CN108791025B - 一种轴距轮径自适应的轿车清障装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种轴距轮径自适应的轿车清障装置及其控制方法，属于道路交通运输技术领域，该装置主要包括轮胎夹紧机构、垂直起吊机构、举升架横移机构、轴距调整机构以及底座支撑机构，所述轮胎夹紧机构中的特殊棘齿机构可针对不同轮胎直径、不同夹紧位置进行自适应轮胎夹紧；所述轴距调整机构可针对各种轴距的汽车通过控制轴距调整电机动作来调节前后举升架距离，进而实现对不同轴距汽车的拖拽；各装置动作均通过控制驾驶室面板控制相应电机以及借助滑轮滑轨组件完成。本发明针对侧向违章事故停放轿车进行清理，可根据轮径以及夹紧位置进行自适应夹紧调整，可通过控制电机进行变轴距调节适应不同被拖汽车轴距，整个装置结构简单，操作方便，可靠性高。

Description

一种轴距轮径自适应的轿车清障装置及其控制方法

技术领域

本发明属于道路交通运输技术领域，特别是涉及到一种轿车轴距以及其轮胎夹紧位置自适应的侧向起吊装置及其控制方法。

背景技术

由于中国国内汽车保有量的迅猛增长，交通事故的频发、车辆违法违规停放等众多问题，影响了道路的正常使用，拥堵现象较为严重。因此，道路清障车的使用越来越频繁，所需数量也越来越多，功能要求也越来越复杂。目前，国内市场中清障车形式主要分为拖吊型清障车和平板式清障车两类。拖吊型清障车起吊过程简单，装置可操作性高，但该装置只能进行前后拖吊工作，没有前后吊钩或是因事故损毁的车辆无法托运清理，且对部分自动挡汽车或处于驻车制动的汽车，长距离拖拽可能造成汽车的损坏，存在安全隐患。平板式清障车既可以平板拖车，也可以车尾拖吊，可以实现一拖二，其平板部分可实现故障车辆的无损运送，托架部分也可实现故障车的拖运，但其也只能进行前后托运，且托运过程无法避免车轮转动，对于侧向停放的车辆托运无能为力。因此，现在亟需一种新型的清障车解决方案来解决对于侧向停放车辆的托运问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种轴距轮径自适应的轿车清障装置及其控制方法，其整个装置结构简单易操作，无过多易损器件，装有该装置的拖车只需停在被拖车辆侧向即可实现对车辆的托运，无需人工安装各种吊装器件，整个装置自动化程度高，托运过程简便快捷。

一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：包括轮胎夹紧机构、垂直起吊机构、举升架横移机构、轴距调整机构以及底座支撑机构；

所述轮胎夹紧机构包括两个轮胎夹紧杆、两个夹紧杆动作电机、两个夹紧杆运动滑道、两个托举杆以及电动推杆，所述轮胎夹紧杆设置在夹紧杆运动滑道上，所述夹紧杆动作电机与轮胎夹紧杆连接，所述托举杆设置在夹紧杆运动滑道的上部，所述电动推杆的两端与两个托举杆内侧的固定支座连接；

所述垂直起吊机构包括矩形吊架、钢丝绳、垂向举升滑道、滑轮Ⅰ、滑轮Ⅱ、滑轮Ⅲ以及起吊电机，所述矩形吊架上部设置有吊环，矩形吊架的矩形四个角位置均设置有滑轮Ⅳ，矩形吊架下端设有滑块和滑道，所述滑块外侧设有托柱，所述滑块外表面设有棘齿，所述棘齿一端固定于滑块上，一端下端面连接电磁铁，所述矩形吊架通过托柱与托举杆连接；所述垂向举升滑道设置为两个，且与矩形吊架通过滑轮Ⅳ连接，每个垂向举升滑道的下部外侧设置有加强板，其中一个加强板外部设置有起吊电机；所述钢丝绳一端连接吊环，顺次绕过滑轮Ⅰ、滑轮Ⅱ以及滑轮Ⅲ，另一端与起吊电机连接；

所述举升架横移机构包括举升架横移电机和两条横向横移滑道，所述举升架横移电机通过螺栓设置在另一个加强板的外部，举升架横移电机末端有驱动齿轮，所述横移滑道外侧有直齿槽，直齿槽与举升架横移电机驱动齿轮啮合；横移滑道与垂向举升滑道通过滑轮连接；

