汽车起重机转向控制系统、整车控制系统及汽车起重机的制作方法

1.本发明涉及汽车起重机技术领域，具体涉及汽车起重机转向控制系统、整车控制系统及汽车起重机。


背景技术：

2.汽车起重机是装在普通汽车底盘或专用汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室与起重操作室分开设置，作业时必需伸出支腿保持稳定。目前，作业员在起重操作室作业时，想短距离移动起重机更换场地，或吊载时移动起重机，必须进入驾驶室进行操作，或另外安排操作人员进行行驶操作。导致作业效率降低，操作便利性差。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种汽车起重机转向控制系统，以解决作业员在起重操作室作业时，想短距离移动起重机更换场地，或吊载时移动起重机，必须进入驾驶室进行操作，或另外安排操作人员进行行驶操作的问题。
4.第一方面，本发明提供了一种汽车起重机转向控制系统，包括：
5.电液转向系统，包括转向控制器、转向控制阀组、对应后桥车轮的后桥车轮转向助力油缸和检测所述后桥车轮转角的后桥车轮转角传感器，其中，所述转向控制阀组与所述后桥车轮转角传感器均与所述转向控制器信号连接，所述后桥车轮转向助力油缸与所述转向控制阀组通过油路连接；
6.主转向系统，包括方向盘、与所述方向盘连接的主转向机构以及检测前桥车轮转角的前桥车轮转角传感器，所述主转向机构用于传递所述方向盘的转向力控制前桥车轮的转向，所述前桥车轮转角传感器与所述转向控制器信号连接，所述转向控制器用于根据前桥车轮转角控制后桥车轮转角或根据控制信号单独控制后桥车轮的转角；
7.锁定机构，与所述转向控制器信号连接，所述锁定机构用于在所述转向控制器的控制下，解锁或锁定所述主转向机构。
8.本发明通过设置锁定机构，在转向控制器接收到主转向锁定信号时，能够控制锁定机构锁定主转向机构，使得前桥车轮不再转动，此时可以根据转向控制器指令控制后桥车轮进行相应的转角，由于前桥车轮的转动已经锁定，在后桥车轮转角达到要求后可以控制起重机行驶到达目标位置。由于可以在汽车起重机的起重操作室直接向转向控制器发送后桥车轮转向信号和控制起重机行驶，无需去驾驶室操作方向盘也能控制起重机行驶方向，因此想短距离移动起重机更换场地，或吊载时移动起重机时非常方便，作业效率高，操作便利性好。
9.在一个可选的实施方式中，还包括操控装置，所述操控装置适于设置在起重操作室中，所述操控装置与所述转向控制器信号连接，通过所述操控装置向所述转向控制器发送后桥车轮转向信号。通过在起重操作室设置操控装置，能够便于作业人员直接在起重操作室操作操控装置，通过操控装置向转向控制器发送后桥车轮转向信号，无需更换到驾驶
室进行操作，操作十分方便。
10.在一个可选的实施方式中，所述操控装置为操作手柄、按键或触摸屏，结构简单，操作方便。
11.在一个可选的实施方式中，还包括遥控器，所述遥控器与所述转向控制器信号连接，通过所述遥控器向所述转向控制器发送后桥车轮转向信号，作为另一种操控装置，通过遥控器能够更加灵活地向转向控制器发送后桥车轮转向信号，可以在起重操作室内操作遥控器，也可以在地面操作遥控器，操作方式更加灵活。
12.在一个可选的实施方式中，所述锁定机构包括电推杆和与所述电推杆紧固连接的锁定部，所述电推杆和所述锁定部均与所述转向控制器信号连接，在所述转向控制器接收到主转向锁定信号的情况下，控制所述电推杆伸出并驱动所述锁定部锁住所述主转向机构。锁定机构结构简单，锁定可靠。
13.在一个可选的实施方式中，所述主转向机构包括转向管柱、角转向器和转向传动轴，所述方向盘安装在所述转向管柱上，所述锁定部设置为抱住所述转向管柱或所述转向传动轴的抱闸结构，或所述锁定部设置为与所述角转向器上的齿轮相匹配的齿轮锁定结构。可见具有多种锁定结构，锁定方式灵活。
