ПРУЖИНЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКОЙ МАШИНЫ
SPRING DEVICE FOR CONTROLLING THROTTLE LATCH OF THE MACHINE

Настоящее изобретение относится к пружинящему устройству для управления дроссельной заслонкой машины, и, более конкретно, к пружинящему устройству системы управления дроссельной заслонкой для ручного управления дроссельной заслонкой и педалью управления дроссельной заслонкой посредством одной и той же линии. Настоящее изобретение также относится к машине с указанным пружинящим устройством и способу управления дроссельной заслонкой двигателя.
Машина, используемая в строительной отрасли, такая как бульдозер, зачастую оборудована устройством генерирования мощности, напр., двигателем, предназначенным для того, чтобы обеспечивать энергией функционирование машины, при этом двигатель также может быть использован для того, чтобы обеспечивать энергией рабочее оборудование машины, чтобы удовлетворить специальным рабочим требованиям. Во время функционирования или рабочего процесса машины необходимо регулировать мощность двигателя в соответствии с различными рабочими условиями, а мощность двигателя обычно получают, используя дроссельную заслонку, чтобы управлять подачей топлива в двигатель. Система управления дроссельной заслонкой часто включает в себя систему рукоятки ручного управления дроссельной заслонкой и систему педали управления дроссельной заслонкой, причем система ручного управления дроссельной заслонкой обычно управляет изменением скорости машины, а система педали управления дроссельной заслонкой управляет замедлением и торможением машины; так как две системы независимы друг от друга, то себестоимость является относительно высокой, а конструкция сложной, и часто происходят сбои в работе. Из-за изменения в структурных и маневренных свойствах машины желательно найти простую в работе и недорогостоящую систему управления дроссельной заслонкой с простой конструкцией.
Настоящее изобретение описывает пружинящее устройство для системы управления дроссельной заслонкой машины, первый конец пружинящего устройства крепко присоединен к рукоятке управления дроссельной заслонкой, а второй конец пружинящего устройства шарнирно соединен и с коромыслом педали управления дроссельной заслонкой, и со стержнем управления дроссельной заслонкой, причем рукоятка управления дроссельной заслонкой сконфигурирована таким образом, чтобы перемещаться так, что пружинящее устройство тянет стержень управления дроссельной заслонкой, чтобы управлять изменением положения дроссельной заслонки для достижения изменения скорости машины; педаль управления дроссельной заслонкой сконфигурирована таким образом, чтобы перемещаться так, чтобы коромысло толкало стержень управления дроссельной заслонкой, чтобы управлять замедлением или торможением машины, а пружинящее устройство деформируется, чтобы поглотить часть тянущего усилия от педали, чтобы сделать тянущую силу, прилагаемую пружинящим устройством к рукоятке управления дроссельной заслонкой, меньше, чем усилие блокировки рукоятки управления дроссельной заслонкой, чтобы сделать рукоятку управления дроссельной заслонкой неподвижной во время перемещения педали.
Настоящее изобретение также раскрывает машину, содержащую: рабочее место, рукоятку управления дроссельной заслонкой, расположенную на рабочем месте, педаль управления дроссельной заслонкой, расположенную на рабочем месте и шарнирно соединенную с коромыслом; пружинящее устройство, имеющее первый конец, соединенный с рукояткой управления дроссельной заслонкой, и второй конец, шарнирно соединенный и с коромыслом педали управления дроссельной заслонкой, и со стержнем управления дроссельной заслонкой; и стержень управления дроссельной заслонкой, который шарнирно соединен и с коромыслом, и со вторым концом пружинящего устройства, причем рукоятка управления дроссельной заслонкой сконфигурирована таким образом, чтобы ее перемещали так, чтобы для управления дроссельной заслонкой пружинящее устройство тянуло стержень управления дроссельной заслонкой; педаль управления дроссельной заслонкой сконфигурирована таким образом, чтобы ее перемещали так, чтобы коромысло толкало стержень управления дроссельной заслонкой для замедления или торможения; когда педаль управления дроссельной заслонкой перемещают, чтобы толкать стержень управления дроссельной заслонкой и тянуть пружинящее устройство коромыслом, пружинящее устройство деформируется, чтобы поглотить часть усилия от педали, чтобы сделать тянущее усилие, прилагаемое к рукоятке управления дроссельной заслонкой пружинящим устройством, меньше, чем усилие блокировки рукоятки управления дроссельной заслонкой, чтобы сделать рукоятку управления дроссельной заслонкой неподвижной во время перемещения педали.
