本实用新型属于智能车辆技术领域，具体涉及一种煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置。
背景技术：
目前，煤矿是我国的最重要能源之一，长期以来煤矿一直在我国一次能源生产中占有相当大的比重。虽然其不可再生而且目前已经出现了日益缺乏的趋势，但是未来几十年煤炭仍然是支撑我国经济发展和社会进步的主要能源和基础产业。众所周知，目前煤炭的开采条件非常恶劣，伴随着很多危险，煤炭安全生产责任事故频繁发生。我国的煤炭开采技术与世界发达国家还有这很大的差距，我国煤矿百万吨死亡率是世界平均水平的100多倍。目前国外先进的煤炭开采技术中，正在向少人化开采或者无人化开采方向发展，比如在运输设备、材料和人员的辅助运输方式中，世界发达国家多采用无轨胶轮车进行运输。由于传统运输方式存在着运行环节多、运输速度慢、效益低、事故多、占用人员和设备多及安全、机动性和适应性均较差等问题。传统的运输方式已成为制约我国煤炭生产发展的一个薄弱环节。无轨胶轮车运输速度快、运输能力大，可以大量节省辅助运输人员并且提高运输效率。无轨胶轮车每吨煤的运输成本也是传统运输方式的十分之一，而且无轨胶轮车运输可以大大减少工人的数量和劳动强度，所以从另一个方面来说，也提高了煤矿运输安全。
但是，煤矿井下的环境比较恶劣，我国目前很多煤矿的开采深度已达数百米，供无轨胶轮车行驶的路面状况不好，而且还会面临大坡与长坡。很多大型煤矿下井巷道中，工人经常需要长时间不间断的驾驶无轨胶轮车行驶十几公里，工人的作业强度相当大，因此产生疲劳驾驶的现象不可避免，而且由于煤矿井下巷道的路面条件和照明条件都不好，无轨胶轮车的事故也频繁发生，对工人的人身安全和煤矿的生产安全造成了严重的影响。为了解决以上问题，人们开始研制煤矿井下无人驾驶车辆，而现有技术中，还缺乏结构简单、设计合理、实现方便、工作稳定性和可靠性高、实用性强、使用效果好的煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作方便，减小了工作人员的劳动强度，提高了煤矿井下运输效率，安全性高，工作可靠性高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置，其特征在于：包括分别设置在煤矿井下无人驾驶车辆左右两侧的左转向轮和右转向轮，以及方向盘动力传动机构、左转向动力传动机构和右转向动力传动机构；所述方向盘动力传动机构包括第一转向柱和通过离合器连接在第一转向柱底部的减速器，所述减速器的输出轴上连接有第二转向柱，所述第一转向柱的顶部连接有转向盘，所述第一转向柱的旁侧设置有方向盘转动电机，所述第一转向柱上设置有第一齿轮，所述方向盘转动电机的输出轴上连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第二转向柱的底部连接有齿轮齿条式转向器，所述左转向动力传动机构包括与齿轮齿条式转向器连接的左转向蜗杆、所述左转向轮通过左转向连杆与左转向蜗杆连接，所述左转向蜗杆的旁侧设置有左转向执行电机，所述左转向执行电机的输出轴上固定连接有与左转向蜗杆相啮合的左转向涡轮；所述右转向动力传动机构包括与齿轮齿条式转向器连接的右转向蜗杆、所述右转向轮通过右转向连杆与右转向蜗杆连接，所述右转向蜗杆的旁侧设置有右转向执行电机，所述右转向执行电机的输出轴上固定连接有与右转向蜗杆相啮合的右转向涡轮。
上述的煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置，其特征在于：所述离合器为常开型的干式多片电磁离合器。
上述的煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置，其特征在于：所述方向盘转动电机、左转向执行电机和右转向执行电机均为无刷直流电机。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本实用新型的使用操作方便。
3、本实用新型配合煤矿井下无人驾驶车辆的自动控制系统使用，能够实现煤矿井下无人驾驶车辆的自主转向，减小了工作人员在路况复杂的煤矿井下巷道中长时间驾驶的工作强度，提高了煤矿井下运输效率，且能够避免由于工作人员操作失误引起的危险事故。