14.第二方面，本发明还提供一种汽车起重机整车控制系统，包括：
15.上车控制器；
16.底盘控制器，与所述上车控制器信号连接；
17.发动机控制器；
18.上述汽车起重机转向控制系统，所述转向控制器和所述发动机控制器均与所述底盘控制器信号连接。在转向控制器接收到后桥车轮转向信号时，底盘控制器接收到底盘启用信号并进入底盘行驶模式，后桥车轮进行转向到位后进行转场作业，操作简便。
19.在一个可选的实施方式中，还包括底盘传感器、悬挂控制器和变速箱控制器，所述底盘传感器、所述悬挂控制器和所述变速箱控制器分别与所述底盘控制器信号连接。从而实现对底盘如变速箱挂挡、悬挂锁定和支腿伸缩的控制。所述转向控制器、所述发动机控制器和所述变速箱控制器均与所述底盘控制器信号连接；所述操控装置与所述上车控制器连接；所述上车控制器和所述底盘控制器进行信号互通；在操控装置操作进入行驶模式时，控制锁定主转向机构，控制起重机行驶和转向进行转场作业，操作简便。
20.在一个可选的实施方式中，还包括显示装置和上车传感器，所述显示装置和所述上车传感器分别与所述上车控制器信号连接。所述显示装置可显示上车装置工作状态、底盘装置工作状态，如后轮转向角度值、变速箱挡位、发动机转速和车速等设备状态。
21.第三方面，本发明还提供一种汽车起重机，包括：
22.起重机底盘装置；
23.起重机上车装置，设于所述起重机底盘装置上方；
24.上述汽车起重机整车控制系统，所述底盘控制器用于控制所述起重机底盘装置，所述上车控制器用于控制所述起重机上车装置；
25.驾驶室，所述方向盘设于所述驾驶室，所述驾驶室位于所述起重机底盘装置的前端；
26.起重操作室，所述起重操作室设于所述起重机底盘装置的上方且位于所述起重机
上车装置的一侧。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例的一种汽车起重机转向控制系统的主视图；
29.图2为图1的仰视图；
30.图3为本发明实施例的一种锁定机构的结构示意图；
31.图4为本发明实施例的一种汽车起重机整车控制系统的控制原理图；
32.图5为本发明实施例的一种汽车起重机的结构示意图。
33.附图标记说明：
34.1、起重机底盘装置；101、底盘控制器；102、底盘传感器；103、发动机控制器；104、转向控制器；105、悬挂控制器；106、变速箱控制器；107、遥控器；108、显示器；2、起重机上车装置；201、上车控制器；202、操控装置；203、显示装置；204、警示系统；205、上车传感器；100、驾驶室；200、起重操作室；300、主转向系统；301、方向盘；302、转向管柱；303、角转向器；304、转向传动轴；305、前桥车轮转向助力油缸；306、前桥；307、前桥车轮转角传感器；308、前桥车轮；400、电液转向系统；401、油泵；402、后桥车轮转向助力油缸；403、转向控制阀组；404、后桥；405、后桥车轮转角传感器；406、后桥车轮；500、锁定机构；501、电推杆；502、锁定部。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.现有的汽车起重机，尤其是全地面起重机，作业员在起重操作室作业时，想短距离移动起重机更换场地，或吊载时移动起重机，必须进入驾驶室进行操作，或另外安排操作人员进入驾驶室进行行驶操作，作业效率低，作业人员操作便利性差。
37.为了解决上述问题，下面结合图1至图3，描述本发明的实施例。
38.根据本发明的实施例，一方面，提供了一种汽车起重机转向控制系统，主要包括电液转向系统400、主转向系统300和锁定机构500。
