CN103754255B - 一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置 - Google Patents

一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置 Download PDF

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张江华
吴明峰
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Abstract

本发明涉及车辆自动控制结构，尤其是一种用于消防车的同轴气缸离合式车辆转向控制装置，包括固定在车辆斜支架上的底板和支架以及车辆的转向杆和离合器，所述转向杆上套设有大锥齿轮，所述离合器安装在大锥齿轮的下端，大锥齿轮与离合器之间设置有防啮块，并用螺钉联结在转向杆上，离合器的下端处设有同轴气缸，同轴气缸的内部具有固定活塞，固定活塞的内孔与转向杆配合，并用螺钉联结在转向杆上，所述同轴气缸的圆周端面上固定有拉块。本发明装置的优点是：1、同轴气缸使整个装置体积更小，有利于安装和调试；2、同轴气缸产生的拉力集中于中心，使离合更可靠；3、在人工操纵时，装置对转向杆产生的摩擦力大幅减小。

Description

一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置
技术领域
本发明涉及车辆自动控制结构，尤其是一种用于消防车的同轴气缸离合式车辆转向控制装置。
背景技术
目前，一些公开的车辆自动转向结构，其自动控制和人工操纵转换结构复杂，而且脱离不彻底，致使在平时人工操纵时摩擦力增加，存在一定安全隐患，这样的自动转向结构应该避免用在消防车上；有些结构是采用了气缸使齿轮脱开啮合，但外置气缸使体积增大，影响安装和调试，这样的结构也不适合在消防车上使用。消防车上的自动转向结构应该达到自动控制和人工操控转换互不影响，且安装体积要小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置，该装置在转向杆轴上同轴安装齿轮、离合器及气缸，提高了脱离可靠性，并大幅缩小安装体积，通过电机及气缸运动联动控制消防车转向，并达到自动控制和人工操控的转换。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置，包括固定在车辆斜支架上的底板和支架以及车辆的转向杆和离合器，
所述支架的一侧安装有步进减速器，所述步进减速器的输出端上设有小锥齿轮；
所述转向杆上具有轴销，所述离合器上具有环槽，所述环槽和销轴配合；
所述转向杆上套设有大锥齿轮，所述离合器安装在大锥齿轮的下端，大锥齿轮与离合器之间设置有防啮块，并用螺钉联结在转向杆上，离合器的下端处设有同轴气缸，同轴气缸的内部具有固定活塞，固定活塞的内孔与转向杆配合，并用螺钉联结在转向杆上，所述同轴气缸的圆周端面上固定有拉块，拉块上具有台阶销，台阶销嵌入离合器的环槽中；
所述小锥齿轮和大锥齿轮相互啮合。
进一步地，在上述方案中，所述大锥齿轮上设置有限位块。同轴气缸达到最上限位置时，为承受离合器啮合时的轴向推力，设置限位块可以限制轴向推力导致大锥齿轮的移动。
更进一步地，在上述方案中，所述限位块通过螺钉紧固在转向杆上。
进一步地，在上述方案中，所述同轴气缸的密封采用O形密封圈。
进一步地，在上述方案中，所述同轴气缸采用单电控电磁阀。同轴气缸采用单电控电磁阀，能做到在救灾现场汽车断电时，同轴气缸带动离合机构自动复位而不影响人工操作。
本发明的装置用于在消防车驾驶座下狭小空间内安装，并使安装体积最小。装置总体结构是在转向杆上固定一大锥齿轮，当需要自动转向时，由电机通过减速器带动小锥齿轮慢速转动，从而带动转向杆上的大锥齿轮空转，同时通过其下端齿带动离合器转动，进而带动转向杆转动。当平时人工操纵时，装在转向杆上的同轴气缸向下带动离合器脱离。