Настоящее изобретение также раскрывает способ управления дроссельной заслонкой машины, содержащий следующие этапы: перемещают рукоятку управления дроссельной заслонкой, чтобы потянуть стержень управления дроссельной заслонкой пружинящим устройством, соединенным с рукояткой управления дроссельной заслонкой, так чтобы управлять дроссельной заслонкой и добиться подъема педали управления дроссельной заслонкой; надавливают на педаль управления дроссельной заслонкой, чтобы коромыслом, шарнирно соединенным с педалью управления дроссельной заслонкой, толкать стержень управления дроссельной заслонкой для его перемещения для замедления или торможения, при этом, когда педаль управления дроссельной заслонкой перемещают, чтобы заставить коромысло толкать стержень управления дроссельной заслонкой, пружинящее устройство поглощает часть тянущего усилия от педали, так чтобы тянущее усилие, прилагаемое к рукоятке управления дроссельной заслонкой пружинящим устройством, было меньше, чем усилие блокировки рукоятки управления дроссельной заслонкой, чтобы сделать рукоятку управления дроссельной заслонкой неподвижной во время перемещения педали.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - вид сбоку машины, имеющей систему управления дроссельной заслонкой в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показывающий положение устройства управления дроссельной заслонкой в машине;
фиг.2 - вид в перспективе устройства управления дроссельной заслонкой машины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 - вид в перспективе устройства управления дроссельной заслонкой, показанного на фиг.2, в другом направлении;
фиг.4 - разрез пружинящего устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показывающий состояние пружины в пружинящем устройстве, когда тянут за рукоятку управления дроссельной заслонкой;
фиг.5 - состояние пружины в пружинящем устройстве, показанном на фиг.4, при нажатии на педаль управления дроссельной заслонкой.
На фиг.1 схематично показана машина 100, напр., гусеничный бульдозер, содержащая раму 101, на которой установлен корпус 102, корпус 102, содержащий двигатель и средство охлаждения (не показано), размещенные в нем для того, чтобы защитить двигатель и средство охлаждения, и чтобы придать машине эстетичный вид. Машина 100 оснащена кабиной 103, предназначенной для размещения в ней оператора машины и его защиты, рабочее место 104, установленное в кабине 103. Устройство 105 для перемещения машины, напр., гусеница, установлено в нижней части машины 100, рабочее оборудование 107, напр., ковш, надежно прикреплен спереди машины 100 посредством соединительной балки 106 и гидравлического цилиндра. Гидравлический цилиндр может включать в себя гидравлический цилиндр 108, соединенный с машиной в поперечном направлении и позволяющий управлять рабочим оборудованием 107, чтобы поворачивать его на определенный угол налево и направо в поперечном направлении, и гидравлический цилиндр 109, соединенный с машиной 100 в продольном направлении и позволяющий управлять рабочим оборудованием 107, чтобы поворачивать его вверх и вниз в продольном направлении. Машина 100 может представлять собой машину другого типа, выполняющую действия, характерные для конкретной отрасли (как, например, горная промышленность, строительство, сельское хозяйство, лесное хозяйство и т.д.), и работающее в любых условиях работы. Например, машина может быть мобильной, как например, грузовик, колесный погрузчик, грейдер и т.д.
Помимо этого, обращаясь к фиг.1 и 2, устройство 200 управления дроссельной заслонкой расположено между рабочим местом 103 и двигателем. Устройство 200 управления дроссельной заслонкой содержит рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой, которая расположена на рабочем месте 104 и обычно оснащена блокирующим средством, предназначенным для блокирования положения рукоятки управления дроссельной заслонкой в пределах диапазона перемещения дроссельной заслонки путем зацепления между храповиком и зубом. Первый конец троса 202 соединен с нижним концом рукоятки 201 управления дроссельной заслонкой и может представлять собой металлическую проволоку в пластиковой защитной оболочке или другой соединительный материал. Чтобы предотвратить зацепление троса с другими компонентами машины во время ее наладки и движения, к машине прикреплено направляющее трос кольцо 203 или направляющая защелка; направляющее кольцо 203 может представлять собой металлическое или пластиковое кольцо, прикрепленное с помощью винта к машине, например, к раме, или другому монтажному каркасу или компоненту; трос 202 проходит через направляющее кольцо 203, чтобы направить трос 202 таким образом, чтобы предотвратить зацепление или истирание троса. Второй конец троса 202 соединен с первым концом второй соединительной тяги 208, второй конец которой соединен с пружинящим устройством 301. Кронштейн 601 педали и кронштейн 602 коромысла прикреплены к рабочему месту 104 и могут быть прикреплены к кронштейну или компоненту, выполненному в кабине 103. Педаль 205 соединена с кронштейном 601 педали с возможностью поворота, а коромысло 206 соединено с кронштейном 602 коромысла с возможностью поворота. Педаль 205 и коромысло 206 шарнирно соединены через третью соединительную тягу 204, а коромысло 206 шарнирно соединено с пружинящим устройством 301 и стержнем 207 управления дроссельной заслонкой.
