本发明涉及一种沥青洒布车换挡装置，属工程机械领域，具体是一种具有检测控制功能的沥青洒布车换挡装置及控制方法。
背景技术：
沥青洒布车在洒布小洒布量时，需要设备以较低的稳定速度行驶。同时为保证设备转场速度，需要在底盘传动轴增加高低档变速箱装置。未加装检测装置的高低档变速控制器，当司机误操作的时候(底盘发动机未熄火，输入轴处在高速转动中)，容易将高低档变速箱中的齿轮打齿导致寿命短或在施工过程中直接损坏现象。并且司机无法对设备所处高低档状态进行清楚方便的了解。同时沥青洒布车为满足洒布均匀性要求沥青沥青泵转速与车速闭环控制。要求沥青控制器采集底盘车速信号。
设备需要高低档状态切换时，通过控制五口三位电磁阀得电/断电来使高低档切换气缸活塞杆伸出/缩回，使高低档变速箱处于低速/高速状态。当没有接近开关，在底盘发动机未先熄火时，输入轴处于高速旋转状态，强行切换高低档后会造成高低档变速箱内部齿轮打齿，使高低档变速箱寿命短或直接损坏。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具有检测控制功能的沥青洒布车换挡装置及控制方法，可防止误操作而引起的高低档变速箱寿命缩短或直接损坏。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有检测控制功能的沥青洒布车换挡装置，包括分别连接至输入轴与输出轴的变速箱，所述变速箱的输入轴一侧在输入轴法兰的径向位置设置有接近开关，所述变速箱通过换挡杆连接至换挡气缸，所述换挡汽缸的大腔接口及小腔接口分别通过管路连接至五口三位电磁阀，所述五口三位电磁阀通过管路连接至底盘气包；所述换挡汽缸上还设置有用于检测换挡汽缸伸缩程度的磁性开关ⅰ及磁性开关ⅱ；所述接近开关、五口三位电磁阀、磁性开关ⅰ及磁性开关ⅱ还连接有控制器，所述控制器还连接有高速档状态灯亮、低速档状态灯以及报警灯。
进一步，所述变速箱壳体上固定有接近开关支架，所述接近开关固定至接近开关支架上，所述接近开关竖直朝向输入轴法兰，且接近开关竖直投影点与输入轴法兰盘圆心重合，通过接近开关可测得输入轴转速。
进一步，所述磁性开关ⅰ安装至换挡汽缸靠近大腔接口位置，所述磁性开关ⅱ安装至换挡汽缸靠近小腔接口位置，所述磁性开关ⅰ闭合时换挡汽缸伸出，变速箱处于低速状态；所述磁性开关闭合时，换挡汽缸缩回，变速箱处于低速状态。
一种具有检测控制功能的沥青洒布车换挡装置的控制方法，包括控制换档步骤：当设备由高速档状态切换到低速档状态时，先将底盘发动机熄火，输入轴停止转动，接近开关检测到输入轴法兰静止，换档开关切换至低速档位后五口三位电磁阀的y1线圈得电，底盘气包的高压空气通过五口三位电磁阀沿管路进入换档汽缸的大腔，换档汽缸的活塞杆伸出，将变速箱切换至低速档状态，此时磁性开关ⅰ闭合、磁性开关ⅱ断开，控制器控制低速档状态灯亮；控制器检测到磁性开关ⅰ闭合后，五口三位电磁阀的y1端断电，换档汽缸保持活塞杆伸出状态；启动底盘发动机输入轴通过变速箱带动输出轴旋转，设备以低速挡行驶。
设备由低速挡状态切换至高速档状态时，先将底盘发动机熄火，输入轴停止转动，接近开关检测到输入轴法兰静止，换档开关切换至高速档后，五口三位电磁阀的y2线圈得电，底盘气包高压空气通过五口三位电磁阀沿管路进入换档汽缸的小腔，换档汽缸的活塞杆缩回，变速箱切换至高速档状态；此时磁性开关ⅱ闭合，磁性开关ⅰ断开，控制器控制高速档状态灯亮；控制器检测到磁性开关ⅱ闭合后，五口三位电磁阀的y2端断电，换档汽缸保持活塞杆缩回状态；启动底盘发动机输入轴通过变速箱带动输出轴旋转，设备以高速挡行驶。
