CN215640167U - 一种车辆铰接测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆铰接测量装置，包括：铰接机构，铰接机构位于第一车辆车架和第二车辆车架之间；铰接机构包括第一转动组件、第二转动组件以及设置在第一转动组件和第二转动组件之间的转动测量组件，第一转动组件与第一车辆车架转动连接，第二转动组件与第二车辆车架转动连接。通过设置第一转动组件、第二转动组件以及转动测量组件，使得转动测量组件上的三轴力传感器一直处于水平状态，三轴力传感器只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器对车间纵向力和横向力的精确测量，并将测量后的数据传输到第一车辆的控制系统上，工作人员可以及时查看，保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。

Description

一种车辆铰接测量装置

技术领域

本实用新型涉及铰接式车辆技术领域，具体涉及一种车辆铰接测量装置。

背景技术

铰接式车辆是指由铰接装置连接两个或两个以上刚性车厢体所组成，车厢体间有通道相连，乘客在其中可自由走动的客车、列车等。车厢内一般按城市客车或长途客车布置，分别用于道路条件较好的城市公共客运或长途客运。铰接式车辆一般采用发动机后置后轴驱动的布置形式，此形式主要是可把地板降得很低，同时也使传动系结构简单、可改善驾驶员和乘客的环境等。但也带来一些弊端，如后轴负荷大，对铰接部分冲击大，铰接部分防折机构复杂等。现有的铰接装置中，铰接装置无法测量铰接式客车相邻两节车厢间的纵向力和横向力的情况，铰接装置在长期使用后各个连接轴之间容易发生变形或零件松脱等情况，大多数铰接装置无法精确测量相邻两节车厢之间的夹角，从而在铰接装置发生形变等情况时无法及时检测，导致事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆铰接测量装置，以解决现有铰接装置无法测量铰接式客车相邻两节车厢间的纵向力和横向力的情况从而导致事故发生的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种车辆铰接测量装置，包括：铰接机构，铰接机构位于第一车辆车架和第二车辆车架之间；

铰接机构包括第一转动组件、第二转动组件以及设置在第一转动组件和第二转动组件之间的转动测量组件，第一转动组件与第一车辆车架转动连接，第二转动组件与第二车辆车架转动连接；

转动测量组件包括与第一转动组件连接的竖板、垂直设置在竖板上且与竖板连接呈一体式结构的横板、以及设置在横板底端的三轴力传感器，三轴力传感器远离横板的一端与第二转动组件转动连接，三轴力传感器与第一车辆的控制系统通信连接。

采用上述技术方案的有益效果为：当第一车辆首先遇到上坡、下坡或者路面倾斜而第二车辆还处于水平道路时，第一车辆的车架与第一转动组件发生相对的俯仰运动、侧倾运动；当第一车辆处于水平道路而第二车辆处于倾斜路面、上坡以及下坡时，第二车辆的车架与第二转动组件发生相对的俯仰运动、侧倾运动，通过设置第一转动组件和第二转动组件，第一转动组件和第二转动组件发生转动时，会使第二转动组件与三轴力传感器相对转动，准确的传递车间约束，同时还避免三轴力传感器受到侧向的扭力而被损坏，以及避免因第一车辆的俯仰运动对铰接机构造成损坏。当第一车辆和第二车辆同时发生转向时，通过三轴力传感器与第二转动组件转动连接，第一车辆与第二车辆之间会产生夹角，转动连接能有效避免三轴力传感器受到弯矩作用。通过设置第一转动组件、第二转动组件以及转动测量组件，使得三轴力传感器一直处于水平状态，三轴力传感器只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器对车间纵向力和横向力的精确测量，并将测量后的数据传输到第一车辆的控制系统上，工作人员可以及时查看，保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。

