一种挖掘机变速系统及挖掘机的制作方法

1.本技术涉及机械设备领域，尤其是涉及一种挖掘机变速系统及挖掘机。


背景技术：

2.挖掘机现有的换挡过程为：首先，换挡手柄操作发出电信号，其次，车辆控制器(vehicle control unit，vcu)根据接收到的电信号发出换挡指令，再次，换挡电磁阀根据换挡指令执行通断操作，最后，变速箱实现换挡。然而，当车速过快时，由高档切换到低档，换挡冲击会造成变速箱齿轮硬性啮合损坏，造成变速箱整体寿命下降。换挡冲击带来整车的震动，影响舒适性。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种挖掘机变速系统及挖掘机，从而解决现有技术中挖掘机在档位切换时，由于换挡冲击造成变速箱整体寿命下降的问题。
4.为了达到上述目的，本技术提供一种挖掘机换挡系统，包括：
5.变速箱；
6.操作手柄；
7.车辆控制单元，与所述操作手柄通过信号连接；
8.换挡电磁阀，与所述车辆控制单元通过信号连接，且与所述变速箱通过管路连接；
9.压力开关，与所述车辆控制单元通过信号连接，所述压力开关用于检测所述变速箱内的润滑油的压力；
10.其中，所述车辆控制单元根据接收到的所述操作手柄触发的换挡需求信号和所述压力开关发送的电信号，向所述换挡电磁阀输出换挡指令。
11.可选地，所述压力开关镶嵌在所述变速箱的壳体上，所述压力开关的感应端位于所述变速箱的壳体的内部。
12.可选地，所述压力开关与所述变速箱的壳体螺纹连接。
13.可选地，所述挖掘机变速系统还包括：
14.中心接头，与所述变速箱通过管路连通；
15.所述压力开关镶嵌在所述中心接头的壳体上，所述压力开关的感应端位于所述中心接头的壳体的内部。
16.可选地，所述压力开关为膜片式压力开关。
17.可选地，所述压力开关为常闭开关。
18.可选地，在所述压力开关检测到所述润滑油的压力大于压力阈值时，所述压力开关由常闭状态切换到断开状态，所述压力开关向所述车辆控制单元发送表征开关断开的第一信号；
19.在所述车辆控制单元接收到所述第一信号且接收到的所述换挡需求信号为降挡需求信号时，所述车辆控制单元不向所述换挡电磁阀输出降挡指令。
20.可选地，在所述压力开关检测到所述润滑油的压力小于或等于压力阈值时，所述压力开关处于常闭状态，所述压力开关向所述车辆控制单元发送表征开关闭合的第二信号；
21.在所述车辆控制单元接收到所述第二信号且接收到的所述换挡需求信号时，所述车辆控制单元向所述换挡电磁阀输出换挡指令。
22.可选地，所述润滑油的压力与所述挖掘机的车速相关。
23.本技术实施例还提供一种挖掘机，包括如上所述的挖掘机变速系统。
24.本技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：
25.本技术实施例的挖掘机换挡系统包括：变速箱；操作手柄；车辆控制单元，与所述操作手柄通过信号连接；换挡电磁阀，与所述车辆控制单元通过信号连接；压力开关，与所述车辆控制单元通过信号连接，所述压力开关用于检测所述变速箱内的润滑油的压力；其中，所述车辆控制单元根据接收到的所述操作手柄触发的换挡需求信号和所述压力开关发送的电信号，向所述换挡电磁阀输出换挡指令。本技术的方案基于换挡需求信号和压力开关发送的电信号两个因素确定是否向换挡电磁阀输出换挡指令，避免了在车速太快时执行换挡操作，存在换挡冲击造成变速箱齿轮硬性啮合损坏的情况，提升了变速箱的整体寿命和挖掘机使用的舒适性。
附图说明
26.图1为本技术实施例的挖掘机变速系统的示意图之一；
27.图2为本技术实施例的挖掘机变速系统的示意图之二。
28.附图标记说明：
29.1-变速箱，2-操作手柄，3-车辆控制单元，4-换挡电磁阀，5-压力开关，6-中心接头。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
32.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的挖掘机变速系统及挖掘机进行详细地说明。
33.如图1所示，本技术实施例的挖掘机变速系统包括：
34.变速箱1；
35.操作手柄2，该操作手柄2可以称为档位器、档位杆等，由工作人员对操作手柄2执
