CN113320503B - 一种货车防侧翻装置及其防侧翻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种货车防侧翻装置及其防侧翻方法，包括固定支撑系统和传感器控制系统；固定支撑系统包括均分为两组且设置在两侧的多个固定支撑单元；固定支撑单元包括传动主轴、支撑组件和周向限位组件；支撑组件包括电动推杆组件、电动缸和电动缸脚支撑；电动推杆组件包括电动推杆、球铰链和支承板；周向限位组件包括双向驱动棘轮、棘爪、弹簧、棘爪转轴、锥齿轮一、锥齿轮二、轴承座和驱动电机；传感器控制系统包括压力传感器和倾角传感器。本发明在货车发生侧翻时对货车车身起到支撑作用，且仅当货车单侧车轮压力消失且货车车身倾斜角度超过倾角传感器预设倾角时，本发明装置方能触发，避免本发明装置误触的发生。
Description
技术领域
本发明属于车用器械技术领域，具体涉及一种货车防侧翻装置及其防侧翻方法。
背景技术
目前货车和卡车等大型车辆在急刹、急转弯或发生车祸的瞬间存在着侧翻的危险，这在很大程度上危及货车司机、小型车辆驾驶人员和行人的生命安全，且会给当事人造成巨大的经济损失。
如果货车发生侧翻时可借助机械结构在车体与地面之间形成支撑，则可在一定程度上避免货车侧翻的发生并降低侧翻对车体造成的损坏和减少车祸发生的概率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种货车防侧翻装置及其防侧翻方法。
本发明一种货车防侧翻装置，包括固定支撑系统和传感器控制系统；所述的固定支撑系统包括均分为两组且设置在两侧的多个固定支撑单元；所述的固定支撑单元包括传动主轴、支撑组件和周向限位组件；所述传动主轴的两端与两个固定支架一分别构成转动副；支撑组件和周向限位组件均设有两个；所述的支撑组件包括电动推杆组件、电动缸和电动缸脚支撑；所述的电动推杆组件包括电动推杆、球铰链和支承板；电动推杆的活动杆与电动缸的缸体通过球铰链连接，电动推杆的外壳与支承板固定；电动缸的缸体与传动主轴固定；电动缸的活动杆与电动缸脚支撑固定；两个支撑组件的支承板与两个固定支架一分别固定；所述的周向限位组件包括双向驱动棘轮、棘爪、弹簧、棘爪转轴、锥齿轮一、锥齿轮二、轴承座和驱动电机；所述的锥齿轮一固定在驱动电机的输出轴上，固定在棘爪转轴上的锥齿轮二与锥齿轮一啮合；棘爪转轴通过轴承支承在轴承座上；所述的棘爪与棘爪转轴构成滑动副；棘爪头部嵌入双向驱动棘轮的齿内，尾部与棘爪转轴通过弹簧连接；所述的双向驱动棘轮固定在传动主轴上；两个周向限位组件的驱动电机的壳体与两个支撑组件的支承板分别固定；两个周向限位组件的轴承座与两个固定支架一分别固定。所述的传感器控制系统包括压力传感器和倾角传感器；所述的压力传感器设有四个；压力传感器和倾角传感器的信号输出端均与控制器连接，电动缸、电动推杆和驱动电机均由控制器控制。
优选地，每一侧设置两个固定支撑单元，固定支撑系统由四个固定支撑单元组成。
优选地，两个固定支架一之间设有固定支架二，传动主轴的中部通过轴承支承在固定支架二上。
优选地，固定支撑单元中两个支撑组件设置在两个固定支架一之间，传动主轴伸出两个固定支架一外的两端端部各设有一个周向限位组件。
优选地，所述的球铰链设置在电动缸缸体开设的球铰链楔形槽内。
优选地，所述电动缸的缸体开设有花键孔，与传动主轴上的花键连接。
优选地，所述电动推杆的外壳开设的通孔与支承板开设的通孔通过螺栓和螺母连接。
优选地，所述驱动电机的壳体与支承板通过连接板固定。
优选地，所述棘爪的尾部端面也与棘爪转轴通过一根弹簧连接。
该货车防侧翻装置的防侧翻方法，具体如下：
将倾角传感器和各固定支撑单元的固定支架一与货车车身固定，在货车两侧每侧的两个车轮轮毂内各固定一个压力传感器，控制器连接车载中控。当单侧车轮轮毂内的压力传感器未检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾斜角度超过预设值时，控制器控制车身倾斜一侧的各固定支撑单元对货车车身进行支撑，固定支撑单元对货车车身进行支撑的过程具体为：控制器控制两个支撑组件中电动推杆的活动杆同时推出，将两个支撑组件的电动缸同步向货车车身外侧推出，并带动传动主轴和两个周向限位组件的双向驱动棘轮一起向外转动；电动推杆的活动杆完全推出后，控制器控制两个支撑组件中电动缸的活动杆同时推出，同步带动两个支撑组件的电动缸脚支撑推出与地面接触，对货车车身进行支撑；电动缸的活动杆完全推出后，控制器控制其中一个周向限位组件的驱动电机工作，驱动电机的动力通过锥齿轮一和锥齿轮二传给棘爪转轴，驱动棘爪转轴转动180°，此时两个周向限位组件的棘爪方向相反，两个周向限位组件的双向驱动棘轮朝内转动和朝外转动均受限，实现传动主轴的周向限位。