專利名稱：輪式起重機(jī)及其車輪轉(zhuǎn)角測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輪式底盤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輪式起重機(jī)及車輪轉(zhuǎn)角測量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有自行式工程機(jī)械分為履帶式底盤和輪式底盤兩種形式。其中，輪式底盤以其 轉(zhuǎn)場靈活、方便的特點(diǎn)在諸多類型的工程機(jī)械上得以廣泛的應(yīng)用。車輛道路行駛時(shí)，為了能使車輛按照駕駛員的意圖直線行駛或轉(zhuǎn)向，經(jīng)常需要轉(zhuǎn) 動(dòng)方向盤來調(diào)整車輛行駛方向，即車輪的轉(zhuǎn)向角度。請參見圖1，該圖示出了理論狀態(tài)下多軸車輛的轉(zhuǎn)向過程的示意圖。車輛轉(zhuǎn)向時(shí)， 各輪的轉(zhuǎn)角有一定的轉(zhuǎn)角關(guān)系，理論上各輪必須繞著同一個(gè)轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)；也就是說，其各 軸上的輪胎轉(zhuǎn)向角度均不同，只有各輪繞著同一個(gè)轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)，才能夠保證在轉(zhuǎn)向過程 中每個(gè)輪胎只做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。然而，在實(shí)際操作過程中，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的誤差、路況等各種因素的影響，車輛轉(zhuǎn) 向時(shí)，各輪不能繞著同一個(gè)理論轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)，往往會(huì)出現(xiàn)某個(gè)或某幾個(gè)輪胎的轉(zhuǎn)向中心 偏離理論的轉(zhuǎn)向中心；那么，在轉(zhuǎn)向過程中，偏離理論中心的輪胎在滾動(dòng)的同時(shí)還會(huì)滑動(dòng)， 造成了輪胎的異常磨損?，F(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)對車輪當(dāng)前轉(zhuǎn)向角度的實(shí)時(shí)檢測，進(jìn)而無法判 斷車輪是否已經(jīng)按照既定的轉(zhuǎn)向角度值進(jìn)行轉(zhuǎn)向。顯然，長期以往不僅增加了車輛的使用 成本，同時(shí)對安全行駛也會(huì)造成不利影響。有鑒于此，亟待研制開發(fā)出一種用于實(shí)時(shí)檢測車輪轉(zhuǎn)向角度的測量裝置，以避免 現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容針對上述缺陷，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于，提供一種車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，以 實(shí)時(shí)檢測車輪轉(zhuǎn)向角度，從而為實(shí)時(shí)監(jiān)測車輪轉(zhuǎn)向提供了可靠的保證，可有效避免輪胎的 異常磨損。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供一種具有該車輪轉(zhuǎn)角測量裝置的輪式起重機(jī)。本實(shí)用新型提供的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，包括置于車軸上的角度傳感器、第一擺桿、 第二擺桿和拉桿；其中，所述第一擺桿與所述角度傳感器的檢測軸固定連接；所述第二擺 桿與車輪的輪轂固定連接；所述拉桿的兩端分別與所述第一擺桿和所述第二擺桿鉸接于第 一鉸點(diǎn)和第二鉸點(diǎn)。優(yōu)選地，所述檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、車軸與輪轂之間的鉸點(diǎn)與第一鉸點(diǎn)和第二鉸點(diǎn) 形成平行四邊形。優(yōu)選地，所述第一擺桿、所述第二擺桿和所述拉桿均水平設(shè)置。優(yōu)選地，所述拉桿具體包括中部直桿和兩個(gè)端部鉸接頭；其中，所述中部直桿的兩 端分別設(shè)有旋向相反的外螺紋；所述兩個(gè)端部鉸接頭分別與所述中部直桿兩端的外螺紋配 合，以調(diào)節(jié)兩個(gè)端部鉸接頭之間的距離。