一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统、以及基于所述挖掘机先导手柄操纵功能切换系统的切换方法。本发明在左回转油路和斗杆内收油路间、右回转油路和斗杆外摆油路间、铲斗内收油路和动臂提升油路间、以及铲斗外摆油路和动臂下降油路间各设置一个切换电磁阀，各切换电磁阀分别电连接到ECU控制器上，并在控制面板上对应每个切换电磁阀设置一个先导手柄操纵功能切换按钮。挖机手只需在驾驶室内手指点触一下控制面板上的一个或几个切换按钮，挖掘机便自动实现先导操作手柄操纵控制功能间的相互切换，无须拆装油路或手动操作电磁阀，不但节约时间，也不会浪费液压油，更不会污染环境。
【专利说明】 一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于挖掘机【技术领域】，具体涉及一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统、以及基于所述挖掘机先导手柄操纵功能切换系统的切换方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外液压挖掘机先导操纵系统主要形式为:左先导阀左、右操纵分别控制挖掘机上平台左回转和右回转，左先导阀前、后操纵分别控制挖掘机斗杆的外摆和内收；右先导阀左、右操纵分别控制挖掘机铲斗的内收和外摆，右先导阀前、后操纵分别控制挖掘机动臂的下降和上升。
[0003]然而，当遇到一些特殊工况如不需要挖掘机进行回转操作，但需要频繁动作斗杆时，由于挖机手习惯于左、右操纵，若频繁进行前、后操纵容易产生疲劳，因此，许多挖机手要求将回转操纵和斗杆操纵进行对调。如果用户根据自己的操作习惯或培训需要改变操纵方式，往往需要拆装先导油管或手动操作电磁阀两种方式。上述两种方式不仅浪费时间和液压油，还容易污染环境。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，先导操纵方式间切换方便快捷，无需拆装油管油路或手动操作电磁阀，既节省时间又不会造成液压油浪费。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，包括ECU控制器、左先导阀、右先导阀、主阀、主泵和各执行机构，左先导阀口通过左回转油路、右回转油路、斗杆外摆油路和斗杆内收油路四条油路连接到主阀上，右先导阀口通过铲斗内收油路、铲斗外摆油路、动臂下降油路和动臂提升油路四条油路连接到主阀上，所述挖掘机先导手柄操纵功能切换系统还包括一个与ECU控制器连接的控制面板，在控制面板上设置有先导手柄操纵功能切换按钮；在左回转油路和斗杆内收油路间、右回转油路和斗杆外摆油路间、铲斗内收油路和动臂提升油路间、以及铲斗外摆油路和动臂下降油路间各设置一个切换电磁阀，各切换电磁阀分别电连接到E⑶控制器上。
[0007]进一步，所述先导手柄操纵功能切换按钮包括左回转与斗杆内收切换按钮、右回转与斗杆外摆切换按钮、动臂提升与铲斗内收切换按钮、动臂下降与铲斗外摆切换按钮。
[0008]进一步，所述的各切换电磁阀分别连接到E⑶控制器的一个数字量输出端口上。
[0009]进一步，所述切换电磁阀采用两位四通电磁阀。
[0010]本发明的目的还在于提出一种挖掘机先导手柄操纵功能切换方法，采用上述的挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，其采用如下技术方案:
[0011]一种挖掘机先导手柄操纵功能切换方法，采用上述挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，包括如下切换步骤:[0012]a、挖机手通过先导手柄操纵功能切换按钮向ECU控制器发送切换指令；
[0013]b、ECU控制器接收到切换指令后判断需要切换的先导操作类型，然后向相应的切换电磁阀发送切换信号；
[0014]C、切换电磁阀接收到切换信号后通过自身内部阀芯的移动实现该切换电磁阀所在油路间两条油路的切换。
