專利名稱：用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器和系統(tǒng)及工程機(jī)械設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器和系統(tǒng)及工程機(jī)械設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的工程機(jī)械設(shè)備(例如，挖掘機(jī))中，發(fā)動(dòng)機(jī)是在啟動(dòng)馬達(dá)的帶動(dòng)下啟動(dòng)的，其中，啟動(dòng)馬達(dá)是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的必要部件，只有在啟動(dòng)馬達(dá)得電后運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)馬達(dá)的小齒輪伸出并與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連接，才能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后，啟動(dòng)馬達(dá)失電后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸斷開，而啟動(dòng)馬達(dá)的啟動(dòng)則是由鑰匙啟動(dòng)開關(guān)進(jìn)行控制的。圖I是現(xiàn)有技術(shù)的啟動(dòng)馬達(dá)工作的原理圖。如圖I所示，鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I 一端經(jīng) 由保險(xiǎn)單元2與系統(tǒng)電源VCC (24V)連接，另一端與啟動(dòng)馬達(dá)3的一端連接，啟動(dòng)馬達(dá)3的另一端接地。當(dāng)鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I被按下，則鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I閉合，則啟動(dòng)馬達(dá)3得電后啟動(dòng)。該鑰匙啟動(dòng)開關(guān)為自動(dòng)復(fù)位開關(guān)，在駕駛員的手離開該鑰匙啟動(dòng)開關(guān)之后，鑰匙啟動(dòng)開關(guān)會(huì)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)啟動(dòng)馬達(dá)也會(huì)因斷電而脫開與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的連接。然而，如果鑰匙啟動(dòng)開關(guān)因?yàn)楦鞣N原因未能自動(dòng)復(fù)位，或者駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后因誤操作而再次使鑰匙啟動(dòng)開關(guān)閉合，啟動(dòng)馬達(dá)會(huì)再次得電，從而開始運(yùn)轉(zhuǎn)并與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生機(jī)械連接。由此會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)馬達(dá)的齒輪與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)送急劇的沖擊，很容易出現(xiàn)打壞啟動(dòng)馬達(dá)齒輪的現(xiàn)象。并且，啟動(dòng)馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)均為價(jià)格昂貴、采購周期相當(dāng)長的設(shè)備，如果它們被算壞，不僅增加了成本，還給用戶帶來了一定的施工風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器和系統(tǒng)及工程機(jī)械設(shè)備，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器，該啟動(dòng)馬達(dá)與系統(tǒng)電源相連，用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，該控制器包括接收裝置，用于接收代表系統(tǒng)電源的電壓的信號(hào)；以及處理裝置，與所述接收裝置連接，用于在系統(tǒng)電源的電壓大于一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)斷開啟動(dòng)馬達(dá)與系統(tǒng)電源的連接。本實(shí)用新型還提供了一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器；以及電壓傳感器，與接收裝置連接，用于檢測系統(tǒng)電源的電壓。本實(shí)用新型還提供了一種工程機(jī)械設(shè)備，包括啟動(dòng)馬達(dá)及與該啟動(dòng)馬達(dá)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)，該啟動(dòng)馬達(dá)與電源相連用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，該設(shè)備還包括上述的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)。通過上述技術(shù)方案，控制器通過接收系統(tǒng)電源的電壓信號(hào)來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)(啟動(dòng)狀態(tài)或非啟動(dòng)狀態(tài))，并在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制斷開啟動(dòng)馬達(dá)的電源，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后啟動(dòng)馬達(dá)不會(huì)再次運(yùn)轉(zhuǎn)。能夠避免用戶誤操作鑰匙啟動(dòng)開關(guān)或者鑰匙啟動(dòng)開關(guān)出現(xiàn)故障而沒有自動(dòng)復(fù)位等情況導(dǎo)致的異常損壞啟動(dòng)馬達(dá)的現(xiàn)象，從而降低了用戶的施工風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品故障率，并且具有簡單、方便、可靠、成本低的優(yōu)勢。本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。

附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，在所有可能的地方，在整個(gè)附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)以表示相同的部件。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)的啟動(dòng)馬達(dá)工作的原理圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器的方框圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)的方框圖；以及 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)的電路圖。附圖標(biāo)記說明I鑰匙啟動(dòng)開關(guān)2保險(xiǎn)單元3啟動(dòng)馬達(dá)4電壓傳感器5控制器6繼電器85,86,87a,87,30 接線端
