专利名称：销轴铰接车辆转向角度检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆转角检测装置，具体地说是销轴铰接车辆转向角度检测装置。
背景技术：
转向系统的功用是操纵车辆的行驶方向，系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能根据要求灵活地改变行驶方向。对转向系统的基本要求是操纵轻便灵活、工作稳定可靠、使用经济耐久，转向性能是保证车辆安全行驶，减轻驾驶员的劳动强度，提高作业生产率的重要因素。转向系统是决定工程车辆安全性和作业效率的关键总成。工程车辆如装载机、压路机等为实现良好的转弯性能多采用销轴铰接形式，车辆的车架由前后两段车架组成，前、后车架采用销轴铰接联接，并由油缸使前车架与后车架保持或改变相对夹角而使车辆以不同的弯道行驶半径在地面运行。随着应用场合工况要求的提高和现代技术的发展，车辆转向系统的性能需要进一步提闻，解决原有的转向系统中存在着灵敏度不可调节、没有路感等问题，为提闻转向性能，科技工作者致力于研究线控转向技术。它是通过微电子技术连接并控制转向系统的各个元件来代替传统的机械或液压连接。由于取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，因此使车辆的设计、装配大为简化，而且还可以自由设计车辆转向的力传递特性和角传递特性，是车辆转向系统的重大革新。线控转向技术采用传感器记录驾驶者的转向数据，通过数据线将信号传递给车上的微控制单元(MCU)，MCU综合有关的信号做出判断，发出控制车辆转向的指令，然后MCU检测车辆转过的角度信号与给定指令比较，构成闭环反馈控制，实现稳定、安全高性能的转向动作。现有的转向角度检测技术方案是在转向油缸的两端跨接安装轴向尺寸很大的直线位移传感器，通过测量转向油缸的伸缩量来间接测量车辆的转向角度，然而长度很大的转向油缸所处的位置比较接近地面，车辆工作过程中所述传感器容易受到洒落奔跳的物料的冲击，以致破坏传感器。铰接车辆的前车架与后车架铰接处安装有球铰，两者之间存在着复杂的相对转动，若检测装置设计不合理，易引起转角测量误差，故如何准确测得前后车架的相对转向角度成为线控转向系统研究中的一个关键问题。因此设计一种销轴铰接车辆转向角度检测装置变得非常有必要，有利于推动线控转向系统的开发、研制与应用。另外，经过检索，同领域内的位于前后车架之间且不采用传感器的转向检测装置目前仍然是一个空白。
发明内容
本发明的目的在于提供销轴铰接车辆转向角度检测装置，解决了现有技术中破坏传感器以及铰接车辆的前车架与后车架铰接处复杂的相对转动引起的转角测量误差问题。为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，销轴铰接车辆转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，还包括拨块、拨杆、拨杆轴，所述销轴压板上安装有支架，所述拨块固定在前车架上，拨杆轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述拨杆其中一端与拨杆轴连接，另一端则插入拨块下端的槽口内，所述拨杆与拨杆轴相互保证不相对转动，所述拨杆与槽口内壁为动配合连接。所述拨杆轴上端通过联轴器与上方的轴角编码器的输入轴连接，所述轴角编码器固定安装在支架的上端，所述轴角编码器的轴心线与拨杆轴的轴心线相一致。所述拨块通过下方的弧形梁以及支撑座固定在前车架侧壁上，所述弧形梁的两端固定连接在支撑座上，所述拨块下端槽口内的纵向两个侧面与弧形梁的两个纵向侧面形成动配合连接。所述拨块下侧通过弹簧连接在前车架上，在拨块和弧形梁之间设置有至少一个轴承，所述轴承通过短轴安装在拨块下端槽口内，在弹簧的作用下，所述轴承的外圈外表面与弧形梁的上表面相接触。所述弧形梁与轴承外圈接触的上表面为圆弧曲面，所述弧形梁的两个侧面安装有低摩擦系数材料衬层。所述低摩擦系数材料衬层是聚四氟乙烯材料的或者高密度聚乙烯材料的。所述前车架与后车架由销轴铰接后，前后车架保持零度角转向时，设有一条垂直通过销轴轴心线的前后车架左右对称线。所述支架安装在使拨杆轴的轴心线垂直通过对称线并使拨杆轴的轴心线与销轴的轴心线同心的位置处。相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:
能够准确测得前后车架的相对转向角度，且能够消除因前后车架发生相对扭转、俯仰而引起的转角误差。有很好的推广应用价值。具体表现为，当前车架与后车架发生相对扭转时，前车架会带动弧形梁摆动，弧形梁与拨块之间会有滑动运动，由于拨块下端槽口内的轴承的外圈与弧形梁的上表面相接触，故弧形梁的摆动只会使拨块上下运动，此运动不会使拨块带动拨杆绕拨杆轴轴线转动，不会产生附加的转角误差。当前车架与后车架发生相对俯仰时，拨杆会在拨块上端槽口内上下滑动，此运动不会引起拨杆绕拨杆轴轴线的转动，故不会产生附加的转角误差。从而实现准确测量销轴铰接车辆转向角度的目的。
图1为本发明的销轴铰接车辆转向角度检测装置的主视 图2为本发明的销轴铰接车辆转向角度检测装置的俯视 图3是图1中的A— A剖视图。图中:前车架1、支撑座2、弹簧3、弧形梁4、拨块5、拨杆6、支架7、拨杆轴8、联轴器9、轴角编码器10、销轴压板11、后车架12、销轴13、轴承14、短轴15、低摩擦系数材料衬层16。
具体实施例方式有关本发明的详细说明及技术内容，配合
如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。参照附图1-图3，销轴压板11焊接在销轴13的上端，所述销轴压板11与后车架12通过螺栓固定联接，前车架I与后车架12由销轴13铰接联接，销轴铰接车辆转向角度检测装置主要包括支撑座2、弹簧3、弧形梁4、拨块5、拨杆6、支架7、拨杆轴8、联轴器9、轴角编码器10、轴承14、短轴15和低摩擦系数材料衬层16 ;所述支架7通过螺栓固定联接在销轴压板11上，所述拨杆轴8通过轴承安装在支架7的轴承座内，所述轴角编码器10通过螺栓固定安装在支架7的上端，所述轴角编码器10的输入轴通过联轴器9与拨杆轴8的上端固定联接，所述轴角编码器10的轴心线与拨杆轴8的轴心线同心安装，所述拨杆6通过键固定联接在拨杆轴8上，所述支撑座2焊接在前车架I上，所述弧形梁4的两端通过螺栓固定联接在支撑座2上，所述拨块5下端槽口内的两个侧面与弧形梁4的两个侧面动配合连接，所述拨块5上端槽口内的两个侧面与拨杆6左端的两个侧面动配合连接，所述拨块5下侧通过弹簧3联接在前车架I上，所述轴承14通过短轴15安装在拨块5下端槽口内，在弹簧3的作用下，所述轴承14的外圈与弧形梁4的上表面相接触；前车架I与后车架12由销轴13铰接联接后，前后车架保持零度角转向时，划一条垂直通过销轴13轴心线的前后车架左右对称线O — 0，所述支架7通过螺栓安装在使拨杆轴8的轴心线垂直通过对称线O —O、并使拨杆轴8的轴心线与销轴13的轴心线同心的位置处。所述弧形梁4与轴承14外圈接触的上表面为圆弧曲面，所述弧形梁4的两个侧面安装有低摩擦系数材料衬层16，所述低摩擦系数材料衬层16是聚四氟乙烯材料的，也可以是高密度聚乙烯材料的。当销轴铰接车辆转向时，在转向油缸的推动下，前车架I与后车架12之间会转过一定角度，固定在前车架I上的弧形梁4通过拨块5带动拨杆6绕拨杆轴8的轴线转过相应的角度，从而使与拨杆轴8通过联轴器9联接的轴角编码器10转过相应的角度，产生电信号输出，测得前车架I与后车架12之间的相对转向角度。当前车架I与后车架12发生相对扭转时，前车架I会带动弧形梁4摆动，弧形梁4与拨块5之间会有滑动运动，由于拨块5下端槽口内的轴承14的外圈与弧形梁4的上表面相接触，故弧形梁4的摆动只会使拨块5上下运动，此运动不会使拨块5带动拨杆6绕拨杆轴8轴线转动，不会产生附加的转角误差。当前车架I与后车架12发生相对俯仰时，拨杆6会在拨块5上端槽口内上下滑动，此运动不会引起拨杆6绕拨杆轴8轴线的转动，故不会产生附加的转角误差。从而实现准确测量销轴铰接车辆转向角度的目的。以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
