甩挂车牵引机构语音报警系统的制作方法

本发明属于专用机械工程设备，是一种甩挂车牵引机构语音报警系统。

背景技术：

钢铁厂板材生产工序间内倒、成品板材水运外发多采用甩挂车运输。正常情况下，主车与挂板是分离的，当挂板需要运输时，主车才与挂板用专用连接机构联接到一起，实现机械连接和动力传递，这种专用连接机构就是牵引机构。这种牵引机构机械连接的牢固程度，直接关系到甩挂车的动力能否安全有效的传递到挂车，影响到挂车的安全平稳运行。传统的甩挂车主车与挂板牵引机构的连接都是通过人工操作来完成，并通过人工肉眼和经验判断牵引机械的机械锁止状态，这很容易造成误判，存在安全隐患，易诱发安全事故。设计一种语音报警系统，准确的检测到牵引机构的机械锁止和解锁状态，并通过语音播放出来，确保车辆的安全运行。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种甩挂车牵引机构安全保护报警系统，能准确地检测到牵引机构的机械锁止和解锁状态，并以语音的方式明确告诉驾驶员，确保车辆的安全运行。

本发明的技术方案：

甩挂车牵引机构语音报警系统，包括电源、传感器、喇叭、线束和控制器(ecu)；传感器有三个，传感器sq1、sq2用于检测挂车牵引机械的状态，传感器sq3用于检测鞍座锁止机构的状态；控制器（ecu）内置防反接电路、过压检测保护电路和故障指示灯电路；在鞍座的两边安装万向球式伸缩机构，传感器sq1和sq2安装在伸缩式万向球机构的固定支架上。传感器sq1、sq2和sq3将检测到的信号经光电隔离后输入cpu，cpu根据输入信号进行分析计算并发出相应指令，喇叭就会自动播放相应的语音。为便于检测，在鞍座的旋转固定销和导向开口的两边安装万向球式伸缩机构，接近开关sq1和sq2安装在伸缩式万向球机构的固定支架上，检测万向球式伸缩机构的活塞杆运动，将直接检测挂车牵引机构的状态变为间接检测；传感器sq3固定在鞍座的本体上，在锁止和解锁机构的相应位置焊接一个铁片作为感应体。

所述的万向球式伸缩机构由钢球、柱塞、弹簧、壳体、垫板和卡簧构成，柱塞头部加工成球窝，钢球可以任意方向自由旋转，达到万向的目的，保证钢球在球窝内运动而不发生偏移，柱塞作为传感器sq的感应体使用，成功的将对挂车牵引机构的直接检测变为了间接检测。

本发明的有益效果：能准确地检测到牵引机构的机械锁止和解锁状态。并以语音的方式明确通知驾驶员，确保车辆的安全运行。

附图说明

图1为甩挂车牵引机械构语音报警系统工作原理图。

图2为内部电路和外部接线图。

图3为甩挂车与挂车准备结合状态图。

图4为甩挂车与挂车半结合状态图。

图5为甩挂车与挂车完全结合状态图。

图6为万向球式伸缩机构结构图。

图中：1-sq1，2-sq2，3-sq3，4-控制器，5-电源，6-喇叭，8-挂车牵引机构，9-伸缩式万向球机构，10-鞍座，11-挂车，12-主车，13-钢球、14-壳体、15-弹簧、16-柱塞、17-垫板，18-卡簧，j1-第一接线盒，j2-第二接线盒。

具体实施方式

下面结合附图的实施例进一步说明。

图1所示：牵引机构语音报警系统，有三个传感器sq1、sq2、sq3，有控制器4、电源5、喇叭6、控制器4，这些是本系统的核心部件，其它元件均通过线束与控制器4连接。

如图2所示：控制器4内置防反接电路、过压检测保护电路和故障指示灯电路，一路语音输出电路；控制器有两个接线盒，包括第一接线盒j1、第二接线端盒j2，第一接线盒j1有4个接线端子，通过线束分别连接电源与搭铁；第二接线端盒j2有8个接线端子，通过线束分别连接三个传感器sq1、sq2、sq3和喇叭的接线端口。

