CN112519881A - 一种挂车转向辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种挂车转向辅助装置，属于半挂车技术领域，具体包括半挂车通过鞍座与牵引车相连接，牵引车和半挂车之间安装有挂车转向控制检测装置，半挂车上安装有全向承重轮，挂车转向控制检测装置和全向承重轮分别与主控制器相连接，挂车转向控制检测装置用于检测牵引车和半挂车之间的偏转角度，并将角度信号传输给主控制器，主控制器用于根据牵引车和半挂车之间的偏转角度控制半挂车上每个全向承重轮的转动方向；本发明结构简单，使用方便，能够大大提高半挂车的转弯能力，降低转弯半径。
Description
技术领域
本发明涉及一种挂车转向辅助装置，属于半挂车技术领域。
背景技术
现有普通半挂车轮组均不具备转向功能，转弯半径大，不能适应厂内道路运输条件；近年来出现的液压模块式半挂车，通过手动控制后部液压系统，可以操作后轮组转向，减小车辆转弯半径，但不仅控制系统操作复杂，需驾驶员到车辆后部进行手动操作，而且仅适用于低速少量作业的情况，适用性差。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种结构简单，使用方便，能够大大提高半挂车的转弯能力，降低转弯半径的挂车转向辅助装置。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种挂车转向辅助装置，包括安装有牵引车及半挂车，所述半挂车通过鞍座与牵引车相连接，所述牵引车和半挂车之间安装有挂车转向控制检测装置，所述半挂车上安装有全向承重轮，所述挂车转向控制检测装置和全向承重轮分别与主控制器相连接，所述挂车转向控制检测装置用于检测牵引车和半挂车之间的偏转角度，并将角度信号传输给主控制器，所述主控制器用于根据牵引车和半挂车之间的偏转角度控制半挂车上每个全向承重轮的转动方向；所述挂车转向控制检测装置包括安装在牵引车上的固定齿圈及安装在半挂车上的编码器，所述固定齿圈套在鞍座的外部，且所述固定齿圈的圆周上设置有环形固定板，所述环形固定板通过多个螺栓固定在牵引车上，所述编码器通过升降机构安装在半挂车上，所述编码器的输入轴上安装有第一随动齿轮，所述第一随动齿轮与固定齿圈相啮合，所述编码器与主控制器相连接，所述牵引车和半挂车出现偏转时，第一随动齿轮沿固定齿圈转动，编码器产生脉冲信号。
优选的，所述升降机构包括主要由固定筒、升降丝杆和固定架构成，所述固定筒的外壁上固定有连接板，所述连接板固定在半挂车的车架上，所述固定筒内安装有升降丝杆和导向杆，所述升降丝杆和导向杆的两端通过轴座安装在固定筒的内壁上，所述编码器固定在固定架上，所述固定架通过丝母、导向套安装在升降丝杆和导向杆上，所述升降丝杆的底部安装有蜗轮，所述蜗轮上安装有蜗杆，所述蜗杆与伺服电机相连接，所述伺服电机通过支架固定在固定筒上。
优选的，所述编码器的输入轴上还安装有连接套管，所述连接套管的底部安装有U型连接架，所述U型连接架的顶部通过轴套安装在编码器的输入轴上，所述编码器的输入轴延伸至U型连接架内，所述第一随动齿轮固定在编码器的输入轴上，且第一随动齿轮位于U型连接架内，所述U型连接架内还安装有用于与第一随动齿轮啮合的第二随动齿轮，所述第二随动齿轮与固定齿圈相啮合，所述连接套管的外部安装有扭簧，所述扭簧的一端固定在连接套管上，另一端固定在U型连接架上。
优选的，所述全向承重轮主要由轴承座、车轴及驱动轴构成，所述车轴安装在轴承座内，所述车轴的两端分别安装有车轮，所述轴承座的顶部固定安装有驱动轴，所述驱动轴的外部安装有驱动轴套，所述驱动轴套的顶部和两侧分别通过减震器与半挂车架相连接，所述驱动轴套上安装有液压缸套，所述液压缸套的中部开口，并与驱动轴套内部连通，所述液压缸套的两端安装有密封盖及油管，所述液压缸套的内安装有活塞杆，所述活塞杆的两端安装有活塞，所述液压缸套的中部安装有限位导向套，所述活塞杆穿过限位导向套，所述活塞杆的中部设置有齿条，所述驱动轴上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条相啮合。