进一步地，第一转动组件包括依次轴向设置的第一支耳、第二转轴，第一支耳与第一车辆车架转动连接，第二转轴远离第一支耳的一端通过第二轴承与横板连接。

采用上述技术方案的有益效果为：第一支耳与第一车辆的车架转动连接，使第一车辆与第一转动组件可以相对转动。当第一车辆首先遇到上坡、下坡或者路面倾斜而第二车辆还处于水平道路时，通过第二转轴和第二轴承，使得第一车辆与第一转动组件发生相对的俯仰运动、侧倾运动；从而准确地传递车间约束，同时三轴力传感器不会受到侧向的扭力，三轴力传感器只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器对第一车辆和第二车辆的车间纵向力和横向力的精确测量。

进一步地，第二转动组件包括依次轴向设置的第二支耳、第三转轴以及连接臂，第二支耳与第二车辆车架转动连接，第三转轴远离第二支耳的一端通过第三轴承与连接臂连接，连接臂远离第三轴承的一端与三轴力传感器转动连接。

采用上述技术方案的有益效果为：当第一车辆处于水平道路而第二车辆处于倾斜路面、上坡以及下坡时，通过第三转轴和第三轴承，使得第二车辆的车架与第二转动组件发生相对的俯仰运动、侧倾运动，从而准确地传递车间约束，同时三轴力传感器不会受到侧向的扭力。通过第一转动组件、第二转动组件以及转动测量组件联合作用，使三轴力传感器只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器对车间纵向力和横向力的精确测量。

进一步地，三轴力传感器远离横板一端连接有第一转轴，第一转轴通过第一轴承与连接臂连接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过设置第一转轴和第一轴承，实现了三轴力传感器与连接臂之间可以转动，实现了三轴力传感器与连接臂之间的转动连接。

进一步地，第三轴承与第一轴承之间设置有肋板，肋板贯穿连接臂并与第三轴承连接，肋板远离第三轴承的一端与第一轴承连接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过设置肋板，加强了第一轴承与第三轴承之间的连接刚度，提高了连接的稳定性。

进一步地，连接臂倾斜设置在第三轴承与第一轴承之间，连接臂的高端与第三轴承连接，连接臂的低端与第一轴承连接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过将连接臂倾斜设置，当第一车辆和第二车辆在上坡、下坡时，可以增加第一轴承和第三轴承之间的转矩，同时增加了第一车辆和第二车辆之间的转矩，结构简单可靠。

进一步地，第一轴承上设置有连接块，连接臂远离第三轴承的一端与连接块配合连接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过设置连接块，使连接臂的两端分别与第三轴承以及连接块连接，连接更方便、更稳固，同时方便安装和更换。

进一步地，第一支耳与第二转轴之间、第二支耳与第三转轴之间分别设置有固定件。

采用上述技术方案的有益效果为：通过设置固定件，用于加强第一支耳与第二转轴、第二支耳与第三转轴之间的连接，提高了连接的稳定性，且方便安装和拆卸。

进一步地，第一支耳与第二车辆车架铰接，第二支耳与第二车辆车架铰接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过铰接的连接方式，使第一支耳与第一车辆之间可以转动，第二支耳与第二车辆之间可以转动，实现了转动连接的连接方式，结构简单可靠。

进一步地，第一转轴的底端设置有角度位移传感器，角度位移传感器与第一车辆的控制系统通信连接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过设置角度位移传感器，当第一车辆和第二车辆同时发生转向时，第一车辆与第二车辆之间发生转动，转动时会产生夹角，通过角度位移传感器用于测量此夹角是否在一定范围内，角度位移传感器将测得的数据传输到第一车辆的控制系统上，方便工作人员查看，从而保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过铰接机构，在保证铰接约束相邻第一车辆和第二车辆的条件下，精确测量第一车辆和第二车辆之间的纵向力和横向力，在装置发生形变等情况时及时检测，避免事故的发生。

2、本实用新型通过设置第一转动组件、第二转动组件以及转动测量组件，第一转动组件、第二转动组件以及转动测量组件联合作用，使三轴力传感器只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器对车间纵向力和横向力的精确测量，并将测量后的数据传输到第一车辆的控制系统上，工作人员可以及时查看，保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。

