用于液壓重型機(jī)械的控制設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于液壓機(jī)器的控制設(shè)備，所述控制設(shè)備包括：遙控單元，用于所述遙控單元的激活裝置的閥布置，每一閥布置包括與第二閥裝置流體連通的第一閥裝置；控制器裝置，其可操作以控制相關(guān)聯(lián)的閥布置的所述第一閥裝置的打開和關(guān)閉，以調(diào)節(jié)液壓流體從所述第一閥裝置到所述第二閥裝置的流動(dòng)，其中，每一閥布置中的第二閥裝置在第一配置與第二配置之間移動(dòng)，使得當(dāng)條件決定用戶留在駕駛室中可能不再實(shí)際或不安全時(shí)液壓機(jī)器的功能能夠在遙控模式與駕駛室控制模式之間切換。本發(fā)明還涉及用于將控制設(shè)備裝配到液壓機(jī)器的方法，以及涉及用于將控制設(shè)備連接到此類液壓機(jī)器的接口線束。一旦控制設(shè)備被裝配，液壓機(jī)器即可在手動(dòng)模式或遠(yuǎn)程模式中操作。當(dāng)必須使用遠(yuǎn)程操作的條件已過去時(shí)，操作者可返回駕駛室且再次作為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器操作所述機(jī)器。
【專利說明】用于液壓重型機(jī)械的控制設(shè)備 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于重型機(jī)械的控制設(shè)備，所述重型機(jī)械例如但不限于包含挖掘機(jī)、 推±機(jī)、翻車機(jī)和其它液壓裝備的液壓機(jī)器，W及設(shè)及將所述控制設(shè)備裝配到液壓機(jī)器的 方法。本發(fā)明還設(shè)及用于將控制設(shè)備連接到液壓機(jī)器的接口線束。
【背景技術(shù)】
[0002] 液壓裝備的操作者常常遇到致使此類機(jī)器不能使用或不安全的條件。經(jīng)常遇到的 危險(xiǎn)的實(shí)例包含落在裝備上的材料致使損壞機(jī)器且傷害操作者的潛在風(fēng)險(xiǎn)，W及還包含將 操作者暴露在作業(yè)區(qū)附近的煙霧或氣體中。
[0003] 出現(xiàn)運(yùn)些情況時(shí)的目前唯一解決方法是利用特定用途機(jī)器或機(jī)器人，且目前在市 場上存在許多特定用途無線電遙控機(jī)器人。然而，運(yùn)些特定用途機(jī)器沒有手動(dòng)操作的設(shè)施， 且此外，所述特定用途機(jī)器非常昂貴且一般僅由專業(yè)的公司操作。
[0004] 因此，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)挖掘機(jī)的操作者遇到此類不安全條件或不可能執(zhí)行的任務(wù)時(shí)，所述 操作者通常需要從作業(yè)區(qū)撤回他們自己的裝備和人員且委托此類具有受訓(xùn)人員的專業(yè)公 司來操作用于執(zhí)行所需任務(wù)的目的的機(jī)器人。
[0005] 此類要求是不能令人滿意的，因?yàn)槠浯蟠笤黾恿藞?zhí)行任務(wù)的成本，且由于與他們 自己的裝備和人員的撤退相關(guān)聯(lián)的停機(jī)時(shí)間而導(dǎo)致了操作者的經(jīng)濟(jì)損失。
[0006] 因此本發(fā)明的目的是，提供至少W某一方式克服上述問題和/或?qū)楣姾?或產(chǎn) 業(yè)提供有用的替代物的控制設(shè)備。
[0007] 本發(fā)明的其它方面將根據(jù)僅通過實(shí)例方式給定的隨后描述而變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引根據(jù)本發(fā)明，提供用于液壓機(jī)械的控制設(shè)備，所述類型的液壓機(jī)械包括主伺服控 制塊、液壓流體收集槽W及具有用于激活液壓機(jī)械的功能的多個(gè)控制件的駕駛室控制系 統(tǒng)，所述設(shè)備包括：
[0009] 包括多個(gè)激活裝置的遙控單元，其中每一激活裝置在被激活時(shí)可操作W控制液壓 機(jī)械的對(duì)應(yīng)于駕駛室控制系統(tǒng)的控制件的功能，
[0010] 用于每一激活裝置的閥布置，每一閥布置包括與第二閥裝置流體連通的第一閥裝 置；
[0011] 控制器裝置，其響應(yīng)于從遙控單元的激活裝置接收的信號(hào)而可操作W控制相關(guān)聯(lián) 的閥布置的第一閥裝置的打開和關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)液壓流體從所述閥布置的第一閥裝置到第 二閥裝置的流動(dòng)；
[0012] 其中，每一閥布置中的第二閥裝置在第一配置與第二配置之間移動(dòng)，其中在第一 配置中，相關(guān)聯(lián)的第一閥裝置打開W允許液壓流體流經(jīng)過第一閥裝置到第二閥裝置，且第 二閥裝置可操作W將從第一閥裝置接收的液壓流體引導(dǎo)到主伺服控制塊W控制液壓機(jī)械 的對(duì)應(yīng)于遙控單元的激活的激活裝置的功能，W及在第二配置中，相關(guān)聯(lián)的第一閥裝置關(guān) 閉W防止液壓流體流經(jīng)過第一閥裝置到第二閥裝置，使得第二閥裝置可操作而代W將液壓 流體從駕駛室控制系統(tǒng)引導(dǎo)到主伺服控制塊W控制液壓機(jī)械的對(duì)應(yīng)于駕駛室控制系統(tǒng)的 激活的控制件的功能。
[0013] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，其中在任何給定時(shí)間，液壓流體僅從第一閥裝置和 駕駛室控制系統(tǒng)中的一者流動(dòng)到第二閥裝置。
