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1、(10)申请公布号 CN 102358181 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102358181 A *CN102358181A* (21)申请号 201110252583.3 (22)申请日 2011.08.30 B60K 23/04(2006.01) (71)申请人 三一汽车起重机械有限公司 地址 410600 湖南省长沙市宁乡县金洲新区 金洲大道西 168 号 (72)发明人 谭景晨 薛清华 段艺春 (54) 发明名称 一种差速器保护装置及工程机械 (57) 摘要 本发明涉及工程机械技术领域， 公开了一种 差速器保护装置及工程机械。该差速器保护装置 除了包括差速电磁阀。
2、以及用于控制该差速电磁阀 得电或失电的差速翘板开关外， 还包括 ： 差速控 制单元， 用于在差速电磁阀得电时确定车辆是否 转向， 并在确定车辆转向时使差速电磁阀处于失 电状态。本发明实施例提供的一种差速器保护装 置， 可在差速锁处于打开状态时， 即在差速电磁阀 得电时， 通过左右位置传感器检测车辆的转向状 态， 当车辆发生转向时， 左右位置传感器的输出回 路接通， 使继电器的线圈回路导通， 继电器的两个 常闭触点断开， 使差速电磁阀处于失电状态， 差速 锁得以解除， 从而有效避免差速器受到损坏， 延长 了差速器的使用寿命。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)。
3、发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 CN 102358192 A1/1 页 2 1. 一种差速器保护装置， 包括差速电磁阀以及用于控制该差速电磁阀得电或失电的差 速翘板开关， 其特征在于， 所述差速器保护装置还包括 ： 差速控制单元， 用于在差速电磁阀 得电时确定车辆是否转向， 并在确定车辆转向时使差速电磁阀处于失电状态。 2. 如权利要求 1 所述的差速器保护装置， 其特征在于， 所述差速控制单元包括 ： 转向状态检测单元， 用于在差速电磁阀得电时检测车辆是否转向 ； 处理单元， 用于在转向状态检测单元检测到车辆转向时使差速电磁阀处于失电状态。 3.如权利要求1或。
4、2所述的差速器保护装置， 其特征在于， 所述差速电磁阀包括轮间差 速电磁阀和轴间差速电磁阀， 所述差速翘板开关包括用于控制轮间差速电磁阀得电或失电 的轮间差速翘板开关以及用于控制轴间差速电磁阀得电或失电的轴间差速翘板开关， 所述 差速控制单元在确定车辆转向时使轮间差速电磁阀和轴间差速电磁阀处于失电状态。 4. 如权利要求 3 所述的差速器保护装置， 其特征在于 ： 所述差速控制单元包括继电器、 左位置传感器和右位置传感器， 所述继电器具有输入回路、 第一输出回路和第二输出回路， 所述第一输出回路、 轮间差速翘板开关和轮间差速电磁阀相互串联于电源正负极之间， 所 述第二输出回路、 轴间差速翘板开。
5、关和轴间差速电磁阀相互串联于电源正负极之间， 所述 左位置传感器与所述右位置传感器的输出回路相互并联， 其中一个并联节点接于继电器的 输入回路， 另一个并联节点接于电源负极， 所述左位置传感器和所述右位置传感器在检测 到车辆转向时其输出回路接通。 5. 如权利要求 4 所述的差速器保护装置， 其特征在于， 所述继电器的第一输出回路和 第二输出回路为常闭状态。 6. 如权利要求 5 所述的差速器保护装置， 其特征在于 ： 所述继电器的第一输出回路和 第二输出回路分别串联于所述轮间差速翘板开关与所述轮间差速电磁阀之间和所述轴间 差速翘板开关与所述轴间差速电磁阀之间 ； 所述继电器的输入回路分别接于。
6、所述轮间差速 翘板开关与所述第一输出回路之间的节点和所述轴间差速翘板开关与所述第二输出回路 之间的节点。 7. 如权利要求 6 所述的差速器保护装置， 其特征在于， 所述左位置传感器安装在车辆 转向垂臂固定座上的左安装区， 该左安装区为转向垂臂固定座与转向垂臂摆动扇面范围相 重合部分的左半区 ； 所述右位置传感器安装在所述转向垂臂固定座上的右安装区， 该右安 装区为转向垂臂固定座与转向垂臂摆动扇面范围相重合的右半区。 8. 如权利要求 7 所述的差速器保护装置， 其特征在于， 所述左位置传感器和所述右位 置传感器均为电感式接近开关。 9.一种工程机械， 其特征在于， 所述工程机械具有如权利要求。
