專利名稱：一種差速器保護裝置及工程機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械技術領域，特別是涉及一種用差速器保護裝置。本發(fā)明還涉及一種具有上述差速器保護裝置的工程機械。
背景技術：
起重機的工作環(huán)境比較惡劣，經(jīng)常出入泥濘地，當車輪打滑或陷入泥坑時打開差速器鎖止裝置(差速鎖)可以提高汽車的通過能力。但使用差速鎖時，車輛不能轉彎。因此，在作業(yè)過程中，駕駛員打開差速鎖，由于轉彎誤操作，很容易損壞差速器。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有的一種典型差速鎖控制裝置的結構示意圖。如圖所示，該差速鎖控制裝置包括MV電源、熔斷器Fl (IOA)、軸間差速翹板開關JK1、軸間差速指示燈 Ll、軸間差速電磁閥DT1、輪間差速翹板開關JK2、輪間差速指示燈L2、輪間差速電磁閥DT2、 二極管Dl及D2和蜂鳴器DLl，在工作過程中，當起重機車輛經(jīng)過泥濘地時，駕駛員打開軸間差速翹板開關JKl或輪間差速翹板開關JK2，軸間差速電磁閥DTl或輪間差速電磁氣閥DT2 得電，蜂鳴器DLl鳴叫，差速器鎖止裝置接通(即差速鎖打開)，軸間差速指示燈Ll或輪間差速指示燈L2點亮，車輛順利通過泥濘地。上述方案中，如果駕駛員在差速翹板開關未關閉的情況下誤操作，打方向盤轉彎， 此時差速鎖還處于打開狀態(tài)，必然會損壞差速器。因此，亟待針對現(xiàn)有方案進行改進，以避免由于誤操作而損壞差速器。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了實現(xiàn)在車輛轉向時自動解除差速鎖，避免由于駕駛員誤操作而損壞差速器，一方面，本發(fā)明提供了一種差速器保護裝置。該差速器保護裝置除了包括差速電磁閥以及用于控制該差速電磁閥得電或失電的差速翹板開關外，還包括差速控制單元，用于在差速電磁閥得電時確定車輛是否轉向， 并在確定車輛轉向時使差速電磁閥處于失電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述差速控制單元包括轉向狀態(tài)檢測單元，用于在差速電磁閥得電時檢測車輛是否轉向；處理單元，用于在轉向狀態(tài)檢測單元檢測到車輛轉向時使差速電磁閥處于失電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述差速電磁閥包括輪間差速電磁閥和軸間差速電磁閥，所述差速翹板開關包括用于控制輪間差速電磁閥得電或失電的輪間差速翹板開關以及用于控制軸間差速電磁閥得電或失電的軸間差速翹板開關，所述差速控制單元在確定車輛轉向時使輪間差速電磁閥和軸間差速電磁閥處于失電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述差速控制單元包括繼電器、左位置傳感器和右位置傳感器，所述繼電器具有輸入回路、第一輸出回路和第二輸出回路，所述第一輸出回路、輪間差速翹板開關和輪間差速電磁閥相互串聯(lián)于電源正負極之間，所述第二輸出回路、軸間差速翹板開關和軸間差速電磁閥相互串聯(lián)于電源正負極之間，所述左位置傳感器與所述右位置傳感器的輸出回路相互并聯(lián)，其中一個并聯(lián)節(jié)點接于繼電器的輸入回路，另一個并聯(lián)節(jié)點接于電源負極， 所述左位置傳感器和所述右位置傳感器在檢測到車輛轉向時其輸出回路接通。優(yōu)選地，所述繼電器的第一輸出回路和第二輸出回路為常閉狀態(tài)。優(yōu)選地，所述繼電器的第一輸出回路和第二輸出回路分別串聯(lián)于所述輪間差速翹板開關與所述輪間差速電磁閥之間和所述軸間差速翹板開關與所述軸間差速電磁閥之間； 所述繼電器的輸入回路分別接于所述輪間差速翹板開關與所述第一輸出回路之間的節(jié)點和所述軸間差速翹板開關與所述第二輸出回路之間的節(jié)點。