Более того, как показано на фиг.2 и 3, качающийся рычаг 209 установлен с возможностью поворота на раме машины, другом каркасе или компоненте машины 100, на кронштейне 210, причем первый конец качающегося рычага 209 шарнирно соединен с кронштейном 210, а второй конец качающегося рычага 209 шарнирно соединен и со вторым концом второй соединительной тяги 208, и с пружинящим устройством 301. Кроме того, направляющая пластина 501 может быть установлена на раме 101 машины, другом каркасе или компоненте машины 100, а в направляющей пластине 501 выполнен направляющий паз 502, направляющий вторую соединительную тягу 208, и вторая соединительная тяга 208 проходит через направляющий паз 502, чтобы направлять движение второй соединительной тяги 208 для предотвращения воздействия движения на передачу усилия. Конечно, чтобы направлять вторую соединительную тягу, в направляющей пластине 501 может быть выполнено направляющее отверстие, через которое может проходить вторая соединительная тяга 208.
Обращаясь к фиг.4 и 5, пружинящее устройство 301 может включать в себя трубчатый корпус 302, который может представлять собой пустотелую трубку, имеющую круглое сечение или сечение другой формы. Первый конец 303 корпуса 302 прочно соединен с первой соединительной тягой 304. У второго конца 403 раздвижной штанги 401, которая проходит в корпус 302, выполнена перегородка 404, а пружина 306 заключена между перегородкой 404 раздвижной штанги 401 и вторым концом 305 корпуса 302. Второй конец первой соединительной тяги 304 и второй конец второй соединительной тяги 208 шарнирно соединены со вторым концом качающегося рычага 209, так, чтобы соединять корпус 302 и рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой. Первый конец 402 раздвижной штанги 401 шарнирно соединен и с коромыслом 206, и со стержнем 207 управления дроссельной заслонкой.
Направление соединения пружинящего устройства 301 в устройстве управления дроссельной заслонкой может быть противоположным направлению в вышеизложенном варианте осуществления; то есть, первая соединительная тяга 304 шарнирно соединена с коромыслом 206 и стержнем 207 управления дроссельной заслонкой, а раздвижная штанга 401 шарнирно соединена с качающимся рычагом 209, также достигая функции пружинящего устройства 301. Трос 202 и вторая соединительная тяга 208 могут быть необязательными, если это допускается конструкцией, т.е. рукоятка 201 управления непосредственно соединена с пружинящим устройством 301. Пружинящее устройство 301 может представлять собой пружину. Если пружинящее устройство представляет собой пружину, то один конец пружины может быть соединен с рукояткой 201 управления, в то время как другой конец может быть шарнирно соединен с коромыслом 206 и стержнем 207 управления дроссельной заслонкой. Конечно, пружина может быть соединена с рукояткой 201 управления и коромыслом 206 соответственно посредством соединительной тяги или другой структуры.
Средство управления дроссельной заслонкой машины в соответствии с настоящим изобретением может быть применено к различным машинам, таким как гусеничные бульдозеры, колесные погрузчики, грейдеры, мусоровозы и т.д.
