一种操纵手柄及其控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种操纵手柄及其控制方法。

背景技术

目前工程机械操纵时通常使用操纵手柄进行控制，操纵手柄分为液压先导手柄和电控先导手柄。操作者通过操作操纵手柄位于不同角度来实现对工作装置动作的方向控制；通过操作操纵手柄位于不同的行程实现对工作装置动作的快慢控制。

但现有的操纵手柄在操作时，工作装置具体处于什么状态，操作者只能通过肉眼大致观察，而无法精确确认工作装置实际所处位置以及工作装置的关键参数(如压力、行程等)所处的状态等，因此，目前的操纵手柄无法有效传递工作装置所处的状态。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种操纵手柄及其控制方法，以解决相关技术中的操纵手柄无法有效传递工作装置所处的状态的问题。

一方面，本发明提供一种操纵手柄，该操纵手柄包括：

支架；

阀体，与所述支架固接，所述阀体上设有进油口、出油口、泄油口和柱塞腔；

轴件，设置于所述阀体；

手柄，转动设置于所述轴件；

压盘，固定设置于所述手柄；

控制组件，包括柱塞、阀芯和电磁铁，所述阀芯滑动设置于所述阀体且且所述阀芯用于控制所述进油口与所述出油口和泄油口择一连通，所述柱塞滑动设置于所述柱塞腔，所述柱塞的一端抵接于所述压盘，且所述柱塞用于驱动所述阀芯相对所述阀体滑动；所述电磁铁能够给予所述柱塞大小可变的作用力，以改变所述柱塞相对所述支架滑动的阻力。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述轴件为十字轴，所述阀体上设有多个所述出油口，所述操纵手柄包括多个控制组件，多个所述控制组件的阀芯与多个所述出油口一一对应设置，且所述阀芯用于控制所述进油口与对应的所述出油口和所述泄油口择一连通。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述控制组件还包括第一弹簧，所述第一弹簧能驱动所述柱塞抵紧于所述压盘。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述控制组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与所述柱塞和所述阀体抵接，且所述第二弹簧套设于所述第一弹簧。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述控制组件还包括设置于所述阀体的密封件，所述密封件套设于所述柱塞，且所述密封件将所述柱塞腔的开口封闭，所述柱塞能相对所述密封件滑动。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述电磁铁套设于所述柱塞。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述操纵手柄还包括设置于所述手柄的振动马达。

作为操纵手柄的优选技术方案，所述操纵手柄还包括设置于所述支架和所述压盘之间的防尘罩。

另一方面，本发明提供一种上述任一方案中的操纵手柄的控制方法，该操纵手柄的控制方法包括：

获取工作装置的实时参数；

根据参数和电流的关系曲线，以及所述实时参数，获取与所述实时参数对应的实时电流，控制流过所述电磁铁的电流为所述实时电流。

作为操纵手柄的控制方法的优选技术方案，操纵手柄还包括振动马达，所述操纵手柄的控制方法还包括位于控制流过所述电磁铁的电流为所述实时电流之后的：

判断所述实时参数和预设参数的大小；

若所述实时参数大于或等于所述预设参数，则开启振动马达。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种操纵手柄及其控制方法，该操纵手柄包括支架、阀体、轴件、手柄、压盘和控制组件。其中，阀体与支架固接，阀体上设有进油口、出油口、泄油口和柱塞腔；轴件设置于阀体；手柄转动设置于轴件；压盘固定设置于手柄；控制组件包括柱塞、阀芯和电磁铁，阀芯滑动设置于阀体且阀芯用于控制进油口与出油口和泄油口择一连通，柱塞滑动设置于柱塞腔，柱塞的一端抵接于压盘，且柱塞用于驱动阀芯相对阀体滑动；电磁铁能够给予柱塞大小可变的作用力，以改变柱塞相对支架滑动的阻力。通过电磁铁输出磁力给柱塞，进而可通过柱塞反馈于手柄，以使驾驶员操作手柄时直观地感受工作装置的状态，起到提醒的作用。

附图说明

图1为本发明实施例中操纵手柄的结构示意图；

图2为本发明实施例中操纵手柄的控制方法的流程图。

图中：

1、支架；

2、阀体；21、进油口；22、出油口；23、泄油口；24、柱塞腔；

3、轴件；4、手柄；5、压盘；6、柱塞；7、阀芯；8、电磁铁；9、振动马达；10、压杆；11、第一弹簧；12、第二弹簧；13、密封件；14、防尘罩；15、限位座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供一种操纵手柄，该操纵手柄包括支架1、阀体2、轴件3、手柄4、压盘5和控制组件。其中，控制组件包括柱塞6、阀芯7和电磁铁8。支架1与阀体2固定连接，轴件3设置于阀体2，手柄4转动设置于轴件3，压盘5固定设置于手柄4。阀体2上设有柱塞腔24和阀腔，柱塞6滑动位于阀体2的柱塞腔24内，阀芯7滑动位于阀腔内。柱塞6的一端抵接于压盘5，且柱塞6用于驱动阀芯7相对阀体2滑动。具体地，控制组件还包括压杆10，柱塞6和压杆10连接，且压杆10抵接于阀芯7。当手柄4绕轴件3转动时，压盘5随之转动，进而压盘5推动柱塞6于柱塞腔24内滑动，柱塞6通过压杆10推动阀芯7于阀腔内滑动。