行操作，以向车辆控制单元3发送换挡需求信号；
36.车辆控制单元3，与所述操作手柄2通过信号连接；
37.换挡电磁阀4，与所述车辆控制单元3通过信号连接，且与所述变速箱1通过管路连接，实现在换挡电磁阀4导通时，将油泵中的油通过换挡电磁阀4流入变速箱1，以实现挖掘机的挡位切换；此处，信号连接例如为电连接，车辆控制单元3通过发送高电平或低电平等控制换挡电磁阀4上电(导通)或下电(断开)；信号连接还可以为无线连接，如红外连接、蓝牙连接等；
38.压力开关5，与所述车辆控制单元3通过信号连接，所述压力开关5用于检测所述变速箱1内的润滑油的压力；
39.其中，所述车辆控制单元3根据接收到的所述操作手柄2触发的换挡需求信号和所述压力开关5发送的电信号，向所述换挡电磁阀4输出换挡指令，进一步地，所述换挡电磁阀4基于接收到换挡指令导通，以实现变速箱1完成相应的挡位切换。
40.本技术实施例的挖掘机换挡系统包括：变速箱1；操作手柄2；车辆控制单元3，与所述操作手柄2通过信号连接；换挡电磁阀4，与所述车辆控制单元3通过信号连接，且与所述变速箱1通过管路连接；压力开关5，与所述车辆控制单元3通过信号连接，所述压力开关5用于检测所述变速箱1内的润滑油的压力；其中，所述车辆控制单元3根据接收到的所述操作手柄2触发的换挡需求信号和所述压力开关5发送的电信号，向所述换挡电磁阀4输出换挡指令。本技术的方案基于换挡需求信号和压力开关5发送的电信号两个因素确定是否向换挡电磁阀4输出换挡指令，避免了在车速太快时执行换挡操作，存在换挡冲击造成变速箱1齿轮硬性啮合损坏的情况，提升了变速箱1的整体寿命和挖掘机使用的舒适性。
41.这里，需要说明的是，图1和图2中带箭头的线条表示两者电连接或信号连接，即两个部件之间有信号传递，没有箭头的线条表示两者物理连接。
42.作为一个可选的实现方式，所述压力开关5镶嵌在所述变速箱1的壳体上，所述压力开关5的感应端位于所述变速箱1的壳体的内部，用于检测所述变速箱1的壳体内的润滑油的压力。
43.具体的，本可选的实现方式中，可以在所述变速箱1的壳体上开设一个安装孔，该安装孔与所述压力开关5相适配，通过所述安装孔，所述压力开关5的感应端插伸入所述变速箱1的壳体内部，以使得所述感应端能够与所述变速箱1的壳体内的润滑油接触，对所述润滑油的压力进行实时感应；所述压力开关5位于所述变速箱1的壳体的外部的部分与所述车辆控制单元3信号连接，用于根据感应到的压力值向所述车辆控制单元3发送表征所述压力开关5处于断开状态或处于闭合状态的电信号。
44.作为一个具体的实现方式，所述压力开关5与所述变速箱1的壳体螺纹连接，其中，所述压力开关5的外侧表面上设置有外螺纹，所述变速箱1的壳体的上述安装孔的内表面设置有与所述外螺纹适配的内螺纹，通过所述外螺纹和所述内螺纹的相互配合，所述压力开关5与所述变速箱1的壳体螺纹连接。
45.进一步地，作为另一个具体的实现方式，所述压力开关5与所述变速箱1的壳体密封连接。
46.本具体实现方式中，为了避免所述变速箱1的壳体内的润滑油的泄露，需要将所述压力开关5与所述变速箱1的壳体做密封处理，例如，在所述压力开关5与所述变速箱1的壳
体之间设置密封圈。
47.如图2所示，作为另一个可选的实现方式，所述挖掘机变速系统还包括：
48.中心接头6，与所述变速箱1通过管路连通；
49.所述压力开关5镶嵌在所述中心接头6的壳体上，所述压力开关5的感应端位于所述中心接头6的壳体的内部。
50.这里，需要说明的是，所述中心接头6包括能够相对转动的上部体和下部体，以实现设备回转时，设备内的线束不跟随回转部件的转动而转动，即实现转换过渡；其中，所述上部体和所述下部体上设置有相互连通的多个通道，其中一个通道位于所述下部体的开孔通过管路与所述变速箱1连通，且所述压力开关5安装在该通道位于所述上部体的开孔内，如此，能够实现变速箱1内的润滑油流入该通道，通过压力开关5感应该通道内的润滑油的压力，实现对变速箱1内的压力的间接感应，即所述压力开关5镶嵌在所述中心接头6的上部体的壳体上，具体的，压力开关5与上部体的壳体上的该开孔通过螺纹连接，且两者密封连接。
51.作为一个可选的实现方式，所述压力开关5为膜片式压力开关5。