本发明的有益效果是：本发明装置的优点是：1、同轴气缸使整个装置体积更小，有利于安装和调试；2、同轴气缸产生的拉力集中于中心，使离合更可靠；3、在人工操纵时，装置对转向杆产生的摩擦力大幅减小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.底板，2.步进减速器，3.支架，4.小锥齿轮，5.限位块，6.大锥齿轮，7.离合器，8.轴销，9.同轴气缸，10.固定活塞，11.拉块，12.台阶销，13.防啮块，14.转向杆，15.进气口A，16.进气口B，17.O形密封圈。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置，其整体结构如图1所示。在车辆的斜支架上固定有底板1和支架3，支架3上安装了步进减速器2。在图示为自动控制状态，步进减速器2带动小锥齿轮4慢速转动，从而带动转向杆14上的大锥齿轮6空转，同时通过其下端齿带动离合器7转动。离合器7上的环槽和紧固在转向杆14上的轴销8配合，进而实现转向杆14转向动作。
在离合器7的下端处，安装了同轴气缸9，其内部是固定活塞10，其内孔和转向杆14配合，并用螺钉支紧在转向杆14上。在同轴气缸9的圆周端面上均布固定了四件拉块11，拉块上的台阶销12（套有滚轮）嵌入离合器7的环槽中。同轴气缸9的密封采用O形密封圈17。
图示位置是在进气口A15通气时，同轴气缸9上升带动台阶销12，使离合器7上端齿和大锥齿轮6下端齿接触并啮合，使大锥齿轮6的运动传至转向杆14，这时的同轴气缸9在图示最上限位置。为承受离合器7啮合时的轴向推力，大锥齿轮6上部还设置有限位块5，它用螺钉紧固在转向杆14上。
在平时人工操纵模式时，压缩空气通过电磁阀换向，在进气口B16通气，装在转向杆14上的同轴气缸9向下带动离合器7脱离。这时由于转向杆14和大锥齿轮6是空套，转向杆14的回转不会带动大锥齿轮6转动。防啮块13的作用是防止离合器7脱离后大锥齿轮6下滑而使离合器7上端齿和大锥齿轮6下端齿再接触，防啮块13用螺钉紧固在转向杆14上。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种同轴气缸离合式车辆转向控制装置，包括固定在车辆斜支架上的底板(1)和支架(3)以及车辆的转向杆(14)和离合器(7)，其特征在于：
所述支架(3)的一侧安装有步进减速器(2)，所述步进减速器(2)的输出端上设有小锥齿轮(4)；
所述转向杆(14)上具有轴销(8)，所述离合器(7)上具有环槽，所述环槽和轴销(8)配合；
所述转向杆(14)上套设有大锥齿轮(6)，所述离合器(7)安装在大锥齿轮(6)的下端，大锥齿轮(6)与离合器(7)之间设置有防啮块(13)，并用螺钉联结在转向杆(14)上，离合器(7)的下端处设有同轴气缸(9)，同轴气缸(9)的内部具有固定活塞(10)，固定活塞(10)的内孔与转向杆(14)配合，并用螺钉联结在转向杆(14)上，所述同轴气缸(9)的圆周端面上固定有拉块(11)，拉块(11)上具有台阶销(12)，台阶销(12)嵌入离合器(7)的环槽中；
所述小锥齿轮(4)和大锥齿轮(6)相互啮合。
2.根据权利要求1所述的同轴气缸离合式车辆转向控制装置，其特征在于：所述大锥齿轮(6)上设置有限位块(5)。
3.根据权利要求2所述的同轴气缸离合式车辆转向控制装置，其特征在于：所述限位块(5)通过螺钉紧固在转向杆(14)上。
4.根据权利要求1所述的同轴气缸离合式车辆转向控制装置，其特征在于：所述同轴气缸(9)的密封采用O形密封圈(17)。
5.根据权利要求1所述的同轴气缸离合式车辆转向控制装置，其特征在于：所述同轴气缸(9)采用单电控电磁阀。
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