電位計、發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及操作控制【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種電位計、一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)及一種起重機(jī)，用以實現(xiàn)電位計的全方位不間斷調(diào)速，提高操作人員的操作效率并延長電位計的使用壽命。電位計包括：依次排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體，其中，奇數(shù)序位電阻體的始端和偶數(shù)序位電阻體的末端分別與電源的正極相連，奇數(shù)序位電阻體的末端和偶數(shù)序位電阻體的始端分別與電源的負(fù)極相連；可在每個電阻體表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號的電刷。相比于現(xiàn)有技術(shù)，電刷可以實現(xiàn)360度全方向旋轉(zhuǎn)，通過該電位計控制工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且延長了電位計的使用壽命。
【專利說明】電位計、發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)及起重機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及操作控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種電位計、一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)及一種起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，為減輕操作人員的疲勞感，越來越多的起重機(jī)采用腳油門和手油門相互切換的方式來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，例如，起重機(jī)在行駛過程中操作人員通過腳油門來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，起重機(jī)在進(jìn)行吊重作業(yè)時操作人員通過手油門來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。腳油門踏板10和手油門電位計20的結(jié)構(gòu)分別如圖1a和圖1b所示。
[0003]手油門電位計10的輸出信號與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系，如圖1b所示，旋鈕旋至刻度“0”時,手油門開度最小,對應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速最小,旋鈕旋至刻度“ 10”時,手油門開度最大，對應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速最大。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷在于，手油門電位計10的旋鈕在旋轉(zhuǎn)時具有一定的旋轉(zhuǎn)死區(qū)，不能實現(xiàn)360度全方向旋轉(zhuǎn)，即:當(dāng)旋鈕旋至刻度“0”時，如果需要增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，只能順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕而不能逆時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，當(dāng)旋鈕旋至刻度“10”時，如果需要減小發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，只能逆時針旋轉(zhuǎn)旋鈕而不能順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕?？梢?，現(xiàn)有手油門電位計無法實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，調(diào)節(jié)操作較不方便，不利于提高操作人員的操作效率，并且，手油門電位計極易因操作人員的不當(dāng)操作而導(dǎo)致?lián)p壞。在包含電位計的其它類似應(yīng)用場景中，也存在這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種電位計、一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)及一種起重機(jī)，用以實現(xiàn)電位計的全方位不間斷調(diào)速，提高操作人員的操作效率并延長電位計的使用壽命。
[0006]本發(fā)明實施例所提供的電位計，包括:
[0007]依次排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體，其中，奇數(shù)序位電阻體的始端和偶數(shù)序位電阻體的末端分別與電源的正極相連，奇數(shù)序位電阻體的末端和偶數(shù)序位電阻體的始端分別與電源的負(fù)極相連；
[0008]可在每個電阻體表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號的電刷。
[0009]在本發(fā)明技術(shù)方案中，偶數(shù)個電阻體依次排列呈環(huán)狀，電刷可在每個電阻體表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號，相比于現(xiàn)有技術(shù)，電刷可以實現(xiàn)360度全方向旋轉(zhuǎn)，通過該電位計控制工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且延長了電位計的使用壽命。