3、本实用新型的连接臂倾斜设置，当第一车辆和第二车辆在上坡、下坡时，可以增加第一轴承和第三轴承之间的转矩，同时增加了第一车辆和第二车辆之间的转矩，结构简单可靠。

4、本实用新型通过的角度位移传感器用于测量第一车辆与第二车辆之间的夹角是否在一定范围内，角度位移传感器将测得的数据传输到第一车辆的控制系统上，方便工作人员查看，从而保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。

附图说明

图1为铰接机构与第一车辆车架和第二车辆车架整体结构示意图；

图2为铰接机构与第一车辆车架和第二车辆车架俯视结构示意图；

图3为铰接机构具体结构示意图；

图4为第一车辆与铰接机构的俯仰运动结构示意图；

图5为第一车辆与铰接机构的侧倾运动结构示意图；

图6为第一车辆与第二车辆水平转动结构示意图；

图7为第二车辆与铰接机构侧倾运动结构示意图。

图中：1-铰接机构、2-第一转动组件、21-第一支耳、22-第二转轴、23-第二轴承、3-第二转动组件、31-第二支耳、32-第三转轴、33-连接臂、34-第三轴承、35-肋板、4-转动测量组件、41-竖板、42-横板、43-三轴力传感器、44-第一转轴、45-第一轴承、46-连接块、47-角度位移传感器、5-固定件、6-第一车辆车架、7-第二车辆车架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1至图7所示，一种车辆铰接测量装置，包括：铰接机构1，铰接机构1位于第一车辆车架和第二车辆车架之间；铰接机构1用于将第一车辆车架和第二车辆车架连接，从而使第一车辆与第二车辆连接；铰接机构1用于为车辆的控制提供纵向力和横向力的反馈，避免事故的发生。本实施例中的第一车辆和第二车辆为现有的小型铰接车辆，但本实用新型的铰接机构1还适用于铰接货运车辆、铰接客车、铰接观光车等。

铰接机构1包括第一转动组件2、第二转动组件3以及设置在第一转动组件2和第二转动组件3之间的转动测量组件4，第一转动组件2与第一车辆车架6转动连接，第二转动组件3与第二车辆车架7转动连接。通过设置第一转动组件2和第二转动组件3，第一转动组件2和第二转动组件3发生转动时，能准确地向转动测量组件4传递车间约束，使得转动测量组件4只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证转动测量组件4对第一车辆和第二车辆的车间纵向力和横向力的精确测量。

转动测量组件4包括与第一转动组件2连接的竖板41、垂直设置在竖板41上且与竖板41连接呈一体式结构的横板42、以及设置在横板42底端的三轴力传感器43，三轴力传感器43远离横板42的一端与第二转动组件3转动连接，三轴力传感器43与第一车辆的控制系统通信连接。竖板41用于连接第一转动组件2，横板42用于对三轴力传感器43形成防护。第一转动组件2和第二转动组件3发生转动时，会使三轴力传感器43与第二转动组件3也相对转动，用于准确地传递车间约束，同时还避免三轴力传感器43受到侧向的扭力而被损坏，以及避免因第一车辆的俯仰运动对铰接机构1造成损坏。本实施例中的三轴力传感器43为现有三轴力传感器，其具体型号为：STP509，在此不做详细描述。

三轴力传感器43远离横板42一端连接有第一转轴44，第一转轴44通过第一轴承45与第二转动组件3连接。通过设置第一转轴44和第一轴承45，实现了三轴力传感器43与第二转动组件3之间可以转动，实现了转动连接。

当第一小车首先遇到上坡、下坡或者路面倾斜而第二小车还处于水平道路时，第一小车车架6与第一转动组件2发生相对的俯仰运动、侧倾运动；当第一小车处于水平道路而第二小车处于倾斜路面、上坡以及下坡时，第二小车车架7与第二转动组件3发生相对的俯仰运动、侧倾运动，通过设置第一转动组件2和第二转动组件3，第一转动组件2和第二转动组件3发生转动时，会使第一转轴44和第一轴承45相对转动，准确的传递车间约束，同时还避免三轴力传感器43受到侧向的扭力而被损坏，以及避免因第一小车的俯仰运动对铰接机构造成损坏。当第一小车和第二小车同时发生转向时，通过第一转轴44和第一轴承45使第一小车与第二小车之间会产生夹角，从而避免三轴力传感器43受到弯矩作用。通过设置第一转动组件2、第二转动组件3以及转动测量组件4，使得三轴力传感器43一直处于水平状态，三轴力传感器43只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器43对车间纵向力和横向力的精确测量，并将测量后的数据传输到第一小车的控制器上，工作人员可以及时查看，保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。

