CN107416049A - 一种可全高度电动调节汽车列车导流罩 - Google Patents

一种可全高度电动调节汽车列车导流罩 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，包括导流罩顶面、侧面帘布、弹簧卷帘结构、锁止机构、举升装置、相对位置测量传感器和控制系统；导流罩顶面的前端通过支架和驾驶室顶部铰接，后端安装有相对位置测量传感器；侧面帘布上端通过铆钉与导流罩顶面铆接，下端与弹簧卷帘结构连接；弹簧卷帘结构固定连接于驾驶室顶部；举升装置的两端分别与导流罩顶面的后端和驾驶室后围铰接，举升装置上安装有举升位置传感器，相对位置测量传感器、举升位置传感器和举升装置与控制系统连接。利用移动通讯设备控制实现整车相对尺寸参数识别、电动调节导流罩高度，从而实现汽车列车进出仓库方便和减阻、降耗最大化。

Description

一种可全高度电动调节汽车列车导流罩
技术领域
本发明属于汽车零部件领域，具体涉及一种可全高度电动调节汽车列车导流罩。
背景技术
以牵引车拖带挂车组成的汽车列车作为高效、经济、节能、环保甩挂运输方式的主要载体，是公路货物运输的主要承担者。在国内，一般情况下牵引车驾驶室和挂车及货物的尺寸 (高度、宽度)不匹配，气动阻力较大、油耗较高，因此在牵引车驾驶室上加装导流罩。但是目前市场上设计的汽车列车的导流罩，顶面和侧面都是刚性(玻璃钢或ABS等)连接，导致导流罩调整不能全实现高度调节(与牵引车驾驶室顶面贴合)，牵引车或汽车列车进出仓库时不方便，只能将导流罩拆下来，费时费力；同时由于牵引车和挂车一般是由不同整车厂家生产的，整车尺寸(高度、宽度)匹配不好，特别是在挂车车厢或货物高度较低的情况下，导流罩顶面不能全高度调节(与牵引车驾驶室顶面贴合)，增大了汽车列车迎风面积，增加了阻力、油耗和排放。
现有技术中的自动调节导流罩，不能方便、准确识别和定位牵引车和挂车之间的相对尺寸参数，无法达到整车气动性能匹配最优、节能降耗最大化，同时控制复杂，不易实现及推广，如牵引车和挂车水平间隙距离小于200～300mm时，导流罩的顶面后延高度等于挂车高度时最优，而大于这个距离，则导流罩的顶面后延高度需要根据挂车前后距离计算得到。
发明内容
本发明的目的是提供一种可全高度电动调节汽车列车导流罩，利用移动通讯设备控制实现整车相对尺寸参数识别、电动调节导流罩高度，实现匹配仓库、货物或车厢高度，从而实现汽车列车进出仓库方便和减阻、降耗最大化。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，包括导流罩顶面1、侧面帘布3、弹簧卷帘结构4、锁止机构5、举升装置6、相对位置测量传感器8和控制系统；所述的导流罩顶面1的前端通过支架2和驾驶室顶部铰接，后端安装有相对位置测量传感器8；所述的侧面帘布3上端通过铆钉与导流罩顶面1铆接，下端与弹簧卷帘结构4连接；所述的弹簧卷帘结构4 固定连接于驾驶室顶部；所述的举升装置6的两端分别与导流罩顶面1的后端和驾驶室后围铰接，所述的举升装置6上安装有举升位置传感器7，所述的相对位置测量传感器8、举升位置传感器7与控制系统的输入端连接，锁止机构5、举升装置6与控制系统的输出端连接；所述的卷帘结构4包括圆锥卷轴12、轴承11、轴承支架10、卷筒15和扭簧13，圆锥卷轴 12通过轴承11和轴承支架10安装在卷筒15内，扭簧13套置在后端盖14内侧的圆锥卷轴 12上；所述的锁止机构5包括电磁吸支架17、电磁吸筒18和限位螺母19，电磁吸筒18套置在电磁吸支架17的支撑轴上用限位螺母19固定；所述的电磁吸支架17安装在卷筒15处的驾驶室顶部，电磁吸筒18对应卷筒15的边沿。
