CN112590475A - 一种两栖车辆电动转舵结构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于水陆两栖车辆技术领域的两栖车辆电动转舵结构,本发明还涉及一种两栖车辆电动转舵结构控制方法,所述的两栖车辆电动转舵结构的车辆车体(1)后部的喷水推进器(2)后部设置车辆主舵(3),喷水推进器(2)左侧设置左倒车舵(4),喷水推进器(2)右侧设置右倒车舵(5),车辆主舵(3)包括左主舵(6)、中间主舵(7)、右主舵(8),本发明所述的两栖车辆电动转舵结构及控制方法,有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应更加复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能。
Description
技术领域
本发明属于水陆两栖车辆技术领域,更具体地说,是涉及一种两栖车辆电动转舵结构,本发明还涉及一种两栖车辆电动转舵结构控制方法。
背景技术
两栖车辆转舵装置是用于两栖车辆水上航行前进和倒车时保持和改变航向的主要操纵设备。整车控制器读取转舵控制手柄和舵叶角度反馈信号,并通过电动转舵机构使舵叶角度和转舵操控手柄角度(操作者意图)保持一致,实现两栖车辆水上机动性能。目前,两栖车辆采用的液压转舵机构,其通过整车液压系统提供的压力,推动液压油缸使转舵机构进行转动,因此需要较大的运动空间,且重量较大。转舵机构上通过安装转向编码器进行转角信号传递,由于转向编码器精度稍差,易导致舵页转动定位不准,舵页来回反复摆动调整位置,致使两栖车辆水上航行时方向不稳,无法有效满足车辆行驶要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足,提供一种结构简单,有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应更加复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能的两栖车辆电动转舵结构。
要解决以上所述的技术问题,本发明采取的技术方案为:
本发明为一种两栖车辆电动转舵结构,包括车辆车体,车辆车体后部设置喷水推进器,喷水推进器后部设置车辆主舵,喷水推进器左侧设置左倒车舵,喷水推进器右侧设置右倒车舵,所述的车辆主舵包括左主舵、中间主舵、右主舵,每个车辆主舵上分别设置舵柄,舵柄和舵轴固定连接,所述的中间主舵的主舵舵叶宽度尺寸大于左主舵的主舵舵叶宽度尺寸,左主舵的主舵舵叶宽度尺寸等于右主舵的主舵舵叶宽度尺寸,每个所述的主舵舵叶均设置为非等宽形状的结构。
所述的车辆主舵、左倒车舵、右倒车舵分别通过各自的舵固定座固定在车辆车体上,每个舵固定座上分别安装一个舵轴,每个舵轴一端分别与一个电驱动部件连接,每个舵轴另一端分别安装舵叶,舵叶包括主舵舵叶和倒车舵叶,每个电驱动部件固定在对应的支架上,每个支架固定在对应的舵固定座上。
所述的两栖车辆电动转舵结构的每个电驱动部件包括电机、涡轮蜗杆机构和减速齿轮箱,同时集成内置控制器和舵叶角度传感器,每个电驱动部件通过花键和对应的舵轴固定连接,所述的车辆主舵位于正向流道内而对准主舵出口位置,左倒车舵位于左侧流道内,右倒车舵位于右侧流道内。
每个电驱动部件的内置控制器分别与整车控制器连接,整车驾驶室内设置转舵控制手柄,转舵控制手柄与整车控制器连接。
所述的车辆主舵的左主舵、中间主舵、右主舵为分离式结构,三个主舵包括三个等长的舵柄,三个等长的舵柄通过与舵轴中心距等长的横拉杆连接,每个舵柄通过对应的舵轴连接一片舵叶,实现平行四边形的运动结构。
当倒车舵叶关闭而主舵舵叶打开呈90°时,喷水推进器喷出的水流设置为能够直接从正向流道的主舵出口喷出,实现正车前进(正车、前进)功能的结构;当倒车舵叶关闭,主舵舵叶打开区间在55°~125°范围而不含90°时,喷水推进器喷出的水流设置为能够直接从正向流道的主舵出口喷出,实现正车转向功能。