阀体2上还设有进油口21、出油口22和泄油口23，通过驱动阀芯7移动，阀芯7能够控制进油口21与出油口22连通，或者进油口21与泄油口23连通。具体地，进油口21用于输入液压油，泄油口23连通油箱，出油口22连通工作阀的先导油腔，工作阀用于控制工作装置(如油缸)动作，当进油口21和出油口22连通时，液压油输入至工作阀的先导油腔，且阀芯7位置的改变能够还控制通入先导油腔中液压油的油压，进而控制工作装置的动作幅度。当进油口21和泄油口23连通时，液压油回流至油箱，工作装置则不发生动作。从而操纵手柄可对工作装置的动作进行控制。

电磁铁8则能够给予柱塞6大小可变的作用力，以改变柱塞6相对支架1滑动的阻力。可以理解的是，柱塞6由磁性材料或可被磁性吸附的材料制成，从而电磁铁8可给予柱塞6作用力。其中，控制器和电磁铁8连接，电磁铁8输出的力的大小可通过控制器供给电磁铁8的电流大小进行控制。具体地，控制器可采集工作装置的参数，并根据预设的参数和电流的关系曲线，控制电磁铁8获得相应大小的电流，以使电磁铁8输出对应的磁力并作用于柱塞6，进而可通过柱塞6反馈于手柄4，以使驾驶员操作手柄4时直观地感受工作装置的状态，起到提醒的作用。可选地，电磁铁8呈环形设置，且电磁铁8套设于柱塞6，如此可保证电磁铁8提供给柱塞6的作用力稳定。

可选地，操纵手柄还包括设置于手柄4的振动马达9。其中，控制器和振动马达9连接，控制器可通过预设的程序对振动马达9是否振动，以及振动马达9的振动强弱进行控制。

可选地，控制组件还包括第一弹簧11，第一弹簧11能驱动柱塞6抵紧于压盘5。具体地，第一弹簧11套设于压杆10，第一弹簧11的两端分别与柱塞6和阀体2抵接。当驾驶员操作手柄4时，手柄4推动柱塞6向下运动时，柱塞6通过压杆10推动阀芯7运动，同时第一弹簧11被压缩，第一弹簧11可提供给柱塞6一定的阻尼力，并通过柱塞6反馈给手柄4，以使驾驶员具有一定的操作手感。

可选地，控制组件还包括第二弹簧12，第二弹簧12的两端分别与柱塞6和阀体2抵接，且第二弹簧12套设于第一弹簧11。通过设置第二弹簧12，驾驶员操作手柄4时，第一弹簧11和第二弹簧12同步被压缩，可进一步保证驾驶员的操作手感。可选地，柱塞6上还可设置限位座15，第一弹簧11和第二弹簧12均抵接于限位座15。

可选地，控制组件还包括设置于阀体2的密封件13，密封件13套设于柱塞6，且密封件13将柱塞腔24的开口封闭，柱塞6能相对密封件13滑动。

可选地，轴件3为十字轴，阀体2上设有多个出油口22，操纵手柄包括多个控制组件，多个控制组件的阀芯7与多个出油口22一一对应设置，且阀芯7用于控制进油口21与对应的出油口22和泄油口23择一连通。本实施例中，手柄4可通过十字轴在四个方向上动作，并同时通过四个阀芯7控制四个出油口22，进而可通过四个出油口22控制四个工作装置。在其他的实施例中，轴件3还可设置为单轴，手柄4可在两个方向上动作。

可选地，操纵手柄还包括设置于支架1和压盘5之间的防尘罩14。

可选地，柱塞6和压盘5抵接的一端设置为球头，如此可避免磨损，同时便于通过压盘5驱动柱塞6移动。

如图2所示，本实施例还提供一种上述操纵手柄的控制方法。该操纵手柄的控制方法包括以下步骤。

S100：获取工作装置的实时参数。

其中，实时参数可以为工作装置的负载压力，工作装置的行程等。实时参数可通过与控制器连接的传感器获取。例如用于获取工作装置的负载压力的压力传感器，或用于获取工作装置的行程的位置传感器。

S200：根据参数和电流的关系曲线，以及实时参数，获取与实时参数对应的实时电流，控制流过电磁铁8的电流为实时电流。

其中，参数和电流的关系曲线可以根据大量试验获得。

可选地，该操纵手柄的控制方法还包括位于S200之后的以下步骤：

S300：判断实时参数和预设参数的大小。

若实时参数大于或等于预设参数，则执行S400；若实时参数小于预设参数，则执行S500。

S400：开启振动马达9。

S500：关闭振动马达9。

其中，预设参数可根据需要进行设置，当实时参数大于预设参数时，表明工作装置的负载已经超出工作装置的最大可承受负载，或者工作装置的行程已经处于最大行程，此时通过振动马达9提醒驾驶员注意，可保证作业安全。在其他的实施例中，当车辆需要停车检查、工作装置即将越过一个关键位置、工作装置可能与车辆的其他部位碰撞时，控制器亦可开启振动马达9。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。