優(yōu)選地，所述左位置傳感器安裝在車輛轉向垂臂固定座上的左安裝區(qū)，該左安裝區(qū)為轉向垂臂固定座與轉向垂臂擺動扇面范圍相重合部分的左半?yún)^(qū)；所述右位置傳感器安裝在所述轉向垂臂固定座上的右安裝區(qū)，該右安裝區(qū)為轉向垂臂固定座與轉向垂臂擺動扇面范圍相重合的右半?yún)^(qū)。優(yōu)選地，所述左位置傳感器和所述右位置傳感器均為電感式接近開關。另一方面，本發(fā)明還提供了一種工程機械，該工程機械具有上述任一項所述的差速器保護裝置。優(yōu)選地，該工程機械為起重機。本發(fā)明提供的一種差速器保護裝置及具有該差速器保護裝置的工程機械，通過在差速鎖處于打開狀態(tài)時，即在差速電磁閥得電時，判斷車輛是否發(fā)生轉向，并在確定車輛進行轉向時，使差速電磁閥處于失電狀態(tài)，差速鎖得以解除，從而有效避免差速器受到損壞， 延長了差速器的使用壽命。


圖1為現(xiàn)有的一種典型差速鎖控制裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種差速器保護裝置的結構框圖。圖3為圖2所示差速器保護裝置的一種具體結構的示意圖；圖4為圖3中左右位置傳感器的安裝位置示意圖。
具體實施例方式為了使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。應當指出，本部分中對具體結構的描述及描述順序僅是對具體實施例的說明，不應視為對本發(fā)明的保護范圍有任何限制作用。請參考圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的一種差速器保護裝置的結構框圖。如圖2所示，該差速器保護裝置包括差速翹板開關11、差速電磁閥12和差速控制單元13，其中差速電磁閥12用于控制差速器鎖止裝置(差速鎖)的打開或關閉，當差速電磁閥 12得電時，差速鎖打開，當差速電磁閥12失電時，差速鎖關閉；差速翹板開關11用于控制差速電磁閥12的接通狀態(tài)，當車輛經(jīng)過泥濘路時，可通過閉合差速翹板開關11使差速電磁閥得電，從而實現(xiàn)差速鎖的打開，當閉合差速翹板開關 11打開時，差速器電磁閥失電，實現(xiàn)差速鎖的關閉；
差速控制單元13用于在差速電磁閥12得電時確定車輛是否轉向，并在確定車輛轉向時使差速電磁閥12處于失電狀態(tài)，差速控制單元13進一步包括轉向狀態(tài)檢測單元 131，用于在差速電磁閥12得電時檢測車輛是否轉向；處理單元132，用于在轉向狀態(tài)檢測單元131檢測到車輛轉向時使差速電磁閥12處于失電狀態(tài)。請參考圖3，圖3為上述差速器保護裝置的一種具體結構的示意圖。如圖3所示，該差速器保護裝置具體包括24V電源、熔斷器Fl (IOA)、軸間差速翹板開關JK1、軸間差速指示燈Li、軸間差速電磁閥DT1、輪間差速翹板開關JK2、輪間差速指示燈L2、輪間差速電磁閥DT2、二極管Dl及D2、蜂鳴器DLl、繼電器KAl、二極管D3及D4、左位置傳感器Kl和右位置傳感器K2，其中熔斷器Fl起過載保護的作用；軸間差速指示燈Ll和輪間差速指示燈L2分別串接在電源正負極之間；當軸間差速翹板開關JKl打開時，軸間差速指示燈Ll點亮，當輪間差速翹板開關JK2打開時，輪間差速指示燈L2點亮。