本发明还涉及一种有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应更加复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能的两栖车辆电动转舵结构控制方法。
所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法的控制工况包括:直行前进工况、前进左转向工况、前进右转向工况、倒车直行工况、倒车左转向工况、倒车右转向工况,驾驶人员通过操作转舵控制手柄,完成两栖车辆电动转舵结构在不同控制工况之间的切换,实现两栖车辆行驶控制。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于直行前进工况时,当两栖车辆入水后,驾驶员根据舵叶舵角度信号(假设处于关闭状态),通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵的电驱动部件的电机带动主舵舵叶从0°关闭位置转动到90°全开位置;此时不操作倒车开关,倒车舵叶保持关闭状态的90°位置,实现两栖车辆直线航行。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于前进左转工况时,驾驶员根据左转向要求,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵舵叶从90°位置转到90°到55°区间的位置,倒车舵叶保持封闭状态的90°位置,实现两栖车辆前进左转向控制;需要控制两栖车辆电动转舵结构处于前进右转工况时,驾驶员根据右转向要求,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵舵叶从90°位置转到90°到125°区间的位置,倒车舵叶保持关闭的90°位置,实现两栖车辆前进右转向控制。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车直行工况时,驾驶员根据倒车需求,按下倒车开关,转动转舵控制手柄90°,整车控制器直接给倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵和右倒车舵各自的倒车舵叶从90°关闭位置转动到完全打开的0°位置,同时整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制电机带动主舵舵叶转动到0°全关闭位置,实现两栖车辆倒车直行控制。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车左转工况时,车辆在倒车过程中,驾驶员根据倒车转向需求,向左转动转舵控制手柄,整车控制器向倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵的倒车舵叶转动到90°~0°区间的任意位置,右倒车舵的倒车舵叶保持90°状态,主舵舵叶保持在0°位置不变,实现两栖车辆倒车左转向控制;需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车右转向工况时,车辆在倒车过程中,驾驶员根据倒车转向需求,向右转动转舵控制手柄,整车控制器向倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵的倒车舵叶保持90°状态,右倒车舵5的倒车舵叶转动到90°~0°区间的任意位置,主舵舵叶保持在0°位置不变,实现两栖车辆倒车右转向控制。
采用本发明的技术方案,能得到以下的有益效果:
本发明所述的两栖车辆电动转舵结构,针对现有技术中存在的问题,对两栖车辆电动转舵结构的结构进行改进。根据两栖车辆水上航行的机动性及整车集成轻量化要求,两栖车辆设计高度集成的电动转舵机构及其控制策略,可与布置于车体后部中间位置的单喷水推进器配合使用,结合优化设计的倒车流道,可很好地满足两栖车辆水上机动性要求,解决两栖车辆布置空间小的问题,相比液压驱动转舵机构,总体重量可降低三分之一左右,反应时间、控制精度都优于液压驱动转舵机构。上述结构,主舵设计为包括左主舵、中间主舵和右主舵组成的分离式结构。每个主舵机构上设计的舵柄等长,通过销轴和等长于三个舵轴中心距的横拉杆连接;舵柄通过平键和舵轴固定连接,舵轴又通过螺栓各连接一片主舵舵叶;以上结构呈平行四边形的运动结构,构成同步运动的结构型式。另外在空间允许的范围内,主舵舵叶设计成非等宽结构,中间主舵的主舵舵叶的宽度尺寸是左主舵、右主舵的两侧主舵舵叶宽度的两倍,从而既能保证足够的舵效,又能缩短旋转布置空间一半尺寸,有效减短整车尾部长度,解决后部结构布置空间尺寸不足的问题,提高整车离去角,增加整车陆上机动性。本发明所述的两栖车辆电动转舵结构,有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应更加复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明:
图1为本发明所述的两栖车辆电动转舵结构的布置结构示意图;
图2为本发明所述的两栖车辆电动转舵结构的主舵的布置结构示意图;
图3为本发明所述的两栖车辆电动转舵结构的控制流程示意图;
图4为本发明所述的两栖车辆电动转舵结构的主舵控制模式结构示意图;
图5为本发明所述的两栖车辆电动转舵结构的倒车舵控制模式结构示意图;
附图中标记为:1、车辆车体;2、喷水推进器;3、车辆主舵;4、左倒车舵;5、右倒车舵;6、左主舵;7、中间主舵;8、右主舵;9、舵柄;10、舵轴;11、主舵舵叶;12、舵固定座;13、电驱动部件;14、倒车舵叶;15、支架(电驱动部件支架);16、左侧流道;17、右侧流道;18、横拉杆;19、左倒车舵舵叶;20、右倒车舵舵叶。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明:
如附图1-附图5所示,本发明为一种两栖车辆电动转舵结构,包括车辆车体1,车辆车体1后部设置喷水推进器2,喷水推进器2后部设置车辆主舵3,喷水推进器2左侧设置左倒车舵4,喷水推进器2右侧设置右倒车舵5,所述的车辆主舵3包括左主舵6、中间主舵7、右主舵8,每个车辆主舵3上分别设置舵柄9,舵柄9和舵轴10固定连接,所述的中间主舵7的主舵舵叶11宽度尺寸大于左主舵6的主舵舵叶11宽度尺寸,左主舵6的主舵舵叶11宽度尺寸等于右主舵8的主舵舵叶11宽度尺寸,每个所述的主舵舵叶11均设置为非等宽形状的结构。上述结构,针对现有技术中存在的问题,对两栖车辆电动转舵结构的结构进行改进。上述结构,根据两栖车辆水上航行的机动性及整车集成轻量化要求,两栖车辆设计高度集成的电动转舵机构及其控制策略,可与布置于车体后部中间位置的单喷水推进器配合使用,结合优化设计的倒车流道,可很好地满足两栖车辆水上机动性要求,解决两栖车辆布置空间小的问题,相比液压驱动转舵机构,总体重量可降低三分之一左右,反应时间、控制精度都优于液压驱动转舵机构。上述结构,主舵设计为包括左主舵、中间主舵和右主舵组成的分离式结构。每个主舵机构上设计的舵柄等长,通过销轴和等长于三个舵轴中心距的横拉杆19连接;舵柄通过平键和舵轴固定连接,舵轴又通过螺栓各连接一片主舵舵叶;以上结构呈平行四边形的运动结构,构成同步运动的结构型式。另外在空间允许的范围内,主舵舵叶设计成非等宽结构,中间主舵的主舵舵叶的宽度尺寸是左主舵、右主舵的两侧主舵舵叶宽度的两倍,既能保证足够的舵效,又能缩短旋转布置空间一半尺寸,有效减短整车尾部长度,解决后部结构布置空间尺寸不足的问题,提高整车离去角,增加整车陆上机动性。本发明所述的两栖车辆电动转舵结构,结构简单,有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能。
