CN103359168B - 铰接车辆转向角度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铰接车辆转向角度检测装置，旨在准确测得销轴铰接车辆前后车架的相对转向角度。钢带的左端固定联接在左端钢带固定架上，左端钢带固定架与固定联接在销轴上的钢带铰接架铰链连接，钢带的右端与右端钢带固定架固定联接，右端钢带固定架与拉线位移传感器的拉线端头固定联接，拉线位移传感器固定联接在支架上，支架与后车架固定联接，保护罩固定联接在后车架上并将拉线位移传感器整体罩住，钢带的一部分环绕于销轴上，拉线位移传感器的拉线和钢带位于垂直于销轴轴线的平面内。本发明能准确测得铰接车辆前后车架的转向角度。

Description

铰接车辆转向角度检测装置
技术领域
本发明涉及一种转角检测装置，具体地说是一种铰接车辆转向角度检测装置。
背景技术
转向系统的功用是操纵车辆的行驶方向，系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能根据要求灵活地改变行驶方向。对转向系统的基本要求是操纵轻便灵活、工作稳定可靠、使用经济耐久，转向性能是保证车辆安全行驶，减轻驾驶员的劳动强度，提高作业生产率的重要因素。转向系统是决定工程车辆安全性和作业效率的关键总成。工程车辆如装载机、压路机等为实现良好的转弯性能多采用销轴铰接形式，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，并由油缸使前车架与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转向灵敏度、路感不可调节等问题，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。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。线控转向技术采用传感器记录驾驶者的转向数据，通过数据线将信号传递给车上的电控制单元(ECU)，ECU综合有关的信号做出判断，发出控制车辆转向的指令，然后ECU检测车辆转过的角度信号与给定指令比较，构成闭环反馈控制，实现稳定、安全高性能的转向动作。现有的转向角度检测技术方案是在转向油缸的两端跨接安装轴向尺寸很大的直线位移传感器，通过测量转向油缸的伸缩量来间接测量车辆的转向角度，然而长度很大的转向油缸所处的位置比较接近地面，车辆工作过程中所述传感器容易受到洒落奔跳的物料的冲击，以致破坏传感器。铰接车辆的前车架与后车架铰接处安装有球铰，两者之间存在着复杂的相对转动，若检测装置设计不合理，易引起较大的转角测量误差，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一个关键问题。
因此设计一种铰接车辆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。
发明内容
本发明提供的铰接车辆转向角度检测装置，能够很好测得前后车架的相对转向角度，且结构简单，安装方便，并且安装位置远离地面，安全可靠。
为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：前车架与后车架通过销轴铰接联接，所述销轴与前车架固定联接，该装置主要由钢带、右端钢带固定架、保护罩、拉线位移传感器、支架、左端钢带固定架和钢带铰接架组成；所述钢带的左端与左端钢带固定架固定联接，所述左端钢带固定架与钢带铰接架铰链连接，所述钢带铰接架与销轴固定联接，所述钢带的右端与右端钢带固定架固定联接，所述右端钢带固定架与拉线位移传感器的拉线端头固定联接，所述拉线位移传感器与支架固定联接，所述支架与后车架固定联接，所述保护罩与后车架固定联接，所述保护罩将拉线位移传感器整体罩住，所述钢带的一部分环绕于销轴上，所述拉线位移传感器的拉线和钢带位于垂直于销轴轴线的平面内。
所述钢带环绕于销轴的包角范围为90度到270度之间。所述钢带也可以为高耐磨材料构成的带或绳索。
采用本发明的有益效果是，能很好地实现前后车架相对转向角度的测量，有很好的推广应用价值。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明所述铰接车辆转向角度检测装置的主视图；
图2是图1中的A-A剖视图。
图中：前车架1销轴2钢带3右端钢带固定架4拉线端头5后车架6保护罩7拉线位移传感器8支架9左端钢带固定架10钢带铰接架11
具体实施方式
在图1和图2中，前车架1与后车架6通过销轴2铰接联接，所述销轴2与前车架1固定联接，该装置主要由钢带3、右端钢带固定架4、保护罩7、拉线位移传感器8、支架9、左端钢带固定架10和钢带铰接架11组成；所述钢带3的左端与左端钢带固定架10通过铆钉固定联接，所述左端钢带固定架10与钢带铰接架11铰链连接，所述钢带铰接架11与销轴2通过螺栓固定联接，所述钢带3的右端与右端钢带固定架4通过铆钉固定联接，所述右端钢带固定架4与拉线位移传感器8的拉线端头5通过螺栓固定联接，所述拉线位移传感器8与支架9通过螺栓固定联接，所述支架9与后车架6通过螺栓固定联接，所述保护罩7与后车架6通过螺栓固定联接，所述保护罩7将拉线位移传感器8整体罩住，所述钢带3的一部分环绕于销轴2上，所述拉线位移传感器8的拉线和钢带3位于垂直于销轴2轴线的平面内，所述钢带3环绕于销轴2的包角范围为90度到270度之间，所述钢带3也可以为高耐磨材料构成的带或绳索。
当销轴铰接车辆转向时，在转向油缸的推动下，前车架1与后车架6之间会转过一定角度，由于销轴2与前车架1固定联接，所以销轴2与后车架6之间也转过相同的角度，此时销轴2的转动同时使钢带3围绕着其缠绕角度发生变化，从而带动拉线位移传感器8的拉线伸出或缩回。当以车辆处于可以直线行走的位置做为基准点时，前车架1相对于后车架6向左转向时，拉线位移传感器8的拉线缩回，产生位移减小的电信号；前车架1相对于后车架6向右转向时，拉线位移传感器8的拉线伸出，产生位移增加的电信号。电控制单元通过分析拉线位移传感器8产生的电信号大小和符号换算出相应的转向角度值，这样就测得前车架1与后车架6之间的相对转向角度。
毫无疑问，本发明铰接车辆转向角度检测装置还可以具有很多种变换及改型，并不仅仅限于上述实施方式的具体结构，如所述钢带左端固定形式可以采用其他方式固定，当然左端钢带固定架的形状也可以随着相应改变；拉线位移传感器的位置也是不固定的，而且只要是能实现直线位移测量功能也可以换用其他的传感器等等。总之，本发明的保护范围应该包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (3)

