CN2165032Y

CN2165032Y - 行走机械的单手柄操纵装置

Info

Publication number: CN2165032Y
Application number: CN 93215791
Authority: CN
Inventors: 王意; 聂莹; 王国文
Original assignee: Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences
Current assignee: Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2003-06-17

Abstract

本实用新型涉及一种用于步行操作式行走机械的操纵装置。它由转向操纵机构、变速操纵机构和前进、后退操纵机构有机组合而成，包括手柄轴、手柄轴上端的手柄、与手柄轴下端连接的万向节、套装在手柄轴上的摇架、与摇架刚性连接的水平转轴、与水平转轴刚性连接的盘形凸轮、与盘形凸轮接触的滚轮、上顶杆、下顶杆及复位弹簧。它将行走机构的转向、行走速度、前进与倒退由单手柄进行集中操纵。

Description

本实用新型涉及一种用于行走机械的操纵装置，尤其是步行操作式行走机械的操纵装置。

与乘座驾驶的车辆和行走机械不同，步行操作式行走机械的驾驶员是步行跟随着机动行进的机具进行操纵的，这种操作方式使驾驶员只能用手操纵机具。常见的手扶拖拉机、手扶式振动压路机、手扶式割草机和多种小型起重、运输机械均属此类。此外，对于一些在作业时要精确控制运动的大中型行走机械和特种车辆，除了传统的乘行式操纵位置外，常还需要设置一个能在车外以步行状态操纵车辆的辅助操纵装置。

已知的步行式操纵方法的操纵装置一般只是将在乘座操纵时用脚踏板操纵的离合器、加速器（“油门”）和制动器等改为用手柄操纵，并保留原来用于操纵转向、变速等功能的手动部件。这种方法虽然满足了全部功能用于操纵的要求，但存在以下缺点：

1、操纵复杂，双手劳动强度很大，特别是转向操纵不方便；

2、操纵手柄繁多，机具布置困难；

3、由于机具和驾驶员之间没有稳定的联系，因而难以采用乘行驾驶时有比例控制作用的“油门”和制动器操纵装置，致使操纵比较粗暴，难以精确控制；

4、在机具行进过程中，如果驾驶员由于其种原因（如绊倒）与机具脱离接触时，机具将继续行进并失去控制，具有较大的不安全性；

5、由于上述原因，此类机具多制成机具在前、驾驶员在后跟随行走的操纵方式，而在倒驶时对驾驶员安全威协更大，这就限制了这种机具的使用范围。

本实用新型的目的是从本质上克服上述缺点，提供一种行走机械转向、前进与倒退、行走速度集中于一个单手柄操纵的装置。驾驶员既可步行操纵，也可以在行走机械的车座上进行操纵。

本实用新型是这样实现的。把行走机械的转向用手柄的转动来完成；而行走速度和进退方向用该手柄的前后摆动来完成。并使该手柄成为人－机系统中的一个反馈环节，手柄的前后摆动反映了驾驶员与机具之间的相对位置关系，机具与驾驶员之间的相对运动具有一个力图使该手柄回复到使机具停止运动的中立位置的趋势，因此机具将可靠地随驾驶员的步行运动，一旦驾驶员的手离开手柄，机具将自动停止运动。

从结构上讲，本实用新型由三个操纵机构有机组合而成：

1）转向操纵机构由手柄轴（2）、手柄轴上端的手柄（1）、与手柄轴下端连接的万向节（4）、与万向节另一端连接的轴（5）组成；

2）变速操纵机构由手柄轴（2）、手柄轴上端的手柄（1）、套装在手柄轴上的摇架（3）、与摇架刚性连接的水平转轴（9）、与水平转轴刚性连接的盘形凸轮（10）、与盘形凸轮一侧接触的滚轮（11）、与滚轮连接的推杆（12）组成；

3）前进、后退操纵机构由手柄轴（2）、手柄轴上端的手柄（1）、套装在手柄轴上的摇架（3）、与摇架刚性连接的水平转轴（9）、与水平转轴刚性连接的盘形凸轮（10）、与盘形凸轮另一侧接触的上顶杆（14）和下顶杆（15）及两个顶杆的两个复位弹簧（13）组成。