7、1至8任一项所述的差速 器保护装置。 10. 如权利要求 9 所述的工程机械， 其特征在于， 所述工程机械为起重机。 权 利 要 求 书 CN 102358181 A CN 102358192 A1/5 页 3 一种差速器保护装置及工程机械 技术领域 0001 本发明涉及工程机械技术领域， 特别是涉及一种用差速器保护装置。本发明还涉 及一种具有上述差速器保护装置的工程机械。 背景技术 0002 起重机的工作环境比较恶劣， 经常出入泥泞地， 当车轮打滑或陷入泥坑时打开差 速器锁止装置 ( 差速锁 ) 可以提高汽车的通过能力。但使用差速锁时， 车辆不能转弯。因 此， 在作业过程中， 驾驶员打开差速。
8、锁， 由于转弯误操作， 很容易损坏差速器。 0003 请参考图 1， 图 1 为现有的一种典型差速锁控制装置的结构示意图。如图所示， 该 差速锁控制装置包括 24V 电源、 熔断器 F1(10A)、 轴间差速翘板开关 JK1、 轴间差速指示灯 L1、 轴间差速电磁阀DT1、 轮间差速翘板开关JK2、 轮间差速指示灯L2、 轮间差速电磁阀DT2、 二极管D1及D2和蜂鸣器DL1， 在工作过程中， 当起重机车辆经过泥泞地时， 驾驶员打开轴间 差速翘板开关 JK1 或轮间差速翘板开关 JK2， 轴间差速电磁阀 DT1 或轮间差速电磁气阀 DT2 得电， 蜂鸣器 DL1 鸣叫， 差速器锁止装置接通 (。
9、 即差速锁打开 )， 轴间差速指示灯 L1 或轮间 差速指示灯 L2 点亮， 车辆顺利通过泥泞地。 0004 上述方案中， 如果驾驶员在差速翘板开关未关闭的情况下误操作， 打方向盘转弯， 此时差速锁还处于打开状态， 必然会损坏差速器。因此， 亟待针对现有方案进行改进， 以避 免由于误操作而损坏差速器。 发明内容 0005 有鉴于此， 为了实现在车辆转向时自动解除差速锁， 避免由于驾驶员误操作而损 坏差速器， 一方面， 本发明提供了一种差速器保护装置。 0006 该差速器保护装置除了包括差速电磁阀以及用于控制该差速电磁阀得电或失电 的差速翘板开关外， 还包括 ： 差速控制单元， 用于在差速电磁阀。
10、得电时确定车辆是否转向， 并在确定车辆转向时使差速电磁阀处于失电状态。 0007 优选地， 所述差速控制单元包括 ： 0008 转向状态检测单元， 用于在差速电磁阀得电时检测车辆是否转向 ； 0009 处理单元， 用于在转向状态检测单元检测到车辆转向时使差速电磁阀处于失电状 态。 0010 优选地， 所述差速电磁阀包括轮间差速电磁阀和轴间差速电磁阀， 所述差速翘板 开关包括用于控制轮间差速电磁阀得电或失电的轮间差速翘板开关以及用于控制轴间差 速电磁阀得电或失电的轴间差速翘板开关， 所述差速控制单元在确定车辆转向时使轮间差 速电磁阀和轴间差速电磁阀处于失电状态。 0011 优选地， 所述差速控制。
11、单元包括继电器、 左位置传感器和右位置传感器， 所述继电 器具有输入回路、 第一输出回路和第二输出回路， 所述第一输出回路、 轮间差速翘板开关和 轮间差速电磁阀相互串联于电源正负极之间， 所述第二输出回路、 轴间差速翘板开关和轴 说 明 书 CN 102358181 A CN 102358192 A2/5 页 4 间差速电磁阀相互串联于电源正负极之间， 所述左位置传感器与所述右位置传感器的输出 回路相互并联， 其中一个并联节点接于继电器的输入回路， 另一个并联节点接于电源负极， 所述左位置传感器和所述右位置传感器在检测到车辆转向时其输出回路接通。 0012 优选地， 所述继电器的第一输出回路和。
12、第二输出回路为常闭状态。 0013 优选地， 所述继电器的第一输出回路和第二输出回路分别串联于所述轮间差速翘 板开关与所述轮间差速电磁阀之间和所述轴间差速翘板开关与所述轴间差速电磁阀之间 ； 所述继电器的输入回路分别接于所述轮间差速翘板开关与所述第一输出回路之间的节点 和所述轴间差速翘板开关与所述第二输出回路之间的节点。 0014 优选地， 所述左位置传感器安装在车辆转向垂臂固定座上的左安装区， 该左安装 区为转向垂臂固定座与转向垂臂摆动扇面范围相重合部分的左半区 ； 所述右位置传感器安 装在所述转向垂臂固定座上的右安装区， 该右安装区为转向垂臂固定座与转向垂臂摆动扇 面范围相重合的右半区。 。