在货车车身被恢复至水平状态后，两侧车轮轮毂内的压力传感器均检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾角未超过预设值，控制器控制两个支撑组件中电动缸的活动杆同时缩回，并在电动缸的活动杆完全缩回后控制另一个周向限位组件的驱动电机工作，实现该周向限位组件的棘爪转轴转动180°，然后控制器控制两个支撑组件中电动推杆的活动杆同时缩回，将两个支撑组件的电动缸向内拉回；电动推杆的活动杆完全缩回后，控制器再次控制两个周向限位组件的驱动电机工作，使两个周向限位组件的棘爪转轴再次转动180°。
本发明具有的有益效果：
(1)本发明装置在货车发生侧翻时对货车车身起到支撑作用，可避免货车车身的损毁和侧翻对人身造成的伤害，具有良好的应用前景。
(2)本发明中货车所有车轮轮毂内部安装压力传感器，仅当货车单侧车轮压力消失且货车车身倾斜角度超过倾角传感器预设倾角时，本发明装置方能触发，避免本发明装置误触的发生。
(3)本发明中采用电动缸对货车车身提供支撑力，且所有控制信号由控制器输出，具有结构简单、响应快速，安全可靠的优点。
(4)本发明装置可循环多次使用，当发生过侧翻的货车车身回归水平状态后，本发明装置即可自动收回并恢复至初始位置，仅需对结构和信号进行检测后即可继续使用，节约成本和资源。
(5)本发明中每个固定支撑单元两端各安装一个周向限位组件，周向限位组件在电动缸对货车车身支撑时可改变其中一个周向限位组件的棘爪方向，使得两个周向限位组件的棘爪方向相反，实现对电动缸和传动主轴的周向限位，提高了本发明装置的可靠性与安全性。
(6)本发明中固定支撑系统在每侧包括多个固定支撑单元，针对体积和吨位较大的货车时每侧固定支撑单元的数量可以增加，以在货车发生侧翻时提供足够的支撑力。
(7)本发明安装在货车车身两侧，相对货车车身的体积和吨位而言，具有结构紧凑、占用空间少的优点。
附图说明
图1为本发明安装在货车车身上的示意图；
图2为本发明中固定支撑单元的一个侧部视图；
图3为本发明中周向限位组件的结构示意图；
图4为图3中A部分的局部剖视放大图；
图5为本发明中固定支撑单元的另一个侧部视图；
图6为图5中B部分的局部放大图；
图7为本发明防侧翻方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
如图1、2、5所示，一种货车防侧翻装置，包括固定支撑系统和传感器控制系统；固定支撑系统包括均分为两组且设置在两侧的多个固定支撑单元；固定支撑单元包括传动主轴15、支撑组件和周向限位组件；传动主轴 15两端与两个固定支架一1分别构成转动副；支撑组件和周向限位组件均设有两个；支撑组件包括电动推杆组件、电动缸12和电动缸脚支撑11；电动推杆组件包括电动推杆20、球铰链22和支承板10；电动推杆20的活动杆与电动缸的缸体通过球铰链22连接，电动推杆20的外壳与支承板10固定；电动缸12的缸体与传动主轴15固定；电动缸的活动杆与电动缸脚支撑11 固定；两个支撑组件的支承板10与两个固定支架一分别固定；周向限位组件包括双向驱动棘轮2、棘爪17、弹簧18、棘爪转轴3、锥齿轮一4、锥齿轮二5、轴承座6和驱动电机8；锥齿轮一4固定在驱动电机8的输出轴上，固定在棘爪转轴3上的锥齿轮二5与锥齿轮一4啮合；棘爪转轴3通过轴承支承在轴承座6上；如图3、4和5所示，棘爪17与棘爪转轴3构成滑动副；棘爪17头部嵌入双向驱动棘轮2的齿内，尾部与棘爪转轴3通过弹簧18连接；双向驱动棘轮2固定在传动主轴15上(双向驱动棘轮2的周向采用键限位，外端由轴用挡圈16轴向限位，内端由传动主轴15的轴肩轴向限位)；两个周向限位组件的驱动电机的壳体与两个支撑组件的支承板分别固定；两个周向限位组件的轴承座6与两个固定支架一分别固定。传感器控制系统包括压力传感器和倾角传感器；压力传感器设有四个；压力传感器和倾角传感器的信号输出端均与控制器连接，电动缸、电动推杆和驱动电机均由控制器控制。