[0015]进一步，上述步骤a中，先导手柄操纵功能切换按钮包括左回转与斗杆内收切换按钮、右回转与斗杆外摆切换按钮、动臂提升与铲斗内收切换按钮、动臂下降与铲斗外摆切换按钮。
[0016]进一步,上述步骤b和步骤c中，切换电磁阀采用两位四通电磁阀。
[0017]本发明的优点是:
[0018]本发明述及的挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，只需挖机手在驾驶室内手指点触一下控制面板上的一个或几个先导手柄操纵功能切换按钮，挖掘机便自动实现先导操作手柄操纵控制功能间的相互切换，无须拆装油路或手动操作电磁阀，不但节约时间，也不会浪费液压油，更不会污染环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明中挖掘机先导手柄操纵功能切换系统的结构示意图，图中示出了手柄操纵功能切换前各油路的连接状况；
[0020]图2为本发明中挖掘机先导手柄操纵功能切换系统的结构示意图，图中示出了左先导手柄操纵功能切换后各油路的连接状况；
[0021]图3为本发明中挖掘机先导手柄操纵功能切换方法的流程示意图；
[0022]图4为图1或图2中控制面板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0024]结合图1和图2所示，一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，包括控制面板1、E⑶控制器2、左先导阀3、右先导阀4、主阀6、主泵和各执行机构，控制面板I置于驾驶室内。
[0025]左先导阀3 口通过左回转L3油路、右回转L4油路、斗杆外摆LI油路和斗杆内收L2油路四条油路连接到主阀6上，右先导阀4 口通过铲斗内收R3油路、铲斗外摆R4油路、动臂下降Rl油路和动臂提升R2油路四条油路连接到主阀6上。
[0026]在控制面板I上设置有先导手柄操纵功能切换按钮，包括左回转与斗杆内收切换按钮“L2-L3”、右回转与斗杆外摆切换按钮“L1-L4”、动臂提升与铲斗内收切换按钮“R2-R3”、动臂下降与铲斗外摆切换按钮“R1-R4”，此外，控制面板I上还可以设置菜单按钮“HOME”、以及退出按钮“ESC”等等，如图4所示。
[0027]在左回转L3油路和斗杆内收L2油路间、右回转油路L4和斗杆外摆LI油路间、铲斗内收R3油路和动臂提升R2油路间、以及铲斗外摆R4油路和动臂下降Rl油路间各设置一个切换电磁阀51、52、53、54，各切换电磁阀51、52、53、54分别电连接到E⑶控制器上，具体的，每个切换电磁阀51、52、53、54分别连接到E⑶控制器2的一个数字量输出端口 DO上。切换电磁阀51、52、53、54优选采用两位四通电磁阀。本发明利用现有挖掘机上的ECU控制器即可实现，ECU控制器硬件无需变更，并且ECU控制内部判断切换信号类型的程序可以通过基本C语言进行编写，本发明容易实现，可操作性强，便于推广。
[0028]如图3所示，基于上述挖掘机先导手柄操纵功能切换系统的切换方法如下:
[0029]a、挖机手通过先导手柄操纵功能切换按钮向E⑶控制器2发送切换指令；
[0030]b、ECU控制器2接收到切换指令后判断需要切换的先导操作类型，然后向相应的切换电磁阀发送切换信号；
[0031]C、切换电磁阀接收到切换信号后通过自身内部阀芯的移动实现该切换电磁阀所在油路间两条油路的切换。
[0032]下面以左先导手柄操纵功能切换为例对本发明作进一步详细描述:
[0033]挖机手根据自己的操作习惯将左手柄上左右操纵功能和前后操纵功能进行调换，应用本发明，挖机手只需按一下控制面板I上的“L1-L4”按钮和“L2-L3”按钮，将右回转与斗杆外摆切换、以及左回转与斗杆内收切换指令发送给ECU控制器2，ECU控制器2接收到切换指令后，通过内部逻辑运算判断切换类型，即判断属于左回转与斗杆内收切换、右回转与斗杆外摆切换、动臂提升与铲斗内收切换、动臂下降与铲斗外摆切换四种切换类型中的哪一种或哪几种类型的组合，判断出切换类型后，ECU控制器2输出两个开关量信号即通过其中的两个数字量输出端口 DO发送切换信号给切换电磁阀51、52，分别控制切换电磁阀51,52的内部阀芯移动。