39.具体地，电液转向系统400包括转向控制器104、转向控制阀组403、对应后桥车轮406的后桥车轮转向助力油缸402和对应后桥车轮406安装并用于检测后桥车轮406转角的后桥车轮转角传感器405，其中，转向控制阀组403与后桥车轮转角传感器405均与转向控制器104信号连接，后桥车轮转向助力油缸402与转向控制阀组403通过油路连接。
40.具体地，主转向系统300包括方向盘301和与方向盘301连接的主转向机构，以及对应前桥车轮308设置并用于检测前桥车轮308转角的前桥车轮转角传感器307。主转向机构
用于传递方向盘301的转向力控制前桥车轮308的转向。其中，前桥车轮转角传感器307与转向控制器104信号连接，转向控制器104根据方向盘301的转动角度控制前桥车轮308转动相应角度并通过前桥车轮转角传感器307检测并发送给转向控制器104，转向控制器104用于根据前桥车轮308转角控制后桥车轮406转角。当然，也可以根据控制信号单独控制后桥车轮406的转角。
41.在本实施例中，汽车起重机包括至少一个前桥306和至少两个后桥404，每个前桥306的两端安装至少一对前桥车轮308，每个后桥404的两端安装至少一对后桥车轮406，也就是说，可以是一个前桥306安装一对前桥车轮308，两个后桥404分别安装一对后桥车轮406，还可以是三个后桥404分别安装一对后桥车轮406等等，在此不对本实施例的汽车起重机的具体形式做过多限定。
42.需要说明的是，本实施例中所说的前桥306是指主转向车桥，后桥404是指电液转向车桥。
43.在前桥车轮308需要转向时，转动方向盘301使得主转向机构驱动前桥车轮308转向，前桥车轮308转动的角度通过前桥车轮转角传感器307检测并传输给转向控制器104。在汽车起重机工作时，操作人员在起重操作室200中操作吊臂进行吊载作业，然而当需要从一个场地移动到另一个场地时，本实施例采用操作人员在起重操作室200发送后桥车轮406转向信号给转向控制器104。在转向控制器104接收到后桥车轮406转向信号时，控制转向控制阀组403打开，油路导通，从而油液进入后桥车轮转向助力油缸402推动后桥车轮406进行转向，后桥车轮406转动的角度通过后桥车轮转角传感器405检测并反馈给转向控制器104，转向控制器104根据实时接收到的后桥车轮406转动角度控制其转动到目标值，即后桥车轮406转动角度与前桥车轮308转动角度相协调(符合阿克曼转向定律)，此时转向控制器104控制转向控制阀组403关闭，后桥车轮转向助力油缸402被锁定并保持伸出长度，此时车辆按照需求进行转向行驶。
44.为了保证在起重操作室200操作行驶转场的安全性，本实施例还包括锁定机构500，锁定机构500用于解锁或锁定主转向机构，锁定机构500与转向控制器104信号连接，锁定机构500在转向控制器104的控制下，控制锁定机构500锁定主转向机构。由此在后桥车轮406转向时，前桥车轮308是处于锁定状态的，从而仅通过电液转向系统400控制起重机进行转向，避免在起重操作室200控制起重机行驶时，由于方向盘301无人控制，产生前桥306及前桥车轮308随机转向，造成起重机行驶方向的不可控，为汽车起重机的安全转场提供保障。
45.由此可见，本实施例通过设置锁定机构500，在转向控制器104接收到主转向锁定信号时，能够控制锁定机构500锁定主转向机构，使得前桥车轮308不再转动，由于前桥车轮308的转动已经锁定，在后桥车轮406转角达到要求后可以控制起重机行驶到达目标位置。由于可以在汽车起重机的起重操作室200直接向转向控制器104发送后桥车轮406转向信号，无需去驾驶室100操作方向盘301，因此想短距离移动起重机更换场地，或吊载时移动起重机时非常方便，作业效率高，操作人员的操作便捷性好。
