专利名称：消防车排挡凸轮控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种消防车排挡凸轮控制装置，属于机动车排挡自动控制技术领域。
背景技术：
无线遥控消防车用于扑救难度大，危险性强、人员无法接近的石油、化工、有毒有害液体气体、化学危险品等特殊火灾，并可有效地避免参战消防官兵人员伤亡，使火灾损失降低到最低限度。在自动行走控制中，排挡控制是其中一大关键。目前车辆排挡自动控制装置，在空挡推进和挂挡二个方向，有采用多个气缸进行气动控制，但为解决人工操作时的脱开问题，控制气缸数量过多，导致安装体积大，在消防车换挡箱附近狭小空间处安装困难。而采用纯步进电机加滚珠丝杆控制，不仅结构复杂，而且制造成本高，造成维护和调试困难。
发明内容本实用新型的目的提供一种结构紧凑，通过电机带动传动轮转动，并通过传动轮上的凸轮沟槽分别控制切挡及切挡后的自动挂挡动作的消防车排挡凸轮控制装置。本实用新型为达到上述目的的技术方案是一种消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于包括电机、支承板、定位气缸、定位支架以及推板，支承板上至少安装有两个纵导轨，箱体支承在纵导轨上并能沿纵导轨移动，箱体下部至少安装有两个横导轨，安装在箱体箱壁上的电机其输出轴与链轮连接，传动轮通过转轴及支承轴承安装在箱体上，传动轮上部的滚子轮沿外圆周安装有与链轮相接的六个以上滚轮，传动轮下部的凸轮板上设有凸轮沟槽，挂挡推杆和切挡推杆沿箱体的纵向和横向分别安装在箱体上，挂挡推杆的一端与设置在支承板上的挡块相对、另一端通过导向滚轮设置在凸轮沟槽内，切挡推杆的一端与定位气缸相对、另一端通过导向滚轮设置在凸轮沟槽内，凸轮板上的凸轮沟槽上其挂挡推杆的原位点与切挡推杆的原位点之间的夹角θ在90士2°，凸轮板上的凸轮沟槽首尾相接， 且凸轮沟槽沿挂挡推杆的原位点逆时针方向依次设有由小径平滑过渡至大径的变径下降段Si、最大等径的下静止段S2、由大径平滑过渡至小径的变径上升段S3以及最小等径的上静止段S4，安装有定位气缸的定位支架支承在横导轨上并能沿横导轨移动，推板安装在定位支架上，且推板下部设有与过渡轴对应的拨槽。本实用新型将电机、转轴以及传动轮安装在一个箱体上，通过电机控制传动轮转动，使传动轮带动凸轮板转动，由于挂挡推杆和切挡推杆的一端设置在凸轮板上的凸轮沟槽并分别与挡块和定位气缸相对，因此当凸轮板的转动过程中可通过凸轮沟槽的变径下降段Si、最大等径的下静止段S2、变径上升段S3以及最小等径的上静止段S4所构成的曲线， 分别控制挂挡推杆和切挡推杆沿箱体的纵向和横向的两个方向按顺序动作，并与定位气缸配合完成前进和后退的空挡推进即切挡动作以及切挡后的自动挂挡动作。本实用新型通过在传动轮上上的凸轮沟槽推拉挂挡推杆和切挡推杆，结构紧凑，便于调试，维护容易。以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型消防车排挡凸轮控制装置的结构示意图。图2是
图1的A-A剖视结构示意图。图3是本实用新型凸轮沟槽的结构示意图。图4是本实用新型锥形套的结构示意图。图5是图4的B-B剖视结构示意图。图6是在I挡切挡推杆和定位气缸的结构示意图。图7是本实用新型消防车挡位推进的示意图。其中1-电机，2-机座，3-联轴器，4-轴承，5-链轮，6_锥形套，7_传动轴，8_滚子轮，9-箱盖，10-箱体，10-1-底板，11-滚轮，12-隔套，13-导向套，14-切挡推杆，15-定位支架，16-定位气缸，17-推板，18-横导轨，19-换挡摇臂，20-过渡轴，21-横导轨座，22-支承板，23-纵导轨座，24-纵导轨，25-导向滚轮，26-转轴，27-轴向定位套，28-支承轴承， 29-凸轮板，29-1-凸轮沟槽，30-挡块，31-调节螺钉，32-挂挡推杆。