[0014] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，每一第一閥裝置可操作W接收來自液壓機(jī)械的流體 收集槽的液壓流體。
[0015] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，每一閥布置的每一第二閥裝置連接到第一閥裝置和 液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)。
[0016] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，遙控單元是手持式便攜裝置。
[0017] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，遙控單元包括射頻發(fā)射器，且來自遙控單元機(jī)器的 激活裝置的信號(hào)被作為射頻信號(hào)發(fā)射。
[0018] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，每一激活裝置在被激活時(shí)產(chǎn)生用于發(fā)射到控制器裝 置的機(jī)器控制信號(hào)，由此控制器裝置可操作W將機(jī)器控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成閥控制信號(hào)來用于控 制第一閥裝置的打開和關(guān)閉。
[0019] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，用于每一閥布置的第一閥裝置安放在液壓集成塊 內(nèi)。
[0020] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，液壓集成塊支撐在安裝在液壓機(jī)械上的框架上。
[0021] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，每一閥布置的第一閥裝置包括比例螺線管閥。
[0022] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，控制器裝置所發(fā)射的信號(hào)是可變電壓輸出信號(hào)，所 述可變電壓輸出信號(hào)可操作W激活和控制流體流經(jīng)過比例螺線管閥。
[0023] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，控制器裝置連接到框架上的液壓集成塊，且控制器 裝置安裝在框架上的振動(dòng)吸收裝置上，例如橡膠座。
[0024] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，流體收集槽禪合到主液壓累和先導(dǎo)累，且先導(dǎo)累可 操作W將流體從流體收集槽累送到第一閥裝置。
[0025] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，第二閥裝置是包括第一和第二流體入口、樞轉(zhuǎn)閥構(gòu) 件和流體出口的換向閥，且其中第一閥裝置禪合到第一入口和第二入口中的一者，且駕駛 室控制系統(tǒng)禪合到第一入口和第二入口中的另一者，且主伺服控制塊禪合到出口，由此液 壓流體流經(jīng)第一入口和第二入口中的一者的力致使閥構(gòu)件樞轉(zhuǎn)且關(guān)閉第一入口和第二入 口中的另一者，使得液壓流體在任何給定時(shí)間從第一閥裝置和駕駛室控制系統(tǒng)中的一者流 經(jīng)流體出口到主伺服控制塊。
[0026] 因此，應(yīng)理解，對(duì)于每一閥布置，第一閥裝置連接到換向閥的一個(gè)流體入口，駕駛 室控制系統(tǒng)連接到換向閥的另一流體入口，且液壓機(jī)器的主伺服控制塊連接到換向閥的流 體出口。
[0027] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，換向閥使用流體供應(yīng)導(dǎo)管或軟管而連接到第一閥裝 置、駕駛室控制系統(tǒng)和主伺服控制塊。
[0028] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，控制設(shè)備進(jìn)一步包括可操作W將設(shè)備連接到液壓機(jī) 械的接口線束。
[0029] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，接口線束包括電源電纜，所述電源電纜可操作W將 控制設(shè)備的控制器裝置連接到液壓機(jī)械的電源裝置用于為控制器裝置供電。
[0030] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，接口線束進(jìn)一步包括液壓流體供應(yīng)管線，其中所提 供的液壓流體供應(yīng)管線可操作W將用于液壓機(jī)械的功能的閥布置的第一閥裝置連接到閥 布置的第二閥裝置的流體入口中的一者，且另一流體供應(yīng)管線可操作W將對(duì)應(yīng)于液壓機(jī)械 的功能的液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)連接到第二閥裝置的另一流體入口。
[0031] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，用于液壓機(jī)械的功能的閥布置的第二閥裝置禪合在 第一閥裝置與駕駛室控制系統(tǒng)中間。
[0032] 優(yōu)選地，接口線束的每一液壓流體供應(yīng)管線包括具有夾具的自由端，所述夾具用 于將接口線束裝配到特定液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)的先導(dǎo)軟管出口。
[0033] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，電源電纜和接口線束的液壓流體供應(yīng)管線被覆蓋在 保護(hù)套管中。
