CN106379407A - 一种快速调平的全地形底盘及调平方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速调平的全地形底盘及调平方法，包括转向桥、转向桥摆动系统、车架、左驱动轮、左驱动轮摆动系统、右驱动轮和右驱动轮摆动系统；转向桥桥体中部上方设有耳板，通过转向桥摆动销轴将耳板铰接在车架前部，转向桥在遇到斜度时能够绕着摆动销轴转动；左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统对称安装在车架后部左、右两侧，左右驱动轮摆动安装架的末端分别安装左右驱动马达，左右驱动马达输出端分别连接左驱动轮和右驱动轮；转向桥摆动系统、左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统组成一种两点调平机构。本发明只需通过控制左右两条驱动轮摆动液压缸来实现车架的调平，不会产生虚腿现象，具有结构简单、控制算法简单和调整迅速的优点。

Description

一种快速调平的全地形底盘及调平方法

技术领域

本发明涉及一种快速调平的全地形底盘及调平方法，属于车辆制造技术领域。

背景技术

目前车辆底盘的调平方法大多是在作业前采用人工手动的方法进行调节，具体方法为手动操作与各条支腿对应的各个液压油缸的抬升，在抬升的过程中根据车辆底盘上安装的水平仪显示的倾斜角度，不断地调节相应的液压油缸来完成车身的调平。该方法麻烦费时，且调平精度也较低。也有部分工程车辆采用自动操作的方法，即在操作过程中，通过水平传感器来监测车身的倾角，通过逻辑运算和数据处理对相应的液压油缸进行自动调节。

但无论在人工操作还是自动操作的方法中，按照现有的调平方法，都容易出现虚腿现象。由于三个点可以确定一个平面，当车辆的支腿超过三个时，在操作的过程中会出现某个或者某几个支腿不着地、或者虽然着地却不受力的情况，即虚腿现象。虚腿现象严重时会导致车辆倾斜甚至侧翻的后果。现有技术中解决虚腿现象的方案，是在支腿上增加测力传感器来测量支腿的反作用力，根据水平传感器和测力传感器的信号，进行复杂的逻辑运算来解决。这种方法成本较高，其计算方法也较为复杂繁琐。

发明内容

为了解决现有技术中车辆底盘调平的精度低且容易出现虚腿现象的技术问题，本发明提供了一种快速调平的全地形底盘及调平方法，该底盘在调平过程中不会出现虚腿现象，且快速精确。

一种快速调平的全地形底盘，包括转向桥、转向桥摆动系统、车架、左驱动轮、左驱动轮摆动系统、右驱动轮和右驱动轮摆动系统。

转向桥可以根据现有技术实现，主要包括转向桥桥体、右转向轮、右转向节、右转向节主销、右梯形臂、转向横拉杆销轴Ⅰ、转向液压缸销轴Ⅰ、转向液压缸、转向液压缸销轴Ⅱ、转向横拉杆、转向横拉杆销轴Ⅱ、左梯形臂、左转向节主销、左转向节和左转向轮，通过控制转向液压缸可以调整右转向轮与左转向轮的转向角实现整个底盘的转向。

所述的转向桥摆动系统主要部件为转向桥摆动销轴。转向桥桥体中部上方设有耳板，通过转向桥摆动销轴将耳板铰接在车架前部，转向桥在遇到斜度时能够绕着摆动销轴转动。

所述的左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统对称安装在车架后部左、右两侧，左右驱动轮摆动安装架的末端分别安装左右驱动马达，左右驱动马达输出端分别连接左驱动轮和右驱动轮；

所述的左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统分别包括驱动轮摆动销轴、摆动液压缸销轴Ⅰ、驱动轮摆动安装架、驱动轮摆动液压缸和摆动液压缸销轴Ⅱ。驱动轮摆动安装架的前端通过驱动轮摆动销轴铰接在车架的后部；驱动轮摆动液压缸一端通过摆动液压缸销轴Ⅱ铰接在车架的后部，另一端通过摆动液压缸销轴Ⅰ铰接在驱动轮摆动安装架的末端。通过调整左右两条驱动轮摆动液压缸可以分别调整左右两驱动轮的高度。

