专利名称：一种挡位控制手柄及液压电动阀控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种挡位控制手柄及液压电动阀控制系统。
背景技术：
工程机械中发动机使用的液压电动阀控制系统用于实现变速箱的挡位切换， 液压电动阀控制系统现有的挡位控制手柄包括可固定在方向盘柱上的手柄固定 套、与手柄固定套固连的手柄座、从手柄座内向外伸出的空心手柄杆、套在手 柄杆外端部的手柄头，手柄杆可绕着设置在手柄座上的手柄转轴左右转动，手 柄头可绕手柄杆同轴往返转动，虽然这种结构也能实现转向、换挡，但是由于 它的换挡和转向靠机械开关的切换来实现的，定位性不好，手感差，导致可靠 性差；加上长期的磨损，寿命也比较短。由于液压电动阀控制系统中的挡位控 制手柄采用的是机械开关，在挡位切换瞬间会产生接触不良，容易对液压电动 阀控制系统的电路产生损坏。 发明内容
本实用新型的目的之一是提供一种挡位控制手柄，其解决了现有挡位控制 手柄可靠性差、寿命短的缺点。
本实用新型的目的之二是提供一种液压电动阀控制系统，其解决了现有液 压电动阀控制系统容易受挡位控制手柄冲击电流的损坏的缺点。
本实用新型的技术解决方案
一种挡位控制手柄，包括可固定在方向盘柱上的手柄固定套8、与手柄固定
套8固连的手柄座6、从手柄座6内向外伸出的空心手柄杆9、套在手柄杆9外 端部的手柄头3、方向挡切换单元和车速挡切换单元，所述手柄杆9可绕着设置 在手柄座6上的手柄转轴5左右转动，所述手柄头3可绕手柄杆9同轴往返转 动一定的角度；其特征在于所述方向挡切换单元包括设置在手柄杆9内端的 方向挡磁钢14以及固定在手柄座6内相应位置的至少两个方向挡传感器7;所 述车速挡切换单元包括设置在手柄杆9外端侧面的至少两个车速挡传感器2以 及固定在手柄头3内侧面相应位置的车速挡磁钢10;所述方向挡传感器7和车速挡传感器2为电磁霍尔传感器。
上述挡位控制手柄还包括快速切换挡单元，其包括设置在手柄杆9外端面
内孔的快速切换挡传感器1和设置在手柄头3内端面相应位置的快速切换挡磁
钢13;所述手柄杆9外端面和手柄头3内端面之间设置有复位弹簧12，所述快
速切换挡传感器1为电磁霍尔传感器。
上述车速挡传感器2的数量是四个；上述方向挡传感器7的数量是三个。 一种液压电动阀控制系统，包括挡位控制手柄以及单片机16，所述单片机
16的输出与液压电动阀18连接；其特征在于所述液压电动阀控制系统还包括
用于连接挡位控制手柄和单片机16的多个光耦开关15以及用于连接单片机16 和液压电动阀18的光耦继电器17;所述挡位控制手柄包括可固定在方向盘柱上 的手柄固定套8、与手柄固定套8固连的手柄座6、从手柄座6内向外伸出的空 心手柄杆9、套在手柄杆9外端部的手柄头3、方向挡切换单元和车速挡切换单 元，所述手柄杆9可绕着设置在手柄座6上的手柄转轴5左右转动，所述手柄 头3可绕手柄杆9同轴往返转动一定的角度；所述方向挡切换单元包括设置在 手柄杆9内端的方向挡磁钢14以及固定在手柄座6内相应位置的至少两个方向 挡传感器7;所述车速挡切换单元包括设置在手柄杆9外端侧面的至少两个车速 挡传感器2以及固定在手柄头3内侧面相应位置的车速挡磁钢10;所述方向挡 传感器7和车速挡传感器2为电磁霍尔传感器。
上述挡位控制手柄还包括快速切换挡单元，其包括设置在手柄杆9外端面 内孔的快速切换挡传感器1和设置在手柄头3内端面相应位置的快速切换挡磁 钢13;所述手柄杆9外端面和手柄头3内端面之间设置有复位弹簧12，所述快 速切换挡传感器1为电磁霍尔传感器。
上述车速挡传感器2的数量是四个；上述方向挡传感器7的数量是三个。
本实用新型具有的优点是
1. 可靠性高，定位准确。本实用新型的所有方向挡传感器、快速切换挡传 感器和车速挡传感器均为电磁霍尔传感器，通过电磁感应实现控制，定位准确。
2. 成本低，寿命长。本实用新型采用的电磁传感原理，省去了现有的机械 开关的磨损，提高了手柄的使用寿命，相应降低了制造成本。
3. 操作简单。本实用新型与现有的挡位控制手柄相比，增加了快速切换挡， 快速切换挡可以实现挡位的变换和方向的快速换向，操作简单。