更优的技术方案：所述的举升装置6包括由直流电机驱动的电动举升立柱21、上支架 20和下支架22，举升立柱21的一端通过上支架20铰接在导流罩顶面的内侧，另一端通过下支架22铰接在驾驶室后围上，举升立柱21的蜗轮螺杆传动具有自锁功能，可以在任意位置锁止。
更优的技术方案：所述的卷帘结构4的卷筒15的两端安装有前端盖9和后端盖14，用于保护卷帘结构内部零部件。
更优的技术方案：所述的相对位置测量传感器8为可视激光测距仪。
更优的技术方案：所述的举升位置传感器7为位移传感器。
更优的技术方案：所述的侧面帘布3为聚氯乙烯材料。
更优的技术方案：所述的控制系统包括ECU和手机等移动通讯设备，控制系统对位置测量传感器8、举升位置传感器7的控制通过蓝牙等无线信号技术和手机等移动通讯设备实现。
本发明的有益效果如下：
1.可以实现全高度调节，其电动举升装置结构简单和可自动并准确识别汽车列车相对参数的优点；可根据仓库高度、挂车高度和货物高度，将导流罩高度调节到最优位置，实现进出仓库方便、整车节能、降耗最大化。
2.导流罩的使用过程可视化、传感器和执行结构直接使用车载电源、无线信号传输同时控制程序直接写入手机等移动客户端使得控制方便、经济。
附图说明
图1是本发明的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩结构示意图；
图2是本发明的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩的卷筒结构的示意图；
图3是本发明的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩的锁止机构的示意图；
图4是本发明的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩的举升装置的示意图；
图5是本发明的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩的举升装置初始状态示意图；
图6是货箱或货物较高时导流罩调节后的最优匹配状态示意图；
图7是货箱或货物较低时导流罩匹配状态示意图；
图8是本发明的工作过程示意图；
其中：1-导流罩顶面、2-铰接支架、3-侧面帘布、4-卷帘结构、5-锁止机构、6-举升装置、 7-举升位置传感器、8-相对位置测量传感器、9-前端盖、10-卷轴支架、11-轴承、12-圆锥卷轴、13-扭簧、14-后端盖、15-卷筒、16-固定支架、17-电磁吸支架、18-电磁吸筒、19-限位螺帽、20-上支架、21-举升立柱、22-下支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
如图1所示，本发明提供一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，包括导流罩顶面1、侧面帘布3、弹簧卷帘结构4、锁止机构5、举升装置6、相对位置测量传感器8和控制系统；所述的导流罩顶面1的前端通过支架2和驾驶室顶部铰接，后端安装有相对位置测量传感器8；所述的侧面帘布3上端通过铆钉与导流罩顶面1铆接，下端与弹簧卷帘结构4连接；所述的弹簧卷帘结构4固定连接于驾驶室顶部；所述的举升装置6的两端分别与导流罩顶面1的后端和驾驶室后围铰接，所述的举升装置6上安装有举升位置传感器7，所述的相对位置测量传感器8、举升位置传感器7与控制系统的输入端连接，举升装置6的油缸的电磁阀与控制系统的输出端连接；所述的卷帘结构4包括圆锥卷轴12、轴承11、轴承支架10、卷筒 15和扭簧13，圆锥卷轴12通过轴承11和轴承支架10安装在卷筒15内，扭簧13套置在后端盖14内侧的圆锥卷轴12上；所述的锁止机构5包括电磁吸支架17、电磁吸筒18和限位螺母19，电磁吸筒18套置在电磁吸支架17的支撑轴上用限位螺母19固定；所述的电磁吸支架17安装在卷筒15处的驾驶室顶部，电磁吸筒18对应卷筒15的边沿。所述的相对位置测量传感器8、举升位置传感器7将无线信号发送给手机等移动通讯设备，手机上的控制程序对信号进行处理并返回控制信号给锁止机构5和举升装置6。所述的卷帘结构4的卷筒15 上安装有两个常开式可移动电磁吸，后端盖14内侧的圆锥卷轴12上套置有扭簧13。所述的相对位置测量传感器8为可视激光测距仪。所述的举升位置传感器7为位移传感器。
