CN219790354U - 一种小型挂车的刹车及加速系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及挂车技术领域，公开了一种小型挂车的刹车及加速系统，包括车架、轮轴、车轮以及车体，所述车架上转动连接有液压连接器，所述液压连接器内安装有油压传感器，所述轮轴上安装有动力系统，所述轮轴的两端均安装有驱动组件，所述驱动组件与车轮的轮毂活动连接，所述油压传感器电连接有控制器，所述控制器、动力系统以及驱动组件分别相互电连接，该装置解决了牵引车与挂车之间连接点为刚性连接，且牵引车加速时对连接点的作用力过大导致的连接点易损坏，以及制动信号跨车辆传输不稳定的问题，实现了挂车稳定地自驱动与自制动，并延长了连接点的使用寿命。

Description

一种小型挂车的刹车及加速系统

技术领域

本实用新型涉及挂车技术领域，更具体地说，它涉及一种小型挂车的刹车及加速系统。

背景技术

随着C6类驾照的出台，乘用车也可以牵引小型拖挂车上路，这种小型拖挂车为全挂车，其本身无动力，荷载由自身全部承担，与牵引车仅用挂钩连接，牵引车不需要承担挂车荷载，只是提供动力帮助挂车克服路面摩擦阻力。

目前，市场上的小型挂车在挂钩上增设有缓冲弹簧，减轻了车辆变速时牵引力对挂钩的破坏，同时在车轮上设置有同步器以及电磁制动装置，通过同步器与牵引车连接，以同步牵引车的制动信息，基本实现同步制动，防止了减速过程挂车撞击牵引车，但是车速变化较快时，缓冲弹簧容易到达极限位置，此时仍对挂钩及弹簧产生刚性冲击，容易损坏挂钩，且挂车本身无动力，加速时牵引力较大容易损坏挂钩，而同步器与牵引车之间连接线路较长，并需要跨车连接，容易出现连接失效，从而导致制动失效，引发安全问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种与牵引车的连接件更耐用，且同时具有稳定的自驱动与自制动的小型挂车的刹车及加速系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种小型挂车的刹车及加速系统，包括车架、轮轴、车轮以及车体，所述车架上转动连接有液压连接器，所述液压连接器的活塞筒内安装有油压传感器，所述车架上安装有若干减震阻尼一，若干所述减震阻尼一上均固定有旋转套，所述轮轴与旋转套转动连接，所述轮轴上安装有动力系统，所述轮轴的两端均安装有驱动组件，所述驱动组件与车轮的轮毂活动连接，所述油压传感器电连接有控制器，所述控制器、动力系统以及驱动组件分别相互电连接。

本实用新型进一步设置为：所述液压连接器包括液压阻尼器，所述液压阻尼器的两端分别设置有接头一以及接头二，所述液压阻尼器的活塞杆上设置有凸台，所述凸台上固定有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的另一端固定在液压阻尼器的外壳上，所述凸台朝向液压阻尼器一侧固定有橡胶圈。

本实用新型进一步设置为：所述动力系统包括安装箱，所述轮轴与安装箱转动连接，所述车架上固定有安装架，所述安装架朝向轮轴的一侧安装有若干减震阻尼二，若干所述减震阻尼二均与安装箱固定连接，所述安装箱内安装有电机，所述电机的输出轴沿轮轴的方向设置、并与安装箱转动连接，所述电机的输出轴上安装有主动齿轮，所述轮轴上安装有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮相啮合。

本实用新型进一步设置为：所述驱动组件包括驱动盘，所述驱动盘固定在轮轴上，所述驱动盘上相对设置有两个摩擦片，所述摩擦片呈弧形，两个所述摩擦片同侧的两个端点均与驱动盘转动连接，两个所述摩擦片的自由端共同对称连接有复位弹簧，所述摩擦片的外弧面设置为可以与车轮的轮毂相贴合，所述驱动盘上固定有双向液压杆，所述双向液压杆与复位弹簧沿同向设置，所述双向液压杆的两个输出轴分别与两个摩擦片的自由端相连接。

本实用新型进一步设置为：所述安装箱上安装有储能电源二以及控制器，所述控制器与电机、储能电源二以及双向液压杆均电连接，所述电机与储能电源二电连接。

本实用新型进一步设置为：所述车体背离车架的一侧安装有太阳能板以及储能电源一，所述储能电源一设置在太阳能板与车体之间，所述太阳能板与储能电源一电连接，所述储能电源一与油压传感器以及控制器分别电连接。