具体实施方式
见
图1、2所示，本实用新型的消防车排挡凸轮控制装置，包括电机1、支承板22、定位气缸16以及定位支架15和推板17，支承板22上至少安装有两个纵导轨对，箱体10支承在纵导轨M上并能沿纵导轨M移动，本实用新型的箱体10包括底板10-1和圆形或矩形的箱壁，而箱盖9安装在箱壁上，该箱体10的底板10-1下部设有纵导轨座23，纵导轨座 23安装在纵导轨M上，使箱体10能沿纵导轨M移动而进行挂挡运动，箱体10下部至少安装有两个横导轨18，该横导轨18可设置在箱体10的底板10-1上并位于箱壁的外部，安装在箱体10箱壁上的电机1其输出轴与链轮5连接，通过电机1驱动链轮5转动，该电机1 采用步进电机或伺服电机，如
图1所示，本实用新型电机1通过机座2安装在箱体10箱壁的一侧，电机1的输出轴通过联轴器3与传动轴7连接，传动轴7通过轴承4安装在箱体10 上，链轮5通过锥形套6安装在传动轴7上，见图4、5所示，该锥形套6端部具有连接法兰、 外周为锥形，连接法兰上设有安装孔，且锥形套6上设有轴向槽口，通过紧固件将锥形套6 与链轮5连接。见
图1、2所示，本实用新型的传动轮通过转轴沈及支承轴承观安装在箱体10上，箱体10的底板10-1上设有轴承座，转轴沈通过两支承轴承观安装在箱体10的底板10-1上，且两支承轴承观之间安装有轴向定位套27，传动轮上部的滚子轮8沿外圆周安装有与链轮5相接的六个以上滚轮11，该六个以上滚轮11是通过紧固件和隔套12均布安装在滚子轮8外圆周上，在链轮5转动过程中，能按顺序拨动滚子轮8上的各滚轮11，进而带动滚子轮8旋转，以带动转轴沈和凸轮板四旋转。见
图1、2所示，本实用新型传动轮下部的凸轮板四上设有凸轮沟槽四-1，该滚子轮8可套装在锥形套6上并通过紧固件与凸轮板四连接，紧固件通过锥形套6端部连接法兰上的安装孔将滚子轮8与凸轮板四连接， 由于锥形套6上设有轴向槽口，能方便调整两推杆的协调运动。见
图1 3所示，本实用新型挂挡推杆32和切挡推杆14沿箱体10的纵向和横向分别安装在箱体10上，为保证挂挡推杆32和切挡推杆14的对称设计，本实用新型的箱体10箱壁可采用圆筒形结构，挂挡推杆32和切挡推杆14分别通过导向套13与箱体10箱壁连接，使挂挡推杆32和切挡推杆14方便移动，本实用新型挂挡推杆32的一端与设置在支承板22上的挡块30相对、另一端通过导向滚轮25设置在凸轮沟槽四-1内，为便于调节挂挡推杆32与挡块30之间距离，挡块30上安装有调节螺钉31，挂挡推杆32的一端与调节螺钉31相对，通过挂挡推杆32顶在调节螺钉31上而进行挂动作，而切挡推杆14的一端与定位气缸16相对、另一端通过导向滚轮25设置在凸轮沟槽内，通过切挡推杆14顶在定位气缸16而进行切挡动作，两导向滚轮25通过紧固件及隔套12分别安装在挂挡推杆32和切挡推杆14上，方便两导向滚轮25沿凸轮沟槽四-1内凸轮曲线作往复运动。见
