CN102785640A - 手自一体多功能机电式车载调平系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手自一体多功能机电式车载调平系统，包括若干可以代替轮胎支撑车辆的支撑腿，所有支撑腿同时与调平系统连接，由调平系统对支撑腿高度进行调节以使所有支撑腿处于同一水平面；所述调平系统由自动调平系统和手动调平系统构成，在每一个支撑腿上设有在自动调平系统和手动调平系统之间切换的切换机构。通过切换机构，可以实现需要自动调平时启用自动调平系统，需要手动调平时启用手动调平系统，方便灵活，避免了单一调平系统的局限性。

Description

手自一体多功能机电式车载调平系统

技术领域

本发明涉及车载调平系统，尤其是一种同时具有手动和自动调节且手动和自动可以相互切换的一体式多功能车载调平系统，用于对特殊情况下车辆进行调平。

 

背景技术

普通车辆即使停放在一个斜面上也没有关系，但对于那些搭载有某些精密仪器（比如测量方位、坐标的仪器）的车辆而言，为了使仪器能够正常工作，就必须使车辆处于严格的水平状态，因此这类车辆往往安装有调平系统，用于在车辆处于非水平状态时予以调平。

调平系统有机电式调平和液压调平，而机电式调平有单独的手动调平系统和单独的自动调平系统。机电式自动调平系统包含电气控制子系统和机械支撑子系统两部分，手动调平系统只有机械支撑部分。目前具有手动或自动功能的调平系统，其手动和自动操作是分离的，因而通常存在以下问题：

手动调平系统一般采用手动调整螺杆，通过目测水准仪进行人工调平，调平时需要多人配合、反复调节各螺杆，手动操作难度大、调节时间长、调平精度低， 在恶劣低温环境下，人员操作不方便。

而自动调平系统一般采用自动调节方式，通过调平控制器采集的载体倾斜角度进行自动调平，调平操起简单方便。但是当这种自动调平系统在遇到机械卡死、电气控制系统故障、调平供电故障等问题时，则其机械支撑部分无法通过电气控制实施伸出或收回动作。尤其当机械支撑部分已将整车支起、车轮胎离地时，如果出现上述故障，就会导致车辆无法移动，严重影响车辆和其上任务设备的机动性，甚至造成系统“瘫痪”。

 

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种手动调平和自动调平能够相互切换的手自一体多功能机电式车载调平系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

手自一体多功能机电式车载调平系统，包括若干可以代替轮胎支撑车辆的支撑腿，所有支撑腿同时与调平系统连接，由调平系统对支撑腿高度进行调节以使所有支撑腿处于同一水平面；所述调平系统由可以分别单独对每一个支撑腿进行调平的自动调平系统和手动调平系统构成，在每一个支撑腿上设有在自动调平系统和手动调平系统之间切换的切换机构。通过切换机构，可以实现需要自动调平时启用自动调平系统，需要手动调平时启用手动调平系统，方便灵活，避免了单一调平系统的局限性。

进一步地，所述自动调平系统包括水平仪、控制单元、电机和动力传递机构，手动调平系统包括摇柄、手摇接口和动力传递机构，每一个支撑腿配置有一台电机和一套手动调平系统，所有支撑腿共用一套水平仪和控制单元，自动调平系统和手动调平系统在每一支撑腿上共用一套动力传递机构；水平仪的输出接控制单元，控制单元的输出同时接所有电机；摇柄可拆卸地安装在手摇接口上，切换机构由安装在支撑腿上的切换手柄和设于支撑腿内部的离合齿轮构成，离合齿轮在切换手柄的控制下可择一地与手摇接口输出端或者电机输出端啮合，离合齿轮通过动力传递机构与对应的支撑腿连接。

所述动力传递机构包括减速器和丝杆，支撑腿由内套筒和套于内套筒外的外套筒构成，内套筒下端从外套筒中穿出，离合齿轮的输出通过减速器与丝杆连接，丝杆通过轴承安装在外套筒中，丝杆同时伸入内套筒中与内套筒螺纹连接。