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器的方框圖。如圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)3的控制器5，該啟動(dòng)馬達(dá)3與系統(tǒng)電源VCC相連，用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，該控制器5包括接收裝置10，用于接收代表系統(tǒng)電源VCC的電壓的信號(hào)；以及處理裝置12，與接收裝置10連接，用于在系統(tǒng)電源VCC的電壓大于一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)斷開所述啟動(dòng)馬達(dá)3與所述系統(tǒng)電源VCC的連接。通過在例如全液壓挖掘機(jī)的工程機(jī)械設(shè)備中使用該控制器，能夠避免用戶誤操作鑰匙啟動(dòng)開關(guān)或者鑰匙啟動(dòng)開關(guān)出現(xiàn)故障而沒有自動(dòng)復(fù)位等情況導(dǎo)致的異常損壞啟動(dòng)馬達(dá)的現(xiàn)象，從而降低了用戶的施工風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品故障率，并且具有簡單、方便、可靠、成本低的優(yōu)勢。通常，發(fā)電機(jī)沒有工作(發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng))之前，系統(tǒng)電源電壓不會(huì)超過25. 5V，而發(fā)電機(jī)正常充電工作(發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng))后，系統(tǒng)電源電壓通常不低于27. 5V。因而在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)電壓值可以設(shè)置為27. 5V。在本實(shí)用新型中，預(yù)設(shè)電壓值設(shè)置為27. 5V僅僅是示例性的，并非用于限定本實(shí)用新型。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)的方框圖。如圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述實(shí)施例中的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器5 ；以及電壓傳感器4，與控制器5的接收裝置10連接，用于檢測系統(tǒng)電源VCC的電壓。在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括繼電器6，該繼電器6連接于所述啟動(dòng)馬達(dá)3與系統(tǒng)電源VCC之間，其中，所述控制器5與該繼電器6電連接，用于在所述系統(tǒng)電源VCC的電壓大于該預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制該繼電器6斷開。其中，所述控制器5可為可編程邏輯控制器(PLC)、單片機(jī)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括鑰匙啟動(dòng)開關(guān)1，啟動(dòng)馬達(dá)3通過該鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I與系統(tǒng)電源VCC相連，繼電器6連接于鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I和啟動(dòng)馬達(dá)3之間。本實(shí)用新型還提供了一種工程機(jī)械設(shè)備，包括啟動(dòng)馬達(dá)3及與該啟動(dòng)馬達(dá)3連接的發(fā)動(dòng)機(jī)，該工程機(jī)械設(shè)備還包括上述實(shí)施例中的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)。該工程機(jī)械設(shè)備例如可以是挖掘機(jī)。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)的電路圖。如圖4所示，系統(tǒng)電源(VCC)經(jīng)保險(xiǎn)單元2、鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I而連接至啟動(dòng)馬達(dá)3， 所述繼電器6的接線端86連接所述控制器5的輸出端，接線端85接地，常閉觸點(diǎn)30和87a分別連接啟動(dòng)馬達(dá)3及鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I。在駕駛員操作鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I時(shí)，鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I閉合，從而啟動(dòng)馬達(dá)3得電，該啟動(dòng)馬達(dá)3的輸出軸與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸機(jī)械相連，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)，從而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；在駕駛員的手離開該鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I之后，鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I會(huì)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)啟動(dòng)馬達(dá)3也會(huì)因斷電而脫開與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的連接。下面結(jié)合圖4描述本實(shí)用新型的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)的工作原理。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)是給整機(jī)電氣元件提供電源并且給蓄電池充電的設(shè)備，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)幾乎同時(shí)進(jìn)行，在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)前后，電氣系統(tǒng)的電源電壓會(huì)發(fā)生明顯的變化。以某一特定工程機(jī)械設(shè)備為例，發(fā)動(dòng)機(jī)沒啟動(dòng)即發(fā)電機(jī)沒工作前，系統(tǒng)電源電壓不會(huì)超過25. 5V,而發(fā)電機(jī)進(jìn)入正常充電工作后，系統(tǒng)電源電壓一般不會(huì)低于27. 5V,從而利用這一變化，就可以及時(shí)的知道發(fā)動(dòng)機(jī)有沒有啟動(dòng)。因此只要控制器判斷出所接收到的電氣系統(tǒng)的電源電壓高于27. 5V后，就可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)了，此時(shí)控制器(PLC)輸出控制信號(hào)，控制繼電器，使繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開，從而可以自動(dòng)切斷啟動(dòng)馬達(dá)與鑰匙啟動(dòng)開關(guān)的連接，由此也就避免了駕駛員再次誤操作鑰匙啟動(dòng)開關(guān)或鑰匙啟動(dòng)開關(guān)未復(fù)位導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)損壞的現(xiàn)象。