CN102092415B - 消防车自动转向集成控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种消防车自动转向集成控制装置，包括转向杆、齿轮传动机构、贮油箱以及斜支架和限位支承机构，齿轮传动机构包括具有轴肩的过渡套、齿轮联板以及转向杆齿轮、过渡齿轮和电机，过渡套固定在转向杆上，转向杆齿轮安装在过渡套上，齿轮联板套装在过渡套并能相对转动，过渡轴和电机安装在齿轮联板上，且转向杆齿轮通过安装在过渡轴上的过渡齿轮与电机上的主动齿轮啮合；贮油箱安装在齿轮联板的底面并与转向杆密封连接；限位支承机构包括安装在斜支架上的限位杆和两个以上的支承杆，导向杆设置在齿轮联板的限位槽内，支承杆顶在齿轮联板的底部。本发明在车头架维修后不用调节传动齿轮副啮合位置，能保持传动效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种消防车自动转向集成控制装置，属于机动车自动转向控制技术领域。
背景技术
消防车辆是执行灭火、辅助灭火和抢险救援任务，运送人员、消防器材或消防物资的移动装备，虽然消防车辆种类繁多，但消防车主要由车辆底盘和消防装备两大部分组成。消防车车辆底盘与常规的机动力底盘一样，由传动系统、转向系统、制动系统以及行驶系统构成。而传动系统主要由离合器、变速箱以及后桥等部分组成，通过传动系统来传递发动机的扭矩，并改变所传扭矩和转速的大小，使车辆获得不同速度的前进档和倒档。但目前消防车的转向装置采用人工控制方向盘，方向盘带动转向杆使转向器以及连杆操纵机构动作，以达到控制转向轮转向的目的。目前一些公开的车辆自动转向结构，由于需对转向杆进行改造，不仅增加了改造成本，而且也增加了驾驶风险。目前公开的涡喷消防车的自动转向机构是采用可移动的电机与安装在转向杆的锥齿轮啮合后，来实现控制自动传向，该转向杆锥齿轮安装在转向杆，而电机通过底座安装在斜支架上，电机由气缸推进使其端部的主动锥齿轮与转向杆锥齿轮啮合。但由于转向杆锥齿轮与电机分别安装在转向杆和斜支架上，而没有统一的安装基准，加之转向杆在回转时有一些轻微的摆动，致使齿轮啮合困难。另外在消防车头架维修时要翻转，此时转向杆也要随车头架摆动，由于齿轮啮合处为分离式结构，因此在维修后还需要对电机的工作位置进行调试，以确保传动齿轮副之间的啮合位置，这不仅增加了维修调节时间，而且由于维修后不能保证传动齿轮副的啮合位置，造成传动齿轮副的早期磨损和传动效率的下降，而缩短自动转向装置的使用寿命。再则，由于自动转向装置也没考虑传动齿轮副的润滑问题，传动齿轮副存在着较大的摩擦阻力，不仅加速传动齿轮副的磨损，而且也因传动齿轮副之间的传动阻力较大，降低传动效率。
发明内容
本发明的目的提供一种结构紧凑，在不改变原转向杆结构的基础上，在转向杆上安装齿轮传动机构，通过电机自动控制转向杆转向，且在车头架维修后不用调节传动齿轮副啮合位置，能保持传动效率的消防车自动转向集成控制装置。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种消防车自动转向集成控制装置，其特征在于：包括转向杆、齿轮传动机构、贮油箱以及斜支架和限位支承机构，所述的齿轮传动机构包括具有轴肩的过渡套、齿轮联板以及转向杆齿轮、过渡齿轮和电机，过渡套固定在转向杆上，转向杆齿轮安装在过渡套轴肩的下端面，齿轮联板套装在过渡套并能相对转动，齿轮联板由过渡套轴肩的上端面和止推环轴向限位，过渡轴和电机安装在齿轮联板上，转向杆齿轮通过安装在过渡轴上的过渡齿轮与电机上的主动齿轮啮合；所述的贮油箱安装在齿轮联板的底面并与转向杆密封连接，转向杆齿轮、过渡齿轮和主动齿轮设置在贮油箱内；所述的限位支承机构包括安装在斜支架上的限位杆和两个以上的支承杆，限位杆设置在齿轮联板的限位槽内，支承杆顶在齿轮联板的底部。