46.可以理解的是，主转向系统300还包括前桥车轮转向助力油缸305，前桥车轮转向助力油缸305与转向控制阀组403通过油路连接，在前桥车轮308需要转动时，转向控制阀组403接收到打开信号，此时油路导通，液压油推动前桥车轮308转向。此外，为了提供泵油动
力，还可以设置油泵401，通过油泵401，为前桥车轮转向助力油缸305和后桥车轮转向助力油缸402提供泵油动力。
47.在一个具体的实施例中，为了便于在起重操作室200发送操作指令，该汽车起重机转向控制系统还包括操控装置202，操控装置202设置在起重操作室200中，操控装置202与转向控制器104信号连接，通过操控装置202向转向控制器104发送后桥车轮406转向信号等操作指令。通过在起重操作室200设置操控装置202，能够便于作业人员直接在起重操作室200操作操控装置202，通过操控装置202向转向控制器104发送后桥车轮406转向信号，无需更换到驾驶室100进行操作，操作十分便捷。
48.具体地，操控装置202可以为操作手柄、按键或触摸屏，结构简单，操作方便。当然操控装置202还可以采用其他形式，在此不做具体限定。
49.在另外一个实施例中，该汽车起重机转向控制系统还可以包括遥控器107，遥控器107与转向控制器104信号连接，通过遥控器107向转向控制器104发送后桥车轮406转向信号等操作指令，作为另一种操控装置202，通过遥控器107能够更加灵活地向转向控制器104发送后桥车轮406转向信号，可以在起重操作室200内操作遥控器107，也可以在地面操作遥控器107，操作方式更加灵活。
50.在一个具体实施例中，锁定机构500包括电推杆501和与电推杆501紧固连接的锁定部502，电推杆501和锁定部502均与转向控制器104信号连接，在转向控制器104接收到主转向锁定信号的情况下，控制电推杆501伸出并驱动锁定部502锁住主转向机构。电推杆501可以是电控气缸、也可以是电动马达，此处以电推杆501是电控气缸为例，电控气缸的活塞杆固定有锁定部502，在电控气缸接收到转向控制器104发出的伸出信号时，活塞杆伸出并触发锁定部502动作，锁定部502锁住主转向机构，锁定机构500结构简单，锁定可靠。
51.需要说明的是，锁定部502可以焊接或螺栓连接在电推杆501的端部，当然两者还可以一体成型。
52.进一步地，主转向机构包括转向管柱302和转向传动轴304，方向盘301安装在转向管柱302上，角转向器303设于转向管柱302底部，此处需要说明的是，主转向机构是现有结构，该结构与现有驾驶室100的转向机构一致，本发明并未对该部分改进。为了匹配现有的主转向机构的结构，本实施例中，锁定部502设置为抱住转向管柱302或转向传动轴304的抱闸结构，抱闸结构具有两个闸片，在需要抱紧主转向机构时，两个闸片相向移动并抱紧转向管柱302。此外，如图3所示，锁定部502还可以设置为与角转向器303上的齿轮相匹配的齿轮锁定结构，齿轮锁定结构可以是能够卡入齿轮相邻齿中的挡块等。
53.当然，当上车模式被启用，底盘模式被禁止时，锁定机构500解除锁定，整个主转向系统300被解锁。
54.可见，本实施例的锁定机构500具有多种锁定结构，锁定方式灵活，可以选择主转向机构上的任意部件进行锁定。
55.第二方面，如图4所示，本发明还提供一种汽车起重机整车控制系统，具体包括上车控制器201、底盘控制器101、发动机控制器103和上述汽车起重机转向控制系统。
56.具体地，底盘控制器101与上车控制器201信号连接，转向控制器104和发动机控制器103均与底盘控制器101信号连接。在转向控制器104接收到后桥车轮406转向信号时，底盘控制器101接收到底盘启用信号并进入底盘行驶模式，此时，上车模式被禁用。