本实用新型的优点是：

1、牵引车与挂车之间的连接点设置为液压连接器，通过液压阻尼器与缓冲弹簧相叠加，提高了连接点处对车速变化时两车之间产生的拉力或压力的缓冲，通过柔性连接降低了撞击对连接点的破坏，提高了安全性能，同时延长了连接点的使用寿命；

2、轮轴上安装有动力系统，动力系统的电机转动时，则带动轮轴及轮轴两端的驱动组件转动，驱动组件的双向液压杆启动时，两侧的摩擦片与车轮的轮毂相贴合，电机控制驱动组件与车轮同向转动，则实现驱动作用，电机控制驱动组件与车轮反向转动，则实现制动作用；

3、液压阻尼器内设置由油压传感器，车速变化时，液压连接器受力，油压传感器检测到油压变化，油压信号通过控制器控制电机的转向，从而实现牵引车加速，驱动组件带动车轮加速，牵引车减速，驱动组件带动车轮减速；

4、电机电连接有储能电源二，电机正转时储能电源二为电机供能，电机反转时电机为储能电源二充电，车体的上方安装有太阳能板，太阳能板为储能电源一充电，储能电源一为油压传感器以及控制器供能，所有电路均设置在挂车上，连接简单，降低了电路负荷，且绿色节能。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示的左视图；

图3为本实用新型的轮轴结构示意图；

图4为沿图3所示的A-A线剖面图；

图5为图3所示的B部分放大图；

图6为本实用新型的液压连接器结构示意图；

图7为沿图6所示的C-C线剖面图；

图8为本实用新型的原理框图；

图中：1、液压连接器；101、接头一；102、接头二；103、液压阻尼器；104、凸台；2、车架；3、轮轴；4、车轮；5、车体；6、动力系统；601、安装箱；602、从动齿轮；603、电机；604、主动齿轮；7、减震阻尼一；8、减震阻尼二；9、太阳能板；10、储能电源一；11、安装架；12、旋转套；13、驱动盘；14、储能电源二；15、控制器；16、双向液压杆；17、摩擦片；18、复位弹簧；19、油压传感器；20、缓冲弹簧；21、橡胶圈。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

请参阅图1-8，本实用新型提供以下技术方案：

一种小型挂车的刹车及加速系统，包括车架2、轮轴3、车轮4以及车体5，车架2的前端设置有液压连接器1，液压连接器1包括液压阻尼器103，液压阻尼器103的两端分别设置有接头一101以及接头二102，接头一101和接头二102分别与牵引车以及车架2相连接，液压阻尼器103的活塞杆在活塞筒外侧的部分上设置有凸台104，凸台104上固定有缓冲弹簧20，缓冲弹簧20套接在液压阻尼器103上，且缓冲弹簧20的另一端固定在液压阻尼器103的外壳上，凸台104朝向液压阻尼器103的一侧固定有橡胶圈21，橡胶圈21提供了一定的缓冲与限位作用，防止凸台104与液压阻尼器103的活塞筒发生刚性碰撞，通过对缓冲弹簧20以及液压阻尼器103的叠加，增强了液压连接器1对受力的缓冲作用，减少了变速对两车连接点的冲击力，延长了连接点的使用寿命，提高了挂车的安全性能。

车架2的下方安装有若干减震阻尼一7，每个减震阻尼一7上都固定偶一个旋转套12，轮轴3与所有的旋转套12均转动连接，轮轴3的两端均安装有驱动组件，驱动组件与车轮4的轮毂活动连接，轮轴3上安装有动力系统6，动力系统6包括安装箱601，车架2上固定有安装架11，安装架11的下方安装有若干减震阻尼二8，所有减震阻尼二8均与安装箱601的上端面相连接，通过设置若干减震阻尼一7以及减震阻尼二8，减小了车辆颠簸时对轮轴3、动力系统6以及车体5的冲击，同时减震阻尼二8也加固了安装箱601与轮轴3之间的连接，防止了动力系统6与轮轴3产生相对位移，保证了传动的稳定性。

液压阻尼器103的活塞筒远离活塞杆的一端安装有油压传感器19，本实施例中油压传感器19选用杭州米科传感技术有限公司生产的MIK-P300系列压力变送器，可以直接将压力值转换为电信号并向计算机电路接口卡、控制仪表、PLC等传输；

安装箱601的上方固定有储能电源二14以及控制器15，本实施例中的储能电源二14为多个单体超级电容组合而成，单体超级电容采用Maxwell的K2系列中的3V/3000F,产品代号BCAP3000 P300 K04，在实际应用中，超级电容器单体储存能量有限且耐压不高，需要通过相应的串连并联方法扩容，扩大超级电容的使用范围，本实施例采用100个单体超级电容串联为一组的方式，设置储能电源二14为356Wh/300V的超级电容模块组，本实施例中的控制器15选用德国西门子公司的S7-300型PLC，其具有易于实现分布式的配置以及较强的抗震动冲击性能，油压传感器19与控制器15电连接，将实时的油压数据作为信号传输给控制器15；