如图2所示，所述的卷帘结构4包括圆锥卷轴12、轴承11、轴承支架10和卷筒15，圆锥卷轴12通过轴承11和轴承支架10安装在卷筒15内。所述的卷帘结构4的卷筒15的两端安装有前端盖9和后端盖14，用于保护卷帘结构内部零部件。所述的弹簧卷帘结构4 的卷筒15与固定支架16焊接，固定支架16固定连接于驾驶室顶部；卷筒15安装方向与导流罩顶面侧边方向保持平行，其上边缘选用钢铁材料。
如图4所示，所述的举升装置6包括由电机驱动的电动升降立柱18、上支架20和下支架22，举升立柱21的一端通过上支架20铰接再导流罩顶面的内侧，另一端通过下支架22铰接在驾驶室后围上。
本发明的使用过程如下：
将顶部导流罩的侧面后延的宽度设定为车厢宽度，这样可以实现侧面导流效果最佳。导流罩侧面帘布3(防腐蚀、防晒PVC复合)通过铆钉与导流罩顶面铆接，下部与弹簧卷帘结构4的圆锥卷轴12连接。弹簧卷帘结构4的卷筒15与固定支架16焊接，固定支架16通过螺栓连接于牵引车驾驶室顶部，如图1和2所示，卷筒安装方向与导流罩顶面侧边方向保持平行。导流罩进行高度调整时，导流罩顶部1绕支架2旋转运动，为了保证导流罩侧面正常卷收，卷帘结构的卷轴使用圆锥卷轴12，其通过轴承11、轴承支架10安装在卷筒内，为保护卷帘结构内部零部件，在卷筒两端安装前端盖9和后端盖14。当导流罩高度调整到预定位置时，扭簧13被扭转变形起到拉紧作用，当导流罩降低高度时，复位扭簧13将对帘布收回，起到复位作用。
卷筒15中部安装的两个常开式可移动电磁吸工作，可移动电磁吸的电磁吸筒18沿着电磁吸支架17的支撑轴轴向移动至卷筒15上边缘并吸附其上，将帘布夹紧进行锁止，以抵挡侧面产生的空气压力，保证导流罩侧面的平滑性，同时实现了全高度调节。为防止可移动电磁吸5工作时吸力较大，导致电磁吸筒18沿着电磁吸支架17支撑轴脱出，在支撑轴端部安装螺帽19进行限位。
举升装置6为直流电机驱动和蜗轮螺杆传动的电动举升立柱21，举升立柱21上端通过上支架20铰接于顶部导流罩尾部，下端通过下支架22铰接于牵引车驾驶室后围上，保证了导流罩高度可降至最低，从而实现导流罩全高度调节。如图1在举升立柱21底部安装一个位移传感器7，通过测量举升立柱21升降时的长度，提供导流罩顶部位置信号。在导流罩顶部后端中间的位置安装一个固定支架，支架内安装相对位置测量传感器8即内置摄像头的激光测距仪，用于测量牵引车和挂车之间的前后距离和相对高度。
所述的电动举升立柱21、位移传感器7、激光测距仪8等所有传感器和执行机构自带的 ECU与手机等移动设备进行通讯采用蓝牙等无线信号传输和控制连接。将根据各主机厂提供的导流罩最优化准则编译而成导流罩的高度调整程序和传感器的控制程序一起集成到手机等移动通讯设备，可选择手动或自动模式进行控制和调节。