13、0015 优选地， 所述左位置传感器和所述右位置传感器均为电感式接近开关。 0016 另一方面， 本发明还提供了一种工程机械， 该工程机械具有上述任一项所述的差 速器保护装置。 0017 优选地， 该工程机械为起重机。 0018 本发明提供的一种差速器保护装置及具有该差速器保护装置的工程机械， 通过在 差速锁处于打开状态时， 即在差速电磁阀得电时， 判断车辆是否发生转向， 并在确定车辆进 行转向时， 使差速电磁阀处于失电状态， 差速锁得以解除， 从而有效避免差速器受到损坏， 延长了差速器的使用寿命。 附图说明 0019 图 1 为现有的一种典型差速锁控制装置的结构示意图 ； 0020 图 2 。
14、为本发明实施例提供的一种差速器保护装置的结构框图。 0021 图 3 为图 2 所示差速器保护装置的一种具体结构的示意图 ； 0022 图 4 为图 3 中左右位置传感器的安装位置示意图。 具体实施方式 0023 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案， 下面结合附图和具体实施 例对本发明作进一步的详细说明。应当指出， 本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是 对具体实施例的说明， 不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。 0024 请参考图 2， 图 2 为本发明实施例提供的一种差速器保护装置的结构框图。 0025 如图 2 所示， 该差速器保护装置包括差速翘板开关 11、 差速电磁。
15、阀 12 和差速控制 单元 13， 其中 ： 0026 差速电磁阀 12 用于控制差速器锁止装置 ( 差速锁 ) 的打开或关闭， 当差速电磁阀 12 得电时， 差速锁打开， 当差速电磁阀 12 失电时， 差速锁关闭 ； 0027 差速翘板开关11用于控制差速电磁阀12的接通状态， 当车辆经过泥泞路时， 可通 过闭合差速翘板开关 11 使差速电磁阀得电， 从而实现差速锁的打开， 当闭合差速翘板开关 11 打开时， 差速器电磁阀失电， 实现差速锁的关闭 ； 说 明 书 CN 102358181 A CN 102358192 A3/5 页 5 0028 差速控制单元 13 用于在差速电磁阀 12 得。
16、电时确定车辆是否转向， 并在确定车辆 转向时使差速电磁阀 12 处于失电状态， 差速控制单元 13 进一步包括 ： 转向状态检测单元 131， 用于在差速电磁阀 12 得电时检测车辆是否转向 ； 处理单元 132， 用于在转向状态检测 单元 131 检测到车辆转向时使差速电磁阀 12 处于失电状态。 0029 请参考图 3， 图 3 为上述差速器保护装置的一种具体结构的示意图。 0030 如图3所示， 该差速器保护装置具体包括24V电源、 熔断器F1(10A)、 轴间差速翘板 开关 JK1、 轴间差速指示灯 L1、 轴间差速电磁阀 DT1、 轮间差速翘板开关 JK2、 轮间差速指示 灯 L2、。
17、 轮间差速电磁阀 DT2、 二极管 D1 及 D2、 蜂鸣器 DL1、 继电器 KA1、 二极管 D3 及 D4、 左位 置传感器 K1 和右位置传感器 K2， 其中 ： 0031 熔断器 F1 起过载保护的作用 ； 0032 轴间差速指示灯 L1 和轮间差速指示灯 L2 分别串接在电源正负极之间 ； 当轴间差 速翘板开关 JK1 打开时， 轴间差速指示灯 L1 点亮， 当轮间差速翘板开关 JK2 打开时， 轮间差 速指示灯 L2 点亮。 0033 继电器KA1具有两个常闭触点(即处于常闭状态的输出回路)， 包括第一常闭触点 ( 第一输出回路 ) 和第二常闭触点 ( 第二输出回路 ) ； 00。
18、34 轴间差速翘板开关 JK1、 第一常闭触点和轴间差速电磁阀 DT1 依次相互串联于电 源正负极之间 ； 轮间差速翘板开关 JK2、 第二常闭触点和轮间差速电磁阀 DT2 依次相互串联 于电源正负极之间 ； 0035 继电器 KA1 的线圈回路 ( 输入回路 ) 的一端分别通过二极管 D3 及 D4 连接于轴间 差速翘板开关JK1与第一常闭触点之间的节点以及轮间差速翘板开关JK2与第二常闭触点 之间的节点 ； 二极管 D3 及 D4 起到反接保护的作用 0036 左位置传感器 K1 和右位置传感器 K2 的输出回路相互并联， 其中一个并联节点连 接于电源负极， 另一并联节点连接于继电器 KA。