[0034] 在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及一種將所主張的控制設(shè)備裝配到液壓機(jī)器的方 法，其中第二閥裝置是包括第一和第二流體入口、樞轉(zhuǎn)閥構(gòu)件和流體出口的換向閥，所述方 法包括W下步驟：
[0035] 將個(gè)別先導(dǎo)伺服軟管與用于液壓機(jī)械的功能的液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)的先 導(dǎo)軟管出口斷開；
[0036] 將與所述先導(dǎo)伺服軟管斷開的先導(dǎo)軟管出口連接到W下各項(xiàng)中的一者:換向閥的 第一流體入口和第二流體入口；
[0037] 將第一閥裝置連接到W下各項(xiàng)中的另一者:換向閥的第一流體入口和第二流體入 P;
[0038] 將與先導(dǎo)軟管出口斷開的先導(dǎo)伺服軟管連接到換向閥的流體出口，從而經(jīng)由換向 閥將第一閥裝置和駕駛室控制系統(tǒng)連接到主伺服控制塊W完成用于液壓機(jī)械的功能的裝 配，從而調(diào)適液壓機(jī)器用于雙重控制，使得液壓機(jī)器的功能可通過駕駛室控制系統(tǒng)或遙控 單元控制或從其進(jìn)行控制。
[0039] 優(yōu)選地，裝配控制設(shè)備的方法包括W下步驟:重復(fù)針對(duì)液壓機(jī)械的多個(gè)功能所執(zhí) 行的W上步驟。
[0040] 本發(fā)明使得在使用條件決定用戶留在駕駛室中可能不再實(shí)際或不安全時(shí)用戶能 夠在遙控模式與駕駛室控制模式之間切換總操作，所述總操作包含液壓機(jī)器的所有功能 和/或僅特定功能。一旦控制設(shè)備被裝配，液壓機(jī)器即可在手動(dòng)模式或遠(yuǎn)程模式中操作。當(dāng) 必須使用遠(yuǎn)程操作的條件已過去時(shí)，操作者可返回駕駛室且再次從駕駛室控制件來操作機(jī) 器。
[0041] 可將控制設(shè)備裝配到大多數(shù)液壓機(jī)器，例如挖掘機(jī)。與機(jī)器自身的液壓伺服控制 系統(tǒng)介接的是特定用途單元，W便于機(jī)器的雙重控制，使得可通過到遠(yuǎn)程系統(tǒng)的特定用途 集成塊和換向閥布置將來自傳統(tǒng)駕駛室控制件的控制轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程控制器。此集成塊通過一 系列定比減壓螺線管閥控制，所述定比減壓螺線管閥繼而經(jīng)由無線電遙控來激活。所述遙 控器經(jīng)配置W模仿主機(jī)的基于駕駛室的控制件的布局。所述控制設(shè)備使用與原始裝備制造 所使用的那些軟管和配件匹配的軟管和配件來設(shè)計(jì)?？刂圃O(shè)備可在不需要任何昂貴的車間 裝備的情況下裝配且可在現(xiàn)場裝配。必要時(shí)可再次移除系統(tǒng)W移動(dòng)到不同的機(jī)器。
【附圖說明】
[0042] 本發(fā)明將通過參照附圖的僅通過實(shí)例方式給定的本發(fā)明的一些實(shí)施方案的W下 描述而較清晰地理解，其中：
[0043] 圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的控制設(shè)備的方框示意圖；
[0044] 圖2是展示圖1中所示的控制設(shè)備的部件的程式化示意圖；
[0045] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二閥裝置的方框示意圖；
[0046] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的遙控單元的程式化平面圖，W及
[0047] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的可操作W實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備到液壓機(jī)器的安裝的接口線束的示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 參看附圖，且最初參看圖1到圖3,展示一般由參考數(shù)字1指示的用于液壓機(jī)械的控 制設(shè)備，其包括用于液壓機(jī)械的每一功能的閥布置。
[0049] 每一閥裝置包括可操作W接收來自液壓機(jī)械的主流體收集槽3的流體的第一閥裝 置2。流體收集槽裝置3禪合到液壓機(jī)械的主液壓累4和先導(dǎo)累5, W將液壓流體循環(huán)通過液 壓機(jī)械的供應(yīng)管件或管線W及本發(fā)明的控制設(shè)備1。主液壓累4禪合到液壓機(jī)械的引擎6。在 所展示的實(shí)例中，先導(dǎo)累5可操作W將液壓流體從流體收集槽3累送到控制設(shè)備1的第一閥 裝置2和液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)(一般由參考數(shù)字巧旨示）。
[0050] 圖4中展示的是提供一系列激活裝置(一般由參考數(shù)字30指示）的遙控單元11，所 述激活裝置例如對(duì)應(yīng)于液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)7的控制件的致動(dòng)器、控制桿、切換開 關(guān)、拇指控制件和/或按鈕。例如，遙控單元11可具有對(duì)應(yīng)于液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)7的 W下功能的控制件和激活裝置，所述功能包含但不限于:抬起主臂、降下主臂、收臂、伸臂、 左移、右移、伊斗開啟、伊斗閉合、左履帶前進(jìn)、左履帶后退、刀刃向上、刀刃向下、右履帶前 進(jìn)、右履帶后退、偏移臂向左、偏移臂向右、破碎器/破碎機(jī)/抓斗開啟、破碎器/破碎機(jī)/抓斗 關(guān)閉、左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn)。