[0010]優(yōu)選的，各個電阻體的長度相等，和/或，各個電阻體單位長度的電阻值相等。各個電阻體的長度相等使得電刷在每個電阻體上的旋程相同，各個電阻體單位長度的電阻值相等，使得電刷的輸出信號呈鋸齒波形，這些，都有利于操作人員進(jìn)行熟練操作及精準(zhǔn)的控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。[0011]優(yōu)選的，電位計還包括:與排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體相對應(yīng)的360度刻度盤，以及帶動電刷在電阻體表面滑動的可沿360度刻度盤360度旋轉(zhuǎn)的旋鈕。
[0012]優(yōu)選的，電阻體的數(shù)量為六個。
[0013]優(yōu)選的，電位計還包括:與所述電刷信號連接的發(fā)音器，用于在電位信號達(dá)到波峰值或波谷值時發(fā)出提示音。這樣可以提示操作人員發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速已達(dá)到最大值或者最小值，有利于提高操作的準(zhǔn)確性。
[0014]本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)，包括: [0015]如前述任一技術(shù)方案所述的電位計；
[0016]控制器，與所述電位計信號連接，用于根據(jù)所述當(dāng)前電位信號，以及電位信號與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系，輸出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號給發(fā)動機(jī)。
[0017]通過所述電位計控制工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且延長了電位計的使用壽命。
[0018]優(yōu)選的，所述控制器與所述發(fā)動機(jī)的引擎控制模塊通過控制器局域網(wǎng)總線信號連接。
[0019]本發(fā)明實施例還提供了一種起重機(jī)，包括前述任一技術(shù)方案所述的發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)。通過所述電位計控制起重機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且延長了電位計的使用壽命。
[0020]優(yōu)選的，起重機(jī)還包括發(fā)動機(jī)腳油門控制系統(tǒng)。起重機(jī)在行駛過程中操作人員通過腳油門來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，起重機(jī)在進(jìn)行吊重作業(yè)時操作人員通過手油門來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，腳油門和手油門可相互切換，這樣有利于減輕操作人員的疲勞感。
[0021]可選的，所述起重機(jī)為越野輪胎式起重機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1a為腳油門踏板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖1b為現(xiàn)有手油門電位計的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例所提供的電位計的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明一實施例所提供的發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為圖2所示電位計輸出的電位信號波形示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明另一實施例所提供的發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記:
[0029]10-腳油門踏板 20-手油門踏板 30-電阻體
[0030]31-電刷20’-電位計40-控制器
[0031]50-發(fā)動機(jī) 51-ECM
【具體實施方式】
[0032]為了實現(xiàn)電位計的全方位不間斷調(diào)速，提高操作人員的操作效率并延長電位計的使用壽命，本發(fā)明實施例提供了一種電位計、一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)及一種起重機(jī)。在電位計的技術(shù)方案中，偶數(shù)個電阻體依次排列呈環(huán)狀，電刷可在每個電阻體表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號，相比于現(xiàn)有技術(shù)，電刷可以實現(xiàn)360度全方向旋轉(zhuǎn)，通過該電位計控制工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且延長了電位計的使用壽命。下面以具體實施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0033]如圖2所示，本發(fā)明實施例所提供的電位計，包括:
[0034]依次排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體30，其中，奇數(shù)序位電阻體的始端和偶數(shù)序位電阻體的末端分別與電源的正極相連，奇數(shù)序位電阻體的末端和偶數(shù)序位電阻體的始端分別與電源的負(fù)極相連；
[0035]可在每個電阻體30表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號的電刷31。
[0036]本發(fā)明實施例所提供的電位計可應(yīng)用于發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)以及其它相類似的操控系統(tǒng)中。電阻體30優(yōu)選由電阻絲纏繞而成，也可以為其它可隨電刷的移動而改變電阻值的結(jié)構(gòu)。電阻體30的數(shù)量需要為偶數(shù)，但具體數(shù)量不限，例如，可以為兩個、四個、六個或者八個等等，可以根據(jù)電位計的規(guī)格尺寸以及需要達(dá)到的調(diào)節(jié)精度進(jìn)行設(shè)計。可以以任意一個電阻體為起點(diǎn)沿順時針或逆時針排列，圖2所示的實施例中，包含六個電阻體30，沿順時針方向依次排列?！笆级恕焙汀澳┒恕奔瓤梢匝仨槙r針方向定義，也可以沿逆時針方向定義，這里不做具體限定。圖2中，假定A1、A2、A3、A4、A5和A6分別為各個電阻體的始端，B1、B2、B3、B4、B5和B6分別為各個電阻體的末端，則Al、A3、A5、B2、B4、B6與直流電源的正極相連，A2、A4、A6、B1、B3、B5與直流電源的負(fù)極相連。