优选的，所述限位导向套上还安装有用于检测活塞位置的距离传感器，所述距离传感器与主控制器相连接。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明结构简单，设计合理，采用挂车转向控制检测装置检测牵引车和半挂车之间的偏转角度，利用牵引车和半挂车之间的偏转角度调整半挂车每个车轮的转向角度，实现半挂车轮的动态调节，这样能够大大降低半挂车的转弯半径，提高挂车的转弯能力。同时挂车转向控制检测装置采用编码器计算牵引车和半挂车之间的偏转角度，角度计算准确，能够保证半挂车的转向更加准确。并且半挂车的车辆采用全轮转向，每个车轮均通过双向油缸进行控制，控制更加简单、方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中挂车转向控制检测装置的结构示意图。
图3为本发明中固定齿圈的结构示意图。
图4为本发明中全向承重轮的结构示意图。
图5为图4的侧视图。
图6为本发明中全向承重轮的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，一种挂车转向辅助装置，包括安装有牵引车1及半挂车2，半挂车2通过鞍座3与牵引车1相连接，牵引车1和半挂车2之间安装有挂车转向控制检测装置4，半挂车2上安装有全向承重轮5，挂车转向控制检测装置4和全向承重轮5分别与主控制器相连接，挂车转向控制检测装置4用于检测牵引车1和半挂车2之间的偏转角度，并将角度信号传输给主控制器，主控制器用于根据牵引车1和半挂车2之间的偏转角度控制半挂车2上每个全向承重轮5的转动方向；挂车转向控制检测装置4包括安装在牵引车上的固定齿圈6及安装在半挂车上的编码器7，固定齿圈6套在鞍座3的外部，且固定齿圈6的圆周上设置有环形固定板8，环形固定板8通过多个螺栓固定在牵引车1上，编码器7通过升降机构安装在半挂车2上，编码器7的输入轴上安装有第一随动齿轮9，第一随动齿轮9与固定齿圈6相啮合，编码器7与主控制器相连接，牵引车1和半挂车2出现偏转时，第一随动齿轮9沿固定齿圈转动，编码器7产生脉冲信号。
本发明中采用在牵引车1和半挂车2之间安装挂车转向控制检测装置4，挂车转向控制检测装置采用编码器进行控制。编码器采用绝对值编码器。牵引车上安装有固定齿圈，半挂车上安装有编码器，编码器的输入轴通过齿轮与固定齿圈相啮合，这样在牵引车带动半挂车转弯时，牵引车和半挂车之间会出现偏转角度，齿轮带动编码器转动一定角度，编码器产生脉冲信号，并传输给主控制器，主控制器根据脉冲信号对半挂车的车轮进行依次转向。
其中，升降机构包括主要由固定筒10、升降丝杆11和固定架12构成，固定筒10的外壁上固定有连接板13，连接板13固定在半挂车2的车架上，固定筒10内安装有升降丝杆11和导向杆14，升降丝杆11和导向杆14的两端通过轴座15安装在固定筒10的内壁上，编码器7固定在固定架12上，固定架12通过丝母、导向套安装在升降丝杆11和导向杆14上，升降丝杆11的底部安装有蜗轮15，蜗轮15上安装有蜗杆16，蜗杆16与伺服电机17相连接，伺服电机17通过支架固定在固定筒10上。升降机构主要控制编码器向下移动，使编码器上的齿轮与固定齿圈相啮合，使牵引车和半挂车挂接时，编码器能准确到达设定位置，控制简单、方便。编码器7的输入轴上还安装有连接套管18，连接套管18的底部安装有U型连接架19，U型连接架19的顶部通过轴套安装在编码器7的输入轴上，编码器7的输入轴延伸至U型连接架19内，第一随动齿轮9固定在编码器7的输入轴上，且第一随动齿轮9位于U型连接架19内，U型连接架19内还安装有用于与第一随动齿轮啮合的第二随动齿轮20，第二随动齿轮20与固定齿圈6相啮合，连接套管18的外部安装有扭簧21，扭簧21的一端固定在连接套管18上，另一端固定在U型连接架19上。编码器的输入轴通过第一随动齿轮9、第二随动齿轮20与固定齿圈相啮合，同时第一随动齿轮9、第二随动齿轮20通过U型连接架19进行安装，并利用扭簧控制第二随动齿轮20压在固定齿圈上，这样能够保证在牵引车与半挂车出现晃动时，齿轮和固定齿圈之间能够可靠啮合。