图1 3 所示，本实用新型凸轮板四上的凸轮沟槽四-1上的挂挡推杆的原位点与切挡推杆的原位点之间的夹角θ在90 士 2°，见图2、3所示，本实用新型凸轮板四上的凸轮沟槽四-1首尾相接，且凸轮沟槽四-1沿挂挡推杆的原位点逆时针方向依次设有由小径平滑过渡至大径的变径下降段Si、最大等径的下静止段S2、由大径平滑过渡至小径的变径上升段S3以及最小等径的上静止段S4，凸轮沟槽四-1的下降段Sl的夹角α在105士5°、下静止段S2的夹角β在75士5°、上升段S3的夹角γ在75士5°，上静止段S4的夹角δ在110士5°， 且上静止段S4的中心半径Rl在35 50mm，下静止段S2的中心半径R3在50 60mm，而下降段Sl的中心半径R2由中心半径Rl逐渐增加至中心半径R3并平滑过渡，而上升段S3 的中心半径R4由中心半径R3逐渐减小至中心半径Rl并平滑过渡，通过该特定的凸轮曲线而控制挂挡推杆32和切挡推杆14分别沿纵向或横向推拉移动，而安装有定位气缸16的定位支架15支承在横导轨18上并能沿横导轨18移动，该定位支架15的底部安装有横导轨座21，使横导轨座21沿横导轨18移动进行切挡动作，推板17安装在定位支架15上，且推板17下部设有与过渡轴20对应的拨槽，使推板17带动过渡轴20在推板17的拨槽内上下移动，使换挡摇臂19沿其0-0轴线转动而实现挂挡，本实用新型的纵导轨M和横导轨18 均采用滚动导轨。见
图1 3、7所示，切挡开始时，挂挡推杆32和切挡推杆14都在上静止段S4上， 当凸轮沟槽四-1随着凸轮板四转动使切挡推杆14向右移动，推动安装在定位支架15上的定位气缸16，使定位支架15沿横导轨18移动，带动推板17进行切挡移动，使推板17上的拨槽卡入过渡轴20上，继尔推动换挡摇臂19进入倒退挡的空位，此时，凸轮沟槽四-1的曲线已到达上升段S3的高位，在这过程中挂挡推杆32在凸轮沟槽内的上静止段S4 而静止不动；凸轮板四继续转动，挂挡推杆32推动挡块30或调节螺钉31使整个排挡装置逐步在纵向移动进行挂挡动作，这过程中切挡推杆14在凸轮沟槽四-1的下静止段S2而静止不动，并在下静止段S2的末段产生电气信号，经离合器动作配合挂挡后，电机1停转。当后退挡位要求结束后，重启电机1驱动凸轮板四继续转动，切挡推杆14开始进入凸轮沟槽 29-1的下降段Sl以缩回，并再次渐入上静止段S4至切挡推杆的原位点；同时挂挡推杆32 从凸轮沟槽的下静止段S2进入下降段Sl而缩回，并再次渐入上静止段S4而至挂挡推杆的原位点，电机1停转以等下一前进挡位的控制。见图6、7所示，如需要进入前进挡位的I挡时，即在凸轮曲线的控制下推杆完成切挡和挂挡的动作，但因为切挡的距离短了，本实用新型定位气缸16会缩进一行程S，以减小切挡推杆14的实际行程，而其它前进挡位时的定位气缸16行程不变，当要进入倒退挡位时，应完成先切挡后挂挡的动作。[0019] 当进入挡位自动控制模式时，先将推板17推至图7中排挡自动回复线的位置，再进行切挡和挂挡动作。当从自动挡位控制回到人工操作时，该推板17在凸轮板四上的凸轮沟槽四-1控制下要先回至空挡位，再沿过渡轴20轴向移动退出，并将推板17拉至推板原位线。
权利要求1.一种消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于包括电机(1)、支承板(22)、定位气缸(16)、定位支架(1 以及推板(17)，支承板0 上至少安装有两个纵导轨(M)，箱体 (10)支承在纵导轨04)上并能沿纵导轨04)移动，箱体(10)下部至少安装有两个横导轨 (18)，安装在箱体(10)箱壁上的电机⑴其输出轴与链轮(5)连接，传动轮通过转轴06) 及支承轴承08)安装在箱体(10)上，传动轮上部的滚子轮(8)沿外圆周安装有与链轮(5) 相接的六个以上滚轮(11)，传动轮下部的凸轮板09)上设有凸轮沟槽(四-1)，挂挡推杆 (32)和切挡推杆(14)沿箱体(10)的纵向和横向分别安装在箱体(10)上，挂挡推杆(32) 的一端与设置在支承板0 上的挡块(30)相对、另一端通过导向滚轮0 