Когда в машине применяется устройство управления дроссельной заслонкой, показанное на фиг.1 и 2, рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой перемещают в пределах диапазона перемещения дроссельной заслонки, если требуется изменить рабочую скорость машины, так что рукоятка 201 управления дроссельной заслонкой приводит в движение трос 202 и вторую соединительную тягу 208, чтобы потянуть первую соединительную тягу 304 пружинящего устройства 301; как показано на фиг.4, первая соединительная тяга 304 тянет корпус 302 прочно присоединенный к ней, и второй конец 305 корпуса 302 давит на второй конец 307 пружины 306, которая деформируется и передает усилие на первый конец 308 пружины; первый конец 308 пружины 306 толкает перегородку 404 раздвижной штанги 401 в направлении стрелки А, чтобы создать тянущее усилие на раздвижной штанге 401 вдоль направления стрелки А; часть тянущего усилия, прикладываемого к раздвижной штанге 401, распределяется на коромысло 206, чтобы заставить коромысло 206 и педаль 205 повернуться вверх, а часть тянущего усилия передается на стержень 207 управления дроссельной заслонкой, чтобы управлять движением стержня 207 управления дроссельной заслонкой, тем самым регулируя дроссельную заслонку, управляя выдаваемой мощностью двигателя и рабочей скоростью машины. Как показано на фиг.5, если требуется замедлиться или затормозить, то нажимают на подвижную педаль 205, чтобы заставить коромысло 206 толкать стержень 207 управления дроссельной заслонкой, и коромысло 206 одновременно толкает раздвижную штангу 401; перегородка 404 на конце раздвижной штанги 401 давит на второй конец 308 пружины 306, которая деформируется, чтобы поглотить часть внешнего усилия и передать оставшееся усилие на первый конец 307 пружины; первый конец 307 пружины толкает второй конец 305 корпуса в направлении стрелки В, чтобы создать вдоль направления стрелки В тянущее усилие на корпус 302, который тянет первую соединительную тягу 304, присоединенную к нему, тем самым, дополнительно создавая тянущее усилие, прилагаемое ко второй соединительной тяге 208 и тросу 202, в итоге, тянущее усилие передают на заблокированную рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой. Если к педали 205 не прикладывается никакая внешняя сила, то пружинящее устройство 301 восстанавливает свою изначальную длину, а педаль 205 и коромысло возвращаются в свое исходное положение.
Во время упомянутой выше передачи сдвига, из-за того, что для смещения рукоятки 201 управления дроссельной заслонкой требуется меньшая внешняя сила, а на пружинящее устройство 301 передают меньшее усилие, то деформация пружины 306, вызванная давлением перегородки 404 на конец раздвижной штанги 401, слишком незначительная, чтобы принимать ее в расчет. Таким образом, можно легко управлять дроссельной заслонкой манипулируя рукояткой 201 управления дроссельной заслонкой. Если педаль 205 нажата, то коромысло 206 тянет раздвижную штангу 401 пружинящего устройства 301, в то же время, надавливая на стержень 207 управления дроссельной заслонкой, и усилие, прикладываемое к раздвижной штанге 401 пружинящего устройства 301, оказывает давление на второй конец 308 пружины 306 посредством перегородки 404 на конце раздвижной штанги; пружина 306 деформируется, чтобы поглотить большую часть усилия, а оставшееся усилие давит на второй конец 305 корпуса 302 посредством первого конца 307 пружины 306, чтобы создать тянущее усилие, прикладываемое к первой соединительной тяге 304; тянущее усилие передают на рукоятку 201 управления через вторую соединительную тягу 208 и трос 202 и в итоге усилие, прикладываемое к рукоятке 201 управления дроссельной заслонкой меньше, чем усилие, требуемое для блокировки рукоятки 201 управления дроссельной заслонкой. Таким образом, рукоятка 201 управления дроссельной заслонкой не будет перемещаться, если нажата педаль 205 управления дроссельной заслонкой, так что можно осуществлять ручное управление дроссельной заслонкой и управление дроссельной заслонкой посредством педали с помощью одной линии управления.