所述轴距调整机构包括轴距调整电机、轴距调整支架、两条纵向滑道，所述轴距调整支架上固定设置有横移滑道，轴距调整支架的两侧设置均有两个滑轮，且通过滑轮与纵向滑道连接，所述纵向滑道外侧设置有直齿槽，所述轴距调整电机通过螺栓固定设置在横移滑道外侧，轴距调整电机末端设置有驱动齿轮，轴距调整电机的驱动齿轮与直齿槽啮合；

所述底座支撑机构包括支撑液压缸和支撑底板，所述支撑液压缸固定在支撑底板外侧，所述支撑底板与牵引车车架相连。

所述轮胎夹紧机构、垂直起吊机构以及举升架横移机构设置为两组，分别设置在支撑底板的两端；其中一组举升架横移机构与轴距调整机构连接，另一组举升架横移机构与矩形方钢连接。

滑道外缘设有棘齿槽，滑道上下棘齿槽方向相反；棘齿槽与滑块外侧设置的棘齿相啮合。

所述起吊电机、轴距调整电机、横移电机、夹紧杆动作电机均通过控制总线与驾驶室控制面板相连。

所述两个垂向举升滑道上设置有加强挡板。

所述滑轮Ⅰ、滑轮Ⅱ以及滑轮Ⅲ通过支撑轴连接。

所述轴距调整支架包括轴距调整连接板和轴距调整组件。

一种轴距轮径自适应的轿车清障装置控制方法，其特征是：包括以下步骤，

步骤一、轴距调整控制

将牵引车停在被拖车辆侧面，驾驶人以控制面板调整轴距调整电机动作，轴距调整电机转动，带动轴距调整支架滑轮在纵向滑道内前后滑动，进而带动与轴距调整支架相连的举升架横移机构移动，调整前后举升架横移机构距离，满足轮胎夹紧杆符合被拖车辆轴距；

步骤二、轮径自适应控制

启动起吊电机，矩形吊架沿垂向举升滑道下移，轮胎夹紧杆被放至紧贴地面处；夹紧杆动作电机启动，将轮胎夹紧杆通过夹紧杆运动滑道从支撑底板下部推出，轮胎夹紧杆顺汽车前后轴线方向穿过汽车轮胎，轮胎夹紧杆位于车轮前后侧面不完全对称位置，电动推杆向内收缩，矩形吊架内部滑块沿滑道向内移动，当一侧轮胎夹紧杆接触到车轮后，该侧轮胎夹紧杆停止运动，同时该侧矩形吊架内滑块的棘齿卡在棘齿槽内，另一侧轮胎夹紧杆随着电动推杆向内收缩继续运动至该侧轮胎夹紧杆接触车轮，同时该侧矩形吊架内滑块的棘齿卡在棘齿槽内，电动推杆停止向内收缩，完成车轮夹紧；

步骤三、起吊拖车

支撑液压缸向下运动将车辆托举侧抬起，起吊电机启动，钢丝绳拖拽矩形吊架通过滑轮沿垂向举升滑道上移，被拖车辆被抬起，当车辆抬至与起吊装置高度相同时，起吊电机停止，举升架横移电机开始动作，并沿横向横移轨道外侧直齿槽向支撑底板另一侧运动，被拖车辆被移动至支撑底板正上方，完成拖车动作。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种轴距轮径自适应的轿车清障装置及其控制方法，其整个装置结构简单易操作，无过多易损器件，装有该装置的拖车只需停在被拖车辆侧向即可实现对车辆的托运，无需人工安装各种吊装器件，整个装置自动化程度高，托运过程简便快捷。

本发明带来的进一步有益效果在于：

1、本发明可根据不同种类轿车的前后轴距，通过控制轴距调整电机调节前后举升架的距离来适应，整个过程只需通过驾驶室控制面板来实现，不需要任何额外的人工操作。

2、本发明利用特殊棘齿机构可实现不同轮径、不同夹紧杆位置的车轮夹紧，当伸出的夹紧杆并非均匀的位于车轮两侧时，在电动推杆推动下，特殊的棘齿机构仍能保证车轮可靠夹紧。

3、本发明除去支撑液压缸为液压系统外，其余均采用电动机控制，省去了大量的易损液压器件，故障率大大降低。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1为本发明一种轴距轮径自适应的轿车清障装置正视结构示意图。

