專利名稱：一種擋位控制手柄及液壓電動閥控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種擋位控制手柄及液壓電動閥控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工程機械中發(fā)動機使用的液壓電動閥控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)變速箱的擋位切換， 液壓電動閥控制系統(tǒng)現(xiàn)有的擋位控制手柄包括可固定在方向盤柱上的手柄固定 套、與手柄固定套固連的手柄座、從手柄座內(nèi)向外伸出的空心手柄桿、套在手 柄桿外端部的手柄頭，手柄桿可繞著設(shè)置在手柄座上的手柄轉(zhuǎn)軸左右轉(zhuǎn)動，手 柄頭可繞手柄桿同軸往返轉(zhuǎn)動，雖然這種結(jié)構(gòu)也能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向、換擋，但是由于 它的換擋和轉(zhuǎn)向靠機械開關(guān)的切換來實現(xiàn)的，定位性不好，手感差，導(dǎo)致可靠 性差；加上長期的磨損，壽命也比較短。由于液壓電動閥控制系統(tǒng)中的擋位控 制手柄采用的是機械開關(guān)，在擋位切換瞬間會產(chǎn)生接觸不良，容易對液壓電動 閥控制系統(tǒng)的電路產(chǎn)生損壞。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的之一是提供一種擋位控制手柄，其解決了現(xiàn)有擋位控制 手柄可靠性差、壽命短的缺點。
本實用新型的目的之二是提供一種液壓電動閥控制系統(tǒng)，其解決了現(xiàn)有液 壓電動閥控制系統(tǒng)容易受擋位控制手柄沖擊電流的損壞的缺點。
本實用新型的技術(shù)解決方案
一種擋位控制手柄，包括可固定在方向盤柱上的手柄固定套8、與手柄固定
套8固連的手柄座6、從手柄座6內(nèi)向外伸出的空心手柄桿9、套在手柄桿9外 端部的手柄頭3、方向擋切換單元和車速擋切換單元，所述手柄桿9可繞著設(shè)置 在手柄座6上的手柄轉(zhuǎn)軸5左右轉(zhuǎn)動，所述手柄頭3可繞手柄桿9同軸往返轉(zhuǎn) 動一定的角度；其特征在于所述方向擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿9內(nèi)端的 方向擋磁鋼14以及固定在手柄座6內(nèi)相應(yīng)位置的至少兩個方向擋傳感器7;所 述車速擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿9外端側(cè)面的至少兩個車速擋傳感器2以 及固定在手柄頭3內(nèi)側(cè)面相應(yīng)位置的車速擋磁鋼10;所述方向擋傳感器7和車速擋傳感器2為電磁霍爾傳感器。
上述擋位控制手柄還包括快速切換擋單元，其包括設(shè)置在手柄桿9外端面
內(nèi)孔的快速切換擋傳感器1和設(shè)置在手柄頭3內(nèi)端面相應(yīng)位置的快速切換擋磁
鋼13;所述手柄桿9外端面和手柄頭3內(nèi)端面之間設(shè)置有復(fù)位彈簧12，所述快
速切換擋傳感器1為電磁霍爾傳感器。
上述車速擋傳感器2的數(shù)量是四個；上述方向擋傳感器7的數(shù)量是三個。 一種液壓電動閥控制系統(tǒng)，包括擋位控制手柄以及單片機16，所述單片機
16的輸出與液壓電動閥18連接；其特征在于所述液壓電動閥控制系統(tǒng)還包括
用于連接擋位控制手柄和單片機16的多個光耦開關(guān)15以及用于連接單片機16 和液壓電動閥18的光耦繼電器17;所述擋位控制手柄包括可固定在方向盤柱上 的手柄固定套8、與手柄固定套8固連的手柄座6、從手柄座6內(nèi)向外伸出的空 心手柄桿9、套在手柄桿9外端部的手柄頭3、方向擋切換單元和車速擋切換單 元，所述手柄桿9可繞著設(shè)置在手柄座6上的手柄轉(zhuǎn)軸5左右轉(zhuǎn)動，所述手柄 頭3可繞手柄桿9同軸往返轉(zhuǎn)動一定的角度；所述方向擋切換單元包括設(shè)置在 手柄桿9內(nèi)端的方向擋磁鋼14以及固定在手柄座6內(nèi)相應(yīng)位置的至少兩個方向 擋傳感器7;所述車速擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿9外端側(cè)面的至少兩個車速 擋傳感器2以及固定在手柄頭3內(nèi)側(cè)面相應(yīng)位置的車速擋磁鋼10;所述方向擋 傳感器7和車速擋傳感器2為電磁霍爾傳感器。