图l是本实用新型挡位控制手柄的结构示意图；其快速切换挡磁钢与快速 切换挡磁钢处于没有电磁联系的位置；
图2是图1中B-B剖视图，其方向挡磁钢与前进方向的方向挡传感器以及 后退方向的方向挡传感器均处于没有电磁联系的位置，而与空挡传感器相对应;
图3是图1中A-A剖视图，其车速挡磁钢与一挡位置的车速挡传感器相对
应；
图4是车速挡磁钢与四挡位置的车速挡传感器相对应的位置示意图； 图5是方向挡磁钢与前进方向的方向挡传感器对应的位置示意图，图中的 快速切换挡磁钢被压下后与快速切换挡传感器有电磁联系；
图6为图5中C-C剖视图，其方向挡磁钢与前进方向的方向挡传感器相对
应；
图7为液压电动阀控制系统的连接关系示意其中1-快速切换挡传感器，2-车速挡传感器，3-手柄头，4-引出线，5-手柄转轴，6-手柄座，7-方向挡传感器，8-手柄固定套，9-手柄杆，10-车速挡 磁钢，12-复位弹簧，13-快速切换挡磁钢，14-方向挡磁钢，15-光耦开关，16-单片机，17-光耦继电器，18-液压电动阀，19-前进灯，20-后退灯。
具体实施方式
一种挡位控制手柄，包括可固定在方向盘柱上的手柄固定套8、与手柄固定 套固连的手柄座6、从手柄座6内向外伸出的空心手柄杆9、套在手柄杆外端部 的手柄头3、方向挡切换单元、车速挡切换单元和快速切换挡单元；手柄杆9可 绕着设置在手柄座6上的手柄转轴5左右转动，手柄头3可绕手柄杆9同轴往 返转动一定的角度；方向挡切换单元包括设置在手柄杆9内端部的方向挡磁钢 14以及固定在手柄座6内相应位置的三个方向挡传感器7;车速挡切换单元包 括设置在手柄杆9外端侧面的四个车速挡传感器2以及固定在手柄头3内侧面 相应位置的车速挡磁钢10;快速切换挡单元包括设置在手柄杆9外端面内孔的 快速切换挡传感器1和设置在手柄头3内端面相应位置的快速切换挡磁钢13; 手柄杆9外端面和手柄头3内端面之间设置有复位弹簧12;方向挡传感器7、 快速切换挡传感器1和车速挡传感器2均电磁霍尔传感器。快速切换挡传感器1、 车速挡传感器2以及方向挡传感器7分别与引出线4相连。车速挡传感器2包括一挡车速挡传感器、二挡车速挡传感器、三挡车速挡传感器和四挡车速挡传
感器。方向挡传感器7包括前进方向的方向挡传感器、后退方向的方向挡传感 器以及空挡传感器。
当需要方向切换时，操作人员通过直接扳动手柄杆外端使手柄杆内端在前 进挡、后退挡和空挡之间进行切换，相应位置的方向挡传感器敏感到方向挡磁 钢的到来，输出相应的电信号到单片机，通过单片机控制液压电动阀动作，实 现方向切换。
当需要车速切换时，操作人员通过旋转手柄头3，使磁钢10旋转到相应的 车速挡传感器处，通过磁场感应使相应的车速挡传感器输出电信号，输出到单 片机来控制液压电动阀动作，实现车速的切换。
当需要时快速切换挡位，比如从前进二挡切换到后退一挡，或者从后退二 挡切换到前进一挡，除了按照正常的方向切换配合车速切换外，本实用新型挡 位控制手柄可以通过快速切换挡位来实现操作人员迅速按下手柄头3，此时手 柄3内端面设置的快速切换挡磁钢13就会与手柄杆9外端面内孔的快速切换挡 传感器接近，通过磁场感应，快速切换挡传感器输出电信号，单片机控制相应 的液压电动阀动作，从而实现快速切换挡位。
本实用新型的挡位控制手柄主要应用在液压电动阀控制系统中，本实用新 型液压电动阀控制系统由于采用了该挡位控制手柄，可实现长寿命、成本低的 优点，其包括挡位控制手柄、单片机、用于连接挡位控制手柄杆和单片机的多 个光耦开关15以及用于连接单片机16和液压电动阀18的光耦继电器17。
快速切换挡传感器1与一个光耦开关15相连，车速挡传感器2与另一个光 耦开关相连15，方向挡传感器7与第三个光耦开关15相连，此外还有其他的装 置例如车速传感器、急停开关等与其他的光耦开关相连，多个光耦开关的输 出端分别与单片机16的输入端相连，单片机16的输出端分别与多个光耦继电 器17相连，第一个光耦继电器17的输出端与电动液压阀18相连，另外两个光 耦继电器17的输出端分别与前进灯19和后退灯20相连，当然还有其他外设装 置也可通过其它光耦继电器与单片机相连。