如图4至图6所示，全向承重轮5主要由轴承座22、车轴23及驱动轴24构成，车轴23安装在轴承座22内，车轴23的两端分别安装有车轮25，轴承座22的顶部固定安装有驱动轴24，驱动轴24的外部安装有驱动轴套26，驱动轴套26的顶部和两侧分别通过减震器36与半挂车架相连接，驱动轴套26上安装有液压缸套27，液压缸套27的中部开口，并与驱动轴套26内部连通，液压缸套27的两端安装有密封盖28及油管29，液压缸套27的内安装有活塞杆30，活塞杆30的两端安装有活塞31，液压缸套27的中部安装有限位导向套32，活塞杆30穿过限位导向套32，活塞杆30的中部设置有齿条33，驱动轴24上安装有驱动齿轮34，驱动齿轮34与齿条33相啮合。半挂车的车轮采用双轮布置，两两车轮为一组，车辆之间通过车轴连接，车轴的轴承座上安装有驱动轴，通过转动驱动轴能够控制车轮转向，驱动轴通过双向液压缸控制，利用齿条驱动齿轮转动实现驱动轴的转动，同时通过液压缸的液压油对车轮进行锁定。限位导向套32上还安装有用于检测活塞位置的距离传感器35，距离传感器35与主控制器相连接。通过距离传感器能够准确知道车轮的转动位置，并也能够对车轮进行修正，使车轮的转向调节更加精细，控制精度更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。
Claims (5)
1.一种挂车转向辅助装置，包括安装有牵引车及半挂车，所述半挂车通过鞍座与牵引车相连接，其特征在于：所述牵引车和半挂车之间安装有挂车转向控制检测装置，所述半挂车上安装有全向承重轮，所述挂车转向控制检测装置和全向承重轮分别与主控制器相连接，所述挂车转向控制检测装置用于检测牵引车和半挂车之间的偏转角度，并将角度信号传输给主控制器，所述主控制器用于根据牵引车和半挂车之间的偏转角度控制半挂车上每个全向承重轮的转动方向；所述挂车转向控制检测装置包括安装在牵引车上的固定齿圈及安装在半挂车上的编码器，所述固定齿圈套在鞍座的外部，且所述固定齿圈的圆周上设置有环形固定板，所述环形固定板通过多个螺栓固定在牵引车上，所述编码器通过升降机构安装在半挂车上，所述编码器的输入轴上安装有第一随动齿轮，所述第一随动齿轮与固定齿圈相啮合，所述编码器与主控制器相连接，所述牵引车和半挂车出现偏转时，第一随动齿轮沿固定齿圈转动，编码器产生脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的一种挂车转向辅助装置，其特征在于：所述升降机构包括主要由固定筒、升降丝杆和固定架构成，所述固定筒的外壁上固定有连接板，所述连接板固定在半挂车的车架上，所述固定筒内安装有升降丝杆和导向杆，所述升降丝杆和导向杆的两端通过轴座安装在固定筒的内壁上，所述编码器固定在固定架上，所述固定架通过丝母、导向套安装在升降丝杆和导向杆上，所述升降丝杆的底部安装有蜗轮，所述蜗轮上安装有蜗杆，所述蜗杆与伺服电机相连接，所述伺服电机通过支架固定在固定筒上。
3.根据权利要求1或2所述的一种挂车转向辅助装置，其特征在于：所述编码器的输入轴上还安装有连接套管，所述连接套管的底部安装有U型连接架，所述U型连接架的顶部通过轴套安装在编码器的输入轴上，所述编码器的输入轴延伸至U型连接架内，所述第一随动齿轮固定在编码器的输入轴上，且第一随动齿轮位于U型连接架内，所述U型连接架内还安装有用于与第一随动齿轮啮合的第二随动齿轮，所述第二随动齿轮与固定齿圈相啮合，所述连接套管的外部安装有扭簧，所述扭簧的一端固定在连接套管上，另一端固定在U型连接架上。
4.根据权利要求1所述的一种挂车转向辅助装置，其特征在于：所述全向承重轮主要由轴承座、车轴及驱动轴构成，所述车轴安装在轴承座内，所述车轴的两端分别安装有车轮，所述轴承座的顶部固定安装有驱动轴，所述驱动轴的外部安装有驱动轴套，所述驱动轴套的顶部和两侧分别通过减震器与半挂车架相连接，所述驱动轴套上安装有液压缸套，所述液压缸套的中部开口，并与驱动轴套内部连通，所述液压缸套的两端安装有密封盖及油管，所述液压缸套的内安装有活塞杆，所述活塞杆的两端安装有活塞，所述液压缸套的中部安装有限位导向套，所述活塞杆穿过限位导向套，所述活塞杆的中部设置有齿条，所述驱动轴上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条相啮合。
5.根据权利要求4所述的一种挂车转向辅助装置，其特征在于：所述限位导向套上还安装有用于检测活塞位置的距离传感器，所述距离传感器与主控制器相连接。
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