本发明在不改变涡喷消防车转向杆结构的情况下，在转向杆上安装齿轮传动机构，齿轮传动机构中的过渡套固定在转向杆上，而转向杆齿轮固定在过渡套的轴肩上，同时齿轮联板也套装在过渡套上，电机以及过渡齿轮均安装在齿轮联板，使电机的主动齿轮通过过渡齿轮与转向杆齿轮啮合，由于过渡套的中心轴线作为安装传动齿轮副的安装基准，故提高各齿轮的装配精度，不论是转向杆回转偏心，还是转向杆在车头架维修翻转时的摆动及人工操作时，都不影响传动齿轮副的正常啮合，能确保传动齿轮副的啮合位置，不会造成传动齿轮副的早期磨损，能提高齿轮传动效率，使自动转向集成控制装置保持正常使用寿命。本发明通过安装在斜支架上的支承杆顶在齿轮联板上，可提高齿轮联板的刚性，同时通过限位杆防止齿轮联板沿转向杆转动，结构合理，加之齿轮传动机构、贮油箱均安装在转向杆上，限位支承机构安装在斜支架上，故能将本发明的自动转向集成控制装置安装在消防车驾驶座下狭小空间内，结构紧凑。本发明将转向杆齿轮、电机以及过渡齿轮均与过渡套连接，同时贮油箱也安装在与过渡套连接的齿轮联板上，在人工操作和维修车头架翻转时，齿轮传动机构和贮油箱能随转向杆一起翻转，由于传动齿轮副无需脱开，车头维修安装方便。本发明通过放置在贮油箱内润滑油脂对传动齿轮副进行润滑和防锈，可减少传动齿轮副之间的摩擦阻力，提高传动效率和使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明消防车自动转向集成控制装置的结构示意图。
图2是图1的A向结构示意图。
图3是本发明齿轮联板的视结构示意图。
图4是过渡套与转向杆齿轮连接的结构示意图。
图5是本发明消防车自动转向集成控制装置翻转时的结构示意图。
其中：1-过渡套，1-1-轴肩，2-止推环，3-齿轮联板，3-1-套盖，3-2-支承板，3-3-限位槽，4-角形连接板，5-紧固件，6-贮油箱，7-转向杆齿轮，8-密封圈，9-支紧螺钉，10-过渡轴，11-过渡齿轮，12-斜支架，13-支承杆，14-限位杆，15-电机，15-1-主动齿轮，16-转向杆。
具体实施方式
见图1、2所示，本发明的消防车自动转向集成控制装置，包括转向杆16、齿轮传动机构、贮油箱6以及斜支架12和限位支承机构，转向杆16通过方向器安装在消防车的车架上，转向杆16上部与方向盘连接，转向杆16下部与方向器连接，而斜支架12安装于消防车的车架上上，斜支架12上安装有自动控制刹车以及控制离合器的控制气缸。见图1～4所示，本发明的齿轮传动机构包括具有轴肩1-1的过渡套1、齿轮联板3以及转向杆齿轮7、过渡齿轮11和电机15，过渡套1固定在转向杆16上，使过渡套1与转向杆16同时转动，转向杆齿轮7安装在过渡套1轴肩1-1的下端面，通过转向杆齿轮7带动转向杆16转动，本发明在不对转向杆16进行任何装拆和机械加工就能将转向杆齿轮7方便安装在转向杆16上，见图4所示，本发明的过渡套1和转向杆齿轮7都采用分体装配结构，该过渡套1由两个沿轴心线剖分的具有轴肩的两半圆板构成，两半圆板通过支紧螺钉9安装在转向杆16上，或两半圆板焊接在转向杆16上，本发明的转向杆齿轮7由两个沿齿槽过轴心线剖分的两半圆齿板构成，两半圆板齿板通过紧固件5安装有两半圆板上，两半圆板齿板的接合面与两半圆板的接合面相错设置，两结合面可相错呈90°分布，当转向杆齿轮7和过渡套1装配后再通过支紧螺钉9安装在转向杆16上，或焊接在转向杆16上。见图1～3所示，本发明的齿轮联板3套装在过渡套1上并能相对转动，且齿轮联板3由过渡套1的轴肩1-1上端面和止推环2进行轴向限位，该止推环2由两个具有连接法兰的半圆环构成，紧固件5安装在半圆环的连接法兰上，通过紧固件方便将止推环2夹紧在过渡套1上，齿轮联板3上的安装孔与过渡套1间隙配合，并在限位杆14的作用不能随转向杆16转动。见图1～4所示，本发明在不装拆转向杆16即可将齿轮联板3安装在过渡套1上，齿轮联板3也为分体装配结构，齿轮联板3由具有连接法兰的支承板3-2和带连接法兰的套盖3-1构成，紧固件安装在支承板3-2的连接法兰和套盖3-1的连接法兰上。