匹配汽车列车高度之前，导流罩处于初始最低位置如图5，通过可视激光测距仪可将挂车状态的视频信号及与挂车或货物的距离信号传输至手机等移动通讯设备，首先选择操作方式，手动或自动模式，如果选择手动调整模式，可视激光测距仪可以作为标记点，通过手机显示屏和控制按钮，根据汽车列车导流罩使用手册，调整导流罩到最佳匹配高度，匹配完成后确认，显示视频信号并提示。如果选择自动模式，首先判别可视激光测距仪的距离信号，如果货物或车厢较低无法测量到距离信号，返回空信号，导流罩将处于最低状态；如果可视激光测距仪测试到挂车距离信号，则举升导流罩并使用可视激光测距仪识别挂车相对于驾驶室的高度，然后根据整车厂提供的汽车列车导流罩最优化匹配程序，如200-300mm以内，导流罩后延切线高度与挂车高度一致，否则，根据挂车前后距离计算最佳高度，确定导流罩举升高度，根据举升位置的位移传感器的信号，控制导流罩举升到最佳匹配位置如图6和7，匹配正确后显示视频信号并提示，否则长时间进行蜂鸣，并进入手动调整模式。

Claims (7)

1.一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：包括导流罩顶面(1)、侧面帘布(3)、弹簧卷帘结构(4)、锁止机构(5)、举升装置(6)、相对位置测量传感器(8)和控制系统；所述的导流罩顶面(1)的前端通过支架(2)和驾驶室顶部铰接，后端安装有相对位置测量传感器(8)；所述的侧面帘布(3)上端通过铆钉与导流罩顶面(1)铆接，下端与弹簧卷帘结构(4)连接；所述的弹簧卷帘结构(4)固定连接于驾驶室顶部；所述的举升装置(6)的两端分别与导流罩顶面(1)的后端和驾驶室后围铰接，所述的举升装置(6)上安装有举升位置传感器(7)，所述的相对位置测量传感器(8)、举升位置传感器(7)与控制系统的输入端连接，举升装置(6)与控制系统的输出端连接；所述的卷帘结构(4)包括圆锥卷轴(12)、轴承(11)、轴承支架(10)、卷筒(15)和扭簧(13)，圆锥卷轴(12)通过轴承(11)和轴承支架(10)安装在卷筒(15)内，扭簧(13)套置在后端盖(14)内侧的圆锥卷轴(12)上；所述的锁止机构(5)包括电磁吸支架(17)、电磁吸筒(18)和限位螺母(19)，电磁吸筒(18)套置在电磁吸支架(17)的支撑轴上用限位螺母(19)固定；所述的电磁吸支架(17)安装在卷筒(15)处的驾驶室顶部，电磁吸筒(18)对应卷筒(15)的边沿。
2.如权利要求1所述的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：所述的举升装置(6)包括由直流电机驱动的电动举升立柱(21)、上支架(20)和下支架(22)，举升立柱(21)的一端通过上支架(20)铰接在导流罩顶面的内侧，另一端通过下支架(22)铰接在驾驶室后围上，举升立柱(21)的蜗轮螺杆传动具有自锁功能，可以在任意位置锁止。
3.如权利要求1所述的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：所述的卷帘结构(4)的卷筒(15)的两端安装有前端盖(9)和后端盖(14)，用于保护卷帘结构内部零部件。
4.如权利要求1所述的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：所述的相对位置测量传感器(8)为可视激光测距仪。
5.如权利要求1所述的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：所述的举升位置传感器(7)为位移传感器。
6.如权利要求1所述的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：所述的侧面帘布(3)为聚氯乙烯材料。
7.如权利要求1所述的一种可全高度电动调节的汽车列车导流罩，其特征在于：所述的控制系统包括ECU和手机等移动通讯设备，控制系统对位置测量传感器(8)、举升位置传感器(7)的控制通过蓝牙等无线信号技术和手机等移动通讯设备实现。
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