作为一个优选实施例，每一侧设置两个固定支撑单元，固定支撑系统由四个固定支撑单元组成。
作为一个优选实施例，两个固定支架一之间设有固定支架二13，传动主轴15的中部通过轴承支承在固定支架二13上。
作为一个优选实施例，两个支撑组件设置在两个固定支架一之间；传动主轴15伸出两个固定支架一外的两端端部各设有一个周向限位组件。
作为一个优选实施例，球铰链22设置在电动缸缸体开设的球铰链楔形槽19内。
作为一个优选实施例，电动缸12的缸体开设有花键孔，与传动主轴15 上的花键14连接。
作为一个优选实施例，如图5和6所示，电动推杆20外壳开设的通孔与支承板10开设的通孔通过螺栓21和螺母连接。
作为一个优选实施例，驱动电机的壳体与支承板通过连接板9固定。
作为一个优选实施例，棘爪17尾部端面也与棘爪转轴3通过一根弹簧 18连接。
如图7所示，该货车防侧翻装置的防侧翻方法，具体如下：
将倾角传感器和各固定支撑单元的固定支架一与货车车身7固定(包含固定支架二13的实施例，固定支架二13也与货车车身7固定)，在货车两侧每侧的两个车轮轮毂内各固定一个压力传感器，控制器连接车载中控。两侧车轮轮毂内的压力传感器均检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾角未超过预设值时，说明货车未发生侧翻，电动缸、电动推杆和驱动电机均不启动；当单侧车轮轮毂内的压力传感器未检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾斜角度超过预设值时，说明货车发生侧翻，此时控制器控制车身倾斜一侧的各固定支撑单元对货车车身7进行支撑，固定支撑单元对货车车身7进行支撑的过程具体为：控制器控制两个支撑组件中电动推杆20的活动杆同时推出，将两个支撑组件的电动缸12同步向货车车身7外侧推出，由于初始时固定支撑单元中两个周向限位组件的双向驱动棘轮2朝内转动限制，朝外转动不受限制，因此，电动推杆20将电动缸12向货车车身7外侧推出时能带动传动主轴15和两个周向限位组件的双向驱动棘轮2一起向外转动；电动推杆20的活动杆完全推出后，控制器控制两个支撑组件中电动缸12的活动杆同时推出，同步带动两个支撑组件的电动缸脚支撑11推出与地面接触，对货车车身7进行支撑；电动缸12的活动杆完全推出后，控制器控制其中一个周向限位组件的驱动电机8工作，驱动电机8的动力通过锥齿轮一4和锥齿轮二5传给棘爪转轴3，驱动棘爪转轴3转动180°，此时两个周向限位组件的棘爪方向相反，两个周向限位组件的双向驱动棘轮2朝内转动和朝外转动均受限，实现传动主轴15的周向限位；至此，本发明在车身倾斜一侧的各固定支撑单元达到了对货车倾斜车身进行支撑的目的，可避免货车发生侧翻。在货车车身被恢复至水平状态后，两侧车轮轮毂内的压力传感器均检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾角未超过预设值，控制器控制两个支撑组件中电动缸12的活动杆同时缩回，并在电动缸12的活动杆完全缩回后控制另一个周向限位组件的驱动电机工作，实现该周向限位组件的棘爪转轴转动180°，此时两个周向限位组件的棘爪方向相同，两个周向限位组件的双向驱动棘轮2朝内转动不受限，朝外转动受限，然后控制器控制两个支撑组件中电动推杆20的活动杆同时缩回，将两个支撑组件的电动缸12 向内拉回；电动推杆20的活动杆完全缩回后，控制器再次控制两个周向限位组件的驱动电机工作，使两个周向限位组件的棘爪转轴再次转动 180°，此时两个周向限位组件的双向驱动棘轮2朝外转动不受限，朝内转动受限，至此完全本发明货车防侧翻装置的一个工作流程。
Claims (10)
1.一种货车防侧翻装置，其特征在于：包括固定支撑系统和传感器控制系统；所述的固定支撑系统包括均分为两组且设置在两侧的多个固定支撑单元；所述的固定支撑单元包括传动主轴、支撑组件和周向限位组件；所述传动主轴的两端与两个固定支架一分别构成转动副；支撑组件和周向限位组件均设有两个；所述的支撑组件包括电动推杆组件、电动缸和电动缸脚支撑；所述的电动推杆组件包括电动推杆、球铰链和支承板；电动推杆的活动杆与电动缸的缸体通过球铰链连接，电动推杆的外壳与支承板固定；电动缸的缸体与传动主轴固定；电动缸的活动杆与电动缸脚支撑固定；两个支撑组件的支承板与两个固定支架一分别固定