如图3至图6所示，第一转动组件2包括依次轴向设置的第一支耳21、第二转轴22，第一支耳21与第一车辆车架转动连接，第二转轴22远离第一支耳21的一端通过第二轴承23与横板42连接。

第一支耳21与第一车辆车架6转动连接，使第一车辆与第一转动组件2可以相对转动。当第一车辆首先遇到上坡、下坡或者路面倾斜而第二车辆还处于水平道路时，通过第二转轴22和第二轴承23，使得第一车辆与第一转动组件2发生相对的俯仰运动、侧倾运动；从而准确地将车间约束传递到第一转轴44上，同时三轴力传感器43不会受到侧向的扭力，三轴力传感器43只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器43对第一车辆和第二车辆的车间纵向力和横向力的精确测量。

如图3和图7所示，第二转动组件3包括依次轴向设置的第二支耳31、第三转轴32以及连接臂33，第二支耳31与第二车辆车架转动连接，第三转轴32远离第二支耳31的一端通过第三轴承34与连接臂33连接，连接臂33远离第三轴承34的一端与第一轴承45连接。第一轴承45与第一转轴44之间转动配合，使连接臂33与三轴力传感器43之间转动连接。

当第一小车处于水平道路而第二小车处于倾斜路面、或者上坡以及下坡时，通过第三转轴32和第三轴承34，使得第二小车车架7与第二转动组件3发生相对的俯仰运动和侧倾运动，通过第三轴承34转动带动连接臂33转动，从而准确地将车间约束传递到第一轴承45上，同时三轴力传感器43不会受到侧向的扭力。通过第一转动组件2、第二转动组件3以及转动测量组件4联合作用，使三轴力传感器43只受到来自受力平面的水平分力，不会出现弯矩和扭矩，从而保证三轴力传感器43对第一小车和第二小车的车间纵向力和横向力的精确测量。

优选地，第三轴承34与第一轴承45之间设置有肋板35，肋板35贯穿连接臂33并与第三轴承34连接，肋板35远离第三轴承34的一端与第一轴承45连接。通过设置肋板35，加强了第一轴承45与第三轴承34之间的连接刚度，肋板35与连接臂33配合提高了连接的稳定性。

优选地，连接臂33倾斜设置在第三轴承34与第一轴承45之间，连接臂33的高端与第三轴承34连接，连接臂33的低端与第一轴承45连接。通过将连接臂33倾斜设置，当第一车辆和第二车辆在上坡、下坡时，第一轴承45、第三轴承34发生转动时，连接臂33倾斜设置的方式增加了第一轴承45和第三轴承34之间的转矩，同时增加了第一车辆和第二车辆之间的转矩，避免由于坡度对铰接机构1造成损坏，结构简单可靠。

如图3所示，第一轴承45上设置有连接块46，连接臂33远离第三轴承34的一端与连接块46配合连接。通过设置连接块46，使连接臂33的两端分别与第三轴承34以及连接块46连接，连接更方便、更稳固，同时方便安装和更换。

优选地，第一支耳21与第二转轴22之间、第二支耳31与第三转轴32之间分别设置有固定件5。通过设置固定件5，用于加强第一支耳21与第二转轴22、第二支耳31与第三转轴32之间的连接，提高了连接的稳定性，且方便安装和拆卸。在本实施例中，固定件5为现有的螺栓或者螺钉，用于加强固定，同时在连接第一支耳21与第二转轴22、第二支耳31与第三转轴32时，方便定位安装。