图2为本发明一种轴距轮径自适应的轿车清障装置后视结构示意图。

图3为本发明一种轴距轮径自适应的轿车清障装置矩形吊架结构示意图。

图4为本发明一种轴距轮径自适应的轿车清障装置轴距调整支架结构示意图。

图中1-滑轮Ⅰ、2-钢丝绳、3-滑轮Ⅱ、4-滑轮Ⅲ、5-垂向举升滑道、6-加强挡板、7-举升架横移电机、8-支撑液压缸、9-托举杆、10-夹紧杆运动滑道、11-电动推杆、12-夹紧杆动作电机、13-轮胎夹紧杆、14-矩形方钢、15-起吊电机、16-矩形吊架、17-加强板、18-横向横移滑道、19-支撑底板、20-纵向滑道、21-轴距调整支架、22-支撑轴、23-吊环、24-滑轮Ⅳ、25-托柱、26-滑块、27-棘齿、28-电磁铁、29-轴距调整连接板、30-轴距调整组件、31-轴距调整电机、32-滑道。

具体实施方式

一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，如图1～图4所示，包括轮胎夹紧机构、垂直起吊机构、举升架横移机构、轴距调整机构、以及底座支撑机构，所述轮胎夹紧机构包括轮胎夹紧杆13、夹紧杆动作电机12、夹紧杆运动滑道10、托举杆9以及电动推杆11；所述托举杆9上端设有托举立柱，立柱侧面设有加强筋；所述托举立柱与矩形吊架16的托柱25连接；所述电动推杆11两端与托举杆9的内侧的固定支座连接；

所述垂直起吊机构包括矩形吊架16、钢丝绳2、垂向举升滑道5、由滑轮Ⅰ1、滑轮Ⅱ3、滑轮Ⅲ4组成滑轮组以及起吊电机15；滑轮Ⅰ1、滑轮Ⅱ3、滑轮Ⅲ4通过支撑轴22连接；所述矩形吊架16两侧各有两个滑轮Ⅳ24，滑轮Ⅳ24可沿垂向举升滑道5内垂向移动；所述矩形吊架16上端有吊环23，钢丝绳2一端连接吊环23，顺次绕过滑轮组的滑轮Ⅰ1、滑轮Ⅱ3、滑轮Ⅲ4，另一端与起吊电机15的钢丝绳滚筒连接；所述矩形吊架16下端设有滑块26和滑道32，滑道32外缘设有棘齿槽，滑道32上下棘齿槽方向相反；所述滑块26外侧设有托柱25，托柱25连接托举杆9；所述滑块26外表面设有棘齿27，棘齿27与棘齿槽相啮合；所述棘齿27一端固定于滑块26上，另一端下端面连接电磁铁28，电磁铁28的通断电来控制棘齿27与棘齿槽啮合；所述垂向举升滑道5下端两侧均设有加强板17，起吊电机15通过螺栓紧固在一侧加强板17上，举升架横移电机7通过螺栓固定在另一侧加强板17上；所述垂向举升滑道5上设置有加强挡板6，垂向举升滑道5外底角两端各有两个滑轮，滑轮可在横向滑道18内移动；

所述举升架横移机构包括横移电机7、两条横向横移滑道18；所述横移滑道18底部与轴距调整支架21固定在一起，可随轴距调整支架21移动；

所述轴距调整机构包括轴距调整电机31、轴距调整支架21、两条纵向滑道20；所述轴距调整支架21包括轴距调整连接板29和轴距调整组件30，轴距调整支架21两侧各有两个滑轮，滑轮可在纵向滑道20内滑动；所述轴距调整电机31以螺栓固定在横向横移滑道18外侧，两条纵向滑道20底部与支撑底板19固定连接，整个机构通过支撑底板19来支撑；

所述底座支撑机构包括支撑液压缸8和支撑底板19；所述支撑底板19与牵引车车架相连，所述支撑液压缸8固定在支撑底板19外侧；

所述轮胎夹紧机构、垂直起吊机构以及举升架横移机构设置为两组，分别设置在支撑底板19的两端；其中一组举升架横移机构与轴距调整机构连接，另一组举升架横移机构与矩形方钢14连接，保证两组起吊装置水平高度相同；各电机末端均有驱动齿轮与杆外端直齿槽啮合，各电机动作均通过驾驶室控制面板来控制。

