用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置制造方法
【专利摘要】本发明的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，包括车轮、行进扭矩加载轴系、转向扭矩加载轴系和旋转框架，所述车轮分别与所述行进扭矩加载轴系、所述转向扭矩加载轴系连接，所述行进扭矩加载轴系通过旋转框架与所述转向扭矩加载轴系连接，所述行进扭矩加载轴系可带动所述车轮绕行进旋转轴线转动，所述转向扭矩加载轴系可带动所述车轮绕转向旋转轴线转动，所述行进扭矩加载轴系的行进旋转轴线和所述转向扭矩加载轴系的转向旋转轴线呈一定倾角，倾角为74°。与现有技术相比，对于既作行进旋转驱动又作转向旋转驱动的一类车轮，通过本发明的加载装置可实现对行进旋转驱动和转向旋转驱动的同时同步加载。
【专利说明】用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种加载装置，特别涉及一种用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置。
【背景技术】
[0002]一般的扭矩加载为单自由度独立系统。例如，对旋转驱动的机构，一般在其旋转机构的轴线施加与旋转机构驱动方向相反的扭矩作为其加载。但有一类特殊的驱动机构，例如某种特殊动力车轮，其可以做行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动，但是，不能同时做行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动。但在某些工况条件下需要同时进行行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动，而目前的驱动机构无法达到要求。
【发明内容】
[0003]用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，以解决现有技术中的驱动机构不能同时做行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动，在某些工况条件下需要同时进行行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动，而目前的驱动机构无法达到要求的技术性问题。
[0004]一种用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，包括车轮、行进扭矩加载轴系、转向扭矩加载轴系和旋转框架，所述车轮分别与所述行进扭矩加载轴系、所述转向扭矩加载轴系连接，所述行进扭矩加载轴系通过旋转框架与所述转向扭矩加载轴系连接，所述行进扭矩加载轴系可带动所述车轮绕行进旋转轴线转动，所述转向扭矩加载轴系可带动所述车轮绕转向旋转轴线转动，所述行进扭矩加载轴系的行进旋转轴线和所述转向扭矩加载轴系的转向旋转轴线呈一定倾角，倾角为74°。对于既作行进旋转驱动又作转向旋转驱动的一类车轮，通过本发明的加载装置可实现对行进旋转驱动和转向旋转驱动的同时同步加载。
[0005]在本发明优选的实施例中，所述行进扭矩加载轴系包括第一驱动装置、第一连接组件和加载基座，所述第一驱动装置和所述第一连接组件连接，所述加载基座分别与所述第一驱动装置和所述第一连接组件连接，所述车轮和所述第一连接组件连接，所述第一驱动装置可通过所述第一连接组件带动所述车轮转动。
[0006]在本发明优选的实施例中，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一减速机，所述第一伺服电机和所述第一减速机连接，所述第一减速机通过第一座架与加载基座连接。
[0007]在本发明优选的实施例中，所述第一连接组件包括第一联接盘、第一联轴器和第一轴承座，所述第一联接盘和所述车轮连接，所述第一联轴器与所述第一联接盘连接，所述第一联轴器通过第一连接件与所述第一轴承座连接，所述第一轴承座和所述加载基座连接。