优选地，第一支耳21与第一车辆车架6铰接，第二支耳31与第二车辆车架7铰接。通过铰接的连接方式，使第一支耳21与第一车辆之间可以转动，第二支耳31与第二车辆之间可以转动，实现了转动连接的连接方式，结构简单可靠。

优选地，第一转轴44的底端设置有角度位移传感器47，角度位移传感器47与第一车辆的控制系统通信连接。通过设置角度位移传感器47，当第一车辆和第二车辆同时发生转向时，通过第一转动组件2带动第一转轴44转动、第二转动组件3带动第一轴承45转动，使第一车辆与第二车辆之间发生转动，转动时会产生夹角，通过角度位移传感器47用于测量此夹角是否在一定范围内，并角度位移传感器47将测得的数据传输到第一车辆的控制系统上，方便工作人员查看，从而保证测量后的数据在一定范围值内，从而避免了事故的发生。本实用新型实施例中的角度位移传感器47为现有的角度位移传感器，其具体型号为：WYT-AT-1，角度位移传感器通过采用磁敏感元件，将机械转动转化为标准的电信号输出，在此不做详细描述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆铰接测量装置，其特征在于，包括：铰接机构(1)，所述铰接机构(1)位于第一车辆车架和第二车辆车架之间；

所述铰接机构(1)包括第一转动组件(2)、第二转动组件(3)以及设置在所述第一转动组件(2)和所述第二转动组件(3)之间的转动测量组件(4)，所述第一转动组件(2)与所述第一车辆车架转动连接，所述第二转动组件(3)与所述第二车辆车架转动连接；

所述转动测量组件(4)包括与所述第一转动组件(2)连接的竖板(41)、垂直设置在所述竖板(41)上且与所述竖板(41)连接呈一体式结构的横板(42)、以及设置在所述横板(42)底端的三轴力传感器(43)，所述三轴力传感器(43)远离所述横板(42)的一端与所述第二转动组件(3)转动连接，所述三轴力传感器(43)与第一车辆的控制系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第一转动组件(2)包括依次轴向设置的第一支耳(21)、第二转轴(22)，所述第一支耳(21)与所述第一车辆车架转动连接，所述第二转轴(22)远离所述第一支耳(21)的一端通过第二轴承(23)与所述横板(42)连接。

3.根据权利要求2所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第二转动组件(3)包括依次轴向设置的第二支耳(31)、第三转轴(32)以及连接臂(33)，所述第二支耳(31)与所述第二车辆车架转动连接，所述第三转轴(32)远离所述第二支耳(31)的一端通过第三轴承(34)与所述连接臂(33)连接，所述连接臂(33)远离所述第三轴承(34)的一端与三轴力传感器(43)转动连接。

4.根据权利要求3所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述三轴力传感器(43)远离所述横板(42)一端连接有第一转轴(44)，所述第一转轴(44)通过第一轴承(45)与所述连接臂(33)连接。

5.根据权利要求4所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第三轴承(34)与所述第一轴承(45)之间设置有肋板(35)，所述肋板(35)贯穿所述连接臂(33)并与所述第三轴承(34)连接，所述肋板(35)远离所述第三轴承(34)的一端与所述第一轴承(45)连接。

6.根据权利要求5所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述连接臂(33)倾斜设置在所述第三轴承(34)与所述第一轴承(45)之间，所述连接臂(33)的高端与所述第三轴承(34)连接，所述连接臂(33)的低端与所述第一轴承(45)连接。

7.根据权利要求4所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第一轴承(45)上设置有连接块(46)，所述连接臂(33)远离所述第三轴承(34)的一端与所述连接块(46)配合连接。

8.根据权利要求4所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第一支耳(21)与所述第二转轴(22)之间、所述第二支耳(31)与所述第三转轴(32)之间分别设置有固定件(5)。

9.根据权利要求8所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第一支耳(21)与所述第二车辆车架铰接，所述第二支耳(31)与所述第二车辆车架铰接。

10.根据权利要求4至8任一项所述的车辆铰接测量装置，其特征在于，所述第一转轴(44)的底端设置有角度位移传感器(47)，所述角度位移传感器(47)与所述第一车辆的控制系统通信连接。

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