[0051] 遙控單元11可操作W將從用戶操作者接收的輸入轉(zhuǎn)換成接著發(fā)射到電子控制器 裝置10的液壓機(jī)械控制信號(hào)，所述電子控制器裝置10繼而將那些信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于發(fā)射到第 一閥裝置2的可變電壓輸出信號(hào)。遙控單元可選地是手持式便攜裝置，且包括射頻發(fā)射器使 得液壓機(jī)械控制信號(hào)作為射頻(R巧信號(hào)被發(fā)射到控制器裝置10。
[0052] 控制器裝置10由液壓機(jī)械的蓄電池 14供電，且包括電子信令收發(fā)器，且可操作W 將閥控制信號(hào)發(fā)射到第一閥裝置2W便調(diào)節(jié)和控制液壓流體流經(jīng)第一閥裝置2。閥控制信號(hào) 由控制器裝置10作為可變電壓輸出信號(hào)發(fā)射W激活和控制液壓流體流經(jīng)第一閥裝置2。
[0053] 每一閥布置的第一閥裝置2包括比例螺線管閥。在圖1中，展示比例螺線管閥2a、2b (下文統(tǒng)稱為比例螺線管閥2)用于例示性目的，其中每一比例螺線管閥2對(duì)應(yīng)于液壓機(jī)械的 操作功能。在使用中比例螺線管閥的數(shù)目將取決于將由控制設(shè)備執(zhí)行的液壓機(jī)械的功能數(shù) 目。因此僅作為參考的比例螺線管閥2a、2b決不應(yīng)被視為限制性的。還應(yīng)理解，還可使用其 它形式的液壓閥來提供本發(fā)明的第一閥裝置，且對(duì)比例螺線管閥的參考不應(yīng)被視為是限制 性的。
[0054] 比例螺線管閥2安放在液壓集成塊9內(nèi)，所述液壓集成塊9支撐在安裝到液壓機(jī)械 的框架上。控制器裝置10電禪合到液壓集成塊9,且連接在所述框架上，并安裝在例如橡膠 座的振動(dòng)吸收裝置上。
[0055] 每一閥布置進(jìn)一步包括一般由參考數(shù)字8指示的第二閥裝置，所述第二閥裝置經(jīng) 由流體供應(yīng)管線連接到第一閥裝置2。第二閥裝置8各自包括至少一個(gè)換向閥8。在圖1中，展 示換向閥8a、8b(下文統(tǒng)稱為換向閥8)用于例示性目的，且因此僅作為參考的換向閥8a、8b 決不僅應(yīng)被視為限制性的。在實(shí)踐中，控制設(shè)備1的每一閥布置對(duì)應(yīng)于液壓機(jī)器的功能，且 每一閥布置包括第一閥裝置2和第二閥裝置8組合。
[0056] 應(yīng)理解，控制設(shè)備1包括用于液壓機(jī)器的每一功能的閥布置，所述功能通過或適合 于通過用戶與遙控單元的各種激活裝置的交互來激活，且每一閥布置包括與第二閥裝置流 體連通的第一閥裝置。
[0057] 應(yīng)理解，獨(dú)立換向閥8禪合到來自對(duì)應(yīng)比例螺線管閥2的每一供應(yīng)管線。因此，比例 螺線管閥2a由流體供應(yīng)管線連接到換向閥8曰，比例螺線管閥化由流體供應(yīng)管線連接到換向 閥8b，等等。
[005引每一換向閥8包括=個(gè)端口，其中第一入口禪合到來自比例螺線管閥2的流體供應(yīng) 導(dǎo)管，第二入口禪合到來自駕駛室控制系統(tǒng)7的流體供應(yīng)導(dǎo)管或先導(dǎo)管線，且第=出口禪合 到流體供應(yīng)導(dǎo)管，所述流體供應(yīng)導(dǎo)管連接到液壓機(jī)械的主伺服控制塊12的一般由參考數(shù)字 13指示的滑閥或螺線管帽。如所展示，來自換向閥8a的供應(yīng)管線禪合到滑閥13a，且來自換 向閥8b的供應(yīng)管線禪合到主伺服控制塊12的滑閥13b。還展示了用于連接到所需的額外換 向閥的主液壓控制塊12上的禪合件。
[0059] 在操作中，第二閥裝置8可在第一配置與第二配置之間移動(dòng)，在第一配置中流經(jīng)第 一閥裝置2的液壓流體經(jīng)引導(dǎo)通過第二閥裝置8到主伺服控制塊W激活液壓機(jī)械的功能，且 在第二配置中來自液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)7的液壓流體流經(jīng)第二閥裝置8到主伺服控 制塊W激活液壓機(jī)械的至少一個(gè)功能。
[0060] 當(dāng)流體從第一閥裝置2流動(dòng)到第二閥裝置8中時(shí)激活第一配置，且當(dāng)流體從駕駛室 控制系統(tǒng)7流動(dòng)到第二閥裝置8中時(shí)激活第二配置。應(yīng)理解，流體在任何給定時(shí)間7僅從W下 各項(xiàng)中的一者流動(dòng)到第二閥裝置8:第一閥裝置2和駕駛室控制系統(tǒng)。
[0061] 第一配置因此通過操作者切換到液壓機(jī)械的遠(yuǎn)程操作且與遙控單元11交互而激 活，所述遙控單元11發(fā)送將液壓機(jī)械的功能的性能編碼的液壓機(jī)械控制信號(hào)，所述功能例 如抬起主臂、降下主臂、駕駛室旋轉(zhuǎn)等。在此遠(yuǎn)程操作模式中，允許液壓流體流經(jīng)供應(yīng)管線 到第一閥裝置2的比例螺線管閥2用于在控制器裝置10的控制下的所需功能。液壓流體從比 例螺線管閥2流經(jīng)相關(guān)聯(lián)換向閥8的第一端口，所述換向閥8繼而移動(dòng)換向閥2W封閉連接到 來自駕駛室控制系統(tǒng)7的流體供應(yīng)導(dǎo)管或先導(dǎo)管線的第二端口，使得液壓流體經(jīng)引導(dǎo)通過 換向閥到主伺服控制塊12上的相關(guān)聯(lián)滑閥或螺線管帽13,從而激活液壓機(jī)械的所需功能。
