本发明涉及一种工程机械，更具体地说，涉及一种平地机。
背景技术：
平地机是一种场地平整的重要设备，平地机由平地机工作装置调节系统调整铲刀的姿态以实现平地机对地面、边坡的平整。平地机工作装置调节系统包括提升臂及用于锁定提升臂姿态的锁紧装置，提升臂用于与铲刀提升油缸铰接。平地机的提升臂为两副，两提升臂对称设置在前车架大梁的两侧，提升臂的上端通过销轴与前车架上的提升臂支座铰接。
锁紧装置包括固定在前车架大梁上的安装架和设置在两提升臂之间的连杆。连杆两端分别通过销轴与两提升臂的下端铰接，连杆上设置有多个限位孔。安装架上安装有插销油缸，插销油缸与插销连接，插销可与连杆上的限位孔配合，通过控制插销油缸驱动油路上电磁换向阀的换向而控制插销油缸伸缩，插销油缸带动插销伸缩。插销油缸带动插销从连杆上的某个限位孔中拔出，将提升臂的锁定解除，使得提升臂能够左右摆动而调整姿态。提升臂姿态调整后，连杆上对应的限位孔与插销同轴，插销油缸带动插销插入到连杆上该限位孔中实现提升臂姿态的锁定。
现有平地机提升臂姿态调整后的锁定都是由司机在驾驶室内观察限位孔与插销是否对齐后再通过锁紧控制装置，控制插销油缸，实现提升臂的锁紧。由于插销油缸固定于前车架大梁的腹部，而驾驶室位于前车架大梁后端的上方，当提升臂及连杆从一个限位孔调到另一个限位孔时，位于驾驶室里的操作者无法观察到插销油缸的插销与连杆上限位孔的对齐情况，因而无法准确把握伸出插销的时机，往往出现提前或延后伸出插销的情形。即使在提升臂上增加了指示装置，也无法避免误操作风险，造成插销端头刮擦连杆端面的损伤事故，甚至出现连杆被顶弯或插销油缸损坏的质量故障。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对现有平地机提升臂姿态调整后插销锁紧时机难以确定的问题，而提供一种平地机，以便调整提升臂姿态后，依据设定而自动锁紧。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种平地机，包括两提升臂与锁紧装置。
两提升臂的上端各自通过销轴与前车架大梁两侧用于与提升臂铰接的铰接支座铰接。
锁紧装置包括固定在前车架大梁上的安装架和设置在两提升臂之间的连杆；安装架上安装有插销油缸和由插销油缸的活塞推动伸缩的插销；所述连杆两端各自通过销轴与两提升臂的下端铰接，连杆上设置有n个与插销配合的限位孔；插销油缸的驱动油路上设置用于控制插销油缸伸缩的电磁换向阀。
其特征在于所述锁紧装置还包括锁紧控制装置，所述锁紧控制装置包括：
旋钮开关，转子相对定子至少具有n个旋转挡位，转子上设置一个动触点，定子上设置有个数与旋转挡位数对应的静触点；
限位开关，具有常态是闭合导通的n组可相对滑动静触点和动触点，设置n个静触点的定子和n个相互连通的动触点的转子分别与铰接支座和提升臂固定连接，各组中的静触点与动触点之间设置断开位置，各断开位置与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应；
继电器，其常开触点与电磁换向阀的电磁线圈和电源串联连接形成输出回路；
所述旋钮开关的n个静触点与所述限位开关的n个静触点一一对应电连接；
所述继电器的电磁线圈与电源串联后分别与所述旋钮开关的动触点和限位开关的动触点电连接形成继电器输入回路。
在本发明中，限位开关各静触点与动触点之间的断开位置与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应；即在限位开关中，各静触点与动触点之间的常态是闭合的导通状态，转子相对定子转动时，当转子转动到某个位置时，n组可相对滑动静触点和动触点中的一组动触点和静触点之间的电连接断开。各组静触点与动触点之间的断开位置各不相同，且一个静触点与动触点之间的断开位置与一个限位孔与插销同轴对齐位置相对应。