所述内套筒底部通过万向接与脚板连接，在外套筒底部设有波纹管状的防护罩，防护罩将内套筒从外套筒中穿出段罩住；在脚板上设有可转动的便于提拿的提手。内套筒底部通过万向接与脚板连接，这样脚板可相对外套筒转动一定的角度，能够自动适应倾斜的地面。因为脚板并不一定都在车辆上，有时候需要取下，故提手的设置方便脚板拿放。防护罩一方面将外露的内套筒遮盖，看起来更美观，更重要的是具有保护作用，可以避免在支撑腿升降过程中带来安全隐患，也避免异物进入内外套筒之间出现卡滞现象。

所述控制单元由可分别独立进行控制的固定在车辆上的控制机箱和连接在电缆上可从车辆上拿下的远程控制器构成。因为本车载调平系统所在的车辆可能需要在倾斜的坡面上进行调平，本身存在倾翻的安全隐患，如果只有单一的固定在车辆上的控制机箱，那么操作者某些时候就会置于危险的工作环境中；而设置远程控制器以后，就可以完全解决该问题了。如果调平场地存在一定的危险性，可以使用远程控制器，即将远程控制器从车辆上拿下，操作者站在地面上拿着远程控制器进行调平作业，电缆的长度可以确保操作者离车辆有一定的安全距离。

所述切换手柄上设有锁止销，在支撑腿上设有锁止销孔，当切换手柄切换至手动/自动调平系统时，锁止销可插入锁止销孔中。同样地，在摇柄上设有摇柄锁销，在支撑腿上设有摇柄锁销孔，摇柄锁销可插入摇柄锁销孔中。

所述控制单元上设置有用于指示手动调平和自动调平的手/自动状态指示灯。手/自动状态指示灯的设置方便操作者知晓目前处于何种调平状态。

所述支撑腿上的外套筒通过两夹板与车架固定；外套筒为矩形结构，两夹板通过螺栓分别固定夹持在矩形结构的外套筒相对的两边上，在外套筒相对的两边上分别设有矩形结构的突起，夹板上形成有对应的凹部，突起卡在凹部中，螺栓从突起和凹部中穿过。在之前没有突起和凹部结构的情况下，车辆数吨的重量全部承载在螺栓上，对螺栓形成很大的剪切力，不但对螺栓强度要求高，材料要好，直径要大，而且上下螺栓很费力。通过改进后突起和凹部的共同作用，可以转移车辆之前对螺栓的受力压力至突起和凹部上，方便螺栓的安装和拆卸。

相比现有技术，本发明具有如下积极效果：

1、本发明的支撑腿具有手动和自动调平一体化功能，该系统弥补了单独的手动调平和自动调平系统的不足，手动调平和自动调平能够相互切换，正常情况下使用自动调平功能，在自动调平功能出现故障时候能够快速切换到手动调平，使用灵活方便。

2、本发明控制单元由控制机箱和远程控制器两部分构成，根据需要可选择使用其中一套控制机构，特别是在工作场地倾斜坡面大，调平过程可能存在安全隐患时使用远程控制器，更能够保障作业人员安全。

3、支撑腿和两夹板通过突起与凹部的结构连接，大大提高连接强度，特别对于螺栓的安装和拆卸非常有帮助。

总之，通过上述几方面结构的改进，本系统使用更加方便，系统使用的可靠性和安全性大大提高，特别对于车辆有较高的机动性和灵活性要求上非常有帮助。

 

附图说明

图1为本发明车载调平系统结构示意图。（图1主要反映了机械结构部分，没有电器控制部分）

图2为本发明支撑腿结构示意图。

图3为图2的左视图。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1、图2和图3，本发明手自一体多功能机电式车载调平系统，包括若干可以代替轮胎支撑车辆的支撑腿4，所有支撑腿同时与调平系统连接，由调平系统对支撑腿高度进行调节以使所有支撑腿处于同一水平面。所述调平系统由可以分别单独对每一个支撑腿进行调平的自动调平系统和手动调平系统构成，在每一个支撑腿上设有在自动调平系统和手动调平系统之间切换的切换机构。通过切换机构，可以实现需要自动调平时启用自动调平系统，需要手动调平时启用手动调平系统，方便灵活，避免了单一调平系统的局限性。