所述的左驱动轮和右驱动轮连接有驱动马达；驱动马达安装在驱动轮摆动安装架的末端，驱动马达的输出端连接驱动轮轮轴，驱动马达带动驱动轮转动为整机提供驱动力。

所述的转向桥摆动系统、左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统组成一种两点调平机构。当底盘在复杂环境下工作时，采用现有的车体姿态电子检测与控制系统测量车体的倾斜状态，然后通过电液控制系统分别控制左右两条驱动轮摆动液压缸的伸缩，进而分别控制左驱动轮和右驱动轮的高度，实现车架的调平。

本发明还提供了一种快速调平的全地形底盘的调平方法，其步骤如下：

当车架处于纵向不平时，车体姿态电子检测与控制系统首先检测到车架的倾斜状态，然后通过电液控制系统自动调整左、右两条驱动轮摆动液压缸将左驱动轮和右驱动轮抬高或降低相同的高度，实现车架在纵向的调平；当车架在横向不平时，车体姿态电子检测与控制系统通过控制左、右两条驱动轮摆动液压缸使左驱动轮与右驱动轮产生高度差，使整个车架在横向绕着转向桥摆动销轴转动，实现横向调平；当车架在横向和纵向均处于不平状态时，分别解算车架纵向调平和横向调平时左右两条驱动轮摆动液压缸的调整量，再合成得出每条驱动轮摆动液压缸的实际调整量，然后通过控制左右驱动轮摆动液压缸的伸缩，实现车架在横向和纵向的调平。

本发明的优点：

与现有底盘调平机构与调平技术相比，本发明提供的快速调平的全地形底盘及调平方法由于只通过控制左右两条驱动轮摆动液压缸来实现车架的调平，不会产生虚腿现象，具有结构简单、控制算法简单和调整迅速的优点。

附图说明

图1是一种快速调整的全地形底盘结构图；

图2是转向桥结构图；

图3是右驱动轮摆动系统结构图；

图中：1.转向桥桥体，2.转向桥摆动销轴，3.车架，4.左驱动轮，5.左驱动马达，6.左驱动轮摆动液压缸，7.摆动液压缸销轴Ⅰ，8.左驱动轮摆动安装架，9.驱动轮摆动销轴，10.摆动液压缸销轴Ⅱ，11.右驱动轮摆动安装架，12.右驱动轮摆动液压缸，13.右驱动轮，14.右转向轮，15.右转向节，16.右转向节主销，17.右梯形臂，18.转向横拉杆销轴Ⅰ，19.转向液压缸销轴Ⅰ，20.转向液压缸，21.转向液压缸销轴Ⅱ，22.转向横拉杆,23.转向横拉杆销轴Ⅱ，24.左梯形臂，25.左转向节主销，26.左转向节，27.左转向轮，28.右驱动马达。

具体的实施方式

本发明所述的车架倾斜状态电子检测系统和液压缸电液控制系统均可依据现有技术实现。

转向桥可根据现有技术实现，主要由转向桥桥体（1）、右转向轮（14）、右转向节（15）、右转向节主销（16）、右梯形臂（17）、转向横拉杆销轴Ⅰ（18）、转向液压缸销轴Ⅰ（19）、转向液压缸（20）、转向液压缸销轴Ⅱ（21）、转向横拉杆（22）、转向横拉杆销轴Ⅱ（23）、左梯形臂（24）、左转向节主销（25）、左转向节（26）和左转向轮（27）连接组成，通过控制转向液压缸（20）可以调整右转向轮（14）与左转向轮（27）的转向角实现整个底盘的转向。

转向桥桥体（1）中部上方有耳板，通过转向桥摆动销轴（2）将耳板铰接在车架（3）前部，使得转向桥在遇到斜度时能够绕着摆动销轴（2）转动。

左驱动马达（5）安装在左驱动轮摆动安装架（8）的末端，左驱动马达（5）的输出端连接左驱动轮（4）；右驱动马达（29）安装在右驱动轮摆动安装架（11）的末端，右驱动马达（28）的输出端连接右驱动轮（13）。驱动马达带动驱动轮转动为整机提供驱动力。

左驱动轮摆动安装架（8）和右驱动轮摆动安装架（11）的前端通过驱动轮摆动销轴（9）对称铰接在车架（3）的后部两侧；左驱动轮摆动液压缸（6）和右驱动轮摆动液压缸（12）一端通过摆动液压缸销轴Ⅱ（10）分别铰接在车架（3）的后部两侧，另一端通过摆动液压缸销轴Ⅰ（7）分别铰接在左驱动轮摆动安装架（8）与右驱动轮摆动安装架（11）的末端。通过分别调整左驱动轮摆动液压缸（6）与右驱动轮摆动液压缸（12）可以调整左驱动轮（4）与右驱动轮（13）的高度。