[0037]優(yōu)選的，各個電阻體30的長度相等；進(jìn)一步，各個電阻體30單位長度的電阻值相等。各個電阻體30的長度相等使得電刷31在每個電阻體30上的旋程相同，各個電阻體30單位長度的電阻值相等，使得電刷31的輸出信號呈鋸齒波形，這些，都有利于操作人員快速掌握電刷31旋程與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系，以進(jìn)行熟練操作并精準(zhǔn)的控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。圖2所示實施例中，六個電阻體30將圓環(huán)六等分，且各個電阻體30單位長度的電阻值相
坐寸o
[0038]電位計表面通常都設(shè)置有刻度盤和旋鈕(圖中未示出)，旋轉(zhuǎn)旋鈕將帶動電位計內(nèi)部的電刷在電阻體表面滑動。在現(xiàn)有技術(shù)中，電位計的刻度盤并非360度刻度盤，旋鈕的旋轉(zhuǎn)具有一定的死區(qū)，而在本方案中，可將刻度盤設(shè)計為360度刻度盤，360度刻度盤與排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體相對應(yīng)，當(dāng)旋鈕沿刻度盤360度不間斷旋轉(zhuǎn)時，帶動電刷在排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體表面360度滑動。
[0039]作為一個優(yōu)選實施例，電位計還可包括與電刷信號連接的發(fā)音器，用于在電位信號達(dá)到波峰值或波谷值時發(fā)出提示音。這樣可以提示操作人員發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速已達(dá)到最大值或者最小值，有利于提高操作的準(zhǔn)確性。
[0040]在本發(fā)明技術(shù)方案中，偶數(shù)個電阻體30依次排列呈環(huán)狀，電刷31可在每個電阻體30表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號，相比于現(xiàn)有技術(shù)，電刷31可以實現(xiàn)360度全方向旋轉(zhuǎn)，通過該電位計控制工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)全方位不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且延長了電位計的使用壽命。
[0041]如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)，包括:
[0042]前述任一實施例的電位計20’ ；
[0043]控制器40，與電位計20’信號連接，用于根據(jù)當(dāng)前電位信號，以及電位信號與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系，輸出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號給發(fā)動機(jī)50。[0044]以包含圖2所示電位計的發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)為例，其工作原理如下:
[0045]當(dāng)電刷31由Al位置順時針方向滑動到BI位置，輸出的電位信號由最大變到最小，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速亦為由最大變到最小；
[0046]當(dāng)電刷31由A2位置順時針方向滑動到B2位置，輸出的電位信號由最小變到最大，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速亦為由最小變到最大；
[0047]當(dāng)電刷31由A3位置順時針方向滑動到B3位置，輸出的電位信號由最大變到最小，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速亦為由最大變到最?。?br> [0048]當(dāng)電刷31由A4位置順時針方向滑動到B4位置，輸出的電位信號由最小變到最大，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速亦為由最小變到最大；
[0049]當(dāng)電刷31由A5位置順時針方向滑動到B5位置，輸出的電位信號由最大變到最小，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速亦為由最大變到最?。?br> [0050]當(dāng)電刷31由A6位置順時針方向滑動到B6位置，輸出的電位信號由最小變到最大，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速亦為由最小變到最大。
[0051]當(dāng)電刷31在各個電阻體30表面沿逆時針方向滑動時，輸出的電位信號和對應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化趨勢則恰好相反。
[0052]從以上過程可以看出，無論電刷31順時針滑動還是逆時針滑動，均能夠提供一個連續(xù)的鋸齒波信號(如圖4所示)，從該波形可以看出，當(dāng)沿同一方向電刷31輸出的電位信號變化到最大(或最小)時，繼續(xù)往該方向滑動電刷31，輸出的電位信號又呈遞減(遞增)變化。