上述平地机中，所述限位开关的定子固定连接于所述铰接支座上，所述限位开关的转子固定连接于提升臂上；所述定子的n个静触点由n条相互绝缘的圆弧形滑轨对应构成，所述转子的相互连通的n个动触点由与各滑轨电连接的滑片构成；各滑轨上设置一个与滑片断开电连接的缺口，各滑轨上缺口与滑片对齐的位置(断开位置)与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应。或者所述限位开关的定子固定连接于所述提升臂上，所述限位开关的转子固定连接于铰接支座上；所述定子的n个静触点由n块相互绝缘的滑片对应构成，所述转子的n个动触点由n条相互电连接的圆弧形滑轨构成，各滑轨与各滑片一一对应滑动接触电连接；各滑轨上设置一个与对应滑片断开电连接的缺口，各滑轨上缺口与滑片对齐的位置与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应。
上述平地机中，所述滑轨设置在同一圆柱面上；或设置在同一平面上且各滑轨的圆心在同一点上。
上述平地机中，所述旋钮开关的转子相对定子具有n 2个旋转挡位，定子上设置有n 1个静触点，其中n个静触点与所述限位开关的n个静触点一一对应电连接，第n 1个静触点与限位开关的动触点电连接，所述旋钮开关的动触点在第n 2个旋转挡位时空置。进一步地，所述旋钮开关中的第n 1个旋转挡位的挡位位置和第n 2个旋转挡位的挡位位置相邻布置且其中仅有一个旋转挡位的挡位位置与其他旋转挡位的挡位位置相邻。
本发明与现有技术相比，本发明的平地机提升臂锁紧控制系统的功能新颖、实用、易于实施，能够自动识别指定限位孔并自动锁紧，避免误操作产生损害事故，增加了人机性、安全性，也提高了操作效率。同时，还具有操作者能够自主控制对孔和锁紧过程的功能，增加操作灵活性。
附图说明
图1是本发明平地机前部的结构示意图。
图2是本发明平地机中提升臂及锁紧装置的结构示意图。
图3是本发明平地机中提升臂与连杆的结构示意图。
图4是本发明平地机中限位开关的结构示意图。
图5是图4中限位开关处的局部放大图。
图6是本发明平地机中锁紧控制装置原理图。
图中零部件名称及序号：
前车架大梁10、前轮11、铲刀12、牵引架13、回转盘14、提升油缸15、提升臂16、安装架17、铰接支座18、销轴19、限位开关20、连杆21、限位孔22、插销油缸23、电磁换向阀24、旋钮开关25、线束26、继电器27、支架201、滑片202、滑轨203、缺口204。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
在本实施例的叙述中，需要说明的是当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接在另一元件上。
本实施例中的平地机的前部结构如图1所示。平地机的前车架大梁10连接前桥，前桥两端安装前轮11，前车架大梁10的后端和前车架主体(图中未示)连接，或者前车架大梁与铰接座连接，铰接座与后车架铰接(铰接座和后车架图中未示)。
如图1所示，牵引架13位于前车架大梁10下方，牵引架13的前端通过球头与前车架大梁10的前端铰接，牵引架13后部通过两提升油缸15悬挂于前车架大梁10的中间部位。
牵引架13的后部安装回转盘14，回转盘14上安装铲刀安装架，铲刀12安装于铲刀安装架上。如图1图2所示，在前车架大梁10的中部两侧各设置有铰接支座18，用于与提升臂16连接。提升臂16的上部设置有铰接叉，铰接叉与提升油缸15铰接。
如图2所示，平地机中设置有锁紧装置，以便对提升臂16的姿态进行锁定。锁紧装置包括连杆21、安装架17、插销油缸23、插销(图中未示)、锁紧控制装置。
连杆21设置在两提升臂16之间，连杆21的两端分别与两提升臂16的下端铰接。
安装架17的上部与前车架大梁10固定连接，安装架17的上部设置铰接孔，充当铰接支座的作用，提升臂16的上端通过销轴19铰接在铰接支座18和安装架17上部之间。
安装架17的下部安装有插销油缸23，插销油缸23的活塞与插销相连，插销油缸23的活塞杆的伸缩带动插销的伸缩。
如图2图3所示，连杆21上设置有七个限位孔22，随着提升臂16绕销轴19的摆动到某恰当位置后，连杆21上的对应的某个限位孔22与插销同轴对齐，插销油缸23推动插销插入到限位孔中，从而实现提升臂的锁定。
如图1图2图6所示，锁紧控制装置包括通过线束26连接的旋钮开关25、限位开关20、继电器27、电磁换向阀24、电源。