繼電器KAl具有兩個常閉觸點(即處于常閉狀態(tài)的輸出回路)，包括第一常閉觸點 (第一輸出回路)和第二常閉觸點(第二輸出回路)；軸間差速翹板開關JK1、第一常閉觸點和軸間差速電磁閥DTl依次相互串聯(lián)于電源正負極之間；輪間差速翹板開關JK2、第二常閉觸點和輪間差速電磁閥DT2依次相互串聯(lián)于電源正負極之間；繼電器KAl的線圈回路(輸入回路)的一端分別通過二極管D3及D4連接于軸間差速翹板開關JKl與第一常閉觸點之間的節(jié)點以及輪間差速翹板開關JK2與第二常閉觸點之間的節(jié)點；二極管D3及D4起到反接保護的作用左位置傳感器Kl和右位置傳感器K2的輸出回路相互并聯(lián)，其中一個并聯(lián)節(jié)點連接于電源負極，另一并聯(lián)節(jié)點連接于繼電器KAl線圈回路的另一端；蜂鳴器DLl的一端分別通過二極管Dl和D2連接于第一常閉觸點與軸間差速電磁閥DTl之間的連接節(jié)點以及第二常閉觸點與輪間差速電磁閥DT2之間的連接節(jié)點，另一端連接于電源負極。左位置傳感器Kl和右位置傳感器K2均為電感式接近開關，請參考圖3，圖3為左位置傳感器Kl和右位置傳感器K2的安裝位置示意圖。轉向垂臂1安裝在轉向垂臂固定座 (未示出)上，向左轉動盤時，帶動轉向管柱直拉桿等機構帶動轉向垂臂1向左擺動；向右轉動轉向盤，帶動轉向管柱，通過轉向直拉桿等機構帶動轉向垂臂向右擺動。轉向垂臂1的擺動方向、幅度與轉向盤轉動的方向、幅度相對應，即，轉向垂臂1與轉向垂臂固定座的相對位置反映了轉向盤的運動狀況。因此，檢測轉向垂臂1與轉向垂臂固定座的相對位置信號，相當于檢測轉向盤的轉動狀態(tài)，亦即車輛的轉向狀態(tài)。將位置傳感器安裝在轉向垂臂固定座上的特殊安裝區(qū)域，可保證位置傳感器可靠地檢測出轉向垂臂1的位置信號并適時輸出開關量，使繼電器KAl的線圈回路導通。如圖3所示，當車輛轉向盤從中位達到左極限轉向位置時，轉向垂臂1向左擺動角度θ (如32° )。同理，轉向盤從中位打到右極限轉向位置時，轉向垂臂1向右擺動角度 θ (如32° )。因此，為了保證可靠地檢測到轉向垂臂1的位置信號，位置傳感器安裝于轉向垂臂固定座與轉向垂臂1擺動扇面的重合部分的區(qū)域內(nèi)。其中，左位置傳感器Κ3安裝在轉向垂臂固定座與轉向垂臂1擺動扇面范圍相重合部分的左半?yún)^(qū)中，稱為左安裝區(qū)；右位置傳感器K4安裝在轉向垂臂固定座與轉向垂臂1擺動扇面范圍相重合部分的右半?yún)^(qū)，稱為右安裝區(qū)。如圖3所示，優(yōu)選地，所述左安裝區(qū)為A、B兩點連線附近的區(qū)域，A點為左安裝起點，為左極限轉向位置時轉向垂臂1左緣距上端約1/4處在轉向垂臂固定座上的投影，B點為左安裝終點，為左極限轉向位置時轉向垂臂1右緣距上端月1/2處在轉向垂臂固定座上的投影。優(yōu)選地，所述有安裝區(qū)為C、D兩點連線附近的區(qū)域，C點為右安裝起點，為右極限轉向位置時轉向垂臂1右緣距上端月1/4處在轉向垂臂固定座上的投影，D點為右安裝終點，為右極限轉向位置時轉向垂臂1左緣距上端約1/2處在轉向垂臂固定座上的投影。在該優(yōu)選安裝范圍內(nèi)，當轉向垂臂1擺動時，位置傳感器檢測的信號幅度不會出現(xiàn)大的落差， 因此便于調(diào)整其靈敏度及安裝位置。在具體的作業(yè)過程中，當車輛行駛在泥濘路上時，為了提高車輛通過能力，駕駛員打開軸間差速翹板開關JKl和/或輪間差速翹板開關JK2，軸間差速指示燈Ll和/或輪間差速指示燈L2點亮，軸間差速電磁閥DTl和/或輪間差速電磁閥DT2得電，差速鎖打開，差速器鎖止；此時，若駕駛員向左轉動轉向盤(即使車輛向左轉向)，轉向盤帶動轉向管柱，通過轉向直拉桿等機構帶動轉向臂1向左擺動，遮住了左位置傳感器Kl的感應體，觸發(fā)其輸出回路形成通路，接通繼電器KAl的線圈回路，繼電器KAl的兩個常閉觸點斷開，差速電磁閥DTl及DT2失電，差速鎖關閉，避免差速器受到損壞；同理，若駕駛員向右轉動轉向盤(即使車輛向右轉向)，轉向盤帶動轉向管柱，通過轉向直拉桿等機構帶動轉向臂1向右擺動， 遮住了右位置傳感器K2的感應體，觸發(fā)其輸出回路形成通路，接通繼電器KAl的線圈回路， 繼電器KAl的兩個常閉觸點斷開，差速電磁閥DTl及DT2失電，差速鎖關閉，避免差速器受到損壞。