所述自动调平系统包括水平仪、控制单元、电机和动力传递机构，手动调平系统包括摇柄1、手摇接口13和动力传递机构，每一个支撑腿配置有一台电机和一套手动调平系统，所有支撑腿共用一套水平仪和控制单元，自动调平系统和手动调平系统在每一支撑腿上共用一套动力传递机构。水平仪的输出接控制单元，控制单元的输出同时接所有电机。摇柄1可拆卸地安装在手摇接口13上，切换机构由安装在支撑腿上的切换手柄11和设于支撑腿内部的离合齿轮2构成，离合齿轮2在切换手柄的控制下可择一地与手摇接口13输出端或者电机5输出端啮合，离合齿轮2通过动力传递机构与对应的支撑腿4连接。

所述动力传递机构包括减速器6和丝杆8，支撑腿4由内套筒3和套于内套筒3外的外套筒7构成，内套筒3下端从外套筒7中穿出。离合齿轮2的输出通过减速器6与丝杆8连接，丝杆8通过轴承安装在外套筒7中，丝杆8同时伸入内套筒3中与内套筒3螺纹连接。当丝杆8转动时，丝杆8就会带动内套筒3相对外套筒7上下升降，外套筒7本身位置相对固定，从而实现支撑腿的调节。

所述内套筒3底部通过万向接与脚板10连接，在外套筒7底部设有波纹管状的防护罩9，防护罩9将内套筒3从外套筒中穿出段罩住。在脚板上设有可转动的便于提拿的提手。内套筒3底部通过万向接与脚板10连接，这样脚板10可相对内套筒3转动一定的角度，能够自动适应倾斜的地面。因为脚板并不一定都在车辆上，有时候需要取下，故提手的设置方便脚板拿放。防护罩9一方面将外露的内套筒遮盖，看起来更美观，更重要的是具有保护作用，可以避免在支撑腿升降过程中带来安全隐患，也避免异物进入内外套筒之间出现卡滞现象。

所述控制单元由可分别独立进行控制的固定在车辆上的控制机箱和连接在电缆上可从车辆上拿下的远程控制器构成。因为本车载调平系统所在的车辆可能需要在倾斜的坡面上进行调平，本身存在倾翻的安全隐患，如果只有单一的固定在车辆上的控制机箱，那么操作者某些时候就会置于危险的工作环境中；而设置远程控制器以后，就可以完全解决该问题了。如果调平场地存在一定的危险性，可以使用远程控制器，即将远程控制器从车辆上拿下，操作者站在地面上拿着远程控制器进行调平作业，电缆的长度可以确保操作者离车辆有一定的安全距离。

所述切换手柄上设有锁止销，在支撑腿上设有锁止销孔，当切换手柄切换至手动/自动调平系统时，锁止销可插入锁止销孔中，这样可以避免因为意外而误动作进入另一种调平状态。同样地，在摇柄上设有摇柄锁销，在支撑腿4上设有摇柄锁销孔12，摇柄锁销可插入摇柄锁销孔中。这样可以避免手动调平到位后，误动作影响精度。

所述控制单元上设置有用于指示手动调平和自动调平的手/自动状态指示灯。手/自动状态指示灯的设置方便操作者知晓目前处于何种调平状态。

所述支撑腿上的外套筒通过两夹板与车架固定；外套筒为矩形结构，两夹板通过螺栓分别固定夹持在矩形结构的外套筒相对的两边上，在外套筒相对的两边上分别设有矩形结构的突起，夹板上形成有对应的凹部，突起卡在凹部中，螺栓从突起和凹部中穿过。在之前没有突起和凹部结构的情况下，车辆数吨的重量全部承载在螺栓上，对螺栓形成很大的剪切力，不但对螺栓强度要求高，材料要好，直径要大，而且上下螺栓很费力。通过改进后突起和凹部的共同作用，可以转移车辆之前对螺栓的受力压力至突起和凹部上，方便螺栓的安装和拆卸。

本系统应用于各型车辆、方舱或其它载体中，其作用是对载体进行调平。手自一体多功能机电调平系统的基本功能包括自动调平、支撑腿伸出、支撑腿收回、动作停止、掉电自动锁紧、状态显示和报警功能等。当采用自动调平时，水平仪（传感器）将测量的载体（车或方舱）的倾斜度输出到控制单元中，控制单元将采集到的水平仪数据进行解算后转换为每根支撑腿所需的动作量，然后控制支撑腿内的电机带动减速器、丝杆转动，直到每根支撑腿调节到相应的伸出量。与此同时，水平仪不断地将测量的倾斜变化量，反馈到控制单元中，从而构成一种闭环的调平控制回路，通过反复调节，最后自动完成一键式调平，调平结束后“水平状态”灯亮。当使用手动操作时，先将每个支撑腿的切换手柄11置于“手动”位置，将摇柄（平时不用时处于取下状态）插入手摇接口13，转动摇柄调节丝杆上升或者回落，从而调节支撑腿的高度，并同时观察水平仪或水泡，直到调平结束。

