[发明专利]无级换挡装置及方法和塔机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种无级换挡装置及方法和塔机。

背景技术

目前，塔机起升、变幅、回转机构的电机换挡一般采用两级或三级换挡方式。

参照图1，其为以起升电机的三级调速为例的换挡方式示意图。起升换挡信号通常包含：上升、下降的方向信号，以及1挡、2挡、3挡的挡位信号。如图1所示，塔机控制器的输入检测点通过检测方向信号和挡位信号的综合状态来判定换挡的方向与挡位。例如：所述控制器的输入检测点检测到上升方向和1挡同时有信号，而其他挡位没有信号，则所述控制器确定当前换挡的方向与挡位为上升1挡信号，并实现相应的挡位输出。然而，这种换挡方式存在以下问题：

1）挡位开关切换过程中，各挡位之间因机械原因存在空挡，会导致操作挡位手柄时极易造成塔机抖动。

2）上述换挡方式可扩充性差，如三速电机采用三挡手柄控制，双速电机则采用两挡手柄控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种无级换挡装置及方法和塔机，能够解决挡位信号不稳定造成塔机抖动的问题，实现平滑换挡。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种无级换挡装置，该无级换挡装置包括：挡位输入器件和控制器，其中，所述挡位输入器件配置为提供挡位输入信号；所述控制器与所述挡位输入器件连接，该控制器设置有两个以上挡位和设置在两个相邻挡位之间的挡位死区，所述控制器配置为监测所述挡位输入信号并根据监测结果和所划分的挡位确定并输出挡位信号。

上述装置中，所述挡位输入器件包括提供用于指示目的挡位大小和方向的挡位输入信号的电位器，该电位器的一端接电源，另一端接地；且该电位器与所述控制器连接。

进一步地，上述装置中，所述控制器设置有界定挡位方向的第一方向区域、第二方向区域、及位于所述第一方向区域和第二方向区域之间的换向死区。

可替换的是，上述装置中，所述挡位输入器件包括均与所述控制器连接的电位器和方向换挡器件；其中，所述电位器的中位位置接地，两端分别接有电源；所述挡位输入信号包括：所述电位器提供的用于指示目的挡位大小的分压模拟量信号，和所述方向换挡器件提供的指示目的挡位方向的开关量信号。

优选地，上述装置中，所述控制器与所述挡位输入器件之间为有线连接或无线通信连接。

优选地，上述装置中，所述控制器还包括：挡位调整器件；该挡位调整器件配置为根据控制要求调整或重设所述挡位及所述挡位死区的数量和边界。

优选地，上述装置中，该无级换挡装置还设置有显示各挡位信息和/或当前挡位状态信息的挡位选择器，该挡位选择器分别与所述控制器、所述挡位输入器件连接；其中，该挡位选择器还配置为根据控制要求调整或重设所述挡位及所述挡位死区的数量和边界。

另一方面，本发明还提供一种塔机，该塔机装设有上述的任一种的无级换挡装置。

又一方面，本发明还提供一种无级换挡方法，该方法包括：无级换挡装置的控制器划分出两个以上挡位、及设置在两个相邻挡位之间的挡位死区；所述控制器监测由挡位输入器件提供的挡位输入信号，并根据监测结果和划分的挡位确定并输出挡位信号。

优选地，上述方法中，所述控制器通过有线连接或无线通信连接方式从所述挡位输入器件获取所述挡位输入信号；其中，所述挡位信号包括所述指示挡位大小的分压模拟量信号和指示换挡方向的开关量信号。

优选地，上述方法中，所述无级换挡装置通过其配设的挡位选择器显示各挡位信息和/或当前挡位状态信息；和/或，根据控制要求调整或重设所述挡位及所述挡位死区的数量和边界。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的无级换挡装置及方法，通过根据电位器采样的模拟量的值划分挡位区间与挡位死区，各挡位区间划分时，在相邻挡位之间预留一定的死区，解决换挡过程中挡位信号的保持问题，有效消除抖动，实现平滑换挡。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为相关技术中以起升电机的三级调速为例的换挡方式示意图；

图2为本发明无级换挡装置实施例一的结构框图；

图3为本发明无级换挡装置实施例二的结构框图；

图4为本发明无级换挡方法的流程示意图。

具体实施方式