；所述的周向限位组件包括双向驱动棘轮、棘爪、弹簧、棘爪转轴、锥齿轮一、锥齿轮二、轴承座和驱动电机；所述的锥齿轮一固定在驱动电机的输出轴上，固定在棘爪转轴上的锥齿轮二与锥齿轮一啮合；棘爪转轴通过轴承支承在轴承座上；所述的棘爪与棘爪转轴构成滑动副；棘爪头部嵌入双向驱动棘轮的齿内，尾部与棘爪转轴通过弹簧连接；所述的双向驱动棘轮固定在传动主轴上；两个周向限位组件的驱动电机的壳体与两个支撑组件的支承板分别固定；两个周向限位组件的轴承座与两个固定支架一分别固定；所述的传感器控制系统包括压力传感器和倾角传感器；所述的压力传感器设有四个；压力传感器和倾角传感器的信号输出端均与控制器连接，电动缸、电动推杆和驱动电机均由控制器控制。
2.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：每一侧设置两个固定支撑单元，固定支撑系统由四个固定支撑单元组成。
3.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：两个固定支架一之间设有固定支架二，传动主轴的中部通过轴承支承在固定支架二上。
4.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：固定支撑单元中两个支撑组件设置在两个固定支架一之间，传动主轴伸出两个固定支架一外的两端端部各设有一个周向限位组件。
5.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：所述的球铰链设置在电动缸缸体开设的球铰链楔形槽内。
6.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：所述电动缸的缸体开设有花键孔，与传动主轴上的花键连接。
7.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：所述电动推杆的外壳开设的通孔与支承板开设的通孔通过螺栓和螺母连接。
8.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：所述驱动电机的壳体与支承板通过连接板固定。
9.根据权利要求1所述的一种货车防侧翻装置，其特征在于：所述棘爪的尾部端面也与棘爪转轴通过一根弹簧连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种货车防侧翻装置的防侧翻方法，其特征在于：该方法具体如下：
将倾角传感器和各固定支撑单元的固定支架一与货车车身固定，在货车两侧每侧的两个车轮轮毂内各固定一个压力传感器，控制器连接车载中控；当单侧车轮轮毂内的压力传感器未检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾斜角度超过预设值时，控制器控制车身倾斜一侧的各固定支撑单元对货车车身进行支撑，固定支撑单元对货车车身进行支撑的过程具体为：控制器控制两个支撑组件中电动推杆的活动杆同时推出，将两个支撑组件的电动缸同步向货车车身外侧推出，并带动传动主轴和两个周向限位组件的双向驱动棘轮一起向外转动；电动推杆的活动杆完全推出后，控制器控制两个支撑组件中电动缸的活动杆同时推出，同步带动两个支撑组件的电动缸脚支撑推出与地面接触，对货车车身进行支撑；电动缸的活动杆完全推出后，控制器控制其中一个周向限位组件的驱动电机工作，驱动电机的动力通过锥齿轮一和锥齿轮二传给棘爪转轴，驱动棘爪转轴转动180°，此时两个周向限位组件的棘爪方向相反，两个周向限位组件的双向驱动棘轮朝内转动和朝外转动均受限，实现传动主轴的周向限位；在货车车身被恢复至水平状态后，两侧车轮轮毂内的压力传感器均检测到压力信号且倾角传感器检测到车身倾角未超过预设值，控制器控制两个支撑组件中电动缸的活动杆同时缩回，并在电动缸的活动杆完全缩回后控制另一个周向限位组件的驱动电机工作，实现该周向限位组件的棘爪转轴转动180°，然后控制器控制两个支撑组件中电动推杆的活动杆同时缩回，将两个支撑组件的电动缸向内拉回；电动推杆的活动杆完全缩回后，控制器再次控制两个周向限位组件的驱动电机工作，使两个周向限位组件的棘爪转轴再次转动180°。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220405 |