Если пружинящее устройство 301 соединено с устройством управления дроссельной заслонкой противоположным показанному на фиг.1 и 2 способом, т.е. первая соединительная тяга 304 пружинящего устройства 301 шарнирно соединена и со стержнем 207 управления дроссельной заслонкой, и с коромыслом 206, первый конец 402 раздвижной штанги 401 пружинящего устройства 301 шарнирно соединен со второй соединительной тягой 208 и качающимся рычагом 209; в случае такой конструкции, если требуется изменить рабочую скорость машины, рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой перемещают в пределах диапазона перемещения дроссельной заслонки, так что рукоятка 201 управления дроссельной заслонкой приводит в движение трос 202 и вторую соединительную тягу 208, чтобы потянуть раздвижную штангу 401 пружинящего устройства 301; как показано на фиг.5, перегородка 404 на конце раздвижной штанги 401 давит на второй конец 308 пружины 306, которая деформируется, чтобы поглотить часть внешнего усилия, и передает оставшееся усилие на первый конец 307 пружины, который толкает второй конец 305 корпуса в направлении стрелки В, чтобы создать тянущее усилие, прикладываемое к корпусу в направлении стрелки В; корпус 302 тянет первую соединительную тягу 304, присоединенную к нему; часть тянущего усилия, прикладываемого к первой соединительной тяге 304, распределяется на коромысло 206, чтобы заставить коромысло 206 и педаль 205 повернуться вверх, а часть тянущего усилия передается на стержень 207 управления дроссельной заслонкой, чтобы управлять движением стержня 207, тем самым регулируя дроссельную заслонку, управляя выдаваемой мощностью двигателя и рабочей скоростью машины. Если требуется замедлиться или затормозить, то нажимают на подвижную педаль 205, чтобы заставить коромысло 206 толкать стержень 207 управления дроссельной заслонкой, и коромысло 206 одновременно тянет первую соединительную тягу 304; как показано на фиг.4, первая соединительная тяга 304 тянет корпус 302, присоединенный к ней; второй конец 305 корпуса 302 давит на второй конец 307 пружины 306, так что пружина 306 деформируется, чтобы передать усилие на первый конец 308 пружины, который толкает перегородку 404 раздвижной штанги 401 в направлении стрелки А, чтобы создать тянущее усилие, прикладываемое к раздвижной штанге 401 вдоль направления стрелки А; раздвижная штанга 401 дополнительно тянет вторую соединительную тягу 208 и трос 202; наконец, тянущее усилие передают на заблокированную рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой. Если к педали 205 не прикладывают внешнюю силу, то пружинящее устройство 301 восстанавливает свою изначальную длину, а педаль 205 и коромысло возвращаются в свое исходное положение. Аналогично принципу работы устройства смещения дроссельной заслонки, показанного на фиг.2 и 3, во время упомянутой выше передачи сдвига, из-за того, что для смещения рукоятки 201 управления дроссельной заслонкой требуется меньшая внешняя сила, и меньшее усилие передают на пружинящее устройство 301, то деформация пружины 306, вызванная давлением перегородки 404 на конец раздвижной штанги 401, слишком незначительная, чтобы принимать ее в расчет. Таким образом, можно легко управлять дроссельной заслонкой манипулируя рукояткой 201 управления дроссельной заслонкой. Если педаль 205 нажата, то коромысло 206 тянет первую соединительную тягу 304 пружинящего устройства 301, одновременно толкая стержень 207 управления дроссельной заслонкой; первая соединительная тяга 304 тянет корпус 302, присоединенный к ней, а второй конец 305 корпуса 302 давит на второй конец 307 пружины 306, так что пружина 306 деформируется, чтобы поглотить большую часть усилия, и передает оставшееся усилие на первый конец 308 пружины, чтобы создать тянущее усилие, прикладываемое к раздвижной штанге 401; тянущее усилие передают на рукоятку 201 управления дроссельной заслонкой через вторую соединительную тягу 208 и трос 202 и в итоге усилие, прикладываемое к рукоятке 201 управления дроссельной заслонкой, меньше, чем усилие, требуемое для блокировки рукоятки 201 управления дроссельной заслонкой. Таким образом, рукоятка 201 управления дроссельной заслонкой не будет перемещаться, если нажата педаль 205 управления дроссельной заслонкой, так что можно осуществлять ручное управление дроссельной заслонкой и управление дроссельной заслонкой посредством педали с помощью одной линии управления.
Во время вышеприведенного процесса управления дроссельной заслонкой с помощью рукоятки 201 управления и педали 205, если рукоятку 201 управления перемещают или нажимают на педаль 205, чтобы сдвинуть все устройство управления дроссельной заслонкой, то из-за того, что раздвижная штанга 401 пружинящего устройства 301 шарнирно соединена с коромыслом 206, а первая соединительная тяга 304 пружинящего устройства 301 шарнирно соединена с качающимся рычагом 209, пружинящее устройство 301 может колебаться между двумя шарнирными точками, управляя направлением колебаний пружинящего устройства 301, можно избежать воздействия колебаний и истирания компонентов, и можно достичь передачи усилия между компонентами.
Вышеприведенное описание представляет собой только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и не должно восприниматься как ограничивающее или устанавливающее пределы для этого изобретения, так как специалистами в области техники могут быть сделаны различные модификации и улучшения, не отклоняясь от объема защиты изобретения. Другие варианты осуществления могут быть получены на основании описания настоящего изобретения. Описание и варианты осуществления должны рассматриваться только в качестве примера, а действительный и подлинный объем настоящего изобретения должен определяться прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.