57.在一个具体实施例中，还包括底盘传感器102、悬挂控制器105和变速箱控制器106，底盘传感器102、悬挂控制器105和变速箱控制器106分别与底盘控制器101信号连接。从而实现对底盘如变速箱挂挡、悬挂锁定和支腿伸缩等的控制。通过操控装置202向底盘控制器101发出操作指令，底盘控制器101控制收起起重机活动支腿、锁定主转向系统，或经底盘控制器101将指令发送给发动机控制器103、变速箱控制器106和转向控制器104，控制发动机油门、控制变速箱挂挡、控制起重机行驶和控制电液转向车桥车轮转向，控制方式简单可靠。
58.此外，还可以设置与底盘控制器101信号连接的显示器108，用于直观地显示底盘的操作状态。
59.在一个具体实施例中，还包括显示装置203和上车传感器205，显示装置203和上车传感器205分别与上车控制器201信号连接，用于显示上车控制器201的操作状态。显示装置203也可通过上车控制器201和底盘控制器101的信号连接，显示底盘的操作状态。还可以设置与上车控制器201连接的报警系统，用于误操作时的提示作用。
60.第三方面，如图5所示，本发明还提供了一种汽车起重机，包括起重机底盘装置1、起重机上车装置2、汽车起重机整车控制系统、驾驶室100和起重操作室200。
61.起重机上车装置2设于起重机底盘装置1上方，底盘控制器101用于控制起重机底盘装置1，上车控制器201用于控制起重机上车装置2，起重机上车装置2和起重机底盘装置1择一工作，当起重机底盘装置1工作时，起重机上车装置2通过上车控制器201锁定，当起重机上车装置2工作时，起重机底盘装置1通过底盘控制器101锁定。
62.方向盘301设于驾驶室100，驾驶室100位于起重机底盘装置1的前端；起重操作室200设于起重机底盘装置1的上方且位于起重机上车装置2的一侧，上述提及的操控装置202设于起重操作室200中，便于在起重操作室200操作后桥车轮转向以及汽车起重机行驶，便于汽车起重机短距离转场和吊载行驶控制，实现作业转场方便性，提高作业效率。
63.需要说明的是，在汽车起重机吊载状态下，吊臂吊载重物，汽车起重机的底盘支腿支撑于地面。在需要在吊载状态下短距离转场时，需要先收起底盘支腿，再进行后桥车轮转向，然后再行驶汽车起重机。
64.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种汽车起重机转向控制系统，其特征在于，包括：电液转向系统(400)，包括转向控制器(104)、转向控制阀组(403)、对应后桥车轮(406)的后桥车轮转向助力油缸(402)和检测所述后桥车轮(406)转角的后桥车轮转角传感器(405)，其中，所述转向控制阀组(403)与所述后桥车轮转角传感器(405)均与所述转向控制器(104)信号连接，所述后桥车轮转向助力油缸(402)与所述转向控制阀组(403)通过油路连接；主转向系统(300)，包括方向盘(301)、与所述方向盘(301)连接的主转向机构以及检测前桥车轮(308)转角的前桥车轮转角传感器(307)，所述主转向机构用于传递所述方向盘(301)的转向力控制前桥车轮(308)的转向，所述前桥车轮转角传感器(307)与所述转向控制器(104)信号连接，所述转向控制器(104)用于根据前桥车轮(308)转角控制后桥车轮(406)转角或根据控制信号单独控制后桥车轮(406)的转角；锁定机构(500)，与所述转向控制器(104)信号连接，所述锁定机构(500)用于在所述转向控制器(104)的控制下，解锁或锁定所述主转向机构。2.根据权利要求1所述的汽车起重机转向控制系统，其特征在于，还包括操控装置(202)，所述操控装置(202)适于设置在起重操作室(200)中，所述操控装置(202)与所述转向控制器(104)信号连接，通过所述操控装置(202)向所述转向控制器(104)发送后桥车轮(406)转向信号。