车辆车轴定位装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种车辆车轴定位装置及方法。
【背景技术】
[0002]图1是一种油气悬架、多轴转向工程机械车辆的示意图，每一车轴的悬架导向机构依靠两个直推力杆11和两个斜推力杆12来定位。四个推力杆的一端与车轴铰接，另一端与车架上的推力杆支座铰接。推力杆在车辆上的安装位置，直接关系着车轴之间是否平行、车轴中心线是否与车辆中心线垂直、车轴的中心是否落在车架中心线上。一旦车辆出现上述问题，车辆左侧、右侧的轴距就会超差，轮胎滚动前进方向与车辆的行驶方向就会不在同一直线上，严重影响汽车的操纵稳定性，给汽车的安全行驶带来安全隐患，使轮胎异常快速地磨损。
[0003]较为传统的车轴在整车中的定位方法，一般用量尺测量目标轴中心到选定基准的距离，如图2所示，V为车辆行驶方向，当左侧或右侧的轴距出现严重偏差时，调整悬架导向机构比如直推力杆11和斜推力杆12的长度，将左右轴距差控制在允许范围内。轴距是指分别过车辆同一侧相邻两车轮的M或N点，并垂直于车辆行驶方向V的两平面之间的距离，Δ LI为左侧车轮轴距，Δ L2为右侧车轮轴距；左右轴距差是左右两侧车轮之间的轴距之差Δ LI 一AL2。而车轴中心是否在车架中心线上，车轴中心线是否与车架中心线垂直，一般很难保证其准确性。
[0004]为了提高车轴定位准确度，现有技术中公开了一种车轮车轴定位装置，如图3所示，其主要组成部分为:标靶系统，包括结构相同的前标靶Ia和后标靶5a，分别通过车架中心定位系统定位，平行置于被测车辆的车架正前端和正后端，且该前标靶Ia和后标靶5a的两端均设有相对应的红外发射管2a，作为车轮的定位光源，此时前标靶Ia和后标靶5a的中心连接线即被测车辆的中心线位置；传感器7a，分别安装于被测车辆的各被测车轮上，以检测各个车轮的定位参数；车架中心定位系统，包括车架对中标尺3a和标靶对中标尺4a，在进行前标靶Ia定位时分别安装于被测车辆的车架前部的中央和前标靶Ia的中央，在进行后标靶5a定位时分别安装于被测车辆的车架后部的中央和后标靶5a的中央，且两者的中心均设有激光发射管6a，用于实现前标靶Ia和后标靶5a的定位；主机，用于接收各传感器的检测信号，根据检测信号进行车轮车轴定位参数的计算处理。但是此种定位装置主要针对车轮的定位参数进行检测，缺少车轴平行度、车轴与车架之间垂直度的检测及调整方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种车辆车轴定位装置及方法，能够提高车轴在整车上的定位精度，提高车轮定位参数的准确性，降低轮胎磨损量。
[0006]为实现上述目的，本发明一方面提供了一种车辆车轴定位装置，包括:轴距检测机构、车轴中心偏移检测机构和悬架导向机构；
[0007]所述轴距检测机构安装在车辆各个车轴8的侧面，能够检测出各个所述车轴8之间的轴距和左右轴距差；
[0008]所述车轴中心偏移检测机构安装在车架下端面5上，能够检测出被测车轴8的车轴中心点C相对于车架中心线B的偏移量；
[0009]所述悬架导向机构的两端分别与所述车轴8和车架6上的支座铰接，能够根据所述轴距、所述左右轴距差和所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量，将车轴中心线A与所述车架中心线B的垂直度、各个所述车轴8之间的平行度、所述轴距和所述左右轴距差调整到预设数值范围内。
[0010]进一步地，还包括车架中心定位机构，所述车架中心定位机构安装在所述车架下端面5上，能够确定出所述车架中心线B。
[0011]进一步地，所述车架中心定位机构包括至少两个中心定位架4，所述中心定位架4沿着所述车架中心线B在所述车架下端面5上间隔设置，根据至少两个所述中心定位架4中心的连线能够确定所述车架中心线B。
[0012]进一步地，所述中心定位架4包括:铰接轴42和两个定位杆41，两个所述定位杆41的一端通过所述铰接轴42连接在一起，另一端分别安装在所述车架下端面5上。
[0013]进一步地，两个所述定位杆41等长，所述定位杆41安装在车架6拼焊的位置，且安装点位于所述车架下端面5的两个侧边上。
[0014]进一步地，所述车轴中心偏移检测机构包括:发射模块和接收模块，所述发射模块设置在所述车架中心线B上，能够确保发射的信号通过至少两个所述中心定位架4中心的位置；所述接收模块设置在各个所述车轴8的中心且与所述发射模块相适配的高度，能够接收所述发射模块发出的信号，从而检测出所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量。
[0015]进一步地，所述发射模块为激光器7和/或所述接收模块为传感器I。
[0016]进一步地，所述传感器I通过车轴中心定位标尺2安装在各个所述车轴8的中心位置，所述车轴中心定位标尺2的两端分别对称地安装在所述车轴8上，所述传感器I安装在所述车轴中心定位标尺2的中心。