所述的车辆主舵3、左倒车舵4、右倒车舵5分别通过各自的舵固定座12固定在车辆车体1上,每个舵固定座12上分别安装一个舵轴10,每个舵轴10一端分别与一个电驱动部件13连接,每个舵轴10另一端分别安装舵叶,舵叶包括主舵舵叶11和倒车舵叶14,每个电驱动部件13固定在对应的支架15上,每个支架15固定在对应的舵固定座12上。所述的两栖车辆电动转舵结构的每个电驱动部件13包括电机、涡轮蜗杆机构和减速齿轮箱,同时集成内置控制器和舵叶角度传感器,每个电驱动部件13通过花键和对应的舵轴10固定连接,所述的车辆主舵3位于正向流道内而对准主舵出口位置,左倒车舵4位于左侧流道16内,右倒车舵5位于右侧流道17内。上述结构,针对两栖车辆电动转舵结构的结构及需求,主舵和两个倒车舵需要单独进行驱动控制,整个装置共设计三个电驱动部件。三个电驱动部件分别控制车辆主舵3、左倒车舵4、右倒车舵5,每个电驱动部件包括电机、涡轮蜗杆机构和减速齿轮箱,同时集成内置控制器和舵叶角度传感器,每个电驱动部件的机构运动部分通过花键和舵轴连接。车辆主舵3、左倒车舵4、右倒车舵5中的每个舵分别通过舵固定座和车辆车体焊接连接,其上通过螺栓连接电驱动部件固定座,电驱动部件固定座上固定连接电驱动部件,使得整个装置集成设计,即降低了整个固定机构的重量,又能降低整车装配时间,提高装配制造工艺性。
每个电驱动部件13的内置控制器分别与整车控制器连接,整车驾驶室内设置转舵控制手柄,转舵控制手柄与整车控制器连接。上述结构,整车驾驶室内设置用于控制两栖车辆的转舵控制手柄,其和整车控制器相连,整车控制器再连接电驱动部件的内置控制器,电驱动部件同时设有转角传感器和位置传感器,结合整车仪表从而形成两栖车辆的转舵控制系统。控制系统能结合水上机动需求,精准控制各个舵叶位置,并反馈舵叶开启角度到整车仪表,提供给驾驶员警示信息。
所述的车辆主舵3的左主舵6、中间主舵7、右主舵8为分离式结构,三个主舵包括三个等长的舵柄9,三个等长的舵柄9通过与舵轴10中心距等长的横拉杆18连接,每个舵柄9通过对应的舵轴10连接一片舵叶,实现平行四边形的运动结构。在空间允许的范围内,主舵舵叶设计成非等宽结构,中间主舵的主舵舵叶的宽度尺寸是左主舵、右主舵的两侧主舵舵叶宽度的两倍,既能保证足够的舵效,又能缩短旋转布置空间一半尺寸,有效减短整车尾部长度,解决后部结构布置空间尺寸不足的问题,提高整车离去角,增加整车陆上机动性。
本发明中,当倒车舵叶14关闭而主舵舵叶11打开呈90°时,喷水推进器2喷出的水流设置为能够直接从正向流道的主舵出口喷出,实现正车前进功能的结构;当倒车舵叶14关闭,主舵舵叶11打开区间在55°~125°范围而不含90°时,喷水推进器2喷出的水流设置为能够直接从正向流道的主舵出口喷出,实现正车转向功能。
本发明所述的两栖车辆电动转舵结构,通过以上主舵和倒车舵的集成设计,主舵可以装配为一个总模块后,再装配焊接到车辆车体上,左倒车舵4和右倒车舵5也可分别单独组装为模块后,再整体装配焊接到车辆车体上。由此,车辆车体无需另配支架装配操舵机构,即降低了固定机构的重量,又降低整车装配时间,提高装配制造工艺性。
本发明还涉及一种步骤简单,有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应更加复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能的两栖车辆电动转舵结构控制方法。
所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法的控制工况包括:直行前进工况、前进左转向工况、前进右转向工况、倒车直行工况、倒车左转向工况、倒车右转向工况,驾驶人员通过操作转舵控制手柄,完成两栖车辆电动转舵结构在不同控制工况之间的切换,实现两栖车辆行驶控制。
本发明所说的两栖车辆电动转舵结构控制方法,装置的主舵的主舵叶的默认初始位置为完全关闭流水通道的状态位置,定义为0°位置;倒车舵的倒车舵叶默认初始位置为完全开启流水通道的状态位置,定义为0°位置。主舵由整车的转舵控制手柄控制舵叶的转动,进一步地,转舵控制手柄的转动角度和主舵舵叶的角度一一对应;而倒车舵由倒车舵叶倒车开关和转舵控制手柄一起控制倒车舵叶的转动。陆上行驶时,主舵舵叶和倒车舵叶均处于关闭状态,主舵舵叶为0°位置,倒车舵叶为90°位置。而转舵结构的水上详细控制如下:
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于直行前进工况时,当两栖车辆入水后,驾驶员根据舵叶舵角度信号(假设处于关闭状态),通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵的电驱动部件13的电机带动主舵舵叶11从0°关闭位置转动到90°全开位置;此时不操作倒车开关,倒车舵叶14保持关闭状态的90°位置,两栖车辆直线航行。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于前进左转工况时,驾驶员根据左转向要求,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵舵叶11从90°位置转到90°到55°区间的位置,倒车舵叶14保持封闭状态的90°位置,实现两栖车辆前进左转向控制;需要控制两栖车辆电动转舵结构处于前进右转工况时,驾驶员根据右转向要求,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器(主舵控制模块)发送信号,控制主舵舵叶11从90°位置转到90°到125°区间的位置,倒车舵叶14保持关闭的90°位置,实现两栖车辆前进右转向控制。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车直行工况时,驾驶员根据倒车需求,按下倒车开关,转动转舵控制手柄90°,整车控制器直接给倒车舵的内置控制器(倒车舵控制模块)发送信号,控制左倒车舵4和右倒车舵5各自的倒车舵叶14从90°关闭位置转动到完全打开的0°位置,同时整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制电机带动主舵舵叶11转动到0°全关闭位置,实现两栖车辆倒车直行控制。
需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车左转工况时,车辆在倒车过程中,驾驶员根据倒车转向需求,向左转动转舵控制手柄,整车控制器向倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵4的倒车舵叶14转动到90°~0°区间的任意位置,右倒车舵5的倒车舵叶14保持90°状态,主舵舵叶11保持在0°位置不变,实现两栖车辆倒车左转向控制;需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车右转向工况时,车辆在倒车过程中,驾驶员根据倒车转向需求,向右转动转舵控制手柄,整车控制器向倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵4的倒车舵叶14保持90°状态,右倒车舵5的倒车舵叶14转动到90°~0°区间的任意位置,主舵舵叶11保持在0°位置不变,实现两栖车辆倒车右转向控制。
本发明所说的两栖车辆电动转舵结构,提出了单喷水推进器布置的两栖车辆水上转舵机构的布置结构。本发明所说的两栖车辆电动转舵结构控制方法,实现了转舵前进、转向、倒车和倒车转向的功能。
主舵采用了分离式多舵叶结构,通过平行四边形运动结构设计,可显著降低布置空间。单喷水推进器布置多舵叶结构,中间舵叶宽度设计大于两侧舵叶,可增加水上转向时的舵效。转舵机构采用电驱动部件的驱动型式,可比两栖车辆配备液压操纵控制舵降低至少1/3的重量,并可节约布置空间。提供了电驱动部件的固定连接方式,使电驱动部件直接和电驱动部件支架15连接,降低了电驱动部件的固定机构的整体重量,又能降低了车辆车体的装配时间,提高装配制造工艺性。本发明的结构和方法,提出了两栖车辆电动舵控制的解决方案,结合水上机动需求,精准控制各个舵叶的位置,并反馈舵叶的开启角度到整车仪表,便于控制,满足单喷水推进器动力布置构型的水上机动性。本发明的电动转舵结构,高度集成的电动转舵机构及其控制策略,可与布置于车体后部中间位置的单喷水推进器配合使用,结合优化设计的倒车流道,可很好地满足两栖车辆水上机动性要求,解决两栖车辆布置空间小的问题,相比液压驱动转舵机构,总体重量可降低三分之一左右,反应时间、控制精度都优于液压驱动转舵机构。
