CN103183050B - 轮式装载机转向角度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了轮式装载机转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，还包括大同步带轮、小同步带轮，所述大同步带轮通过自身中心的大同步带轮轴固定在销轴压板外侧，所述前车架上安装有支架，小同步带轮套在小同步带轮轴上，小同步带轮轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述大同步带轮和小同步带轮之间用同步带连接。所述小同步带轮轴上端通过联轴器与上方的轴角编码器的输入轴连接，轴角编码器的轴心线与小同步带轮轴的轴心线相一致。本发明能够准确测得前后车架的相对转向角度，且能够消除因前后车架发生相对扭转、俯仰而引起的转角误差。有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及车辆转角检测装置，具体地说是轮式装载机转向角度检测装置。
背景技术
装载机作为一种装卸成堆散料和进行轻度挖掘的专用工程机械，已被广泛应用到建筑工地、矿山、港口、仓库、料场等国民经济的各个方面，成为现代化建设的重要装备。转向系统是决定工程车辆安全性和作业效率的关键总成。轮式装载机为实现良好的转弯性能多采用销轴铰接形式，该车辆的车架由前后两段车架组成，前、后车架采用销轴铰接联接，并由油缸使前后车架保持或改变相对夹角而使车辆以不同的弯道行驶半径在地面运行。
随着应用场合工况要求的提高和现代技术的发展，车辆转向系统的性能需要进一步提高，解决原有的转向系统中存在着灵敏度不可调节、没有路感等问题，为提高转向性能，科技工作者致力于研究线控转向技术。它是通过微电子技术连接并控制转向系统的各个元件来代替传统的机械或液压连接。用传感器记录驾驶者的转向数据，然后通过数据线将信号传递给车上的微控制单元（MCU），MCU综合这些和其它信号做出判断后，再控制车辆的转向角度。由于取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，因此使车辆的设计、装配大为简化，而且还可以自由设计车辆转向的力传递特性和角传递特性，是车辆转向系统的重大革新。
现有的技术方案是在转向油缸的两端跨接安装直线位移传感器，通过测量转向油缸的伸缩量来间接测量车辆的转向角度，然而所需的传感器长度很大，转向油缸所处的位置低，接近地面，工作过程中传感器容易受到洒落奔跳的物料的冲击，以致破坏。铰接车辆的前后车架铰接处装有球铰，两者之间存在着复杂的相对转动，若检测装置设计不合理，易引起转角测量误差，故如何准确测得前后车架的相对转向角度成为线控转向系统研究中的关键问题。
因此设计一种轮式装载机转向角度检测装置变得非常有必要，有利于推动线控转向系统的开发、研制与应用。
另外，经过检索，同领域内的位于前后车架之间且不采用传感器的转向检测装置目前仍然是一个空白。
发明内容
本发明的目的在于提供轮式装载机转向角度检测装置，解决了现有技术中破坏传感器以及铰接车辆的前车架与后车架铰接处复杂的相对转动引起的转角测量误差问题。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，轮式装载机转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，还包括大同步带轮、小同步带轮，所述大同步带轮通过自身中心的大同步带轮轴固定在销轴压板外侧，所述前车架上安装有支架，小同步带轮套在小同步带轮轴上，小同步带轮轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述大同步带轮和小同步带轮之间用同步带连接。
所述小同步带轮轴上端通过联轴器与上方的轴角编码器的输入轴连接，所述轴角编码器固定安装在支架的上端，所述轴角编码器的轴心线与小同步带轮轴的轴心线相一致。
所述大同步带轮和小同步带轮在径向方向处在同一平面上。
所述大同步带轮轴的轴线和销轴的轴线相一致。
所述小同步带轮轴所在的轴承座上端设置有轴承端盖。
所述前车架与后车架由销轴铰接后，前后车架保持零度角转向时，设有一条垂直通过销轴轴心线的前后车架左右对称线。
所述支架安装在使小同步带轮轴的轴心线垂直通过对称线并使小同步带轮轴的轴心线与销轴的轴心线平行的位置处。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