如图6所示，电磁换向阀24为两位四通阀，其设置在插销油缸23的驱动油路上，当电磁换向阀24的电磁线圈断电时，电磁换向阀24的阀芯在弹簧作用下处于直通通道的位置，插销油缸23的大腔充油，小腔回油，插销油缸23的活塞杆推动插销伸出。当电磁换向阀24的电磁线圈得电时，推动电磁换向阀24的阀芯移位，使得阀芯的换向通道接通插销油缸23的驱动油路，插销油缸23的小腔充油，大腔向油箱回油，插销油缸23的活塞杆带动插销回缩。
继电器27是常开型继电器，其输出接线端与电磁换向阀24的电磁线圈、电源串联形成输出回路，即继电器的输出回路第一接线端子434通过导线与电磁换向阀24的电磁线圈的第一端电连接，继电器的输出回路第二接线端子433通过导线与电源的一端电连接，电源的另一端与电磁换向阀24的电磁线圈的第二端电连接。
旋钮开关25的转子相对定子转动具有九个旋转挡位，转子上设置一个动触点410，动触点410的接线端子通过导线与电源的一端连接，定子上设置有个数与旋转挡位数对应的静触点，即九个静触点，分别是第一静触点411、第二静触点412、第三静触点413、第四静触点414、第五静触点415、第六静触点416、第七静触点417、第八静触点418、第九静触点419。旋钮开关25在第九旋转挡位的位置也可不设置第九静触点，转子转动到第九旋转挡位时动触点410直接空置。
如图4至图6所示，限位开关20具有七组可相对滑动静触点和动触点，设置七个静触点的定子固定连接于安装架17的顶部，设置七个动触点的转子固定连接于提升臂16上。定子由七条相互绝缘的圆弧形滑轨203对应构成,各滑轨固定在安装架17的顶部，布置在同一圆柱面上，其圆心位于销轴19的轴心上。七条滑轨形成七个静触点，分别是第一静触点421、第二静触点422、第三静触点423、第四静触点424、第五静触点425、第六静触点426、第七静触点427。转子由支架201和滑片202构成，支架201固定在提升臂16上，滑片202固定在支架201上，滑片202上设置七个相互连通的动触点(与滑轨的滑动连接点即为动触点)，同时与七条滑轨203电连接接触。
如图5所示，每条滑轨203上都具有一个缺口204，提升臂16绕销轴19转动时，当连杆21上的一个限位孔22与插销同轴对齐时，滑片202就与其中一根滑轨203上的缺口204所在位置对齐，使得该滑轨203与该滑片202的电接触断开，其余滑轨203保持与滑片202电连接接触。七条滑轨203上七个缺口，与连杆21上的七个限位孔22一一对应。
旋钮开关25上的第一静触点411、第二静触点412、第三静触点413、第四静触点414、第五静触点415、第六静触点416、第七静触点417的各接线端子与限位开关上的第一静触点421、第二静触点422、第三静触点423、第四静触点424、第五静触点425、第六静触点426、第七静触点427的各接线端子一对一地通过导线电连接。限位开关20的滑片202即动触点420的接线端子与继电器27的电磁线圈的第一接线端431电连接，继电器27的电磁线圈的第二接线端432与电源的一端连接，电源的另一端与旋钮开关25的动触点410的接线端子电连接。
旋钮开关25的第八静触点418的接线端子通过导线与继电器27的电磁线圈的第一接线端431电连接。旋钮开关25的第九静触点419的接线端子不连电路，旋钮开关25的转子转动到该挡位时，动触点410空置，继电器27的输入回路处于断开状态。旋钮开关中的第八旋转挡位的挡位位置和第九个旋转挡位的挡位位置相邻布置，该两个旋转挡位的挡位位置中仅有一个旋转挡位的挡位位置与其他旋转挡位的挡位位置相邻。
在本实施例中，旋钮开关25用于设定锁紧装置在哪一个限位孔与插销同轴对齐配合而对提升臂进行锁定，旋钮开关25的第一至第七旋转挡位与连杆21上的七个限位孔22一一对应，例如当旋钮开关25旋转至第一旋转挡位时，则当连杆21上的第一个限位孔与插销同轴对齐时，插销油缸23自动带动插销插入到第一个限位孔中，实现提升动臂16的锁定。
旋钮开关25的第一至第七旋转挡位为自动锁紧，第八和第九旋转挡位为手动锁紧。
为说明本实施例中提升臂16姿态调整及自动的锁紧过程，以插销与第一限位孔配合的姿态调整到插销与第四限位孔配合的姿态为例，结合图6说明其工作原理。