本发明所述的两栖车辆电动转舵结构,针对现有技术中存在的问题,对两栖车辆电动转舵结构的结构进行改进。根据两栖车辆水上航行的机动性及整车集成轻量化要求,两栖车辆设计高度集成的电动转舵机构及其控制策略,可与布置于车体后部中间位置的单喷水推进器配合使用,结合优化设计的倒车流道,可很好地满足两栖车辆水上机动性要求,解决两栖车辆布置空间小的问题,相比液压驱动转舵机构,总体重量可降低三分之一左右,反应时间、控制精度都优于液压驱动转舵机构。上述结构,主舵设计为包括左主舵、中间主舵和右主舵组成的分离式结构。每个主舵机构上设计的舵柄等长,通过销轴和等长于三个舵轴中心距的横拉杆连接;舵柄通过平键和舵轴固定连接,舵轴又通过螺栓各连接一片主舵舵叶;以上结构呈平行四边形的运动结构,构成同步运动的结构型式。另外在空间允许的范围内,主舵舵叶设计成非等宽结构,中间主舵的主舵舵叶的宽度尺寸是左主舵、右主舵的两侧主舵舵叶宽度的两倍,从而既能保证足够的舵效,又能缩短旋转布置空间一半尺寸,有效减短整车尾部长度,解决后部结构布置空间尺寸不足的问题,提高整车离去角,增加整车陆上机动性。本发明所述的两栖车辆电动转舵结构,有效解决布置单喷水推进器的两栖车辆后部结构空间不足问题,同时兼顾水上机动性要求,提高两栖车辆的正车、停车、倒车等水上机动性能,使其适应更加复杂严苛的沿海水域和环境,全面提高操控的可靠性和灵活性,提高整体性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种两栖车辆电动转舵结构,其特征在于:包括车辆车体(1),车辆车体(1)后部设置喷水推进器(2),喷水推进器(2)后部设置车辆主舵(3),喷水推进器(2)左侧设置左倒车舵(4),喷水推进器(2)右侧设置右倒车舵(5),所述的车辆主舵(3)包括左主舵(6)、中间主舵(7)、右主舵(8),每个车辆主舵(3)上分别设置舵柄(9),舵柄(9)和舵轴(10)固定连接,所述的中间主舵(7)的主舵舵叶(11)宽度尺寸大于左主舵(6)的主舵舵叶(11)宽度尺寸,左主舵(6)的主舵舵叶(11)宽度尺寸等于右主舵(8)的主舵舵叶(11)宽度尺寸,每个所述的主舵舵叶(11)均设置为非等宽形状的结构。
2.根据权利要求1所述的两栖车辆电动转舵结构,其特征在于:所述的车辆主舵(3)、左倒车舵(4)、右倒车舵(5)分别通过各自的舵固定座(12)固定在车辆车体(1)上,每个舵固定座(12)上分别安装一个舵轴(10),每个舵轴(10)一端分别与一个电驱动部件(13)连接,每个舵轴(10)另一端分别安装舵叶,舵叶包括主舵舵叶(11)和倒车舵叶(14),每个电驱动部件(13)固定在对应的支架(15)上,每个支架(15)固定在对应的舵固定座(12)上。
3.根据权利要求2所述的两栖车辆电动转舵结构,其特征在于:所述的两栖车辆电动转舵结构的每个电驱动部件(13)包括电机、涡轮蜗杆机构和减速齿轮箱,同时集成内置控制器和舵叶角度传感器,每个电驱动部件(13)通过花键和对应的舵轴(10)固定连接,所述的车辆主舵(3)位于正向流道内而对准主舵出口位置,左倒车舵(4)位于左侧流道(16)内,右倒车舵(5)位于右侧流道(17)内;每个电驱动部件(13)的内置控制器分别与整车控制器连接,整车驾驶室内设置转舵控制手柄,转舵控制手柄与整车控制器连接。
4.根据权利要求1或2所述的两栖车辆电动转舵结构,其特征在于:所述的车辆主舵(3)的左主舵(6)、中间主舵(7)、右主舵(8)为分离式结构,三个主舵包括三个等长的舵柄(9),三个等长的舵柄(9)通过与舵轴(10)中心距等长的横拉杆(18)连接,每个舵柄(9)通过对应的舵轴(10)连接一片舵叶,实现平行四边形的运动结构。
5.根据权利要求2或3所述的两栖车辆电动转舵结构,其特征在于:当倒车舵叶(14)关闭而主舵舵叶(11)打开呈90°时,喷水推进器(2)喷出的水流设置为能够直接从正向流道的主舵出口喷出,实现正车前进功能的结构;当倒车舵叶(14)关闭,主舵舵叶(11)打开区间在55°~125°范围而不含90°时,喷水推进器(2)喷出的水流设置为能够直接从正向流道的主舵出口喷出,实现正车转向功能。