检测反馈步骤：在换档过程中，如果发动机未先熄火，输入轴处于高速旋转状态下，接近开关检测到输入轴法兰转动信号反馈至控制器，此时即使操作换档开关进行换档动作，控制器也不会对五口三位电磁阀的得电状态进行切换，变速箱不会切换高低档状态，可有效保护变速箱内部齿轮。
状态检查步骤：设备在高速档状态时，磁性开关ⅰ断开，磁性开关ⅱ闭合，控制器控制高速档状态灯亮；设备在低速档状态时，磁性开关ⅰ闭合，磁性开关ⅱ断开，控制器控制低速档状态灯亮；控制器通过检测磁性开关ⅰ、磁性开关ⅱ的状态即可知道变速箱所处的高低档状态；同时当变速箱发生故障使换档汽缸的动作不到位时，磁性开关ⅰ、磁性开关ⅱ都断开，控制器报警，报警灯闪烁，提示操作人员对变速箱进行检查维修。
进一步，状态保持：所述的五口三位电磁阀的中位机能为封闭机能可以保证该控制方式，在设备停机断电或设备停机一段时间底盘气包气压不足时，设备高低档状态保持不变。
进一步，车速检测：输入轴通过变速箱驱动输出轴，输出轴驱动后桥的驱动底盘行走，后桥速比已知的情况下，通过控制器检测磁性开关ⅰ、磁性开关ⅱ的开闭状态，从而得知变速箱当前所处档位，进而确定变速箱当前速比；在变速箱和后桥速比全部已知的情况下，通过检测输入轴法兰的转速，控制器可计算得到底盘车速；沥青洒布车为满足洒布均匀性要求沥青沥青泵转速与车速闭环控制，检测到的车速即可作为洒布量控制信号。
本发明的有益效果是：通过接近开关可检测输入轴是否转动，同时通过磁性开关ⅰ、ⅱ可检测换挡汽缸的实际位置从而确定变速箱所处挡位，实现了对高低档变速箱内部齿轮保护的效果，整个系统结构简单、增加部件少、实用性强；另外通过检测输入轴转速信号及高低档状态信号通过计算可以得到车速信号，不需要在额外增加车速检测装置。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、输入轴，2、输入轴法兰，3、接近开关，4、变速箱，41、换挡杆，5、换挡气缸，6、磁性开关ⅰ，7、磁性开关ⅱ，8、输出轴，9、五口三位电磁阀，10、底盘气包。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种具有状态检测控制功能的沥青洒布换挡装置，包括连接至输入轴1与输出轴8的变速箱4，所述变速箱4的输入轴1一侧在输入轴法兰2的径向位置设置有接近开关3，所述变速箱4通过换挡杆41连接至换挡气缸5，所述换挡汽缸5的大腔接口及小腔接口分别通过管路连接至五口三位电磁阀9，所述五口三位电磁阀9通过管路连接至底盘气包10；所述换挡汽缸5上还设置有用于检测换挡汽缸5伸缩程度的磁性开关ⅰ6及磁性开关ⅱ7；所述接近开关3、五口三位电磁阀9、磁性开关ⅰ6及磁性开关ⅱ7还连接有控制器，所述控制器还连接有高速档状态灯亮、低速档状态灯以及报警灯。
进一步，所述变速箱4的壳体上固定有接近开关支架，所述接近开关固定至接近开关支架上，所述接近开关3竖直朝向输入轴法兰2，且接近开关3的竖直投影点与输入轴法兰2的圆心重合，通过接近开关3可测得输入轴转速。