插销插在第一限位孔中时，其状态是：旋钮开关25位于第一旋转挡位，旋钮开关25的动触点410与第一静触点411闭合导通，旋钮开关25中动触点与其他静触点均断开。在限位开关20中，第一滑轨上的缺口204与滑片202对齐，第一滑轨与滑片202之间的电连接断开，其他滑轨仍与滑片保持电连接，使得限位开关20的动触点420与第一静触点421断开，动触点420与第二静触点422、第三静触点423、第四静触点424、第五静触点425、第六静触点426、第七静触点427均保持闭合。在该状态下，继电器27的输入回路因限位开关20的动触点420与第一静触点421断开而处于断路状态，继电器27不工作，继电器27的常开触点处于断开状态，即继电器27的输出回路第一接线端子434与输出回路第二接线端子433之间断开，电磁换向阀24的电磁线圈断电不工作，电磁换向阀24的阀芯在弹簧作用下处于直通通道的位置，高压油经过阀芯后进入插销油缸23的大腔，而小腔内的液压油则经过阀芯后通过低压油路回到液压油箱，插销油缸23的活塞杆保持伸出状态，活塞杆的伸出使得插销保持插入在第一限位孔中，实现提升臂16在第一限位孔位置锁紧状态保持。
要插销与第一限位孔配合位置调整到插销与第四限位孔配合位置时，操作员将旋钮开关25由第一旋转挡位转动至第四转动挡位，使得旋钮开关25的动触点410与第四静触点414闭合。而此时在限位开关20中，第一滑轨上缺口204与滑片202对齐，第四滑轨上的缺口204并不与滑片对齐，使得第四滑轨与滑片202电连接导通，也即限位开关20的动触点420与第四静触点424处于闭合状态(七个动触点是相互连通的，因此动触点420同时还与除了第一静触点421之外的其他静触点全部保持电连接)，继电器27的输入回路由此而导通，继电器27的电磁线圈得电而工作，继电器的衔铁推动连接433端子的动触点与连接434端子的静触点闭合，即输出回路闭合通电，电磁换向阀24的电磁线圈得电而推动电磁换向阀24的阀芯移位，使得阀芯的换向通道接通插销油缸23的驱动油路，高压油经过阀芯后进入插销油缸23的小腔，而大腔内的液压油则经过阀芯后通过低压油路回到液压油箱，插销油缸23的活塞杆回缩并带动插销从第一限位孔中拔出，使提升臂16的锁紧解除。
提升臂16的锁紧解除后，操作员可通过平地机的操作手柄，控制提升油缸15、侧移油缸的伸缩而使提升臂16绕销轴摆动，连杆21也由第一限位孔与插销同轴对齐的位置向第四限位孔与插销同轴对齐的位置方向移动。在连杆21移动至第四限位孔与插销同轴对齐的位置之前，第四滑轨与滑片一直保持电连接状态，也即限位开关的动触点420与第四静触点424一直保持闭合状态，因此继电器27的输入回路也一直保持导通状态，电磁换向阀24的阀芯因电磁线圈一直得电而保持处于换向通道位置，插销油缸23的活塞杆一直保持回缩状态，插销的端部也不会与连杆21的表面接触。
当连杆21移动至第四限位孔与插销同轴对齐的位置时，限位开关20中，第四滑轨上的缺口204与滑片202对齐，第四滑轨与滑片之间的电连接断开，动触点420与第四静触点424之间断开(此时旋钮开关25因处于第四旋转挡位，其动触点410与第四静触点414之间闭合)，从而导致继电器27的输入回路断开，继电器27断电，电磁换向阀24的电磁线圈断电不工作，电磁换向阀24的阀芯在弹簧作用下移位，使得阀芯的直通通道接通插销油缸23的驱动油路，高压油经过阀芯后进入插销油缸的大腔，而小腔内的液压油则经过阀芯后通过低压油路回到液压油箱，插销油缸23的活塞杆伸出，活塞杆的伸出使得插销插入在第四限位孔中并保持，实现提升臂16在第四限位孔自动锁紧并保持。
提升臂16在任意两限位孔之间姿态调节过程中的解除锁紧与自动锁紧与上述提升臂姿态调整过程中解除锁紧与自动锁紧原理相同。
本实施例中的平地机还可以实现手动锁紧与手动解锁过程，在手动锁紧与手动解锁的过程中，限位开关20不起作用。具体操作如下：操作者将旋钮开关25旋转至第八旋转挡位，旋钮开关25的动触点410与第八静触点418闭合，继电器27的输入回路闭合导通，电磁换向阀24的阀芯因电磁线圈得电而处于换向通道的位置，插销油缸23回缩，插销从限位孔中拔出而解除提升臂锁紧。提升臂锁紧解除后，操作员可调整提升臂16的姿态，当将提升臂16调整到预定姿态时，即某个限位孔与插销同轴对齐后，操作员将旋钮开关25转动至第九旋转挡位，由于第九旋转挡位对应的第九静触点419空置(不连接电路)而使得继电器27的输入回路断开，电磁换向阀24的电磁线圈断电，电磁换向阀24的阀芯在弹簧作用下移位至直通通道的位置，插销油缸23的活塞杆伸出并带动插销插入到该限位孔中，实现提升臂的锁紧。使用手动锁紧与解除锁紧，需要操作员观察限位孔22是否与插销同轴对齐。在限位开关20出现故障时，比如各滑轨203之间出现短路连接而无法实现自动锁紧与解锁时，可采用手动锁紧与解锁方式。