[0008]在本发明优选的实施例中，所述行进扭矩加载轴系还包括第一检测装置，所述第一驱动装置通过所述第一检测装置与第一连接组件连接，所述第一检测装置包括第一扭矩传感器和两个第一弹性联轴器，第一扭矩传感器的两端各连接一第一弹性联轴器，一第一弹性联轴器通过第一联接轴与所述第一减速机连接，另一第一弹性联轴器通过第二联接轴与第一轴承座连接。通过第一检测装置可对加载的行进扭矩进行测量。
[0009]在本发明优选的实施例中，所述转向扭矩加载轴系包括第二驱动装置、第二连接组件、第三驱动装置和机架，所述机架分别与第二驱动装置、第二连接组件、第三驱动装置连接，所述旋转框架分别与第二连接组件、第三驱动装置和加载基座连接，第二连接组件分别与第二驱动装置、车轮连接。
[0010]在本发明优选的实施例中，所述第二驱动装置包括编码器、第二伺服电机和电机座，编码器与第二伺服电机连接，第二伺服电机与电机座连接，电机座与机架连接。
[0011]在本发明优选的实施例中，所述第二连接组件包括L形联接块、第二联轴器和第二轴承座，L形联接块分别与第二联轴器、所述车轮连接，第二联轴器通过第二连接件与第二轴承座连接，第二轴承座分别与机架、旋转框架连接。
[0012]在本发明优选的实施例中，所述转向扭矩加载轴系还包括第二检测装置，第二驱动装置通过所述第二检测装置与所述第二连接组件连接，第二检测装置包括第二扭矩传感器和两个第二弹性联轴器，第二扭矩传感器的两端各连接一第二弹性联轴器，一第二弹性联轴器通过第三联接轴与所述第二伺服电机连接，另一第二弹性联轴器与通过第四联接轴与第二轴承座连接。通过第二检测装置可对加载的转向扭矩进行测量。
[0013]在本发明优选的实施例中，第三驱动装置包括第三伺服电机、第三减速机、第三联接盘和第三轴承座，第三伺服电机和第三减速机连接，第三减速机通过第三座架与机架连接，第三减速机的输出轴与第三联接盘连接，第三联接盘与第三轴承座连接，第三轴承座分别与机架、旋转框架连接。
[0014]与现有技术相比，本发明有以下有益效果:
[0015]1、对于既作行进旋转驱动又作转向旋转驱动的一类车轮，通过本发明的加载装置可实现对行进旋转驱动和转向旋转驱动的同时同步加载；
[0016]2、本发明的加载装置还可对加载的行进扭矩和转向扭矩进行测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的加载装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明主要针对现有技术中的驱动机构不能同时做行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动，在某些工况条件下需要同时进行行进旋转扭矩驱动和转向扭矩驱动，而目前的驱动机构无法达到要求的缺陷，对加载装置的结构进行了重新设计，使对于既作行进旋转驱动又作转向旋转驱动的一类车轮，通过本发明的加载装置可实现对行进旋转驱动和转向旋转驱动的同时同步加载。
[0019]以下结合本发明的优选实施例对本发明做进一步的描述。
[0020]实施例1
[0021]请参阅图1，发明的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，包括车轮
1、行进扭矩加载轴系、转向扭矩加载轴系和旋转框架15，车轮I分别与行进扭矩加载轴系、转向扭矩加载轴系连接，行进扭矩加载轴系通过旋转框架15与转向扭矩加载轴系连接，行进扭矩加载轴系可带动车轮I绕行进旋转轴线30转动，转向扭矩加载轴系可带动车轮I绕转向旋转轴线40转动，行进扭矩加载轴系的行进旋转轴线30和转向扭矩加载轴系的转向旋转轴线40呈一定倾角，倾角为74°。对于既作行进旋转驱动又作转向旋转驱动的一类车轮，通过本发明的加载装置可实现对行进旋转驱动和转向旋转驱动的同时同步加载。
[0022]在本实施例中，行进扭矩加载轴系包括第一驱动装置、第一连接组件和加载基座8，第一驱动装置和第一连接组件连接，加载基座8分别与第一驱动装置和第一连接组件连接，车轮I和第一连接组件连接，第一驱动装置可通过第一连接组件带动车轮I转动。
[0023]在本实施例中，第一驱动装置包括第一伺服电机11和第一减速机10,第一伺服电机11和第一减速机10连接，第一减速机10通过第一座架9和螺钉与加载基座8固定连接。车轮的行进负载扭矩加载由第一伺服电机11施加，配置了一定减速比的第一减速机10可增大扭矩加载的幅值。