进一步，所述磁性开关ⅰ6安装至换挡汽缸5靠近大腔接口位置，所述磁性开关ⅱ7安装至换挡汽缸5靠近小腔接口位置，所述磁性开关ⅰ6闭合、磁性开关ⅱ7断开时换挡汽缸5伸出，变速箱4处于低速状态；所述磁性开关ⅱ7闭合、磁性开关ⅰ6断开时，换挡汽缸5缩回，变速箱4处于高速状态。
一种具有检测控制功能的沥青洒布车换挡装置的控制方法，包括控制换档步骤：当设备由高速档状态切换到低速档状态时，先将底盘发动机熄火，输入轴1停止转动，接近开关3检测到输入轴法兰2静止，换档开关切换至低速档位后五口三位电磁阀9的y1线圈得电，底盘气包10的高压空气通过五口三位电磁阀9沿管路进入换档汽缸5的大腔，换档汽缸5的活塞杆伸出，将变速箱4切换至低速档状态，此时磁性开关ⅰ6闭合、磁性开关ⅱ7断开，控制器控制低速档状态灯亮；控制器检测到磁性开关ⅰ6闭合后，五口三位电磁阀9的y1端断电，换档汽缸5保持活塞杆伸出状态；启动底盘发动机输入轴1通过变速箱4带动输出轴8旋转，设备以低速挡行驶。
设备由低速挡状态切换至高速档状态时，先将底盘发动机熄火，输入轴1停止转动，接近开关3检测到输入轴法兰2静止，换档开关切换至高速档后，五口三位电磁阀9的y2线圈得电，底盘气包10高压空气通过五口三位电磁阀9沿管路进入换档汽缸5的小腔，换档汽缸5的活塞杆缩回，变速箱4切换至高速档状态；此时磁性开关ⅱ7闭合，磁性开关ⅰ6断开，控制器控制高速档状态灯亮；控制器检测到磁性开关ⅱ7闭合后，五口三位电磁阀9的y2端断电，换档汽缸5保持活塞杆缩回状态；启动底盘发动机输入轴1通过变速箱4带动输出轴8旋转，设备以高速挡行驶。
检测反馈步骤：在换档过程中，如果发动机未先熄火，输入轴1处于高速旋转状态下，接近开关3检测到输入轴法兰2转动信号反馈至控制器，此时即使操作换档开关进行换档动作，控制器也不会对五口三位电磁阀9的得电状态进行切换，变速箱4不会切换高低档状态，可有效保护变速箱4内部齿轮。
状态检查步骤：设备在高速档状态时，磁性开关ⅰ6断开，磁性开关ⅱ7闭合，控制器控制高速档状态灯亮；设备在低速档状态时，磁性开关ⅰ6闭合，磁性开关ⅱ7断开，控制器控制低速档状态灯亮；控制器通过检测磁性开关ⅰ6、磁性开关ⅱ7的状态即可知道变速箱4所处的高低档状态；同时当变速箱4发生故障使换档汽缸5的动作不到位时，磁性开关ⅰ6、磁性开关ⅱ7都断开，控制器报警，报警灯闪烁，提示操作人员对变速箱4进行检查维修。
进一步，状态保持：所述的五口三位电磁阀9的中位机能为封闭机能可以保证该控制方式，在设备停机断电或设备停机一段时间底盘气包气压不足时，设备高低档状态保持不变。
进一步，车速检测：输入轴1通过变速箱4驱动输出轴8，输出轴8驱动后桥的驱动底盘行走，后桥速比已知的情况下，通过控制器检测磁性开关ⅰ6、磁性开关ⅱ7的开闭状态，从而得知变速箱4当前所处档位，进而确定变速箱4当前速比；在变速箱4和后桥速比全部已知的情况下，通过检测输入轴法兰2的转速，通过控制器计算得到底盘车速；沥青洒布车为满足洒布均匀性要求沥青沥青泵转速与车速闭环控制，检测到的车速即可作为洒布量控制信号。
综上所述，本发明结构简单，效果明显，通过通过接近开关可检测输入轴是否转动，同时通过磁性开关ⅰ、ⅱ可检测换挡汽缸的实际位置从而确定变速箱所处挡位，实现了对变速箱内部齿轮保护的效果，整个系统结构简单、增加部件少、实用性强；另外通过检测输入轴转速信号及高低档状态信号通过计算可以得到车速信号，不需要在额外增加车速检测装置。