接线盒j1有4个接线端子通过线束分别与下列元件连接，dc24v直流电源、备用，cpu搭铁，传感器公用搭铁；接线盒j2有8个接线端子通过线束与下列元件连接，接喇叭接线端口、sq1电源接线端口、sq1信号接线端口、sq2电源接线端口、sq2信号接线端口，sq3电源接线端口和sq3信号接线端口。

图3、图4和图5所示：鞍座10安装在主车12上，伸缩式万向球机构9安装在鞍座10上，sq1、sq2t和sq3安装在伸缩式万向球机构9的支架上，鞍座10是一个总成部件，自带牵引盘和锁止机构；挂车牵引机构8和挂车11通过机械连接成一个整体；万向球式伸缩机构9安装在鞍座10的两边，满足甩挂车和挂车任意角度结合和分离时对牵引销动作的检测；传感器sq1和sq2安装在伸缩式万向球机构的固定支架上，检测万向球式伸缩机构的活塞杆运动。

图6所示：万向球式伸缩机构由钢球13、壳体14、柱塞15、弹簧16、垫板17和卡簧18构成。钢球13可以任意方向自由旋转达到万向的目的，柱塞15头部加工成球窝，保证钢球在球窝内运动而不发生偏移，柱塞15作为传感器sq1和sq2的感应体使用，成功地将对挂车牵引机构8的直接检测变为了间接检测，

工作方式一：

如图3所示，主车向右移动准备与挂车结合，sq1接通，播报“牵引装置准备结合”；

如图4所示，主车向右移动与挂车完全结合，主车牵引机械锁止机构锁止牢固，sq1接通，sq2接通，sq3接通，播报“牵引装置结合正常”，甩挂车结合挂车完毕，可以正常牵引作业；

如图5所示，挂车牵引完毕停放后，打开解锁机构主车向左移动，sq3断开，播报“牵引装置已解除”，甩挂车与挂车分离，sq2、sq1相继断开，为下一次牵引作准备。

工作方式二：

甩挂车主车能对牵引机构语音系统进行故障检测，当主车点火开关转到acc-on档时，语音系统上电自检，并播放相应状态的语音：

1）没有结合挂车的情况下，自检完成后，控制器上的4个绿灯亮起，同时音箱发出一声“嗒”，说明系统正常；

2）在已经正确结合了挂车的情况下，自检完成后，控制器上的4个绿灯亮起，同时播报语音“牵引装置结合正常”，说明系统正常；

3）不论是否结合了挂车，上电自检后4个绿灯都不亮，说明控制器本身故障或控制器供电故障；

4）不论是否结合了挂车，上电自检后某一个或几个绿灯闪烁，闪烁的灯代表相应的sq和电路故障（每个指示灯边上都标有相应的字母），非常直观；

5）sq本身都带有指示灯，指示灯亮代表工作正常，在没有结合挂车的情况下，用铁质的物件去接近和离开sq，观察指示灯的亮和灭可以初步判断sq的好坏；

工作方式三：

牵引机构语音报警系统在异常情况下的语音播放：

1）如果鞍座举升高度不足，会导致牵引销的下止台阶和牵引钩碰撞，这样传感器2-sq2会接通，继续强行结合会使牵引钩变形而不能被正确锁止，虽然传感器1-sq1也会接通，但不会播报语音，虽然有时候锁止机构也能到位，传感器3-sq3也会接通，同样也没有语音播报，从而保证了安全作业。

2）如果挂车牵引机构8不是从鞍座10的导向开口进入牵引钩，而是从鞍座10的结合面滑进去，也会导致牵引钩变形而不能被正确锁止，这样会出现传感器sq1和sq2同时接通、sq2比sq1先接通、sq1先接通sq2后接通，但接通时间会少于1秒三种状态，这三种状态的任何一种都没有语音播报，同样，虽然有时候鞍座10的锁止机构也能到位，传感器sq3也会接通，同样也没有语音播报。

3）甩挂车主车12和挂车11牵引机构结合正常后，因牵引机构磨损导致间隙过大或路面不平会造成鞍座10摩擦面和挂车11摩擦面频繁的结合和分离，这样会造成传感器sq1和sq2可能出现频繁的接通和断开，但传感器sq3不会断开，也不会播放语音。