[0053]圖2所示具體實施例中，每個電阻體30的阻值為4.7KQ (千歐)，電刷31在電阻體30上滑動時輸出的電位信號最小為0V，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的最小轉(zhuǎn)速為800rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)，電刷31在電阻體30上滑動時輸出的電位信號最大為5V，對應(yīng)發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為2500rpm，電刷31輸出的電位信號與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系。
[0054]控制器40具體可以米用PLC (Programmable Logic Controller,可編程控制器，簡稱PLC)。如圖5所示，控制器40與發(fā)動機(jī)的ECM51 (Engine Control Module，引擎控制模塊，簡稱ECM)之間優(yōu)選通過CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)，簡稱CAN)總線信號連接。根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制通信J1939協(xié)議(美國汽車工程學(xué)會SAE在2000年提出了 J1939協(xié)議，此后該協(xié)議成為了貨車和客車中控制器局域網(wǎng)的通用標(biāo)準(zhǔn))的內(nèi)容，控制器40在接收到電位計20發(fā)送的電位信號后，根據(jù)電位信號與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝打包，通過CAN總線傳送給發(fā)動機(jī)的ECM51，進(jìn)而實現(xiàn)手油門控制發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0055]因此，該方案發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)可以通過電位計實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的不間斷調(diào)速，操作非常方便，不但大大提高了操作人員的操作效率，而且由于電位計的電刷滑動沒有死點(diǎn)，使用壽命較長，該發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)的工作可靠性也較高。
[0056]本發(fā)明實施例還提供了一種起重機(jī)，包括前述任一實施例的發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)。起重機(jī)的類型不限，例如可以為越野輪胎式起重機(jī)等等。通過電位計控制起重機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的不間斷調(diào)速，有利于提高起重作業(yè)的操作效率。
[0057]優(yōu)選的，起重機(jī)還包括發(fā)動機(jī)腳油門控制系統(tǒng)。起重機(jī)在行駛過程中操作人員通過腳油門來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，起重機(jī)在進(jìn)行吊重作業(yè)時操作人員通過手油門來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，腳油門和手油門可相互切換，這樣有利于減輕操作人員的疲勞感。
[0058]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電位計，其特征在于，包括: 依次排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體，其中，奇數(shù)序位電阻體的始端和偶數(shù)序位電阻體的末端分別與電源的正極相連，奇數(shù)序位電阻體的末端和偶數(shù)序位電阻體的始端分別與電源的負(fù)極相連； 可在每個電阻體表面滑動并輸出當(dāng)前電位信號的電刷。
2.如權(quán)利要求1所述的電位計，其特征在于，各個電阻體的長度相等，和/或，各個電阻體單位長度的電阻值相等。
3.如權(quán)利要求1所述的電位計，其特征在于，還包括:與所述排列呈環(huán)狀的偶數(shù)個電阻體相對應(yīng)的360度刻度盤，以及帶動所述電刷在所述電阻體表面滑動的可沿所述刻度盤360度旋轉(zhuǎn)的旋鈕。
4.如權(quán)利要求1所述的電位計，其特征在于，所述電阻體的數(shù)量為六個。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的電位計，其特征在于，還包括: 與所述電刷信號連接的發(fā)音器，用于在電位信號達(dá)到波峰值或波谷值時發(fā)出提示音。
6.一種發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1?5任一項所述的電位計； 控制器，與所述電位計信號連接，用于根據(jù)所述當(dāng)前電位信號，以及電位信號與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系，輸出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號給發(fā)動機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器與所述發(fā)動機(jī)的引擎控制模塊通過控制器局域網(wǎng)總線信號連接。
8.—種起重機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求6或7所述的發(fā)動機(jī)手油門控制系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的起重機(jī)，其特征在于，還包括發(fā)動機(jī)腳油門控制系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的起重機(jī)，其特征在于，所述起重機(jī)為越野輪胎式起重機(jī)。
【文檔編號】F02D11/10GK103616555SQ201310551140
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】范志勇, 梁更生 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司