与现有的各种步行式操纵装置相比较，本实用新型具有以下优点：

1、驾驶员仅用单手操纵一个手柄即可控制为实现机具行走作业所必要的进退换向、变速、转向和制动等全部功能；

2、相关的操作功能之间互相联动。在进退换向前必然要先减速、制动、防止了误操作；

3、具有比例随动特性，被操纵的机具可靠地跟随驾驶员运动，驾驶员的手一旦离开操纵手柄，机具将自动停止运动；

4、操纵省力、安全；

5、可以适应机械、液压、液力和电力等多种动力和传动装置的控制要求，操纵信号可用机械、电气、液压或气动等多种方式传递，通用性好；

下面通过实施例对本实用新型作进一步的详细叙述。

附图说明：

图1本实用新型装置的俯视图。

图2本实用新型装置的侧视图。

图3本实用新型装置的进退换向及调速作用图。

图4本实用新型装置的转向作用图。

参见图2和图4，手柄轴（2）的上端为手柄（1），下端通过万向节（4）、轴（5）与行走机械的转向机构联接。转向机构由传动装置（6）、助力装置（7）、转向轮（8）组成，传动装置（6）可以是链条传动，或其它机械传动装置。当驾驶员操纵手柄（1）旋转时，手柄轴（2）、万向节（4）、轴（5）随之转动，通过传动装置（6）、将转动传之转向轮（8），使之偏摆而改变行走机械的运动方向。助力装置（7）用来减轻驾驶员的转向操纵力。

参见图1、图2和图3，摇架（3）支承在水平转轴（9）上，并与之刚性连接，盘形凸轮（10）也与水平转轴（9）刚性连接，水平转轴（9）支承在底座上，可转动，手柄轴（2）穿过摇架（3）的孔。当驾驶员操纵手柄（1）前后摆动时，摇架（3）、盘形凸轮（10）绕水平转轴（9）的轴线摆动。盘形凸轮（10）摆动时，与之工作曲面接触的滚轮（11）及与滚轮相连的推杆（12）的升程发生变化，从而使推杆（12）作往复运动。推杆（12）通过现有的机构与行走机械的调速装置联接，推杆（12）可以操纵内燃机的加速器（俗称“油门”）；或操纵电动机的调速电位器；或操纵液压传动中变量泵的排量控制阀或调速阀，均可改变行走机械的运动速度。

盘形凸轮（10）的工作曲面，中部离摆动中心，即水平转轴（9）的轴线的距离最近，两边离摆动中心的距离逐渐增加，亦即手柄轴（2）无论是向前摆动或向后摆动，推杆（12）均是向外运动，摆角越大，推杆（12）的行程越大，行走机械运动速度越高。

参见图2和图3，盘形凸轮（10）的另一工作面与行走机械的上顶杆（14）和下顶杆（15）接触。随着手柄轴（2）的前摆或后摆，与前相仿，盘形凸轮（10）随之摆动，从而使上顶杆或下顶杆向外移动，用来触动相应的开关，拨动相应的阀门，通过电气或液压，或气力的方式使行走机械前进或倒退。一般来讲，手柄轴（2）前摆使行走机械前进；后摆使行走机械倒退。

上顶杆和下顶杆各有一根复位弹簧（13），它同时使盘形凸轮复位，使摇架（3）、手柄轴（2）回中，在自由状态下处于直立位置，此时滚轮（11）处于盘形凸轮（10）工作曲面的凹部中心，它对应于行走机械停车状态，此时也可附加触动一个现有的机构使行走机械制动。

本实用新型装置，手柄轴（2）无论向前或向后摆动时，推杆（12）均是向外运动的，且其位移与手柄轴（2）的偏摆角度相关，这使得无论行走机械前进还是倒退时，都是手柄轴（2）的偏摆越大，行走机械运动的速度也越高。

由于手柄（1）及其轴（2）与转向轴（5）之间是用万向节（4）联接的，因而当手柄轴（2）为操纵行走机械前进或倒退而向前或向后偏摆时，仍然可以用转动手柄（1）的方法操纵行走机械的转向。这样，仅用一只手即可通过手柄（1）操纵行走机械的进退换向、调速、制动和转向。

很显然，凸轮（10）、滚轮（11）所完成推杆（12）的往复运动也可以用曲柄连杆及类似的机构来实现。

Claims

1、一种行走机械的单手柄操纵装置，其特征在于，它由三个操纵机构有机组合而成：

1)转向操纵机构由手柄轴(2)、手柄轴上端的手柄(1)、与手柄轴下端连接的万向节(4)、与万向节另一端连接的轴(5)组成；

2)变速操纵机构由手柄轴(2)、手柄轴上端的手柄(1)、套装在手柄轴上的摇架(3)、与摇架刚性连接的水平转轴(9)、与水平转轴刚性连接的盘形凸轮(10)、与盘形凸轮一侧接触的滚轮(11)、与滚轮连接的推杆(12)组成；

3)前进、后退操纵机构由手柄轴(2)、手柄轴上端的手柄(1)、套装在手柄轴上的摇架(3)、与摇架刚性连接的水平转轴(9)、与水平转轴刚性连接的盘形凸轮(10)、与盘形凸轮另一侧接触的上顶杆(14)和下顶杆(15)及两个顶杆的两个复位弹簧(13)组成。

2、根据权利要求1所述的单手柄操纵装置，其特征在于，所述盘形凸轮（10）一侧的工作曲面，中部离摆动中心的距离最近，左右两边离摆动中心的距离逐渐增加，当所述的滚轮（11）处于工作曲面的凹部中心时，手柄轴（2）处于直立位置，行走机械处于停车和制动状态。