3.根据权利要求2所述的汽车起重机转向控制系统，其特征在于，所述操控装置(202)为操作手柄、按键或触摸屏。4.根据权利要求1或2所述的汽车起重机转向控制系统，其特征在于，还包括遥控器(107)，所述遥控器(107)与所述转向控制器(104)信号连接，通过所述遥控器(107)向所述转向控制器(104)发送后桥车轮(406)转向信号。5.根据权利要求1所述的汽车起重机转向控制系统，其特征在于，所述锁定机构(500)包括电推杆(501)和与所述电推杆(501)紧固连接的锁定部(502)，所述电推杆(501)和所述锁定部(502)均与所述转向控制器(104)信号连接，在所述转向控制器(104)接收到主转向锁定信号的情况下，控制所述电推杆(501)伸出并驱动所述锁定部(502)锁住所述主转向机构。6.根据权利要求5所述的汽车起重机转向控制系统，其特征在于，所述主转向机构包括转向管柱(302)、角转向器(303)和转向传动轴(304)，所述方向盘(301)安装在所述转向管柱(302)上，所述锁定部(502)设置为抱住所述转向管柱(302)或所述转向传动轴(304)的抱闸结构，或所述锁定部(502)设置为与所述角转向器(303)上的齿轮相匹配的齿轮锁定结构。7.一种汽车起重机整车控制系统，其特征在于，包括：上车控制器(201)；底盘控制器(101)，与所述上车控制器(201)信号连接；发动机控制器(103)；权利要求1至6中任一项所述汽车起重机转向控制系统，所述转向控制器(104)和所述发动机控制器(103)均与所述底盘控制器(101)信号连接。8.根据权利要求7所述的汽车起重机整车控制系统，其特征在于，还包括底盘传感器
(102)、悬挂控制器(105)和变速箱控制器(106)，所述底盘传感器(102)、所述悬挂控制器(105)和所述变速箱控制器(106)分别与所述底盘控制器(101)信号连接。9.根据权利要求7所述的汽车起重机整车控制系统，其特征在于，还包括显示装置(203)和上车传感器(205)，所述显示装置(203)和所述上车传感器(205)分别与所述上车控制器(201)信号连接。10.一种汽车起重机，其特征在于，包括：起重机底盘装置(1)；起重机上车装置(2)，设于所述起重机底盘装置(1)上方；权利要求7至9中任一项所述的汽车起重机整车控制系统，所述底盘控制器(101)用于控制所述起重机底盘装置(1)，所述上车控制器(201)用于控制所述起重机上车装置(2)；驾驶室(100)，所述方向盘(301)设于所述驾驶室(100)，所述驾驶室(100)位于所述起重机底盘装置(1)的前端；起重操作室(200)，所述起重操作室(200)设于所述起重机底盘装置(1)的上方且位于所述起重机上车装置(2)的一侧。

技术总结
本发明涉及汽车起重机技术领域，公开了一种汽车起重机转向控制系统、整车控制系统及汽车起重机。汽车起重机转向控制系统包括电液转向系统，包括转向控制器、转向控制阀组、后桥车轮转向助力油缸和用于检测后桥车轮转角的后桥车轮转角传感器；主转向系统，包括方向盘和与方向盘连接的主转向机构及检测前桥车轮转角的前桥车轮转角传感器，主转向机构用于传递方向盘的转向力控制前桥车轮转向，转向控制器用于根据前桥车轮转角控制后桥车轮转角；锁定机构，与转向控制器信号连接，用于在转向控制器的控制下，解锁或锁定主转向机构。能够实现短距离移动起重机，或吊载时移动起重机时非常方便，作业效率高，操作便利性好。操作便利性好。操作便利性好。


技术研发人员：安术军
受保护的技术使用者：湖南三一中型起重机械有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/7/20