[0024]在本实施例中，第一连接组件包括第一联接盘2、第一联轴器3和第一轴承座4，第一联接盘2和车轮I固定连接，第一联轴器3与第一联接盘2连接,第一联轴器3通过第一连接件与第一轴承座4连接，第一轴承座4和加载基座8固定连接。其中，第一联轴器3为球笼联轴器，车轮1、第一联接盘2与第一轴承座4之间的连接采用球笼联轴器，可便于车轮与行进扭矩加载轴系在机械上的联接，还容许行进和转向同步控制的合理误差。第一连接件可为联接盘。
[0025]在本实施例中，行进扭矩加载轴系还包括第一检测装置，第一驱动装置通过第一检测装置与第一连接组件连接，第一检测装置包括第一扭矩传感器7和两个第一弹性联轴器6，第一扭矩传感器7的两端各连接一第一弹性联轴器6，一第一弹性联轴器6通过第一联接轴与第一减速机10连接，另一第一弹性联轴器通过第二联接轴5与第一轴承座4连接。实际的扭矩加载值可由第一扭矩传感器7检测并反馈。通过第一检测装置可对加载的行进扭矩进行测量以便于进行控制。第一扭矩传感器7通过两个第一弹性联轴器6使被测车轮I和扭矩加载伺服电机11得到了动力的联接。
[0026]在本实施例中，转向扭矩加载轴系包括第二驱动装置、第二连接组件、第三驱动装置和机架27，机架27分别与第二驱动装置、第二连接组件、第三驱动装置连接，旋转框架15分别与第二连接组件、第三驱动装置和加载基座8连接，第二连接组件分别与第二驱动装置、车轮I连接。整个行进扭矩加载轴系通过加载基座8和旋转框架15可以绕车轮I的转向旋转轴线旋转。
[0027]在本实施例中，第二驱动装置包括编码器21、第二伺服电机20和电机座19，编码器21与第二伺服电机20连接，第二伺服电机20与电机座19连接，电机座19与机架27固定连接。其中，编码器21为绝对编码器，用于记录转向旋转角度，并将信息发送给第三伺服电机26。
[0028]在本实施例中，第二连接组件包括L形联接块13、第二联轴器14和第二轴承座16，L形联接块13分别与第二联轴器14、车轮I连接，第二联轴器14通过第二连接件与第二轴承座16连接，第二轴承座16分别与机架27、旋转框架15连接。其中，第二联轴器14为球笼联轴器，车轮1、L形联接块13与转向加载轴系之间采用球笼联轴器联接，可便于车轮与转向扭矩加载轴系在机械上的联接。第二连接件可为联接盘。
[0029]在本实施例中，转向扭矩加载轴系还包括第二检测装置，第二驱动装置通过第二检测装置与第二连接组件连接，第二检测装置包括第二扭矩传感器18和两个第二弹性联轴器17，第二扭矩传感器18的两端各连接一第二弹性联轴器17，一第二弹性联轴器通过第三联接轴与第二伺服电机20连接，另一第二弹性联轴器与通过第四联接轴与第二轴承座16连接。实际的扭矩加载值由第二扭矩传感器18检测并反馈。通过第二检测装置可对加载的转向扭矩进行测量以便于进行控制。第二扭矩传感器18通过两个第二弹性联轴器17使被测车轮I和扭矩加载伺服电机20得到了动力的联接。
[0030]在本实施例中，第三驱动装置包括第三伺服电机26、第三减速机25、第三联接盘23和第三轴承座22，第三伺服电机26和第三减速机25连接，第三减速机25通过第三座架24与机架27连接，第三减速机25的输出轴与第三联接盘23连接，第三联接盘23与第三轴承座22连接，第三轴承座22分别与机架27、旋转框架15连接。
[0031]工作时，第一伺服电机11进行驱动，经第一减速机10后带动第一扭矩传感器7进行转动，之后经球笼联轴器带动车轮I转动以对车轮I进行行进驱动的加载。同时，第二伺服电机20进行驱动，经第二扭矩传感器18之后带动球笼联轴器转动从而带动车轮I转动以对车轮I进行转向驱动的加载。通过绝对编码器可实时测取车轮I的转向角度，并将信息发送给第三伺服电机26，使第三伺服电机26驱动旋转框架15转动，从而使整个行进扭矩加载轴系通过加载基座8和旋转框架15可以绕车轮的转向轴线旋转，从而实现对车轮的行进驱动和驱动转向的同时同步加载。