需要說明的是，上述實施例中或者其他實施例中，還可以根據(jù)需要使用其他類型的位置傳感器，例如磁感式接近開關、機械式接近開關等；另外位置傳感器的安裝位置也不局限于上述安裝位置，也可以根據(jù)需要設置在其他位置上，只要不影響檢測到車輛的轉向狀態(tài)即可。需要說明的是，上述實施例中，繼電器KAl的兩個常閉觸點可以分別串接于軸間差速翹板開關JKl與軸間差速電磁閥DTl之間和輪間差速翹板開關JK2與輪間差速電磁閥 DT2之間(如圖3所示)，也可以分別串接于其他位置，例如，還可以分別串接于電源正極與軸間差速翹板開關JKl之間和電源正極與輪間差速電磁閥DT2之間，或者分別串接于軸間差速電磁閥DTl與電源負極之間和電源負極與輪間差速電磁閥DT2之間。需要說明的是，上述實施例中，繼電器KAl線圈回路的一端可以分別通過二極管 D3及D4連接于軸間差速翹板開關JKl與第一常閉觸點之間的連接節(jié)點和輪間差速翹板開關JK2與第二常閉觸點之間的連接節(jié)點，也可以分別通過二極管D3及D4連接于其他相應位置，例如，分別通過二極管D3及D4連接于第一常閉觸點與軸間差速電磁閥DTl之間的連接節(jié)點和第二常閉觸點與輪間差速電磁閥DT2之間的連接節(jié)點。需要說明的是，上述實施例中，只使用一個繼電器KAl對兩個差速電磁閥DTl及 DT2的接通狀態(tài)進行同步控制，但在其他實施例中，也可以根據(jù)需要使用兩個繼電器分別對 DTl及DT2的接通狀態(tài)進行控制，其實現(xiàn)過程與上述類似，茲不贅述。
需要說明的是，上述實施例中，使用由繼電器KA1、二極管D3及D4、左位置傳感器 Kl和右位置傳感器K2組成的控制電路作為差速控制單元13，以便對差速電磁閥DTl及DT2 的接通狀態(tài)進行控制，但在其他實施例中，差速控制單元的具體結構并不局限于此，還可以使用其他方式實現(xiàn)，例如，可以直接通過軟件或者硬件的方式對車輛的運行參數(shù)進行分析， 判斷車輛是否發(fā)生轉向，并在確定轉向時，驅(qū)動差速電磁閥DTl及DT2關閉。需要說明的是，在具體實施過程中，差速控制單元13可以由實現(xiàn)相應功能的單元 (模塊)組成，例如，通過硬件方式實現(xiàn)時，轉向狀態(tài)檢測單元131可以與處理單元132集成在同一物理實體上，也可以做成獨立的兩個單元。本發(fā)明實施例提供的一種差速器保護裝置，可在差速鎖處于打開狀態(tài)時，即在差速電磁閥得電時，通過左右位置傳感器檢測車輛的轉向狀態(tài)，當車輛發(fā)生轉向時，左右位置傳感器的輸出回路接通，使繼電器的線圈回路導通，繼電器的兩個常閉觸點斷開，使差速電磁閥處于失電狀態(tài)，差速鎖得以解除，從而有效避免差速器受到損壞，延長了差速器的使用
壽命ο本發(fā)明實施例還提供了一種工程機械(如起重機)，該工程機械具有上述的差速器保護裝置，由于上述的差速器保護裝置具有上述技術效果，因此，具有該差速器保護裝置的工程機械也應具備相應的技術效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件結合硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以全部通過硬件來實施?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案對背景技術做出貢獻的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟和光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(例如可以是個人計算機、服務器或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的內(nèi)容。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種差速器保護裝置，包括差速電磁閥以及用于控制該差速電磁閥得電或失電的差速翹板開關，其特征在于，所述差速器保護裝置還包括差速控制單元，用于在差速電磁閥得電時確定車輛是否轉向，并在確定車輛轉向時使差速電磁閥處于失電狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的差速器保護裝置，其特征在于，所述差速控制單元包括轉向狀態(tài)檢測單元，用于在差速電磁閥得電時檢測車輛是否轉向；處理單元，用于在轉向狀態(tài)檢測單元檢測到車輛轉向時使差速電磁閥處于失電狀態(tài)。