当底盘在复杂环境下工作时，车架的倾斜状态可以采用现有的车体姿态电子检测与控制系统进行测量与控制。当车架（3）在纵向不平时，车体姿态电子检测与控制系统首先检测到车架的倾斜状态，然后通过电液控制系统自动调整左驱动轮摆动液压缸（6）与右驱动轮摆动液压缸（12）将左驱动轮（4）和右驱动轮（13）抬高或降低相同的高度，实现车架（3）在纵向的调平。当车架（3）在横向不平时，通过控制左驱动轮摆动液压缸（6）与右驱动轮摆动液压缸（12）使左驱动轮（4）与右驱动轮（13）产生高度差，使整个车架（3）在横向绕着转向桥摆动销轴（2）转动，实现横向调平。当车架（3）在横向和纵向均处于不平状态时，分别解算车架（3）纵向调平和横向调平时左驱动轮摆动液压缸（6）与右驱动轮摆动液压缸（12）的调整量，再合成得出驱动轮摆动液压缸的实际调整量，然后通过控制左驱动轮摆动液压缸（6）与右驱动轮摆动液压缸（12）的伸缩，实现车架（3）在横向和纵向的调平。

本发明提供的快速调平的全地形底盘及调平方法由于只通过控制左右两条驱动轮摆动液压缸来实现车架的调平，不会产生虚腿现象，具有结构简单、控制算法简单和调整迅速的优点。

Claims (2)

1.一种快速调平的全地形底盘，其特征在于包括转向桥、转向桥摆动系统、车架、左驱动轮、左驱动轮摆动系统、右驱动轮和右驱动轮摆动系统；

所述的转向桥摆动系统主要部件为转向桥摆动销轴；转向桥桥体中部上方设有耳板，通过转向桥摆动销轴将耳板铰接在车架前部，转向桥在遇到斜度时能够绕着摆动销轴转动；

所述的左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统连接对称安装在车架后部左、右两侧，左右驱动轮摆动安装架的末端分别安装左右驱动马达，左右驱动马达输出端分别连接左驱动轮和右驱动轮；

所述的左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统分别具有驱动轮摆动销轴、摆动液压缸销轴Ⅰ、驱动轮摆动安装架、驱动轮摆动液压缸和摆动液压缸销轴Ⅱ；驱动轮摆动安装架的前端通过驱动轮摆动销轴铰接在车架的后部；驱动轮摆动液压缸一端通过摆动液压缸销轴Ⅱ铰接在车架的后部，另一端通过摆动液压缸销轴Ⅰ铰接在驱动轮摆动安装架的末端；通过调整左、右两个驱动轮摆动液压缸调整左驱动轮和右驱动轮的高度；

左驱动马达安装在左驱动轮摆动安装架的末端，左驱动马达的输出端连接左驱动轮；右驱动马达安装在右驱动轮摆动安装架的末端，右驱动马达的输出端连接右驱动轮；驱动马达带动驱动轮转动为整机提供驱动力；

所述的转向桥摆动系统、左驱动轮摆动系统和右驱动轮摆动系统组成一种两点调平机构；当底盘在复杂环境下工作时，采用现有的车体姿态电子检测与控制系统测量车体的倾斜状态，然后通过电液控制系统分别控制左右两条驱动轮摆动液压缸的伸缩，进而控制左驱动轮和右驱动轮的高度，实现车架的调平。

2.如权利要求1所述的一种快速调平的全地形底盘的调平方法，其特征在于：

当车架处于纵向不平时，车体姿态电子检测与控制系统首先检测到车架的倾斜状态，然后通过电液控制系统自动调整左、右两条驱动轮摆动液压缸将左驱动轮和右驱动轮抬高或降低相同的高度，实现车架在纵向的调平；当车架在横向不平时，车体姿态电子检测与控制系统通过控制左、右两条驱动轮摆动液压缸使左驱动轮与右驱动轮产生高度差，使整个车架在横向绕着转向桥摆动销轴转动，实现横向调平；当车架在横向和纵向均处于不平状态时，分别解算车架纵向调平和横向调平时左右两条驱动轮摆动液压缸的调整量，再合成得出每条驱动轮摆动液压缸的实际调整量，然后通过控制左右驱动轮摆动液压缸的伸缩，实现车架在横向和纵向的调平。