[0032]以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，包括车轮、行进扭矩加载轴系、转向扭矩加载轴系和旋转框架，所述车轮分别与所述行进扭矩加载轴系、所述转向扭矩加载轴系连接，所述行进扭矩加载轴系通过旋转框架与所述转向扭矩加载轴系连接，所述行进扭矩加载轴系可带动所述车轮绕行进旋转轴线转动，所述转向扭矩加载轴系可带动所述车轮绕转向旋转轴线转动，所述行进扭矩加载轴系的行进旋转轴线和所述转向扭矩加载轴系的转向旋转轴线呈一定倾角，倾角为74。。
2.如权利要求1所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述行进扭矩加载轴系包括第一驱动装置、第一连接组件和加载基座，所述第一驱动装置和所述第一连接组件连接，所述加载基座分别与所述第一驱动装置和所述第一连接组件连接，所述车轮和所述第一连接组件连接，所述第一驱动装置可通过所述第一连接组件带动所述车轮转动。
3.如权利要求2所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一减速机，所述第一伺服电机和所述第一减速机连接，所述第一减速机通过第一座架与加载基座连接。
4.如权利要求3所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述第一连接组件包括第一联接盘、第一联轴器和第一轴承座，所述第一联接盘和所述车轮连接，所述第一联轴器与所述第一联接盘连接，所述第一联轴器通过第一连接件与所述第一轴承座连接，所述第一轴承座和所述加载基座连接。
5.如权利要求4所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述行进扭矩加载轴系还包括第一检测装置，所述第一驱动装置通过所述第一检测装置与第一连接组件连接，所述第一检测装置包括第一扭矩传感器和两个第一弹性联轴器，第一扭矩传感器的两端各连接一第一弹性联轴器，一第一弹性联轴器通过第一联接轴与所述第一减速机连接，另一第一弹性联轴器通过第二联接轴与第一轴承座连接。
6.如权利要求2所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述转向扭矩加载轴系包括第二驱动装置、第二连接组件、第三驱动装置和机架，所述机架分别与第二驱动装置、第二连接组件、第三驱动装置连接，所述旋转框架分别与第二连接组件、第三驱动装置和加载基座连接，第二连接组件分别与第二驱动装置、车轮连接。
7.如权利要求6所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括编码器、第二伺服电机和电机座，编码器与第二伺服电机连接，第二伺服电机与电机座连接，电机座与机架连接。
8.如权利要求7所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述第二连接组件包括L形联接块、第二联轴器和第二轴承座，L形联接块分别与第二联轴器、所述车轮连接，第二联轴器通过第二连接件与第二轴承座连接，第二轴承座分别与机架、旋转框架连接。
9.如权利要求8所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，所述转向扭矩加载轴系还包括第二检测装置，第二驱动装置通过所述第二检测装置与所述第二连接组件连接，第二检测装置包括第二扭矩传感器和两个第二弹性联轴器，第二扭矩传感器的两端各连接一第二弹性联轴器，一第二弹性联轴器通过第三联接轴与所述第二伺服电机连接，另一第二弹性联轴器与通过第四联接轴与第二轴承座连接。
10.如权利要求6所述的用于车轮的行进扭矩和转向扭矩同步同时加载装置，其特征在于，第三驱动装置包括第三伺服电机、第三减速机、第三联接盘和第三轴承座，第三伺服电机和第三减速机连接，第三减速机通过第三座架与机架连接，第三减速机的输出轴与第三联接盘连接，第三联接盘与第三轴承座连接，第三轴承座分别与机架、旋转框架连接。
【文档编号】G01M17/013GK104132819SQ201410334175
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】罗小桃, 肖杰, 王旭勇, 张玉花, 肖余之, 姬鸣, 施飞舟, 丁亮亮, 杨晓青 申请人:上海宇航系统工程研究所