权利要求1、一种挡位控制手柄，包括可固定在方向盘柱上的手柄固定套(8)、与手柄固定套(8)固连的手柄座(6)、从手柄座(6)内向外伸出的空心手柄杆(9)、套在手柄杆(9)外端部的手柄头(3)，所述手柄杆(9)可绕着设置在手柄座(6)上的手柄转轴(5)左右转动，所述手柄头(3)可绕手柄杆(9)同轴往返转动一定的角度；其特征在于其还包括方向挡切换单元、车速挡切换单元；所述方向挡切换单元包括设置在手柄杆(9)内端的方向挡磁钢(14)以及固定在手柄座(6)内相应位置的至少两个方向挡传感器(7)；所述车速挡切换单元包括设置在手柄杆(9)外端侧面的至少两个车速挡传感器(2)以及固定在手柄头(3)内侧面相应位置的车速挡磁钢(10)。
2、 根据权利要求1所述的挡位控制手柄，其特征在于所述挡位控制手柄 还包括快速切换挡单元，其包括设置在手柄杆(9)外端面内孔的快速切换挡传 感器(1)和设置在手柄头(3)内端面相应位置的快速切换挡磁钢(13);所述 手柄杆(9)外端面和手柄头(3)内端面之间设置有复位弹簧(12)。
3、 根据权利要求1或2所述的挡位控制手柄，其特征在于所述方向挡传 感器(7)、快速切换挡传感器(1)和车速挡传感器(2)为电磁霍尔传感器。
4、 根据权利要求3所述的挡位控制手柄，其特征在于所述车速挡传感器 (2)的数量是四个。
5、 根据权利要求4所述的挡位控制手柄，其特征在于所述方向挡传感器(7) 的数量是三个。
6、 一种液压电动阀控制系统，包括挡位控制手柄、单片机(16)、用于连 接挡位控制手柄杆(9)和单片机(16)的多个光耦开关(15)以及用于连接单 片机(16)和液压电动阀(18)的光耦继电器(17);其特征在于所述挡位控 制手柄包括可固定在方向盘柱上的手柄固定套(8)、与手柄固定套(8)固连的 手柄座(6)、从手柄座(6)内向外伸出的空心手柄杆(9)、套在手柄杆(9) 外端部的手柄头(3)、方向挡切换单元和车速挡切换单元，所述手柄杆(9)可 绕着设置在手柄座(6)上的手柄转轴(5)左右转动，所述手柄头(3)可绕手 柄杆(9)同轴往返转动一定的角度；所述方向挡切换单元包括设置在手柄杆(9) 内端的方向挡磁钢(14)以及固定在手柄座(6)内相应位置的两个方向挡传感器(7);所述车速挡切换单元包括设置在手柄杆(9)外端侧面的至少两个车速挡传感器(2)以及固定在手柄头(3)内侧面相应位置的车速挡磁钢(10)。
7、 根据权利要求6所述的液压电动阀控制系统，其特征在于所述挡位控 制手柄还包括快速切换挡单元，其包括设置在手柄杆(9)外端面内孔的快速切 换挡传感器(1)和设置在手柄头(3)内端面相应位置的快速切换挡磁钢(13); 所述手柄杆(9)外端面和手柄头(3)内端面之间设置有复位弹簧(12)。
8、 根据权利要求6或7所述的液压电动阀控制系统，其特征在于所述方 向挡传感器(7)、快速切换挡传感器(1)和车速挡传感器(2)为电磁霍尔传 感器。
9、 根据权利要求8所述的液压电动阀控制系统，其特征在于所述车速挡 传感器(2)的数量是四个。
10、 根据权利要求9所述的挡位控制手柄，其特征在于所述方向挡传感 器(7)的数量是三个。
专利摘要本实用新型涉及一种挡位控制手柄及使用该挡位控制手柄的液压电动阀控制系统，挡位控制手柄包括可固定在方向盘柱上的手柄固定套、与手柄固定套固连的手柄座、从手柄座内向外伸出的空心手柄杆、套在手柄杆外端部的手柄头方向、挡切换单元、车速挡切换单元以及快速切换单元；方向挡切换单元包括设置在手柄杆内端的方向挡磁钢以及固定在手柄座内相应位置的至少两个方向挡传感器；车速挡切换单元包括设置在手柄杆外端侧面的至少两个车速挡传感器以及固定在手柄头内侧面相应位置的车速挡磁钢。本实用新型解决了现有挡位控制手柄可靠性不高、寿命短的缺点，具有可靠性高，定位准确、寿命长、操作简单的优点。
文档编号F16H61/24GK201322091SQ20082022250
公开日2009年10月7日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者力 孙, 曾卫东 申请人:曾卫东