[0012]優(yōu)選地，所述兩個(gè)端部鉸接頭內(nèi)側(cè)的中部直桿上分別設(shè)置有旋緊螺母。優(yōu)選地，所述第一擺桿設(shè)置有沿其長度方向依次設(shè)置的若干第一鉸接孔，所述中 部直桿一端的鉸接頭與若干第一鉸接孔之一鉸接。優(yōu)選地，所述第二擺桿設(shè)置有沿其長度方向依次設(shè)置的若干第二鉸接孔，所述中 部直桿另一端的鉸接頭與若干第二鉸接孔之一鉸接。優(yōu)選地，所述第一鉸接孔和第二鉸接孔均為螺紋孔，所述兩個(gè)端部鉸接頭分別通 過螺紋固定于相應(yīng)螺紋孔內(nèi)的球狀體鉸接。本實(shí)用新型提供的輪式起重機(jī)，包括多軸車輪和如前所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置。本實(shí)用新型提供的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置設(shè)置在車輪與車軸之間，角度傳感器設(shè)置在 置于車軸上，并通過依次鉸接的第一擺桿、拉桿和第二擺桿將車輪的轉(zhuǎn)向角度傳送至角度 傳感器，以實(shí)現(xiàn)對車輪轉(zhuǎn)角的測量。具體來說，第一擺桿與角度傳感器的檢測軸固定連接； 第二擺桿與車輪的輪轂固定連接；拉桿的兩端分別與第一擺桿和第二擺桿鉸接于第一鉸點(diǎn) 和第二鉸點(diǎn)。在車輛道路行駛過程中，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固設(shè)于車輪上的第二擺桿推動(dòng)拉桿動(dòng) 作，拉桿進(jìn)而又推動(dòng)第一擺桿，帶動(dòng)傳感器的檢測軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將車輪的轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)換為檢 測軸的旋轉(zhuǎn)角度。這樣，角度傳感器可將角度信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，為實(shí)時(shí)監(jiān)測車輪轉(zhuǎn)向 提供了可靠的保證，可通過有效利用實(shí)時(shí)角度信號控制、修正車輪的轉(zhuǎn)向角度，進(jìn)而有效避 免了輪胎的異常磨損。在本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，該拉桿的長度可調(diào)節(jié)，具體包括中部直桿和兩個(gè)端 部鉸接頭；其中部直桿的兩端分別設(shè)有旋向相反的外螺紋，以分別與兩個(gè)端部鉸接頭螺紋 配合。如此設(shè)計(jì)，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)該中部直桿調(diào)節(jié)兩個(gè)端部鉸接頭之間的距離，即調(diào)節(jié)第一鉸點(diǎn) 與第二鉸點(diǎn)之間的距離。此外，在本實(shí)用新型的中另一優(yōu)選方案中，第一擺桿和第二擺桿上 均沿其自身長度依次設(shè)置若干鉸接孔，這樣，兩個(gè)端部鉸接頭可選擇地與若干鉸接孔之一 鉸接，相當(dāng)于調(diào)節(jié)第一鉸點(diǎn)和檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間以及第二鉸點(diǎn)和車軸與輪轂鉸接點(diǎn)之 間的距離，從而克服產(chǎn)品加工、裝配過程中制造誤差，可使得檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、車軸與輪 轂之間的鉸點(diǎn)與第一鉸點(diǎn)和第二鉸點(diǎn)始終形成平行四邊形，以確保角度傳遞精度。具有較 好的適應(yīng)性。本實(shí)用新型提供的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置適用于任何一種多軸輪式工程機(jī)械，特別適 用于多軸輪式起重機(jī)。
圖1是理論狀態(tài)下多軸車輛的轉(zhuǎn)向過程的示意圖；圖2是具體實(shí)施方式
中所述車輪轉(zhuǎn)角測量裝置的裝配關(guān)系示意圖；圖3是圖2中所示拉桿的分解示意圖；圖4是具體實(shí)施方式