19、1 线圈回路的另一端 ； 0037 蜂鸣器 DL1 的一端分别通过二极管 D1 和 D2 连接于第一常闭触点与轴间差速电磁 阀 DT1 之间的连接节点以及第二常闭触点与轮间差速电磁阀 DT2 之间的连接节点， 另一端 连接于电源负极。 0038 左位置传感器 K1 和右位置传感器 K2 均为电感式接近开关， 请参考图 3， 图 3 为左 位置传感器 K1 和右位置传感器 K2 的安装位置示意图。转向垂臂 1 安装在转向垂臂固定座 ( 未示出 ) 上， 向左转动盘时， 带动转向管柱直拉杆等机构带动转向垂臂 1 向左摆动 ； 向右 转动转向盘， 带动转向管柱， 通过转向直拉杆等机构带动转向垂臂向右。
20、摆动。转向垂臂 1 的 摆动方向、 幅度与转向盘转动的方向、 幅度相对应， 即， 转向垂臂 1 与转向垂臂固定座的相 对位置反映了转向盘的运动状况。因此， 检测转向垂臂 1 与转向垂臂固定座的相对位置信 号， 相当于检测转向盘的转动状态， 亦即车辆的转向状态。 将位置传感器安装在转向垂臂固 定座上的特殊安装区域， 可保证位置传感器可靠地检测出转向垂臂 1 的位置信号并适时输 出开关量， 使继电器 KA1 的线圈回路导通。 0039 如图3所示， 当车辆转向盘从中位达到左极限转向位置时， 转向垂臂1向左摆动角 度 ( 如 32 )。同理， 转向盘从中位打到右极限转向位置时， 转向垂臂 1 向右摆。
21、动角度 ( 如 32 )。因此， 为了保证可靠地检测到转向垂臂 1 的位置信号， 位置传感器安装于转 向垂臂固定座与转向垂臂 1 摆动扇面的重合部分的区域内。其中， 左位置传感器 K3 安装在 说 明 书 CN 102358181 A CN 102358192 A4/5 页 6 转向垂臂固定座与转向垂臂 1 摆动扇面范围相重合部分的左半区中， 称为左安装区 ； 右位 置传感器K4安装在转向垂臂固定座与转向垂臂1摆动扇面范围相重合部分的右半区， 称为 右安装区。 0040 如图 3 所示， 优选地， 所述左安装区为 A、 B 两点连线附近的区域， A 点为左安装起 点， 为左极限转向位置时转向垂。
22、臂 1 左缘距上端约 1/4 处在转向垂臂固定座上的投影， B 点 为左安装终点， 为左极限转向位置时转向垂臂 1 右缘距上端月 1/2 处在转向垂臂固定座上 的投影。优选地， 所述有安装区为 C、 D 两点连线附近的区域， C 点为右安装起点， 为右极限 转向位置时转向垂臂 1 右缘距上端月 1/4 处在转向垂臂固定座上的投影， D 点为右安装终 点， 为右极限转向位置时转向垂臂 1 左缘距上端约 1/2 处在转向垂臂固定座上的投影。在 该优选安装范围内， 当转向垂臂 1 摆动时， 位置传感器检测的信号幅度不会出现大的落差， 因此便于调整其灵敏度及安装位置。 0041 在具体的作业过程中， 。
23、当车辆行驶在泥泞路上时， 为了提高车辆通过能力， 驾驶员 打开轴间差速翘板开关 JK1 和 / 或轮间差速翘板开关 JK2， 轴间差速指示灯 L1 和 / 或轮间 差速指示灯 L2 点亮， 轴间差速电磁阀 DT1 和 / 或轮间差速电磁阀 DT2 得电， 差速锁打开， 差 速器锁止 ； 此时， 若驾驶员向左转动转向盘 ( 即使车辆向左转向 )， 转向盘带动转向管柱， 通 过转向直拉杆等机构带动转向臂 1 向左摆动， 遮住了左位置传感器 K1 的感应体， 触发其输 出回路形成通路， 接通继电器 KA1 的线圈回路， 继电器 KA1 的两个常闭触点断开， 差速电磁 阀DT1及DT2失电， 差速锁关。
24、闭， 避免差速器受到损坏 ； 同理， 若驾驶员向右转动转向盘(即 使车辆向右转向 )， 转向盘带动转向管柱， 通过转向直拉杆等机构带动转向臂 1 向右摆动， 遮住了右位置传感器K2的感应体， 触发其输出回路形成通路， 接通继电器KA1的线圈回路， 继电器 KA1 的两个常闭触点断开， 差速电磁阀 DT1 及 DT2 失电， 差速锁关闭， 避免差速器受 到损坏。 0042 需要说明的是， 上述实施例中或者其他实施例中， 还可以根据需要使用其他类型 的位置传感器， 例如磁感式接近开关、 机械式接近开关等 ； 另外位置传感器的安装位置也不 局限于上述安装位置， 也可以根据需要设置在其他位置上， 只要。