3.如權利要求1或2所述的差速器保護裝置，其特征在于，所述差速電磁閥包括輪間差速電磁閥和軸間差速電磁閥，所述差速翹板開關包括用于控制輪間差速電磁閥得電或失電的輪間差速翹板開關以及用于控制軸間差速電磁閥得電或失電的軸間差速翹板開關，所述差速控制單元在確定車輛轉向時使輪間差速電磁閥和軸間差速電磁閥處于失電狀態(tài)。
4.如權利要求3所述的差速器保護裝置，其特征在于所述差速控制單元包括繼電器、 左位置傳感器和右位置傳感器，所述繼電器具有輸入回路、第一輸出回路和第二輸出回路， 所述第一輸出回路、輪間差速翹板開關和輪間差速電磁閥相互串聯(lián)于電源正負極之間，所述第二輸出回路、軸間差速翹板開關和軸間差速電磁閥相互串聯(lián)于電源正負極之間，所述左位置傳感器與所述右位置傳感器的輸出回路相互并聯(lián)，其中一個并聯(lián)節(jié)點接于繼電器的輸入回路，另一個并聯(lián)節(jié)點接于電源負極，所述左位置傳感器和所述右位置傳感器在檢測到車輛轉向時其輸出回路接通。
5.如權利要求4所述的差速器保護裝置，其特征在于，所述繼電器的第一輸出回路和第二輸出回路為常閉狀態(tài)。
6.如權利要求5所述的差速器保護裝置，其特征在于所述繼電器的第一輸出回路和第二輸出回路分別串聯(lián)于所述輪間差速翹板開關與所述輪間差速電磁閥之間和所述軸間差速翹板開關與所述軸間差速電磁閥之間；所述繼電器的輸入回路分別接于所述輪間差速翹板開關與所述第一輸出回路之間的節(jié)點和所述軸間差速翹板開關與所述第二輸出回路之間的節(jié)點。
7.如權利要求6所述的差速器保護裝置，其特征在于，所述左位置傳感器安裝在車輛轉向垂臂固定座上的左安裝區(qū)，該左安裝區(qū)為轉向垂臂固定座與轉向垂臂擺動扇面范圍相重合部分的左半?yún)^(qū)；所述右位置傳感器安裝在所述轉向垂臂固定座上的右安裝區(qū)，該右安裝區(qū)為轉向垂臂固定座與轉向垂臂擺動扇面范圍相重合的右半?yún)^(qū)。
8.如權利要求7所述的差速器保護裝置，其特征在于，所述左位置傳感器和所述右位置傳感器均為電感式接近開關。
9.一種工程機械，其特征在于，所述工程機械具有如權利要求1至8任一項所述的差速器保護裝置。
10.如權利要求9所述的工程機械，其特征在于，所述工程機械為起重機。
全文摘要
本發(fā)明涉及工程機械技術領域，公開了一種差速器保護裝置及工程機械。該差速器保護裝置除了包括差速電磁閥以及用于控制該差速電磁閥得電或失電的差速翹板開關外，還包括差速控制單元，用于在差速電磁閥得電時確定車輛是否轉向，并在確定車輛轉向時使差速電磁閥處于失電狀態(tài)。本發(fā)明實施例提供的一種差速器保護裝置，可在差速鎖處于打開狀態(tài)時，即在差速電磁閥得電時，通過左右位置傳感器檢測車輛的轉向狀態(tài)，當車輛發(fā)生轉向時，左右位置傳感器的輸出回路接通，使繼電器的線圈回路導通，繼電器的兩個常閉觸點斷開，使差速電磁閥處于失電狀態(tài)，差速鎖得以解除，從而有效避免差速器受到損壞，延長了差速器的使用壽命。
文檔編號B60K23/04GK102358181SQ20111025258
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2011年8月30日
發(fā)明者段藝春, 薛清華, 譚景晨 申請人:三一汽車起重機械有限公司