轮轴3与安装箱601转动连接，安装箱601内安装有电机603，电机603的输出轴沿轮轴3的方向设置、并与安装箱601转动连接，电机603的输出轴上安装有主动齿轮604，轮轴3上对应安装有从动齿轮602，从动齿轮602与主动齿轮604相啮合，本实施例中的电机603选用开关磁阻电机，利用开关磁阻电机结构简单、成本低、可靠性高、起动转矩大，起动电流低、适用于频繁起停及正反向转换运行、效率高、损耗小等特点，适用于频繁的驱动、制动以及能量回收；

控制器15、储能电源二14以及电机603分别相互电连接，牵引车减速时，液压连接器1受挤压压缩，油压传感器19将检测到的油压信号传送给控制器15，控制器15根据油压的增大程度，控制储能电源二14接通电机603绕组的时间宽度，即可控制电机603阻转转矩的大小，从而带动轮轴3及其上的驱动组件以不同的转矩与车轮4反向转动，实现制动，直至油压传感器19处的油压稳定，停止制动，使得挂车与牵引车车速保持一致，对挂车进行制动的同时，电机603进入开关磁阻电机的发电模式，将制动能量转化为电能，反充给储能电源二14；

牵引车加速时，液压连接器1拉伸，控制器15根据油压传感器19检测到的油压降低程度，控制电机603转矩的大小，带动驱动组件与车轮4同向转动，实现驱动，使得挂车尽快加速至与牵引车车速一致，通过液压连接器1的油压判断车辆相对状态，再由动力系统6带动驱动组件分别实现自驱动或自制动，减轻了液压连接器1的负荷，延长了液压连接器1的使用寿命，且不需要从牵引车处接引信号，电路连接简单，提高了连接的稳定性，安全性能更高。

驱动组件包括驱动盘13，驱动盘13固定在轮轴3上，驱动盘13上相对设置有两个摩擦片17，摩擦片17呈弧形，两个摩擦片17同侧的两个端点均与驱动盘13转动连接，两个摩擦片17另外一侧的两个端点为自由端，两个摩擦片17的自由端共同对称连接有复位弹簧18，驱动盘13上固定有双向液压杆16，双向液压杆16与复位弹簧18沿同向设置，双向液压杆16的两个输出轴分别与两个摩擦片17的自由端相连接，摩擦片17的外弧面设置为可以与车轮4的轮毂相贴合，双向液压杆16与控制器15电连接，牵引车车速变化，控制器15控制电机603转动的同时，控制器15控制双向液压杆16工作，双向液压杆16克服复位弹簧18的拉力，推动两个摩擦片17向外转动至两个摩擦片17的外弧面贴紧车轮4的轮毂，驱动盘13在动力系统6的驱动下转动时，带动两个摩擦片17同步转动，从而通过两个摩擦片17在车轮4上施加正向的驱动力或反向的制动力，实现挂车的加速或减速。

车体5的顶端安装有太阳能板9，太阳能板9与车体5之间设置有储能电源一10，防止雨水损坏电源，太阳能板9与储能电源一10电连接，储能电源一10与油压传感器19以及控制器15分别电连接，本实施例中选用12V/6W单晶硅太阳能电池片组件，将该太阳能板9放在挂车上部无遮挡处，就可以靠外部光源发电，供给控制器15及油压传感器19能源，本实施例中的储能电源一10与储能电源二14选用相同型号的单体超级电容：Maxwell的K2系列中的3V/3000F，产品代号BCAP3000 P300 K04，所需储能电源一10提供的电压以及电量较小，所以采用4个单体超级电容串联为一组，4组并联的方式，构成15Wh/12V的超级电容组模块，有光时太阳能板9发电，并通过储能电源一10将电能储存起来，储能电源一10为油压传感器19以及控制器15供电，绿色节能。

值得说明的是，本实用新型中涉及到电路、电子元器件、控制器以及控制处理模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

具体地，牵引车与挂车之间的连接点设置为液压连接器1，通过液压阻尼器103与缓冲弹簧20相叠加，提高了连接点处对车速变化时两车之间产生的拉力或压力的缓冲，通过柔性连接降低了撞击对液压连接器1的破坏，提高了安全性能，并延长了连接点的使用寿命，同时在液压阻尼器103内设置有油压传感器19，通过检测的油压变化情况即可判断牵引车与挂车之间的相对运动情况；