4、本实用新型配合煤矿井下无人驾驶车辆的自动控制系统使用时，当自动控制系统存在故障或工作人员将要进行人工操纵时，通过控制离合器接通即可实现手动操作转向，提高了本转向装置的安全性。
5、本实用新型的工作可靠性高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作方便，减小了工作人员的劳动强度，提高了煤矿井下运输效率，安全性高，工作可靠性高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明:
1—转向盘； 2—方向盘转动电机；3—左转向轮；
4—右转向轮； 5—第二齿轮； 6—右转向蜗杆；
7—左转向涡轮； 8—左转向蜗杆；9—左转向执行电机；
10—齿轮齿条式转向器； 11—左转向连杆； 12—第二转向柱；
13—减速器； 14—离合器； 15—第一转向柱；
16—第一齿轮；17—右转向连杆； 18—右转向执行电机；
19—右转向涡轮。
具体实施方式
如图1所示的煤矿井下无人驾驶车辆用转向装置，包括分别设置在煤矿井下无人驾驶车辆左右两侧的左转向轮3和右转向轮4，以及方向盘动力传动机构、左转向动力传动机构和右转向动力传动机构；所述方向盘动力传动机构包括第一转向柱15和通过离合器14连接在第一转向柱15底部的减速器13，所述减速器13的输出轴上连接有第二转向柱12，所述第一转向柱15的顶部连接有转向盘1，所述第一转向柱15的旁侧设置有方向盘转动电机2，所述第一转向柱15上设置有第一齿轮16，所述方向盘转动电机2的输出轴上连接有与第一齿轮16啮合的第二齿轮5；所述第二转向柱12的底部连接有齿轮齿条式转向器10，所述左转向动力传动机构包括与齿轮齿条式转向器10连接的左转向蜗杆8、所述左转向轮3通过左转向连杆11与左转向蜗杆8连接，所述左转向蜗杆8的旁侧设置有左转向执行电机9，所述左转向执行电机9的输出轴上固定连接有与左转向蜗杆8相啮合的左转向涡轮7；所述右转向动力传动机构包括与齿轮齿条式转向器10连接的右转向蜗杆6、所述右转向轮4通过右转向连杆17与右转向蜗杆6连接，所述右转向蜗杆6的旁侧设置有右转向执行电机18，所述右转向执行电机18的输出轴上固定连接有与右转向蜗杆6相啮合的右转向涡轮19。
本实施例中，所述离合器14为常开型的干式多片电磁离合器。使用时，当自动控制系统正常工作时，干式多片电磁离合器为打开状态，两端并不接触，当自动控制系统存在故障或工作人员将要进行人工操纵时，给电磁离合器线圈通电，电磁离合器两端产生磁场，产生吸合力，离合器两端接合。
本实施例中，所述方向盘转动电机2、左转向执行电机9和右转向执行电机18均为无刷直流电机。由于煤矿井下巷道中常常会出现瓦斯等可燃气体，无刷直流电机不会产生换向火花，符合煤矿井下的安全性要求，适合在煤矿井下巷道中使用，而且无刷直流电机结构简单，工作可靠性高。
本实用新型使用时，当外接的自动控制系统正常工作时，自动控制系统根据外界环境数据和自身运动数据控制该转向装置进行自主转向，具体过程为：自动控制系统发出控制信号给方向盘转动电机2、左转向执行电机9和右转向执行电机18，左转向执行电机9带动左转向涡轮7旋转，左转向涡轮7带动左转向蜗杆8旋转，左转向蜗杆8通过左转向连杆11带动左转向轮3旋转；右转向执行电机18带动右转向涡轮19旋转，右转向涡轮19带动右转向蜗杆6旋转，右转向蜗杆6通过右转向连杆17带动右转向轮4旋转；方向盘转动电机2带动第二齿轮5旋转，第二齿轮5带动第一齿轮16旋转，第一齿轮16带动第一转向柱15旋转，第一转向柱15带动转向盘1旋转，实现自主转向。当自动控制系统存在故障或工作人员将要进行人工操纵时，自动控制系统控制离合器14两端接合，离合器14将减速器13与第一转向柱15连接在一起，此时，操作转向盘1，转向盘1带动第一转向柱15转动，第一转向柱15带动减速器13转动，减速器13带动第二转向柱12转动，第二转向柱12带动齿轮齿条式转向器10转动，齿轮齿条式转向器10带动左转向蜗杆8或右转向蜗杆6转动，左转向蜗杆8通过左转向连杆11带动左转向轮3旋转，右转向蜗杆6通过右转向连杆17带动右转向轮4旋转，实现了人工操作转向，提高了本转向装置的安全性。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。