器分别接收所述角度传感器和所述正反向切换阀传感器组的检测信号，并输出控制信号。10.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1?9任一所述的正反向行驶切换装置。
【文档编号】B62D55-08GK204279682SQ201420710933
【发明者】张付义, 张鹏, 朱守法, 张盛楠, 李彬 [申请人]徐州重型机械有限公司