[0062] 相反，當(dāng)不再需要遠(yuǎn)程操作時(shí)，將控制傳回對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二配置的駕駛室控 制系統(tǒng)7。在此駕駛室內(nèi)操作模式中，液壓流體從駕駛室控制系統(tǒng)7的供應(yīng)管件流動(dòng)用于液 壓機(jī)械的所需功能，且通過相關(guān)聯(lián)換向閥8的第二端口，所述換向閥8繼而移動(dòng)換向閥2W封 閉第一端口，使得液壓流體經(jīng)由換向閥被引導(dǎo)到主伺服控制塊12上的相關(guān)聯(lián)滑閥或螺線管 帽13, W從駕駛室控制系統(tǒng)7激活液壓機(jī)械的所需功能。
[0063] 本發(fā)明使液壓機(jī)器或其它液壓設(shè)備的操作者能夠在條件決定留在駕駛室中可能 不再實(shí)際或不安全時(shí)切換到遙控模式。一旦將系統(tǒng)裝配到液壓機(jī)器，所述機(jī)器即可在手動(dòng) 模式中從駕駛室控制系統(tǒng)7操作或在遠(yuǎn)程模式中從遙控單元11操作。當(dāng)必須使用遠(yuǎn)程操作 的條件已過去時(shí)，操作者可返回駕駛室且再次作為標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)器操作所述機(jī)器。
[0064] 可將所述系統(tǒng)裝配到大多數(shù)現(xiàn)代液壓機(jī)器。與液壓機(jī)器自身的液壓伺服控制系統(tǒng) 介接的是特定用途單元，且所述特定用途單元當(dāng)在遠(yuǎn)程模式時(shí)通過特定用途集成塊則尋控 制從傳統(tǒng)駕駛室控制件轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程系統(tǒng)。此集成塊9通過一系列定比減壓螺線管閥控制，所 述定比減壓螺線管閥繼而經(jīng)由來自遙控單元11的無線電遙控器來激活。遙控單元11具有經(jīng) 配置W模仿基于駕駛室的控制件的布局的控制器。
[0065] 圖1中還展示:供應(yīng)管線20,其提供用于來自主伺服控制塊12的液壓流體經(jīng)由過濾 器15返回到槽3的返回導(dǎo)管;從所述槽到主液壓累的供油管線21;從槽3到先導(dǎo)累的供油管 線22;從主液壓累到主液壓控制塊12的高壓流體供應(yīng)管線；從集成塊9到槽3的流體返回管 線23;流體供應(yīng)管線24,其從主伺服管線25連接到集成塊9從而將先導(dǎo)累5連接到駕駛室控 制系統(tǒng)7;過濾器16定位在供應(yīng)管線25上在先導(dǎo)累5與駕駛室控制系統(tǒng)7之間。
[0066] 圖5中展示接口線束40,其可操作W將控制設(shè)備1連接到特定液壓機(jī)器，所述液壓 機(jī)器可例如為印tach傾、Komatsu形、CatherpiHar彩或類似的液壓機(jī)器。
[0067] 接口線束40包括電源電纜41，所述電源電纜41可操作W將設(shè)備1的控制器裝置10 經(jīng)由連接器50連接到液壓機(jī)器的電源裝置14(參見圖1)用于為控制器裝置10供電。電纜41 可操作W從液壓機(jī)器傳送12V或24V的電力到控制器裝置10。此電纜41還傳送命令到液壓機(jī) 器的引擎6(參見圖1)，所述命令例如節(jié)流閥功率、機(jī)器狀態(tài)、警告和操作參數(shù)W及可顯示在 遙控單元11上的指示符，所述指示符例如油、溫度、蓄電池電量、燃油液面等。
[0068] 接口線束40進(jìn)一步包括液壓流體供應(yīng)管線42,所述液壓流體供應(yīng)管線用于將被提 供作為液壓集成塊9中的比例螺線管閥的每一第一閥裝置2連接到換向閥8的流體進(jìn)口用于 每一閥布置。接口線束40具備另一液壓流體供應(yīng)管線43W將換向閥8的另一流體進(jìn)口禪合 到對(duì)應(yīng)于液壓機(jī)器的功能的駕駛室控制系統(tǒng)7的出口。選擇每一液壓流體供應(yīng)管線43的終 端夾具44,使得所述終端夾具44各自可操作W與用于特定機(jī)器類型的駕駛室控制系統(tǒng)7的 出口匹配且與其連接。
[0069] 接口線束40可選地包含順列布置的用于每一閥布置的相應(yīng)換向閥8。
[0070] 接口線束的電源電纜41和液壓流體供應(yīng)管線42被覆蓋在套管44中。
[0071] 在實(shí)踐中，接口線束40使得能夠?qū)⒖刂圃O(shè)備裝配到特定液壓機(jī)器類型。將液壓流 體供應(yīng)管線43切割成用于機(jī)器類型的所需長度，且取決于特定機(jī)器類型的駕駛室控制系統(tǒng) 7而被提供適當(dāng)?shù)呐浼?。?jīng)由套管44來裝配流體管線42,其中一個(gè)末端連接到集成塊9中的 第一閥裝置2,且另一末端連接到換向閥8的入口。
[0072] 本發(fā)明因此使用與原始裝備制造商所使用的那些軟管和配件匹配的軟管和配件 來設(shè)計(jì)。所述系統(tǒng)可在不需要任何昂貴的車間裝備的情況下裝配且可在現(xiàn)場裝配。必要時(shí) 可再次移除系統(tǒng)W移動(dòng)到不同的機(jī)器。
[0073] 控制單元由安放在小型殼體中的液壓集成塊和電子接收器單元組成，所述小型殼 體緊固到機(jī)器閥蓋或?qū)嶋H上機(jī)器上的任一點(diǎn)。此控制箱完全是預(yù)接線且鉛垂的，且對(duì)于所 有機(jī)器類型都是標(biāo)準(zhǔn)的。其完全封閉在鋼環(huán)繞物中用于耐久性和保護(hù)。為了裝配目的而僅 將其緊固到機(jī)器。用于所述單元的電力是從機(jī)器自身獲取，電壓為12伏特或24伏特。經(jīng)由數(shù) 據(jù)反饋將機(jī)器安全和警告系統(tǒng)中繼到遙控器，從而確保操作者一直在被指揮且被通知潛在 的引擎或機(jī)器故障。