一种轴距轮径自适应的轿车清障装置控制方法，当牵引车停在被拖车辆侧面，驾驶人以控制面板调整轴距调整电机31动作，轴距调整电机31转动，带动轴距调整支架21滑轮在纵向滑道20内前后滑动，进而带动与轴距调整支架21相连的起吊装置移动，调整前后举升架横移机构距离，满足轮胎夹紧杆13符合被拖车辆轴距；

启动起吊电机15，矩形吊架16沿垂向举升滑道5下移，车轮夹紧杆被放至紧贴地面处，起吊电机15停止，夹紧杆动作电机12启动将轮胎夹紧杆13通过夹紧杆运动滑道10从支撑底板19下部完全推出，轮胎夹紧杆13顺汽车前后轴线方向穿过轿车轮胎，此时轮胎夹紧杆13位于车轮前后侧面但并不完全对称，夹紧杆动作电机12停止，电动推杆11向内收缩，矩形吊架16内滑块26沿滑道向内移动，当一侧夹紧杆接触到车轮后，该侧夹紧杆停止运动，同时该侧夹紧杆对应的矩形吊架16内滑块棘齿卡在棘齿槽内，另一侧轮胎夹紧杆13随着电动推杆11向内收缩继续运动至该侧夹紧杆接触车轮，同时该侧夹紧杆对应的矩形吊架16内滑块棘齿卡在棘齿槽内，电动推杆11停止向内收缩，完成车轮夹紧；

当整个车轮夹紧动作完成后，支撑液压缸8启动将车辆托举侧抬起，起吊电机15启动，钢丝绳2拖拽矩形吊架16通过滑轮沿垂向举升滑道5上移，被拖车辆被抬起，当车辆抬至与起吊装置高度相同时，起吊电机15停止，横移电机7开始动作，并沿横向横移轨道18外侧直齿槽向支撑底板19另一侧运动，被拖车辆被移动至支撑底板19正上方，完成拖车动作。整个装置除去轴距调整机构单独动作外，起吊过程的前后起吊装置中的动作电机均同时动作，保证整个装置动作一致性。

上述实施例只为说明本发明的技术方案及思路,其目的在于使专业人士能够快速了解本发明的内容并据以实施,但并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：包括轮胎夹紧机构、垂直起吊机构、举升架横移机构、轴距调整机构以及底座支撑机构；

所述轮胎夹紧机构包括两个轮胎夹紧杆(13)、两个夹紧杆动作电机(12)、两个夹紧杆运动滑道(10)、两个托举杆(9)以及电动推杆(11)，所述轮胎夹紧杆(13)设置在夹紧杆运动滑道(10)上，所述夹紧杆动作电机(12)与轮胎夹紧杆(13)连接，所述托举杆(9)设置在夹紧杆运动滑道(10)的上部，所述电动推杆(11)的两端与两个托举杆(9)内侧的固定支座连接；

所述垂直起吊机构包括矩形吊架(16)、钢丝绳(2)、垂向举升滑道(5)、滑轮Ⅰ(1)、滑轮Ⅱ(3)、滑轮Ⅲ(4)以及起吊电机(15)，所述矩形吊架(16)上部设置有吊环(23)，矩形吊架(16)的矩形四个角位置均设置有滑轮Ⅳ(24)，矩形吊架(16)下端设有滑块(26)和滑道(32)，所述滑块(26)外侧设有托柱(25)，所述滑块(26)外表面设有棘齿(27)，所述棘齿(27)一端固定于滑块(26)上，一端下端面连接电磁铁(28)，所述矩形吊架(16)通过托柱(25)与托举杆(9)连接；所述垂向举升滑道(5)设置为两个，且与矩形吊架(16)通过滑轮Ⅳ(24)连接，每个垂向举升滑道(5)的下部外侧设置有加强板(17)，其中一个加强板(17)外部设置有起吊电机(15)；所述钢丝绳(2)一端连接吊环(23)，顺次绕过滑轮Ⅰ(1)、滑轮Ⅱ(3)以及滑轮Ⅲ(4)，另一端与起吊电机(15)连接；

所述举升架横移机构包括举升架横移电机(7)和两条横向横移滑道(18)，所述举升架横移电机(7)通过螺栓设置在另一个加强板(17)的外部，举升架横移电机(7)末端有驱动齿轮，所述横向横移滑道(18)外侧有直齿槽，直齿槽与举升架横移电机(7)驱动齿轮啮合；横向横移滑道(18)与垂向举升滑道(5)通过滑轮连接；

