[发明专利]一种方向盘自动控制装置及其安装方法

说明书

本发明公开了一种方向盘自动控制装置，属于工程机械技术领域，包括设置在方向盘轴(9)一侧的中间轴(1)，位于中间轴(1)一侧的电机(2)，用于连接中间轴(1)和电机(2)的第一传动机构(3)，用于连接中间轴(1)和方向盘轴(9)的第二传动机构(4)以及用于连接第一传动机构(3)和中间轴(1)的电磁离合器(5)；电机(2)通过第一传动机构(3)和电磁离合器(5)驱动中间轴(1)转动，中间轴(1)通过第二传动机构(4)驱动方向盘轴(9)转动。本发明的方向盘自动控制装置提高了传动比，使得输出力矩更大，实现了方向盘自动控制与手动控制的灵活切换且互不干扰，同时该装置还具有结构紧凑，需要的安装空间小等优点。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种方向盘自动控制装置及其安装方法。

背景技术

由于工程机械智能化能一定程度上节省劳作时间和劳动力的大量支出，提高劳动生产效率而被国家所提倡，我国智能挖掘机改装工作还处在起步阶段。

传统挖掘机需要人驾驶操控，履带式行驶的特点使得挖掘机行进速度很慢，长时间的作业转场易使驾驶员感到疲劳。近来智能化技术的进步，把驾驶员双手从方向盘中解放出来成为技术的潮流。传统的有人驾驶挖掘机让驾驶员全身心固定在方向盘上，驾驶员需要克服高温、日照等工作环境，还要经受缓慢费时的转场驾驶，不利于驾驶员身心健康。

为解决上述问题，目前已有一些方向盘自动控制机构，但这些机构本身存在如下缺陷：

1、现有的方向盘自动控制机构采用的是一级传动，传动比小，输出力矩小，难以满足转动方向盘所需要的力矩。

2、由于安装了方向盘自动控制机构，使得机构的阻力力矩变大，手动操作方向盘比较费力。

3、约翰迪尔公司设计的ATU200自动方向盘的设计，但是ATU200方向盘的转向系统结构大，需要的安装空间大，而现有挖掘机方向盘的安装空间余量小，如需安装到现有的方向盘上，需要切割机体以增大安装空间，费时又费力，不利于广泛应用。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种方向盘自动控制装置及其安装方法，通过采用两级传动，解决了现有技术中由于采用一级传动，传动比小，输出力矩小，难以满足转动方向盘所需要的力矩的问题；通过采用电磁离合器，解决了现有技术中因安装了方向盘自动控制机构导致方向盘手动操作时比较费力的问题；同时通过选用小电机，使得结构紧凑，解决了现有技术中因安装空间余量小需切割机体，费时又费力的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种方向盘自动控制装置，包括中间轴，设置在方向盘轴的一侧；电机，设置在所述中间轴的一侧；第一传动机构，设置在所述中间轴的一端，与所述中间轴连接，且与所述电机连接；第二传动机构，设置在所述中间轴的另一端，与所述中间轴连接，且与所述方向盘轴连接；电磁离合器，其主动端与所述第一传动机构固定连接，其被动端与所述中间轴固定连接；所述电机通过所述第一传动机构和电磁离合器驱动所述中间轴转动，所述中间轴通过所述第二传动机构驱动所述方向盘轴转动。采用两级传动，提高了该方向盘自动控制装置的传动比，使得输出力矩更大，同时，通过采用电磁离合器，实现了方向盘的自动控制与手动控制的灵活切换，且互不干扰。

进一步，所述第一传动机构为齿轮传动，包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮；所述主动齿轮安装在所述电机的输出轴上；所述从动齿轮内设置有第一轴承，并通过所述第一轴承固定在所述中间轴的一端，并与所述电磁离合器固定连接。第一传动机构采用齿轮传动，具有传动效率高，传递平稳，传动比大且传动比精确，传递扭矩大，工作可靠，寿命长等优点。

进一步，所述主动齿轮与从动齿轮为直齿齿轮，主动齿轮与从动齿轮的传动比的取值范围为1/3～2/3。