[0074] 還提供一組包含支架和配件的附件，W使得能夠?qū)んw裝配到特定類型和型號(hào)的 機(jī)器。其被提供W匹配所述機(jī)器類型和型號(hào)。因此，本發(fā)明可轉(zhuǎn)移到任何機(jī)器，且將需要所 述附件來轉(zhuǎn)移到不同的品牌或型號(hào)。用于控制單元的電力是從機(jī)器電氣系統(tǒng)獲取，電壓為 12伏特或24伏特。供應(yīng)用于指定的特定品牌和型號(hào)的機(jī)器的適當(dāng)?shù)睦|線和連接器。至于電 子器件，在此套件中還供應(yīng)用W完成裝配的適當(dāng)?shù)囊簤很浌芎瓦B接器。
[0075] 本發(fā)明將使得其所集成的機(jī)器能夠具有作為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器操作的能力，同時(shí)還具有執(zhí) 行特定用途機(jī)器人機(jī)器任務(wù)的能力，所述特定用途機(jī)器人機(jī)器先前必須使用兩個(gè)不同的機(jī) 器來進(jìn)行運(yùn)些不同職責(zé)。
[0076] 本發(fā)明具有用于工業(yè)應(yīng)用的巨大的能力和范圍，包含但不限于:設(shè)及拆遷的工作， 其中碎片或建筑物倒塌的真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生了操作者留在駕駛室中不安全的情況；前沿的工 作，其中由于健康與安全規(guī)章制度而不允許W常規(guī)方式操作機(jī)械;在存在煙霧或氣體而必 須將操作者移到安全距離的區(qū)域中的工作;設(shè)及移除地雷或未爆炸彈藥的工作，所述地雷 或未爆炸的彈藥產(chǎn)生完整的新作業(yè)區(qū)域，操作者由此可遠(yuǎn)程地且在危險(xiǎn)區(qū)域之外操作；例 如水泥廠的工廠中的魯?shù)某?設(shè)及使用挖掘機(jī)作為起重機(jī)從而允許駕駛員遠(yuǎn)程地工作因 此允許放置目標(biāo)/負(fù)載等的視線的工作;設(shè)及清理腔室或頭部的工作，其中操作者不可能從 機(jī)器駕駛室觀測到所述工作;災(zāi)區(qū)的恢復(fù)和調(diào)查中的應(yīng)急服務(wù)使用，W及出于任何理由操 作者遠(yuǎn)程地工作較安全或較實(shí)際的情況。
[0077] 本發(fā)明與機(jī)器伺服液壓系統(tǒng)介接且包含：
[0078] 安裝框架：用螺栓固定到機(jī)器主體或機(jī)器上的任何位置W支撐液壓集成塊和電子 控制器。電子控制器:接收來自無線電遙控器的信號(hào)且將命令遞送到比例螺線管閥。安裝有 比例螺線管閥的液壓集成塊。無線電遙控發(fā)射器:手持式單元發(fā)送信號(hào)到安裝在機(jī)器上的 控制器。換向閥：從駕駛室控制件或遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的任一者指導(dǎo)液壓流動(dòng)，W經(jīng)由換向閥 來操作機(jī)器主控制塊中的線軸。
[0079] 電子控制器接收來自手持式發(fā)射器的無線電信號(hào)，且經(jīng)由可變電壓輸出將運(yùn)些信 號(hào)傳送到安裝在液壓集成塊上的比例螺線管閥。電子控制器將從發(fā)射器接收的無線電信號(hào) 傳送為電子命令W激活液壓集成系統(tǒng)。來自電子控制器的命令激活液壓集成系統(tǒng)。
[0080] 來自電子控制器的命令激活比例螺線管閥，從而允許流經(jīng)先導(dǎo)伺服軟管W激活機(jī) 器主控制閥塊。
[0081] 電子控制器還控制機(jī)器引擎。其經(jīng)由手持式發(fā)射器接收來自操作者的信號(hào)。
[0082] 可發(fā)射命令W控制W下功能，例如:開始/停止、慢/快、R.P.M.+-、卿趴、開/關(guān)數(shù)字 命令、緊急停止。電子控制器還轉(zhuǎn)送信息和警告到手持式發(fā)射器W通知或警告操作者。此類 消息的實(shí)例:油位低、油壓警告、溫度警告和系統(tǒng)故障
[0083] 本發(fā)明的特定用途液壓集成塊安放任何數(shù)目的（例如20個(gè))定比減壓螺線管閥。液 壓集成塊連接到機(jī)器上的液壓先導(dǎo)系統(tǒng)。先導(dǎo)壓力連接到端口 "P"且返回連接到端口 "T 槽"。從所述集成塊經(jīng)由液壓先導(dǎo)伺服管線的流動(dòng)連接到換向閥的一個(gè)入口，因此從所述集 成塊將流動(dòng)傳輸?shù)綑C(jī)器的主液壓控制塊。流動(dòng)在比例閥接收來自電子控制器的命令時(shí)開 始，所述電子控制器已接收其來自被操作者激活的手持式無線電發(fā)射器的信號(hào)。
[0084] 考慮到低系統(tǒng)壓力和機(jī)器先導(dǎo)系統(tǒng)流來針對(duì)此應(yīng)用設(shè)計(jì)和建立所述集成塊。
[0085] 換向閥具有流體經(jīng)由其流動(dòng)到閥中的兩個(gè)入口 W及用于流體流出閥的一個(gè)退出 出口。換向閥具有穿梭往返或移動(dòng)的閥構(gòu)件，使得經(jīng)過入口中的一者的流動(dòng)致使閥構(gòu)件較 多跨越和封閉另一入口，從而使流體流被引導(dǎo)出退出出口。
[0086] 本發(fā)明的安裝框架使用模板，提供所述模板使得可在安裝區(qū)中鉆孔W接納螺栓并 將所述螺栓緊固在適當(dāng)位置。
[0087] 將包括電子控制器和裝配有比例螺線管閥的液壓集成塊的接口模塊緊固到安裝 框架。將集成塊用螺栓固定到安裝框架，且將電子控制器裝配到橡膠座W在機(jī)器操作期間 減少?zèng)_擊造成的振動(dòng)。
[0088] 通過連接到機(jī)器伺服先導(dǎo)系統(tǒng)中且將管布線到集成塊上的端口來連接所述集成 塊的液壓供應(yīng)。從集成塊將回管布線到液壓槽，且將所述回管連接到現(xiàn)有的回管件或供應(yīng) 管線。