上述擋位控制手柄還包括快速切換擋單元，其包括設(shè)置在手柄桿9外端面 內(nèi)孔的快速切換擋傳感器1和設(shè)置在手柄頭3內(nèi)端面相應(yīng)位置的快速切換擋磁 鋼13;所述手柄桿9外端面和手柄頭3內(nèi)端面之間設(shè)置有復(fù)位彈簧12，所述快 速切換擋傳感器1為電磁霍爾傳感器。
上述車速擋傳感器2的數(shù)量是四個；上述方向擋傳感器7的數(shù)量是三個。
本實用新型具有的優(yōu)點是
1. 可靠性高，定位準(zhǔn)確。本實用新型的所有方向擋傳感器、快速切換擋傳 感器和車速擋傳感器均為電磁霍爾傳感器，通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)控制，定位準(zhǔn)確。
2. 成本低，壽命長。本實用新型采用的電磁傳感原理，省去了現(xiàn)有的機械 開關(guān)的磨損，提高了手柄的使用壽命，相應(yīng)降低了制造成本。
3. 操作簡單。本實用新型與現(xiàn)有的擋位控制手柄相比，增加了快速切換擋， 快速切換擋可以實現(xiàn)擋位的變換和方向的快速換向，操作簡單。

圖l是本實用新型擋位控制手柄的結(jié)構(gòu)示意圖；其快速切換擋磁鋼與快速 切換擋磁鋼處于沒有電磁聯(lián)系的位置；
圖2是圖1中B-B剖視圖，其方向擋磁鋼與前進方向的方向擋傳感器以及 后退方向的方向擋傳感器均處于沒有電磁聯(lián)系的位置，而與空擋傳感器相對應(yīng);
圖3是圖1中A-A剖視圖，其車速擋磁鋼與一擋位置的車速擋傳感器相對
應(yīng)；
圖4是車速擋磁鋼與四擋位置的車速擋傳感器相對應(yīng)的位置示意圖； 圖5是方向擋磁鋼與前進方向的方向擋傳感器對應(yīng)的位置示意圖，圖中的 快速切換擋磁鋼被壓下后與快速切換擋傳感器有電磁聯(lián)系；
圖6為圖5中C-C剖視圖，其方向擋磁鋼與前進方向的方向擋傳感器相對
應(yīng)；
圖7為液壓電動閥控制系統(tǒng)的連接關(guān)系示意其中1-快速切換擋傳感器，2-車速擋傳感器，3-手柄頭，4-引出線，5-手柄轉(zhuǎn)軸，6-手柄座，7-方向擋傳感器，8-手柄固定套，9-手柄桿，10-車速擋 磁鋼，12-復(fù)位彈簧，13-快速切換擋磁鋼，14-方向擋磁鋼，15-光耦開關(guān)，16-單片機，17-光耦繼電器，18-液壓電動閥，19-前進燈，20-后退燈。
具體實施方式

一種擋位控制手柄，包括可固定在方向盤柱上的手柄固定套8、與手柄固定 套固連的手柄座6、從手柄座6內(nèi)向外伸出的空心手柄桿9、套在手柄桿外端部 的手柄頭3、方向擋切換單元、車速擋切換單元和快速切換擋單元；手柄桿9可 繞著設(shè)置在手柄座6上的手柄轉(zhuǎn)軸5左右轉(zhuǎn)動，手柄頭3可繞手柄桿9同軸往 返轉(zhuǎn)動一定的角度；方向擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿9內(nèi)端部的方向擋磁鋼 14以及固定在手柄座6內(nèi)相應(yīng)位置的三個方向擋傳感器7;車速擋切換單元包 括設(shè)置在手柄桿9外端側(cè)面的四個車速擋傳感器2以及固定在手柄頭3內(nèi)側(cè)面 相應(yīng)位置的車速擋磁鋼10;快速切換擋單元包括設(shè)置在手柄桿9外端面內(nèi)孔的 快速切換擋傳感器1和設(shè)置在手柄頭3內(nèi)端面相應(yīng)位置的快速切換擋磁鋼13; 手柄桿9外端面和手柄頭3內(nèi)端面之間設(shè)置有復(fù)位彈簧12;方向擋傳感器7、 快速切換擋傳感器1和車速擋傳感器2均電磁霍爾傳感器?？焖偾袚Q擋傳感器1、 車速擋傳感器2以及方向擋傳感器7分別與引出線4相連。車速擋傳感器2包括一擋車速擋傳感器、二擋車速擋傳感器、三擋車速擋傳感器和四擋車速擋傳