设置在凸轮沟槽Q9-1)内，切挡推杆(14)的一端与定位气缸(16)相对、另一端通过导向滚轮05)设置在凸轮沟槽09-1)内，凸轮板09)上的凸轮沟槽09-1)的挂挡推杆的原位点与切挡推杆的原位点之间的夹角θ在90士2°，凸轮板09)上的凸轮沟槽09-1)首尾相接，且凸轮沟槽(29-1)沿挂挡推杆的原位点逆时针方向依次设有由小径平滑过渡至大径的变径下降段 Si、最大等径的下静止段S2、由大径平滑过渡至小径的变径上升段S3以及最小等径的上静止段S4，安装有定位气缸(16)的定位支架(1 支承在横导轨(18)上并能沿横导轨(18) 移动，推板(17)安装在定位支架(1 上，且推板(17)下部设有与过渡轴OO)对应的拨槽。
2.根据权利要求1所述的消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于所述凸轮沟槽 (29-1)的下降段Sl的夹角α在105士5°、下静止段S2的夹角β在75士5°、上升段S3 的夹角Y在75士5°，上静止段S4的夹角δ在110士5°，且上静止段S4的中心半径Rl 在；35 50mm，下静止段S2的中心半径R3在50 60mm。
3.根据权利要求1所述的消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于所述的电机(1)通过机座( 安装在箱体(10)箱壁的一侧，电机(1)的输出轴通过联轴器(3)与传动轴(7) 连接，传动轴(7)通过轴承(4)安装在箱体(10)上，链轮( 通过锥形套(6)安装在传动轴(7)上，滚子轮(8)套装在锥形套(6)上并通过紧固件与凸轮板09)连接。
4.根据权利要求3所述的消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于所述的锥形套(6) 端部具有连接法兰，连接法兰上设有安装孔，且锥形套(6)上设有轴向槽口。
5.根据权利要求1所述的消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于所述的挂挡推杆 (32)和切挡推杆(14)分别通过导向套(13)与箱体(10)箱壁连接。
6.根据权利要求1所述的消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于所述的滚轮(11)通过紧固件和隔套(1 均布安装在滚子轮(8)沿外圆周上，两导向滚轮0 通过紧固件及隔套(12)分别安装在挂挡推杆(32)和切挡推杆(14)上。
7.根据权利要求1所述的消防车排挡凸轮控制装置，其特征在于所述的挡块(30)上安装有调节螺钉(31)，挂挡推杆(3 的一端与调节螺钉(31)相对。
专利摘要本实用新型涉及一种消防车排挡凸轮控制装置，箱体支承在支承板上的纵导轨上，箱体下部有两横导轨，安装在箱体上的电机其输出轴与链轮连接，传动轮通过转轴及支承轴承安装在箱体上，滚子轮沿外圆周安装有六个以上滚轮，传动轮下部的凸轮板设有凸轮沟槽，挂挡推杆和切挡推杆分别安装在箱体上，挂挡推杆和切挡推杆的一端分别与挡块和定位气缸相对、另一端通过导向滚轮设置在凸轮沟槽内，凸轮板上的凸轮沟槽首尾相接，安装有定位气缸的定位支架支承在横导轨上并能沿横导轨移动，推板安装在定位支架上，且推板下部设有与过渡轴对应的拨槽。本实用新型通过电机带动传动轮转动，并通过凸轮沟槽分别控制切挡及切挡后的自动挂挡动作，结构紧凑合理。
文档编号F16H59/02GK202140548SQ201120188659
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者任小报, 吴小邦, 周鹏 申请人:常州机电职业技术学院