支撑腿4具有手动和自动调平一体化功能，弥补了单独的手动调平和自动调平系统的不足，手动调平和自动调平能够相互切换，正常情况下使用自动调平功能，便于方便迅速的调平，在自动调平功能出现故障时候能够切换到手动调平，大大提高了该系统使用的可靠性和安全性。

切换手柄插入离合齿轮上的环状槽中，离合齿轮通过花键套设于一从动轴上（即离合齿轮可以沿从动轴轴向滑动且能同步转动），当通过杠杆支点向下压切换手柄时，切换手柄另一端上升，使离合齿轮沿从动轴向上移动并与电机输出端啮合，由电机驱动离合齿轮转动并通过从动轴传递到减速器，此时处于自动调平状态；当向上抬切换手柄时，切换手柄另一端下降，使离合齿轮沿从动轴向下移动并与手摇接口输出端啮合，由摇柄驱动离合齿轮转动并通过从动轴传递到减速器，此时处于手动调平工作状态。

本发明的上述实施例仅仅是为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他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.手自一体多功能机电式车载调平系统，包括若干可以代替轮胎支撑车辆的支撑腿，所有支撑腿同时与调平系统连接，由调平系统对支撑腿高度进行调节以使所有支撑腿处于同一水平面，其特征在于，所述调平系统由可以分别单独对每一个支撑腿进行调平的自动调平系统和手动调平系统构成，在每一个支撑腿上设有在自动调平系统和手动调平系统之间切换的切换机构。

2.根据权利要求1所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述自动调平系统包括水平仪、控制单元、电机和动力传递机构，手动调平系统包括摇柄、手摇接口和动力传递机构，每一个支撑腿配置有一台电机和一套手动调平系统，所有支撑腿共用一套水平仪和控制单元，自动调平系统和手动调平系统在每一支撑腿上共用一套动力传递机构；水平仪的输出接控制单元，控制单元的输出同时接所有电机；摇柄可拆卸地安装在手摇接口上，切换机构由安装在支撑腿上的切换手柄和设于支撑腿内部的离合齿轮构成，离合齿轮在切换手柄的控制下可择一地与手摇接口输出端或者电机输出端啮合，离合齿轮通过动力传递机构与对应的支撑腿连接。

3.根据权利要求2所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述动力传递机构包括减速器和丝杆，支撑腿由内套筒和套于内套筒外的外套筒构成，内套筒下端从外套筒中穿出；离合齿轮的输出通过减速器与丝杆连接，丝杆通过轴承安装在外套筒中，丝杆同时伸入内套筒中与内套筒螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述内套筒底部通过万向接与脚板连接，在外套筒底部设有波纹管状的防护罩，防护罩将内套筒从外套筒中穿出段罩住；在脚板上设有可转动的便于提拿的提手。

5.根据权利要求2所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述控制单元由可分别独立进行控制的固定在车辆上的控制机箱和连接在电缆上可从车辆上拿下的远程控制器构成。

6.根据权利要求2所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述支撑腿上的外套筒通过两夹板与车架固定；外套筒为矩形结构，两夹板通过螺栓分别固定夹持在矩形结构的外套筒相对的两边上，在外套筒相对的两边上分别设有矩形结构的突起，夹板上形成有对应的凹部，突起卡在凹部中，螺栓从突起和凹部中穿过。

7.根据权利要求1所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述控制单元上设置有用于指示手动调平和自动调平的手/自动状态指示灯。

8.根据权利要求1所述的手自一体多功能机电式车载调平系统，其特征在于，所述切换手柄上设有锁止销，在支撑腿上设有锁止销孔，当切换手柄切换至手动/自动调平系统时，锁止销可插入锁止销孔中；所述摇柄上设有摇柄锁销，在支撑腿上设有摇柄锁销孔，摇柄锁销可插入摇柄锁销孔中。

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