6.一种两栖车辆电动转舵结构控制方法,其特征在于:所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法的控制工况包括:直行前进工况、前进左转向工况、前进右转向工况、倒车直行工况、倒车左转向工况、倒车右转向工况,驾驶人员通过操作转舵控制手柄,完成两栖车辆电动转舵结构在不同控制工况之间的切换,实现两栖车辆行驶控制。
7.根据权利要求6所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法,其特征在于:需要控制两栖车辆电动转舵结构处于直行前进工况时,当两栖车辆入水后,驾驶员根据舵叶角度信号,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵的电驱动部件(13)的电机带动主舵舵叶(11)从0°关闭位置转动到90°全开位置;此时不操作倒车开关,倒车舵叶(14)保持关闭状态的90°位置,实现两栖车辆直线航行。
8.根据权利要求6所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法,其特征在于:需要控制两栖车辆电动转舵结构处于前进左转工况时,驾驶员根据左转向要求,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器(主舵控制模块)发送信号,控制主舵舵叶(11)从90°位置转到90°到55°区间的位置,倒车舵叶(14)保持封闭状态的90°位置,实现两栖车辆前进左转向控制;需要控制两栖车辆电动转舵结构处于前进右转工况时,驾驶员根据右转向要求,通过转动转舵控制手柄输入转舵控制手柄信号到整车控制器,整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制主舵舵叶(11)从90°位置转到90°到125°区间的位置,倒车舵叶(14)保持关闭的90°位置,实现两栖车辆前进右转向控制。
9.根据权利要求6所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法,其特征在于:需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车直行工况时,驾驶员根据倒车需求,按下倒车开关,转动转舵控制手柄90°,整车控制器直接给倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵(4)和右倒车舵(5)各自的倒车舵叶(14)从90°关闭位置转动到完全打开的0°位置,同时整车控制器给主舵的内置控制器发送信号,控制电机带动主舵舵叶(11)转动到0°全关闭位置,实现两栖车辆倒车直行控制。
10.根据权利要求6所述的两栖车辆电动转舵结构控制方法,其特征在于:需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车左转工况时,车辆在倒车过程中,驾驶员根据倒车转向需求,向左转动转舵控制手柄,整车控制器向倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵(4)的倒车舵叶(14)转动到90°~0°区间的任意位置,右倒车舵(5)的倒车舵叶(14)保持90°状态,主舵舵叶(11)保持在0°位置不变,实现两栖车辆倒车左转向控制;需要控制两栖车辆电动转舵结构处于倒车右转向工况时,车辆在倒车过程中,驾驶员根据倒车转向需求,向右转动转舵控制手柄,整车控制器向倒车舵的内置控制器发送信号,控制左倒车舵(4)的倒车舵叶(14)保持90°状态,右倒车舵(5)的倒车舵叶(14)转动到90°~0°区间的任意位置,主舵舵叶(11)保持在0°位置不变,实现两栖车辆倒车右转向控制。
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