[发明专利]销轴铰接车辆转向角度检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆转角检测装置，具体地说是销轴铰接车辆转向角度检测装置。

背景技术

转向系统的功用是操纵车辆的行驶方向，系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能根据要求灵活地改变行驶方向。对转向系统的基本要求是操纵轻便灵活、工作稳定可靠、使用经济耐久，转向性能是保证车辆安全行驶，减轻驾驶员的劳动强度，提高作业生产率的重要因素。转向系统是决定工程车辆安全性和作业效率的关键总成。工程车辆如装载机、压路机等为实现良好的转弯性能多采用销轴铰接形式，车辆的车架由前后两段车架组成，前、后车架采用销轴铰接联接，并由油缸使前车架与后车架保持或改变相对夹角而使车辆以不同的弯道行驶半径在地面运行。

随着应用场合工况要求的提高和现代技术的发展，车辆转向系统的性能需要进一步提高，解决原有的转向系统中存在着灵敏度不可调节、没有路感等问题，为提高转向性能，科技工作者致力于研究线控转向技术。它是通过微电子技术连接并控制转向系统的各个元件来代替传统的机械或液压连接。由于取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，因此使车辆的设计、装配大为简化，而且还可以自由设计车辆转向的力传递特性和角传递特性，是车辆转向系统的重大革新。线控转向技术采用传感器记录驾驶者的转向数据，通过数据线将信号传递给车上的微控制单元（MCU），MCU综合有关的信号做出判断，发出控制车辆转向的指令，然后MCU检测车辆转过的角度信号与给定指令比较，构成闭环反馈控制，实现稳定、安全高性能的转向动作。

现有的转向角度检测技术方案是在转向油缸的两端跨接安装轴向尺寸很大的直线位移传感器，通过测量转向油缸的伸缩量来间接测量车辆的转向角度，然而长度很大的转向油缸所处的位置比较接近地面，车辆工作过程中所述传感器容易受到洒落奔跳的物料的冲击，以致破坏传感器。铰接车辆的前车架与后车架铰接处安装有球铰，两者之间存在着复杂的相对转动，若检测装置设计不合理，易引起转角测量误差，故如何准确测得前后车架的相对转向角度成为线控转向系统研究中的一个关键问题。

因此设计一种销轴铰接车辆转向角度检测装置变得非常有必要，有利于推动线控转向系统的开发、研制与应用。

另外，经过检索，同领域内的位于前后车架之间且不采用传感器的转向检测装置目前仍然是一个空白。

发明内容

本发明的目的在于提供销轴铰接车辆转向角度检测装置，解决了现有技术中破坏传感器以及铰接车辆的前车架与后车架铰接处复杂的相对转动引起的转角测量误差问题。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，销轴铰接车辆转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，还包括拨块、拨杆、拨杆轴，所述销轴压板上安装有支架，所述拨块固定在前车架上，拨杆轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述拨杆其中一端与拨杆轴连接，另一端则插入拨块下端的槽口内，所述拨杆与拨杆轴相互保证不相对转动，所述拨杆与槽口内壁为动配合连接。

所述拨杆轴上端通过联轴器与上方的轴角编码器的输入轴连接，所述轴角编码器固定安装在支架的上端，所述轴角编码器的轴心线与拨杆轴的轴心线相一致。

所述拨块通过下方的弧形梁以及支撑座固定在前车架侧壁上，所述弧形梁的两端固定连接在支撑座上，所述拨块下端槽口内的纵向两个侧面与弧形梁的两个纵向侧面形成动配合连接。

所述拨块下侧通过弹簧连接在前车架上，在拨块和弧形梁之间设置有至少一个轴承，所述轴承通过短轴安装在拨块下端槽口内，在弹簧的作用下，所述轴承的外圈外表面与弧形梁的上表面相接触。

所述弧形梁与轴承外圈接触的上表面为圆弧曲面，所述弧形梁的两个侧面安装有低摩擦系数材料衬层。

所述低摩擦系数材料衬层是聚四氟乙烯材料的或者高密度聚乙烯材料的。

所述前车架与后车架由销轴铰接后，前后车架保持零度角转向时，设有一条垂直通过销轴轴心线的前后车架左右对称线。

所述支架安装在使拨杆轴的轴心线垂直通过对称线并使拨杆轴的轴心线与销轴的轴心线同心的位置处。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

能够准确测得前后车架的相对转向角度，且能够消除因前后车架发生相对扭转、俯仰而引起的转角误差。有很好的推广应用价值。