在上述的实施方式中，各滑轨203之间相互绝缘，滑片202同时与各滑轨203电连接滑动接触。在具体实施时，各滑轨203也可以相互电连接而成为一体结构，滑片202则采用七块相互绝缘的金属片，各金属片与各滑轨一一对应电连接滑动接触，此时相互电连接的滑轨为转子，作为动触点420与继电器27的电磁线圈的第一端431连接，而各金属片为定子，作为对应的静触点，各接线端子通过导线与旋钮开关25的对应静触点接线端子电连接。
在上述的实施方式中，各滑轨203呈圆弧状布置在圆柱面上，各滑轨203在轴向方向间隔排布。在具体实施时，各圆弧状滑轨203还可以布置在同一平面上，各滑轨203的圆心在同一点上，呈同心圆排布。
在上述的实施方式中，限位孔22的个数n为七，在具体实施时可根据需要设计为其他数量，比如四个、五个或六个等。
1.一种平地机，包括两提升臂与锁紧装置；
两提升臂的上端各自通过销轴与前车架大梁两侧的铰接支座铰接；
锁紧装置包括固定在前车架大梁上的安装架、设置在两提升臂之间的连杆、安装架上安装的插销油缸和由插销油缸的活塞推动伸缩的插销；所述连杆两端各自通过销轴与两提升臂的下端铰接，连杆上设置有n个与插销配合的限位孔；插销油缸的驱动油路上设置用于控制插销油缸伸缩的电磁换向阀；
其特征在于所述锁紧装置还包括锁紧控制装置，所述锁紧控制装置包括：
旋钮开关，转子相对定子至少具有n个旋转挡位，转子上设置一个动触点，定子上设置有个数与旋转挡位数对应的静触点；
限位开关，具有常态是闭合导通的n组可相对滑动的静触点和动触点，设置n个静触点的定子和n个相互连通的动触点的转子分别与铰接支座和提升臂固定连接，各组中的静触点与动触点之间设置断开位置，各断开位置与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应；
继电器，其常开触点与电磁换向阀的电磁线圈和电源串联连接形成输出回路；
所述旋钮开关的n个静触点与所述限位开关的n个静触点一一对应电连接；
所述继电器的线圈与电源串联后分别与所述旋钮开关的动触点和限位开关的动触点电连接形成继电器输入回路。
2.根据权利要求1所述的平地机，其特征在于所述限位开关的定子固定连接于所述铰接支座上，所述限位开关的转子固定连接于提升臂上；所述定子的n个静触点由n条相互绝缘的圆弧形滑轨对应构成，所述转子的相互连通n个动触点由同时与各滑轨电连接的滑片构成；各滑轨上设置一个与滑片断开电连接的缺口，各滑轨上缺口与滑片对齐的位置与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应。
3.根据权利要求1所述的平地机，其特征在于所述限位开关的定子固定连接于所述提升臂上，所述限位开关的转子固定连接于铰接支座上；所述定子的n个静触点由n块相互绝缘的滑片对应构成，所述转子的n个动触点由n条相互电连接的圆弧形滑轨构成，各滑轨与各滑片一一对应滑动接触电连接；各滑轨上设置一个与对应滑片断开电连接的缺口，各滑轨上缺口与滑片对齐的位置与连杆上各限位孔与插销同轴对齐位置一一对应。
4.根据权利要求2或3所述的平地机，其特征在于所述滑轨设置在同一圆柱面上；或设置在同一平面上且各滑轨的圆心在同一点上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的平地机，其特征在于所述旋钮开关的转子相对定子具有n 2个旋转挡位，定子上设置有n 1个静触点，其中n个静触点与所述限位开关的n个静触点一一对应电连接，第n 1个静触点与限位开关的动触点电连接，所述旋钮开关的动触点在第n 2个旋转挡位时空置。
6.根据权利要求5所述的平地机，其特征在于所述旋钮开关中的第n 1个旋转挡位的挡位位置和第n 2个旋转挡位的挡位位置相邻布置且其中仅有一个旋转挡位的挡位位置与其他旋转挡位的挡位位置相邻。
技术总结