52.膜片式压力开关5是用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送电路，再经专用cpu模块化信号处理技术，实现对介质压力信号的检测、显示、报警和控制信号输出的开关。
53.作为一个可选的实现方式，所述润滑油的压力与所述挖掘机的车速相关。
54.作为一个可选的实现方式，所述压力开关5为常闭开关。
55.具体的，经研究发现，所述变速箱1的壳体内的润滑油的压力与挖掘机的车速存在一定的线性关系，因此，可以基于检测到的润滑油压力值，推算出挖掘机的车速，以确定当前车速是否适合换挡操作，以避免在由高速挡切换到低速挡时，由于车速过快，换挡冲击造成变速箱1齿轮硬性啮合损坏，从而造成变速箱1整体寿命下降，以及，换挡冲击带来整车的震动，影响使用的舒适性。
56.作为一个具体的示例，压力开关5可以基于感应到的润滑油的压力值实现通断，如前所述，润滑油的压力值与车速呈线性关系，因此，所述车辆控制单元3可以通过所述压力开关5的通断来判断车速，以基于判断结果确定是否执行换挡操作，即：该车速为是否执行换挡操作的必要条件；例如，在换挡时，车速应小于预设车速(如7.5km/hr)，即：在车速小于预设车速时，可以随时执行换挡操作；其中，在压力开关5处于常闭状态时，表示对应的车速小于或等于预设车速。
57.作为一个可选的实现方式，在所述压力开关5检测到所述润滑油的压力大于压力阈值时，所述压力开关5由常闭状态切换到断开状态，所述压力开关5向所述车辆控制单元3发送表征开关断开的第一信号；
58.在所述车辆控制单元3接收到所述第一信号且接收到的所述换挡需求信号时，所述车辆控制单元3不向所述换挡电磁阀4输出降挡指令。
59.作为另一个可选的实现方式，在所述压力开关5检测到所述润滑油的压力小于或等于压力阈值时，所述压力开关5处于常闭状态，所述压力开关5向所述车辆控制单元3发送表征开关闭合的第二信号；
60.在所述车辆控制单元3接收到所述第二信号且接收到的所述换挡需求信号时，所述车辆控制单元3向所述换挡电磁阀4输出换挡指令。
61.例如，上述压力阈值为0.9bar(由于存在0.1bar误差，因此，实际压力值应大概为1bar)，经研究，该压力阈值对应的车速为7.5km/hr，在小于该压力阈值时，执行换挡操作不会出现换挡冲击，因此不存在变速箱1齿轮硬性啮合和挖掘机整车震动的情况，因此，这种情况下适合执行降挡操作。
62.也就是说，压力开关5基于检测到的压力值闭合或断开，并将表征压力开关5状态的电信号发送给车辆控制单元3，以由车辆控制单元3根据该电信号和操作手柄2输入的换挡需求信号确定是否向换挡电磁阀4发送换挡指令。
63.下面，以降挡操作为例，对本技术实施例的挖掘机变速系统的工作过程进行说明：
64.首先，车辆控制单元3接收到操作手柄2触发的换挡需求信号；
65.其次，压力开关5实时检测变速箱1内的润滑油的压力值，以根据该压力值闭合或断开，其中，在压力值小于或等于0.9bar时，压力开关5闭合，向车辆控制单元3发送表征压力开关5闭合的第二信号；在压力值大于0.9bar时，压力开关5断开，向车辆控制单元3发送表征压力开关5断开的第一信号；
66.再次，车辆控制单元3在接收到换挡需求信号且压力开关5发送的是表征压力开关5闭合的第一信号时，车辆控制单元3向换挡电磁阀4发送换挡指令；
67.最后，换挡电磁阀4根据接收到的换挡指令执行相应的操作，以使得变速箱1实现换挡操作。
68.本技术实施例的挖掘机变速系统与原有的系统的区别在于增加了压力开关5，压力开关5根据检测变速箱1内的润滑油的压力值处于常闭状态或断开状态，实现根据压力开关5的状态和换挡需求信号进行平顺换挡，有效保护变速箱1避免冲击，同时减少了降挡带来的整车冲击，延长了使用寿命和舒适度。
69.本技术实施例还提供一种挖掘机，包括如上所述的挖掘机变速系统，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
70.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
71.以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。