感器。方向擋傳感器7包括前進方向的方向擋傳感器、后退方向的方向擋傳感 器以及空擋傳感器。
當(dāng)需要方向切換時，操作人員通過直接扳動手柄桿外端使手柄桿內(nèi)端在前 進擋、后退擋和空擋之間進行切換，相應(yīng)位置的方向擋傳感器敏感到方向擋磁 鋼的到來，輸出相應(yīng)的電信號到單片機，通過單片機控制液壓電動閥動作，實 現(xiàn)方向切換。
當(dāng)需要車速切換時，操作人員通過旋轉(zhuǎn)手柄頭3，使磁鋼10旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 車速擋傳感器處，通過磁場感應(yīng)使相應(yīng)的車速擋傳感器輸出電信號，輸出到單 片機來控制液壓電動閥動作，實現(xiàn)車速的切換。
當(dāng)需要時快速切換擋位，比如從前進二擋切換到后退一擋，或者從后退二 擋切換到前進一擋，除了按照正常的方向切換配合車速切換外，本實用新型擋 位控制手柄可以通過快速切換擋位來實現(xiàn)操作人員迅速按下手柄頭3，此時手 柄3內(nèi)端面設(shè)置的快速切換擋磁鋼13就會與手柄桿9外端面內(nèi)孔的快速切換擋 傳感器接近，通過磁場感應(yīng)，快速切換擋傳感器輸出電信號，單片機控制相應(yīng) 的液壓電動閥動作，從而實現(xiàn)快速切換擋位。
本實用新型的擋位控制手柄主要應(yīng)用在液壓電動閥控制系統(tǒng)中，本實用新 型液壓電動閥控制系統(tǒng)由于采用了該擋位控制手柄，可實現(xiàn)長壽命、成本低的 優(yōu)點，其包括擋位控制手柄、單片機、用于連接擋位控制手柄桿和單片機的多 個光耦開關(guān)15以及用于連接單片機16和液壓電動閥18的光耦繼電器17。
快速切換擋傳感器1與一個光耦開關(guān)15相連，車速擋傳感器2與另一個光 耦開關(guān)相連15，方向擋傳感器7與第三個光耦開關(guān)15相連，此外還有其他的裝 置例如車速傳感器、急停開關(guān)等與其他的光耦開關(guān)相連，多個光耦開關(guān)的輸 出端分別與單片機16的輸入端相連，單片機16的輸出端分別與多個光耦繼電 器17相連，第一個光耦繼電器17的輸出端與電動液壓閥18相連，另外兩個光 耦繼電器17的輸出端分別與前進燈19和后退燈20相連，當(dāng)然還有其他外設(shè)裝 置也可通過其它光耦繼電器與單片機相連。
權(quán)利要求1、一種擋位控制手柄，包括可固定在方向盤柱上的手柄固定套(8)、與手柄固定套(8)固連的手柄座(6)、從手柄座(6)內(nèi)向外伸出的空心手柄桿(9)、套在手柄桿(9)外端部的手柄頭(3)，所述手柄桿(9)可繞著設(shè)置在手柄座(6)上的手柄轉(zhuǎn)軸(5)左右轉(zhuǎn)動，所述手柄頭(3)可繞手柄桿(9)同軸往返轉(zhuǎn)動一定的角度；其特征在于其還包括方向擋切換單元、車速擋切換單元；所述方向擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿(9)內(nèi)端的方向擋磁鋼(14)以及固定在手柄座(6)內(nèi)相應(yīng)位置的至少兩個方向擋傳感器(7)；所述車速擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿(9)外端側(cè)面的至少兩個車速擋傳感器(2)以及固定在手柄頭(3)內(nèi)側(cè)面相應(yīng)位置的車速擋磁鋼(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擋位控制手柄，其特征在于所述擋位控制手柄 還包括快速切換擋單元，其包括設(shè)置在手柄桿(9)外端面內(nèi)孔的快速切換擋傳 感器(1)和設(shè)置在手柄頭(3)內(nèi)端面相應(yīng)位置的快速切換擋磁鋼(13);所述 手柄桿(9)外端面和手柄頭(3)內(nèi)端面之間設(shè)置有復(fù)位彈簧(12)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擋位控制手柄，其特征在于所述方向擋傳 感器(7)、快速切換擋傳感器(1)和車速擋傳感器(2)為電磁霍爾傳感器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擋位控制手柄，其特征在于所述車速擋傳感器 (2)的數(shù)量是四個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的擋位控制手柄，其特征在于所述方向擋傳感器(7) 的數(shù)量是三個。