不同實(shí)施例中，不同類別工程機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前后其系統(tǒng)電源電壓變化的上、下限值不同，只要取發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后系統(tǒng)電源的電壓的上限值作為控制器內(nèi)的預(yù)設(shè)電壓值，通過檢測系統(tǒng)電源的實(shí)際電壓與該預(yù)設(shè)電壓值進(jìn)行比較，若比較結(jié)果為實(shí)際電壓高于該預(yù)設(shè)電壓值，即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)。具體地，電壓傳感器4檢測系統(tǒng)電源VCC的電壓，并發(fā)送電壓信號(hào)至控制器5?？刂破?判斷檢測的電壓是否大于預(yù)設(shè)電壓值(例如本實(shí)施例中的27. 5V)，如果該電壓大于該預(yù)設(shè)電壓值，即表示發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，則控制器5控制繼電器6的常閉觸點(diǎn)30和87a斷開，從而使啟動(dòng)馬達(dá)3與系統(tǒng)電源VCC斷開。與此同時(shí)，控制器5通過控制繼電器6切斷了啟動(dòng)馬達(dá)3與鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I的連接，可防止啟動(dòng)馬達(dá)3再次啟動(dòng)。在這種情況下，由于繼電器6的常閉觸點(diǎn)30和87a維持?jǐn)嚅_狀態(tài)，即便是再次擰動(dòng)鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I或鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I沒有自動(dòng)復(fù)位都無法使啟動(dòng)馬達(dá)3再次運(yùn)轉(zhuǎn)，從而避免了啟動(dòng)馬達(dá)3的損壞；如果該電壓小于該預(yù)設(shè)電壓值，即表示發(fā)動(dòng)機(jī)沒有啟動(dòng)，啟動(dòng)馬達(dá)3正常受鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I控制，駕駛員可以根據(jù)情況通過鑰匙啟動(dòng)開關(guān)I開啟啟動(dòng)馬達(dá)3，以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。從上述實(shí)施例可以看出，控制器通過接收電氣系統(tǒng)電源的電壓信號(hào)來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)(啟動(dòng)狀態(tài)或非啟動(dòng)狀態(tài))，并在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制斷開啟動(dòng)馬達(dá)的電源，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后啟動(dòng)馬達(dá)不會(huì)再次被啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。能夠避免用戶誤操作鑰匙啟動(dòng)開關(guān)或者鑰匙啟動(dòng)開關(guān)出現(xiàn)故障而沒有自動(dòng)復(fù)位等情況導(dǎo)致的異常損壞啟動(dòng)馬達(dá)的現(xiàn)象，從而降低了用戶的施工風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品故障率，并且具有簡單、方便、可靠、成本低的優(yōu)勢。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。 此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器，該啟動(dòng)馬達(dá)與系統(tǒng)電源相連，用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該控制器包括 接收裝置，用于接收代表所述系統(tǒng)電源的電壓的信號(hào)；以及 處理裝置，與所述接收裝置連接，用于在所述系統(tǒng)電源的電壓大于一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)斷開所述啟動(dòng)馬達(dá)與所述系統(tǒng)電源的連接。
2.一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器；以及 電壓傳感器，與所述接收裝置連接，用于檢測所述系統(tǒng)電源的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 繼電器，該繼電器連接于所述啟動(dòng)馬達(dá)與所述系統(tǒng)電源之間， 其中，所述控制器與該繼電器電連接，用于在所述系統(tǒng)電源的電壓大于該預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制該繼電器斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 鑰匙啟動(dòng)開關(guān)，所述啟動(dòng)馬達(dá)通過該鑰匙啟動(dòng)開關(guān)與所述系統(tǒng)電源相連，所述繼電器連接于所述鑰匙啟動(dòng)開關(guān)和所述啟動(dòng)馬達(dá)之間。
5.一種工程機(jī)械設(shè)備，包括啟動(dòng)馬達(dá)及與該啟動(dòng)馬達(dá)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該設(shè)備還包括權(quán)利要求2-4項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程機(jī)械設(shè)備，其特征在于，該工程機(jī)械設(shè)備為挖掘機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于保護(hù)啟動(dòng)馬達(dá)的控制器和系統(tǒng)及工程機(jī)械設(shè)備，該啟動(dòng)馬達(dá)與系統(tǒng)電源相連，用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，該控制器包括接收裝置，用于接收代表系統(tǒng)電源的電壓的信號(hào)；以及處理裝置，與所述接收裝置連接，用于在系統(tǒng)電源的電壓大于一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)斷開啟動(dòng)馬達(dá)與系統(tǒng)電源的連接。通過在工程機(jī)械設(shè)備中使用該控制器，能夠避免用戶誤操作鑰匙啟動(dòng)開關(guān)或者鑰匙啟動(dòng)開關(guān)出現(xiàn)故障而沒有自動(dòng)復(fù)位等情況導(dǎo)致的異常損壞啟動(dòng)馬達(dá)的現(xiàn)象，從而降低了用戶的施工風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品故障率，并且具有簡單、方便、可靠、成本低的優(yōu)勢。
文檔編號(hào)F02N11/08GK202560421SQ20122021689
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者陳志 , 單曉寧, 王科, 鐘國華, 王亮 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司渭南分公司, 中聯(lián)重科股份有限公司