所述轴距调整机构包括轴距调整电机(31)、轴距调整支架(21)、两条纵向滑道(20)，所述轴距调整支架(21)上固定设置有横向横移滑道(18)，轴距调整支架(21)的两侧设置均有两个滑轮，且通过滑轮与纵向滑道(20)连接，所述纵向滑道(20)外侧设置有直齿槽，所述轴距调整电机(31)通过螺栓固定设置在横向横移滑道(18)外侧，轴距调整电机(31)末端设置有驱动齿轮，轴距调整电机(31)的驱动齿轮与直齿槽啮合；

所述底座支撑机构包括支撑液压缸(8)和支撑底板(19)，所述支撑液压缸(8)固定在支撑底板(19)外侧，所述支撑底板(19)与牵引车车架相连。

2.根据权利要求1所述的一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：所述轮胎夹紧机构、垂直起吊机构以及举升架横移机构设置为两组，分别设置在支撑底板(19)的两端；其中一组举升架横移机构与轴距调整机构连接，另一组举升架横移机构与矩形方钢(14)连接。

3.根据权利要求1所述的一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：滑道(32)外缘设有棘齿槽，滑道(32)上下棘齿槽方向相反；棘齿槽与滑块(26)外侧设置的棘齿(27)相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：所述起吊电机(15)、轴距调整电机(31)、举升架横移电机(7)、夹紧杆动作电机(12)均通过控制总线与驾驶室控制面板相连。

5.根据权利要求1所述的一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：两个所述垂向举升滑道(5)上设置有加强挡板(6)。

6.根据权利要求1所述的一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：所述滑轮Ⅰ(1)、滑轮Ⅱ(3)以及滑轮Ⅲ(4)通过支撑轴(22)连接。

7.根据权利要求1所述的一种轴距轮径自适应的轿车清障装置，其特征是：所述轴距调整支架(21)包括轴距调整连接板(29)和轴距调整组件(30)。

8.一种轴距轮径自适应的轿车清障装置控制方法，其特征是：包括以下步骤，

步骤一、轴距调整控制

将牵引车停在被拖车辆侧面，驾驶人以控制面板调整轴距调整电机(31)动作，轴距调整电机(31)转动，带动轴距调整支架(21)滑轮在纵向滑道(20)内前后滑动，进而带动与轴距调整支架(21)相连的举升架横移机构移动，调整前后举升架横移机构距离，满足轮胎夹紧杆(13)符合被拖车辆轴距；

步骤二、轮径自适应控制

启动起吊电机(15)，矩形吊架(16)沿垂向举升滑道(5)下移，轮胎夹紧杆(13)被放至紧贴地面处；夹紧杆动作电机(12)启动，将轮胎夹紧杆(13)通过夹紧杆运动滑道(10)从支撑底板(19)下部推出，轮胎夹紧杆(13)顺汽车前后轴线方向穿过汽车轮胎，轮胎夹紧杆(13)位于车轮前后侧面不完全对称位置，电动推杆(11)向内收缩，矩形吊架(16)内部滑块(26)沿滑道向内移动，当一侧轮胎夹紧杆(13)接触到车轮后，该侧轮胎夹紧杆(13)停止运动，同时该侧矩形吊架(16)内滑块(26)的棘齿(27)卡在棘齿槽内，另一侧轮胎夹紧杆(13)随着电动推杆(11)向内收缩继续运动至该侧轮胎夹紧杆(13)接触车轮，同时该侧矩形吊架(16)内滑块(26)的棘齿(27)卡在棘齿槽内，电动推杆(11)停止向内收缩，完成车轮夹紧；

步骤三、起吊拖车

支撑液压缸(8)向下运动将车辆托举侧抬起，起吊电机(15)启动，钢丝绳(2)拖拽矩形吊架(16)通过滑轮沿垂向举升滑道(5)上移，被拖车辆被抬起，当车辆抬至与起吊装置高度相同时，起吊电机(15)停止，举升架横移电机(7)开始动作，并沿横向横移滑道(18)外侧直齿槽向支撑底板(19)另一侧运动，被拖车辆被移动至支撑底板(19)正上方，完成拖车动作。

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