[0034]如图1所示，切换电磁阀51、52的四条接通油路分别是A1-B1、A2-B2、A3-B4、A4-B3。切换电磁阀51、52在没接收到切换信号时，阀芯处于中位，此时Al-Bl、A2-B2油路接通，A3-B4、A4-B3油路堵死，左回转L3油路与斗杆内收L2油路分别通过切换电磁阀51上A1-B1、A2-B2通路与主阀6连接，右回转L4油路与斗杆外摆LI油路分别通过电磁阀52上A1-B1、A2-B2通路与主阀6连接。当切换电磁阀51、52接收到切换信号后，如图2所示，切换电磁阀51、52的内部阀芯分别向左移动，此时A1-B1、A2-B2油路堵死，A3_B4、A4_B3油路接通，左回转L3油路与斗杆内收L2油路分别通过切换电磁阀51上的A3-B4、A4-B3通路实现与主阀6油路间的切换，右回转L4油路与斗杆外摆LI油路分别通过电磁阀52上的A3-B4.A4-B3通路实现与主阀6油路间的切换，通过以上过程，便实现了左手柄左右操纵功能与前后操纵功能间的切换，整个切换过程方便快捷，完全实现了油路间的自动化切换。由于右先导手柄操纵功能切换原理与左先导手柄操纵功能切换原理相同，此处不再赘述。
[0035]当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
【权利要求】
1.一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，包括ECU控制器、左先导阀、右先导阀、主阀、主泵和各执行机构，左先导阀口通过左回转油路、右回转油路、斗杆外摆油路和斗杆内收油路四条油路连接到主阀上，右先导阀口通过铲斗内收油路、铲斗外摆油路、动臂下降油路和动臂提升油路四条油路连接到主阀上，其特征在于，所述挖掘机先导手柄操纵功能切换系统还包括一个与ECU控制器连接的控制面板，在控制面板上设置有先导手柄操纵功能切换按钮；在左回转油路和斗杆内收油路间、右回转油路和斗杆外摆油路间、铲斗内收油路和动臂提升油路间、以及铲斗外摆油路和动臂下降油路间各设置一个切换电磁阀，各切换电磁阀分别电连接到E⑶控制器上。
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，其特征在于，所述先导手柄操纵功能切换按钮包括左回转与斗杆内收切换按钮、右回转与斗杆外摆切换按钮、动臂提升与铲斗内收切换按钮、动臂下降与铲斗外摆切换按钮。
3.根据权利要求1所述的一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，其特征在于，所述的各切换电磁阀分别连接到ECU控制器的一个数字量输出端口上。
4.根据权利要求1所述的一种挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，其特征在于，所述切换电磁阀采用两位四通电磁阀。
5.一种挖掘机先导手柄操纵功能切换方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的挖掘机先导手柄操纵功能切换系统，包括如下切换步骤: a、挖机手通过先导手柄操纵功能切换按钮向ECU控制器发送切换指令； b、ECU控制器接收到切换指令后判断需要切换的先导操作类型，然后向相应的切换电磁阀发送切换信号； C、切换电磁阀接收到切换信号后通过自身内部阀芯的移动实现该切换电磁阀所在油路间两条油路的切换。
6.根据权利要求5所述的一种挖掘机先导手柄操纵功能切换方法，其特征在于，所述步骤a中，先导手柄操纵功能切换按钮包括左回转与斗杆内收切换按钮、右回转与斗杆外摆切换按钮、动臂提升与铲斗内收切换按钮、动臂下降与铲斗外摆切换按钮。
7.根据权利要求5所述的一种挖掘机先导手柄操纵功能切换方法，其特征在于，所述步骤b和步骤c中，切换电磁阀采用两位四通电磁阀。
【文档编号】E02F9/00GK103669456SQ201310746375
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】陈维雄, 王伟先, 夏金玲, 蔡飞, 陈会君, 张业宽, 雷阳 申请人:青岛雷沃挖掘机有限公司