[0017]进一步地，所述车轴中心定位标尺2包括:定位标尺杆22和两个底座21，所述底座21的上端分别通过销轴与所述定位标尺杆22的两端铰接，所述底座21的下端面安装在所述车轴8的转向节下端面13上，所述底座21的中心轴线与车轴主销轴线D重合。
[0018]进一步地，所述底座21带有磁性，能够防止所述车轴中心定位标尺2相对所述车轴8移动。
[0019]进一步地，所述轴距检测机构为激光测距仪9，所述激光测距仪9安装在所述车架6的一侧或左右两侧，能够检测出所述轴距和所述左右轴距差。
[0020]进一步地，还包括等高块3，所述等高块3设置在车架下端面5与所述车轴8之间，且所述等高块3的两端面分别与所述车架下端面5和车轴上端面14相接触，能够保证所述车轴8在水平面内进行调整。
[0021]进一步地，所述等高块3与所述车架下端面5接触的端面设有滑移装置，能够在调整所述车轴8的位置时使所述等高块3 —起滑移；所述等高块3与所述车轴8接触的端面带有磁性，能够在调整所述车轴8的位置时防止所述等高块3相对所述车轴8产生偏移。
[0022]进一步地，所述悬架导向机构包括直推力杆11和斜推力杆12，所述直推力杆11和所述斜推力杆12的两端分别与所述车轴8和固定在所述车架6上的支座铰接，所述直推力杆11相对于所述车轴8垂直设置，且长度可调，能够将所述车轴中心线A与所述车架中心线B的垂直度调整到预设数值范围内；所述斜推力杆12相对于所述车轴8倾斜设置，且长度可调，能够将所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量调整到预设数值范围内。
[0023]进一步地，所述直推力杆11和所述斜推力杆12包括:球铰链15、锁扣16和杆身17，所述杆身17的两端分别通过螺纹与所述球铰链16连接，能够对所述直推力杆11和所述斜推力杆12的长度进行调节，调节到位后，通过所述锁扣16进行锁紧固定。
[0024]进一步地，还包括分析模块，所述分析模块与所述轴距检测机构和所述车轴中心偏移检测机构连接，能够进行信号采集，并显示所述车轴8的状态信息、给出调整量和/或判断调整是否到位。
[0025]进一步地，所述分析模块为主机电脑10。
[0026]为实现上述目的，本发明另一方面提供了一种车辆车轴定位方法，包括如下步骤:
[0027]确定车架中心线B;
[0028]车轴中心偏移检测机构检测被测车轴8的车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量，悬架导向机构根据所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量进行调整；
[0029]轴距检测机构检测调整后的车轴8之间的轴距和左右轴距差，如果所述轴距和所述左右轴距差参数仍超差，需要重复执行上一步骤，直至将车轴中心线A与所述车架中心线B的垂直度、各个所述车轴8之间的平行度、所述轴距和所述左右轴距差调整到预设数值范围内。
[0030]进一步地，在确定车架中心线B的步骤之前，还包括如下步骤:
[0031]将车架中心定位机构沿着所述车架中心线B在车架下端面5上间隔设置，根据所述中心定位装置中心的连线能够确定所述车架中心线B ；
[0032]根据所述车架中心线B将所述车轴中心偏移检测机构安装在所述车架下端面5上;
[0033]将所述轴距检测机构安装在所述车轴8的侧面。
[0034]进一步地，在悬架导向机构根据所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量进行调整之前，还包括如下步骤:
[0035]将等高块3安装在所述车架下端面5与所述车轴8之间，使得所述等高块3的两端面分别与所述车架下端面5和车轴上端面14相接触，能够保证所述车轴8在水平面内进行调整。
[0036]进一步地，还包括如下步骤:
[0037]分析模块对所述轴距检测机构和所述车轴中心偏移检测机构进行信号采集，并显示所述车轴8的状态信息、给出调整量和/或判断调整是否到位。
[0038]进一步地，悬架导向机构根据所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量进行调整的步骤包括:
[0039]按照预设的步长调整直推力杆11，使得所述车轴中心线A与所述车架中心线B的垂直度逐步靠近预设数值范围；
[0040]按照预设的步长调整斜推力杆12，使得所述车轴中心点C相对于所述车架中心线B的偏移量逐步靠近预设数值范围。
[0041]基于上述技术方案，本发明实施例的车辆车轴定位装置，通过设置轴距检测机构、车轴中心偏移检测机构和悬架导向机构，能够基于车架中心线这个参考基准，从设计装配源头上将车轴轴线相对车架的倾斜角度、车轴中心偏移车架中心线的位移、轴距等参数调整到设计允许范围内，从而提高车轴在整车上的定位精度，提高车轮定位参数的准确性，这不仅能够降低轮胎磨损量，提高车辆操纵的稳定性和安全性，还能提高测试调整