25、不影响检测到车辆的转向 状态即可。 0043 需要说明的是， 上述实施例中， 继电器 KA1 的两个常闭触点可以分别串接于轴间 差速翘板开关 JK1 与轴间差速电磁阀 DT1 之间和轮间差速翘板开关 JK2 与轮间差速电磁阀 DT2 之间 ( 如图 3 所示 )， 也可以分别串接于其他位置， 例如， 还可以分别串接于电源正极与 轴间差速翘板开关 JK1 之间和电源正极与轮间差速电磁阀 DT2 之间， 或者分别串接于轴间 差速电磁阀 DT1 与电源负极之间和电源负极与轮间差速电磁阀 DT2 之间。 0044 需要说明的是， 上述实施例中， 继电器 KA1 线圈回路的一端可以分别通过二极管 D3 。
26、及 D4 连接于轴间差速翘板开关 JK1 与第一常闭触点之间的连接节点和轮间差速翘板开 关 JK2 与第二常闭触点之间的连接节点， 也可以分别通过二极管 D3 及 D4 连接于其他相应 位置， 例如， 分别通过二极管 D3 及 D4 连接于第一常闭触点与轴间差速电磁阀 DT1 之间的连 接节点和第二常闭触点与轮间差速电磁阀 DT2 之间的连接节点。 0045 需要说明的是， 上述实施例中， 只使用一个继电器 KA1 对两个差速电磁阀 DT1 及 DT2 的接通状态进行同步控制， 但在其他实施例中， 也可以根据需要使用两个继电器分别对 DT1 及 DT2 的接通状态进行控制， 其实现过程与上述类。
27、似， 兹不赘述。 说 明 书 CN 102358181 A CN 102358192 A5/5 页 7 0046 需要说明的是， 上述实施例中， 使用由继电器 KA1、 二极管 D3 及 D4、 左位置传感器 K1和右位置传感器K2组成的控制电路作为差速控制单元13， 以便对差速电磁阀DT1及DT2 的接通状态进行控制， 但在其他实施例中， 差速控制单元的具体结构并不局限于此， 还可以 使用其他方式实现， 例如， 可以直接通过软件或者硬件的方式对车辆的运行参数进行分析， 判断车辆是否发生转向， 并在确定转向时， 驱动差速电磁阀 DT1 及 DT2 关闭。 0047 需要说明的是， 在具体实施过。
28、程中， 差速控制单元 13 可以由实现相应功能的单元 (模块)组成， 例如， 通过硬件方式实现时， 转向状态检测单元131可以与处理单元132集成 在同一物理实体上， 也可以做成独立的两个单元。 0048 本发明实施例提供的一种差速器保护装置， 可在差速锁处于打开状态时， 即在差 速电磁阀得电时， 通过左右位置传感器检测车辆的转向状态， 当车辆发生转向时， 左右位置 传感器的输出回路接通， 使继电器的线圈回路导通， 继电器的两个常闭触点断开， 使差速电 磁阀处于失电状态， 差速锁得以解除， 从而有效避免差速器受到损坏， 延长了差速器的使用 寿命。 0049 本发明实施例还提供了一种工程机械 (。
29、 如起重机 )， 该工程机械具有上述的差速 器保护装置， 由于上述的差速器保护装置具有上述技术效果， 因此， 具有该差速器保护装置 的工程机械也应具备相应的技术效果， 其具体实施过程与上述实施例类似， 兹不赘述。 0050 通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件结合硬件平台的方式来实现， 当然也可以全部通过硬件来实施。 基于这样的理解， 本发 明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来， 该软 件产品可以存储在存储介质中， 如 ROM/RAM、 磁碟和光盘等， 包括若干指令用以使得一台计 算机设备 ( 例如可以是个人计算机、 服务器或者网络设备等 ) 执行本发明各个实施例或者 实施例的某些部分所述的内容。 0051 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102358181 A CN 102358192 A1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102358181 A CN 102358192 A2/2 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102358181 A 。