见图1、2所示，本发明过渡轴10和电机15安装齿轮联板3上，转向杆齿轮7通过安装在过渡轴10上的过渡齿轮11与电机15上的主动齿轮15-1啮合，转向杆齿轮7、过渡齿轮11以及主动齿轮15-1构成传动齿轮副，该电机15可采用步进电机，使电机15驱动过渡齿轮11带动了转向杆齿轮7旋转而完成转向杆16转动动作，本发明将电机15和过渡齿轮11的齿轮联板3以及转向杆齿轮7均安装在过渡套1上，因此安装基准都是过渡套1的中心轴线，不论是转向杆16的回转偏心，还是转向杆16在车头架维修翻转时的摆动及人工操作，都不影响传动齿轮副的啮合。见图1所示，本发明的贮油箱6安装在齿轮联板3的底面并与转向杆16密封连接，且转向杆齿轮7、过渡齿轮11和主动齿轮15-1设置在贮油箱6内，利用贮油箱6存贮存润滑油脂对各齿轮进行润滑及防锈，该贮油箱6也采用分体装配结构，贮油箱6由前箱体和后箱体构成，前箱体与角形连接板4连接，角形连接板4安装在套盖3-1上，后箱体与齿轮联板3的底部连接，而贮油箱6在过渡套1处设有密封槽，密封圈8安装在密封槽内，通过密封圈8与过渡套1密封，使润滑油脂不会流出。
见图1～3所示，本发明的限位支承机构包括安装在斜支架12上的限位杆14和两个以上的支承杆13，限位杆14设置在齿轮联板3的限位槽3-3内，使齿轮联板3不能沿转向杆16转动，而两个以上的支承杆13顶在齿轮联板3的底部，以保持齿轮联板3的刚性，该支承杆13旋接在斜支架12上，方便调节支承杆13支承位置。见图5所示，当车头架维修翻转时，齿轮传动装置与转向杆16同步翻转，当转向杆16翻转到极限位置时，限位杆14还是设置在齿轮联板3的限位槽3-3内。
见图1～2所示，本发明的消防车自动转向集成控制装置，需要自动转向时，电机15上的主动齿轮15-1通过过渡齿轮11与转向杆齿轮7啮合，使转动杆转动实现自动转向控制。当需人工操纵时，电机15失电即可。
Claims (4)
1.一种消防车自动转向集成控制装置，其特征在于：包括转向杆(16)、齿轮传动机构、贮油箱(6)以及斜支架(12)和限位支承机构，所述的齿轮传动机构包括具有轴肩(1-1)的过渡套(1)、齿轮联板(3)以及转向杆齿轮(7)、过渡齿轮(11)和电机(15)，过渡套(1)固定在转向杆(16)上，转向杆齿轮(7)安装在过渡套(1)轴肩(1-1)的下端面，齿轮联板(3)套装在过渡套(1)并能相对转动，齿轮联板(3)由过渡套(1)轴肩(1-1)的上端面和止推环(2)轴向限位，过渡轴(10)和电机(15)安装在齿轮联板(3)上，转向杆齿轮(7)通过安装在过渡轴(10)上的过渡齿轮(11)与电机(15)上的主动齿轮(15-1)啮合；所述的贮油箱(6)安装在齿轮联板(3)的底面并与转向杆(16)密封连接，转向杆齿轮(7)、过渡齿轮(11)和主动齿轮(15-1)设置在贮油箱(6)内；所述的限位支承机构包括安装在斜支架(12)上的限位杆(14)和两个以上的支承杆(13)，限位杆(14)设置在齿轮联板(3)的限位槽(3-3)内，支承杆(13)顶在齿轮联板(3)的底部。
2.根据权利要求1所述的消防车自动转向集成控制装置，其特征在于：所述的过渡套(1)由两个沿轴心线剖分的具有轴肩的两半圆板构成，两半圆板通过支紧螺钉(9)安装在转向杆(16)上，或两半圆板焊接在转向杆(16)上，转向杆齿轮(7)由两个沿齿槽轴心线剖分的两半圆齿板构成，两半圆板齿板通过紧固件(5)安装在两半圆板上，且两半圆板齿板的接合面与两半圆板的接合面相错设置。
3.根据权利要求1所述的消防车自动转向集成控制装置，其特征在于：所述的齿轮联板(3)由具有连接法兰的支承板(3-2)和带连接法兰的套盖(3-1)构成，紧固件安装在支承板(3-2)的连接法兰和套盖(3-1)的连接法兰上，角形连接板(4)安装在套盖(3-1)上，贮油箱(6)由前箱体和后箱体构成，前箱体与角形连接板(4)连接，后箱体与齿轮联板(3)的底部连接。
4.根据权利要求1所述的消防车自动转向集成控制装置，其特征在于：所述的止推环(2)由两个具有连接法兰的半圆环构成，紧固件安装在半圆环的连接法兰上。
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