[0089] 當(dāng)裝配安裝框架時(shí)，經(jīng)由安裝框架的基座中的開口且經(jīng)由液壓機(jī)械的機(jī)器閥蓋或 蓋子中已藉助于模板鉆孔的對(duì)應(yīng)的孔來布線連接到液壓集成塊的液壓軟管。對(duì)運(yùn)些液壓軟 管布線W連接到換向閥，且通過藉助于束線帶夾固到現(xiàn)有的軟管和支架來進(jìn)行緊固。
[0090] 為了將本發(fā)明裝配到機(jī)器，識(shí)別來自駕駛室中控制件的個(gè)別先導(dǎo)伺服軟管，且通 過從板移除其相應(yīng)的快速禪合件并用相同的快速禪合件替換來斷開所述軟管，所述相同的 快速禪合件繼而連接到換向閥上的入口中的一者。換向閥的另一端口連接到來自遠(yuǎn)程集成 塊的用于對(duì)應(yīng)功能的軟管。先前已從板移除的原始先導(dǎo)伺服快速禪合件連接到換向閥端口 C的出口，從而完成用于液壓機(jī)械的特定功能的連接。針對(duì)所有功能重復(fù)此過程，直到來自 遠(yuǎn)程集成塊的所有軟管已將其相應(yīng)軟管經(jīng)由換向閥連接到主控制塊為止。在裝配每一換向 閥時(shí)，經(jīng)由前檢查蓋將換向閥存放在駕駛室下方的空隙中。
[0091] 將比例螺線管閥裝配到液壓集成塊。運(yùn)些閥接收來自電子控制器的可變電壓輸 入，且可將可變液壓壓力輸出傳遞到機(jī)器主控制塊。此控制類型允許機(jī)器功能的平滑無級(jí) 操作。在此系統(tǒng)中使用閥筒插入式閥W減少系統(tǒng)大小和重量。
[0092] 已僅通過實(shí)例方式來描述本發(fā)明的方面，且應(yīng)了解，可在不偏離如隨附權(quán)利要求 書中界定的本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)本發(fā)明的方面進(jìn)行添加和/或修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于液壓機(jī)械的控制設(shè)備，所述類型的液壓機(jī)械包括主液壓控制塊、液壓流體 收集槽以及具有用于激活所述液壓機(jī)械的功能的多個(gè)控制件的駕駛室控制系統(tǒng)，所述設(shè)備 包括： 包括多個(gè)激活裝置的遙控單元，其中每一激活裝置在被激活時(shí)可操作以控制所述液壓 機(jī)械的對(duì)應(yīng)于所述駕駛室控制系統(tǒng)的控制件的功能， 用于每一激活裝置的閥布置，每一閥布置包括與第二閥裝置流體連通的第一閥裝置； 控制器裝置，其響應(yīng)于從所述遙控單元的激活裝置接收的信號(hào)而可操作以控制所述相 關(guān)聯(lián)的閥布置的所述第一閥裝置的打開和關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)液壓流體從所述閥布置的所述第 一閥裝置到所述第二閥裝置的流動(dòng)； 其中，每一閥布置中的所述第二閥裝置在第一配置與第二配置之間移動(dòng)，其中在所述 第一配置中，所述相關(guān)聯(lián)的第一閥裝置打開以允許所述液壓流體流經(jīng)過所述第一閥裝置到 所述第二閥裝置，且所述第二閥裝置可操作以將從所述第一閥裝置接收的所述液壓流體引 導(dǎo)到所述主液壓控制塊以控制所述液壓機(jī)械的對(duì)應(yīng)于所述遙控單元的所述激活的激活裝 置的功能，以及在所述第二配置中，所述相關(guān)聯(lián)的第一閥裝置關(guān)閉以防止所述液壓流體流 經(jīng)過所述第一閥裝置到所述第二閥裝置，使得所述第二閥裝置可操作而代以將液壓流體從 所述駕駛室控制系統(tǒng)引導(dǎo)到所述主液壓控制塊以控制所述液壓機(jī)械的對(duì)應(yīng)于所述駕駛室 控制系統(tǒng)的所述激活的控制件的功能。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中在任何給定時(shí)間，液壓流體僅從所述第一閥裝 置和所述駕駛室控制系統(tǒng)中的一者流動(dòng)到所述第二閥裝置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的控制設(shè)備，其中每一第一閥裝置可操作以接收來 自所述液壓機(jī)械的所述流體收集槽的液壓流體。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中在每一閥布置中，所述第 二閥裝置連接到所述第一閥裝置和所述液壓機(jī)械的所述駕駛室控制系統(tǒng)。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中所述遙控單元是手持式便 攜裝置。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中所述遙控單元包括射頻發(fā) 射器，且來自所述遙控單元機(jī)器的所述激活裝置的所述信號(hào)被作為射頻信號(hào)發(fā)射。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中每一激活裝置在被激活時(shí) 產(chǎn)生用于發(fā)射到所述控制器裝置的機(jī)器控制信號(hào)，由此所述控制器裝置可操作以將所述機(jī) 器控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成閥控制信號(hào)來用于控制所述第一閥裝置的打開和關(guān)閉。8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中用于每一閥布置的所述第 一閥裝置安放在液壓集成塊內(nèi)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制設(shè)備，其中所述液壓集成塊支撐在安裝在所述液壓機(jī)械 上的框架上。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中每一閥布置的所述第一 閥裝置包括比例螺線管閥。