能够准确测得前后车架的相对转向角度，且能够消除因前后车架发生相对扭转、俯仰而引起的转角误差。有很好的推广应用价值。
具体表现为，当前车架与后车架发生相对扭转、俯仰时，柔性的同步带发生轻微扭动，避免了因前车架与后车架相对扭转、俯仰而引起的小同步带轮的附加转动带来的附加转角误差，从而实现准确测量轮式装载机转向角度的目的。
附图说明
图1为本发明的轮式装载机转向角度检测装置的主视图；
图2为本发明的轮式装载机转向角度检测装置的俯视图。
图中：前车架1、支架2、小同步带轮轴3、轴承端盖4、小同步带轮5、联轴器6、轴角编码器7、同步带8、大同步带轮9、大同步带轮轴10、销轴压板11、后车架12、销轴13。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
参照附图1-图2，销轴压板11与后车架12通过螺栓固定联接，前车架1与后车架12由销轴13铰接联接，轮式装载机转向角度检测装置主要包括支架2、小同步带轮轴3、轴承端盖4、小同步带轮5、联轴器6、轴角编码器7、同步带8、大同步带轮9和大同步带轮轴10；所述支架2通过螺栓固定联接在前车架1上，所述小同步带轮轴3通过轴承安装在支架2的轴承座上，所述小同步带轮5通过键固定联接在小同步带轮轴3上，所述轴角编码器7通过螺栓固定联接在支架2的上端，所述轴角编码器7的输入轴通过联轴器6与小同步带轮轴3固定联接，所述大同步带轮9通过键固定联接在大同步带轮轴10上，所述大同步带轮轴10与销轴13同轴心线焊接固定联接，所述同步带8安装在小同步带轮5和大同步带轮9上。
所述轴承端盖4通过螺栓固定安装在支架2的轴承座上端。所述轴角编码器7的轴心线与小同步带轮轴3的轴心线同心安装。前车架1与后车架12由销轴13铰接联接后，前后车架保持零度角转向时，划出一条垂直通过销轴13的轴心线的前后车架左右对称线Ο―O, 所述支架2通过螺栓安装在使小同步带轮轴3的轴心线垂直通过对称线Ο―O、并使小同步带轮轴3的轴心线与销轴13的轴心线平行的位置处。所述小同步带轮5与大同步带轮9安装于同一平面上。
当轮式装载机转向时，在转向油缸的推动下，前车架与后车架之间会相对转过一定角度，由于大同步带轮9与后车架固定联接，故同步带8会带动小同步带轮5转过一定角度，从而使与小同步带轮轴3联接的轴角编码器7转过相应角度，产生电信号输出，根据同步带轮间的传动比得到前后车架的相对转向角度。当前车架1与后车架12发生相对扭转、俯仰时，柔性的同步带8发生轻微扭动，避免了因前车架1与后车架12相对扭转、俯仰而引起的小同步带轮5的附加转动带来的附加转角误差，从而实现准确测量轮式装载机转向角度的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
Claims (6)
1.轮式装载机转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，其特征在于，还包括大同步带轮、小同步带轮，所述大同步带轮通过自身中心的大同步带轮轴固定在销轴压板外侧，所述前车架上安装有支架，小同步带轮套在小同步带轮轴上，小同步带轮轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述大同步带轮和小同步带轮之间用同步带连接；所述小同步带轮轴上端通过联轴器与上方的轴角编码器的输入轴连接，所述轴角编码器固定安装在支架的上端，所述轴角编码器的轴心线与小同步带轮轴的轴心线相一致。
2.根据权利要求1所述的轮式装载机转向角度检测装置，其特征在于，所述大同步带轮和小同步带轮在径向方向处在同一平面上。
3.根据权利要求1所述的轮式装载机转向角度检测装置，其特征在于，所述大同步带轮轴的轴线和销轴的轴线相一致。
4.根据权利要求1所述的轮式装载机转向角度检测装置，其特征在于，所述小同步带轮轴所在的轴承座上端设置有轴承端盖。
5.根据权利要求1所述的轮式装载机转向角度检测装置，其特征在于，所述前车架与后车架由销轴铰接后，前后车架保持零度角转向时，设有一条垂直通过销轴轴心线的前后车架左右对称线。
6.根据权利要求5所述的轮式装载机转向角度检测装置，其特征在于，所述支架安装在使小同步带轮轴的轴心线垂直通过对称线并使小同步带轮轴的轴心线与销轴的轴心线平行的位置处。
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