牵引车加速时，液压连接器1拉伸，液压阻尼器103的活塞筒内的油压变化，油压传感器19将检测到的油压信号传送给控制器15，控制器15控制电机603转动，电机603带动驱动组件沿与车轮4相同的方向转动，同时控制器15控制双向液压杆16伸出，使得两个摩擦片17的外弧面抵紧车轮4的轮毂，从而将驱动组件的转矩传递给车轮4，促使车轮4加速，至油压传感器19检测油压不再变化则控制器15停止电机603与双向液压杆16，此时挂车车速与牵引车车速相同；

牵引车减速时，液压连接器1压缩，控制器15根据油压传感器19检测到的油压增大的程度控制电机603以及双向液压杆16，使得两个摩擦片17沿与车轮4转向相反的方向转动，使得挂车制动，此时电机603为开关磁阻电机的发电模式，电机603反为储能电源二14充电，至挂车车速与牵引车车速相同则停止；

电机603正转时储能电源二14为电机603供能，电机603反转时电机603为储能电源二14充电，通过太阳能板9以及对应的储能电源一10为油压传感器19以及控制器15供能，绿色节能，且所有电路均设置在挂车上，连接简单，降低了电路负荷，提高了连接的稳定性，提高了安全性能。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (6)

1.一种小型挂车的刹车及加速系统，包括车架(2)、轮轴(3)、车轮(4)以及车体(5)，其特征在于：所述车架(2)上转动连接有液压连接器(1)，所述液压连接器(1)的活塞筒内安装有油压传感器(19)，所述车架(2)上安装有若干减震阻尼一(7)，若干所述减震阻尼一(7)上均固定有旋转套(12)，所述轮轴(3)与旋转套(12)转动连接，所述轮轴(3)上安装有动力系统(6)，所述轮轴(3)的两端均安装有驱动组件，所述驱动组件与车轮(4)的轮毂活动连接，所述油压传感器(19)电连接有控制器(15)，所述控制器(15)、动力系统(6)以及驱动组件分别相互电连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型挂车的刹车及加速系统，其特征在于：所述液压连接器(1)包括液压阻尼器(103)，所述液压阻尼器(103)的两端分别设置有接头一(101)以及接头二(102)，所述液压阻尼器(103)的活塞杆上设置有凸台(104)，所述凸台(104)上固定有缓冲弹簧(20)，所述缓冲弹簧(20)的另一端固定在液压阻尼器(103)的外壳上，所述凸台(104)朝向液压阻尼器(103)一侧固定有橡胶圈(21)。

3.根据权利要求2所述的一种小型挂车的刹车及加速系统，其特征在于：所述动力系统(6)包括安装箱(601)，所述轮轴(3)与安装箱(601)转动连接，所述车架(2)上固定有安装架(11)，所述安装架(11)朝向轮轴(3)的一侧安装有若干减震阻尼二(8)，若干所述减震阻尼二(8)均与安装箱(601)固定连接，所述安装箱(601)内安装有电机(603)，所述电机(603)的输出轴沿轮轴(3)的方向设置、并与安装箱(601)转动连接，所述电机(603)的输出轴上安装有主动齿轮(604)，所述轮轴(3)上安装有从动齿轮(602)，所述从动齿轮(602)与主动齿轮(604)相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种小型挂车的刹车及加速系统，其特征在于：所述驱动组件包括驱动盘(13)，所述驱动盘(13)固定在轮轴(3)上，所述驱动盘(13)上相对设置有两个摩擦片(17)，所述摩擦片(17)呈弧形，两个所述摩擦片(17)同侧的两个端点均与驱动盘(13)转动连接，两个所述摩擦片(17)的自由端共同对称连接有复位弹簧(18)，所述摩擦片(17)的外弧面设置为可以与车轮(4)的轮毂相贴合，所述驱动盘(13)上固定有双向液压杆(16)，所述双向液压杆(16)与复位弹簧(18)沿同向设置，所述双向液压杆(16)的两个输出轴分别与两个摩擦片(17)的自由端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种小型挂车的刹车及加速系统，其特征在于：所述安装箱(601)上安装有储能电源二(14)以及控制器(15)，所述控制器(15)与电机(603)、储能电源二(14)以及双向液压杆(16)均电连接，所述电机(603)与储能电源二(14)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种小型挂车的刹车及加速系统，其特征在于：所述车体(5)背离车架(2)的一侧安装有太阳能板(9)以及储能电源一(10)，所述储能电源一(10)设置在太阳能板(9)与车体(5)之间，所述太阳能板(9)与储能电源一(10)电连接，所述储能电源一(10)与油压传感器(19)以及控制器(15)分别电连接。