权利要求
1.销轴铰接车辆转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，其特征在于，还包括拨块、拨杆、拨杆轴，所述销轴压板上安装有支架，所述拨块固定在前车架上，拨杆轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述拨杆其中一端与拨杆轴连接，另一端则插入拨块下端的槽口内，所述拨杆与拨杆轴相互保证不相对转动，所述拨杆与槽口内壁为动配合连接。
2.根据权利要求1所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述拨杆轴上端通过联轴器与上方的轴角编码器的输入轴连接，所述轴角编码器固定安装在支架的上端，所述轴角编码器的轴心线与拨杆轴的轴心线相一致。
3.根据权利要求1所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述拨块通过下方的弧形梁以及支撑座固定在前车架侧壁上，所述弧形梁的两端固定连接在支撑座上，所述拨块下端槽口内的纵向两个侧面与弧形梁的两个纵向侧面形成动配合连接。
4.根据权利要求3所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述拨块下侧通过弹簧连接在前车架上，在拨块和弧形梁之间设置有至少一个轴承，所述轴承通过短轴安装在拨块下端槽口内，在弹簧的作用下，所述轴承的外圈外表面与弧形梁的上表面相接触。
5.根据权利要求3所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述弧形梁与轴承外圈接触的上表面为圆弧曲面，所述弧形梁的两个侧面安装有低摩擦系数材料衬层。
6.根据权利要求5所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述低摩擦系数材料衬层是聚四氟乙烯材料的或者高密度聚乙烯材料的。
7.根据权利要求1所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述前车架与后车架由销轴铰接后，前后车架保持零度角转向时，设有一条垂直通过销轴轴心线的前后车架左右对称线。
8.根据权利要求7所述的销轴铰接车辆转向角度检测装置，其特征在于，所述支架安装在使拨杆轴的轴心线垂直通过对称线并使拨杆轴的轴心线与销轴的轴心线同心的位置处。
全文摘要
本发明公开了销轴铰接车辆转向角度检测装置，包括通过销轴铰接在一起的前车架和后车架，在后车架销孔外侧的销轴其中一端面压设有销轴压板，还包括拨块、拨杆、拨杆轴，所述销轴压板上安装有支架，所述拨块固定在前车架上，拨杆轴通过轴承安装在所述支架的轴承座内，所述拨杆其中一端与拨杆轴连接，另一端则插入拨块下端的槽口内，所述拨杆与拨杆轴相互保证不相对转动，所述拨杆与槽口内壁为动配合连接。轴角编码器的输入轴通过联轴器与拨杆轴的上端固定联接，拨块的下端槽口与弧形梁动配合连接。本发明能够准确测得前后车架的相对转向角度，且能够消除因前后车架发生相对扭转、俯仰而引起的转角误差。有很好的推广应用价值。
文档编号B62D15/02GK103183049SQ20131007733
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者张东, 张义华, 韩斌, 高公如, 杨化林, 赵海霞, 王安敏, 张学春, 张梦荣, 刘璐 申请人:山东常林机械集团股份有限公司