6、 一種液壓電動閥控制系統(tǒng)，包括擋位控制手柄、單片機(16)、用于連 接擋位控制手柄桿(9)和單片機(16)的多個光耦開關(guān)(15)以及用于連接單 片機(16)和液壓電動閥(18)的光耦繼電器(17);其特征在于所述擋位控 制手柄包括可固定在方向盤柱上的手柄固定套(8)、與手柄固定套(8)固連的 手柄座(6)、從手柄座(6)內(nèi)向外伸出的空心手柄桿(9)、套在手柄桿(9) 外端部的手柄頭(3)、方向擋切換單元和車速擋切換單元，所述手柄桿(9)可 繞著設(shè)置在手柄座(6)上的手柄轉(zhuǎn)軸(5)左右轉(zhuǎn)動，所述手柄頭(3)可繞手 柄桿(9)同軸往返轉(zhuǎn)動一定的角度；所述方向擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿(9) 內(nèi)端的方向擋磁鋼(14)以及固定在手柄座(6)內(nèi)相應(yīng)位置的兩個方向擋傳感器(7);所述車速擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿(9)外端側(cè)面的至少兩個車速擋傳感器(2)以及固定在手柄頭(3)內(nèi)側(cè)面相應(yīng)位置的車速擋磁鋼(10)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓電動閥控制系統(tǒng)，其特征在于所述擋位控 制手柄還包括快速切換擋單元，其包括設(shè)置在手柄桿(9)外端面內(nèi)孔的快速切 換擋傳感器(1)和設(shè)置在手柄頭(3)內(nèi)端面相應(yīng)位置的快速切換擋磁鋼(13); 所述手柄桿(9)外端面和手柄頭(3)內(nèi)端面之間設(shè)置有復(fù)位彈簧(12)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液壓電動閥控制系統(tǒng)，其特征在于所述方 向擋傳感器(7)、快速切換擋傳感器(1)和車速擋傳感器(2)為電磁霍爾傳 感器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓電動閥控制系統(tǒng)，其特征在于所述車速擋 傳感器(2)的數(shù)量是四個。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的擋位控制手柄，其特征在于所述方向擋傳感 器(7)的數(shù)量是三個。
專利摘要本實用新型涉及一種擋位控制手柄及使用該擋位控制手柄的液壓電動閥控制系統(tǒng)，擋位控制手柄包括可固定在方向盤柱上的手柄固定套、與手柄固定套固連的手柄座、從手柄座內(nèi)向外伸出的空心手柄桿、套在手柄桿外端部的手柄頭方向、擋切換單元、車速擋切換單元以及快速切換單元；方向擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿內(nèi)端的方向擋磁鋼以及固定在手柄座內(nèi)相應(yīng)位置的至少兩個方向擋傳感器；車速擋切換單元包括設(shè)置在手柄桿外端側(cè)面的至少兩個車速擋傳感器以及固定在手柄頭內(nèi)側(cè)面相應(yīng)位置的車速擋磁鋼。本實用新型解決了現(xiàn)有擋位控制手柄可靠性不高、壽命短的缺點，具有可靠性高，定位準(zhǔn)確、壽命長、操作簡單的優(yōu)點。
文檔編號F16H61/24GK201322091SQ20082022250
公開日2009年10月7日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者力 孫, 曾衛(wèi)東 申請人:曾衛(wèi)東