1.一种铰接车辆转向角度检测装置，前车架(1)与后车架(6)通过销轴(2)铰接联接，所述销轴(2)与前车架(1)固定联接，其特征是，主要由钢带(3)、右端钢带固定架(4)、保护罩(7)、拉线位移传感器(8)、支架(9)、左端钢带固定架(10)和钢带铰接架(11)组成；所述钢带(3)的左端与左端钢带固定架(10)固定联接，所述左端钢带固定架(10)与钢带铰接架(11)铰链连接，所述钢带铰接架(11)与销轴(2)固定联接，所述钢带(3)的右端与右端钢带固定架(4)固定联接，所述右端钢带固定架(4)与拉线位移传感器(8)的拉线端头(5)固定联接，所述拉线位移传感器(8)与支架(9)固定联接，所述支架(9)与后车架(6)固定联接，所述保护罩(7)与后车架(6)固定联接，所述保护罩(7)将拉线位移传感器(8)整体罩住，所述钢带(3)的一部分环绕于销轴(2)上，所述拉线位移传感器(8)的拉线和钢带(3)位于垂直于销轴(2)轴线的平面内。
2.根据权利要求1所述的铰接车辆转向角度检测装置，其特征是：所述钢带(3)环绕于销轴(2)的包角范围为90度到270度之间。
3.根据权利要求1所述的铰接车辆转向角度检测装置，其特征是：所述钢带(3)可替换为高耐磨材料构成的带或高耐磨材料构成的绳索。
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