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制設(shè)備，其中所述控制器裝置所發(fā)射的信號(hào)是可變電壓 輸出信號(hào)，所述可變電壓輸出信號(hào)可操作以激活和控制所述流體流經(jīng)過所述比例螺線管 閥。12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中所述控制器裝置連接到 所述框架上的所述液壓集成塊，且所述控制器裝置安裝在所述框架上的振動(dòng)吸收裝置上， 例如橡膠座。13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中所述流體收集槽耦合到 主液壓栗和先導(dǎo)栗，且所述先導(dǎo)栗可操作以將流體從所述流體收集槽栗送到所述第一閥裝 置。14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中所述第二閥裝置是包括 第一和第二流體入口、樞轉(zhuǎn)閥構(gòu)件和流體出口的換向閥，且其中所述第一閥裝置耦合到所 述第一流體入口和所述第二流體入口中的一者，且所述駕駛室控制系統(tǒng)耦合到所述第一流 體入口和所述第二流體入口中的另一者，且所述主液壓控制塊耦合到所述流體出口，由此 液壓流體流經(jīng)所述第一和第二流體入口中的一者的力致使所述閥構(gòu)件樞轉(zhuǎn)且關(guān)閉所述第 一和第二流體入口中的另一者，使得液壓流體在任何給定時(shí)間從所述第一閥裝置和所述駕 駛室控制系統(tǒng)中的一者流動(dòng)到所述主液壓控制塊。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制設(shè)備，其中所述換向閥通過使用流體供應(yīng)導(dǎo)管而連接 到所述第一閥裝置、所述駕駛室控制系統(tǒng)和所述主伺服控制塊。16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括可操作以將所述 設(shè)備連接到所述液壓機(jī)械的接口線束。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制設(shè)備，其中所述接口線束包括電源電纜，所述電源電纜 可操作以將所述設(shè)備的所述控制器裝置連接到所述液壓機(jī)械的電源裝置用于為所述控制 器裝置供電。18. 根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的控制設(shè)備，其中所述接口線束進(jìn)一步包括液 壓流體供應(yīng)管線以將來自用于所述液壓機(jī)械的功能的每一閥布置的所述第一閥裝置的流 體連接且傳送到所述閥布置的所述第二閥裝置的兩入口中的一者。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制設(shè)備，其中所述接口線束進(jìn)一步包括液壓流體供應(yīng)管 線以將來自用于所述液壓機(jī)械的功能的所述駕駛室控制系統(tǒng)的流體連接且傳送到所述閥 布置的所述第二閥裝置的所述兩入口中的另一者。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中所述液壓流體供應(yīng)管線具備末端配件，所述 末端配件可操作以連接到所述特定液壓機(jī)器的所述駕駛室控制系統(tǒng)。21. 根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備，其中所述電源電纜和所述 接口線束的液壓流體供應(yīng)管線被覆蓋在套管中。22. -種將根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備裝配到液壓機(jī)器的方 法，其中第二閥裝置是包括第一和第二流體入口、樞轉(zhuǎn)閥構(gòu)件和流體出口的換向閥，所述方 法包括以下步驟： 將個(gè)別軟管與用于液壓機(jī)械的功能的所述液壓機(jī)械的駕駛室控制系統(tǒng)的出口斷開； 將與所述個(gè)別軟管斷開的所述出口連接到以下各項(xiàng)中的一者:所述換向閥的所述第一 流體入口和所述第二流體入口； 將第一閥裝置連接到以下各項(xiàng)中的另一者:所述換向閥的所述第一流體入口和所述第 二流體入口； 將與所述駕駛室控制系統(tǒng)的所述出口斷開的所述個(gè)別軟管連接到所述換向閥的所述 流體出口，從而經(jīng)由所述換向閥將所述第一閥裝置和所述駕駛室控制系統(tǒng)連接到主液壓控 制塊以完成用于所述液壓機(jī)械的所述功能的裝配。23. -種裝配根據(jù)權(quán)利要求22所述的控制設(shè)備的方法，包括以下步驟： 針對(duì)所述液壓機(jī)械的多個(gè)功能重復(fù)在權(quán)利要求22中執(zhí)行的步驟。24. -種接口線束，其可操作以將根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一權(quán)利要求所述的控制設(shè)備 與液壓機(jī)器連接。25. -種實(shí)質(zhì)上如本文參照附圖描述且如所述附圖中展示的控制設(shè)備。26. -種將控制設(shè)備裝配到實(shí)質(zhì)上如本文參照附圖描述且如所述附圖中展示的液壓機(jī) 器的方法。27. -種用于將控制設(shè)備連接到實(shí)質(zhì)上如本文參照附圖描述且如所述附圖中展示的液 壓機(jī)器的接口線束。
【文檔編號(hào)】E02F9/22GK105917051SQ201480073532
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日
【發(fā)明人】F·多蘭
【申請(qǐng)人】F·多蘭