中所述多軸輪式起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2和圖4中車軸10、車輪轉(zhuǎn)角測量裝置20、角度傳感器21、第一擺桿22、第一鉸接孔221、第二 擺桿23、拉桿24、中部直桿Ml、端部鉸接頭M2、旋緊螺母M3、球狀體M4、車輪30、輪轂 31。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，以實(shí)時(shí)檢測車輪轉(zhuǎn)向角度，從 而為實(shí)時(shí)監(jiān)測車輪轉(zhuǎn)向提供了可靠的保證，可有效避免輪胎的異常磨損。下面結(jié)合說明書附圖具體說明本實(shí)施方式。請參見圖2，該圖示出本實(shí)施方式所述車輪轉(zhuǎn)角測量裝置的裝配關(guān)系示意圖。車輪轉(zhuǎn)角測量裝置20設(shè)置在車軸10與車輪30之間。如圖2所示，該車輪轉(zhuǎn)角測 量裝置20主要由角度傳感器21、第一擺桿22、第二擺桿23和拉桿M構(gòu)成。其中，角度傳感器21置于車軸10上，以將角度信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出。工作過程 中，角度傳感器21的檢測軸(圖中未示出)每轉(zhuǎn)過1/16圈，角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次；往 一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)增加，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)減少。其中，第一擺桿22與角度傳感器21的檢測軸固定連接，以帶動(dòng)該檢測軸轉(zhuǎn)動(dòng)；第 二擺桿23與車輪30的輪轂31固定連接，以在車輪20進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)一并轉(zhuǎn)動(dòng)；拉桿M的兩 端分別與第一擺桿22和第二擺桿23鉸接于第一鉸點(diǎn)A和第二鉸點(diǎn)B，從而在第二擺桿23 的作用下推動(dòng)第一擺桿22擺動(dòng)。工作過程中，當(dāng)車輪30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固設(shè)于車輪輪轂31上的第二擺桿23推動(dòng)拉桿M 動(dòng)作，拉桿M進(jìn)而又推動(dòng)第一擺桿22，帶動(dòng)傳感器21的檢測軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將車輪30的轉(zhuǎn)向 角度轉(zhuǎn)換為檢測軸的旋轉(zhuǎn)角度。這樣，角度傳感器21可將角度信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，為 實(shí)時(shí)監(jiān)測車輪轉(zhuǎn)向提供了可靠的保證，可通過有效利用實(shí)時(shí)角度信號控制、修正車輪的轉(zhuǎn) 向角度，進(jìn)而有效避免了輪胎的異常磨損。應(yīng)當(dāng)理解，前述角度傳感器21測量并輸出的信號可作為顯示設(shè)備的輸入信號進(jìn) 行轉(zhuǎn)角顯示，以供操作者實(shí)時(shí)監(jiān)測；此信號可以同時(shí)以圖像和數(shù)值的形式進(jìn)行顯示，方便、 直觀。或者，前述角度傳感器21測量并輸出的信號還可以作為輸入信號提供給車輛轉(zhuǎn)向 控制器，角度傳感器21將此角度信號轉(zhuǎn)換為電信號輸入到轉(zhuǎn)向控制器，轉(zhuǎn)向控制器通過分 析、計(jì)算，以及與預(yù)先設(shè)置的理論值進(jìn)行比較，將實(shí)際值與理論值的偏差以電信號的形式輸 出控制、修正車輪30轉(zhuǎn)向角度，從而使每個(gè)車輪30的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度達(dá)到理論值。作為優(yōu)選方案，檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心C、車軸10與輪轂31之間的鉸點(diǎn)D與第一鉸點(diǎn)A 和第二鉸點(diǎn)B形成平行四邊形。此狀態(tài)下，可直接、準(zhǔn)確、真實(shí)、實(shí)時(shí)地將車輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)角度 傳遞至角度傳感器21，確保所采集的信號精準(zhǔn)可靠。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際裝配空間的實(shí)際情況， 前述四個(gè)特征點(diǎn)不局限于形成平行四邊形，設(shè)計(jì)時(shí)僅需根據(jù)實(shí)際比例關(guān)系設(shè)定系數(shù)即可。本方案中，第一擺桿22、第二擺桿23和拉桿M均可水平設(shè)置，以進(jìn)一步提高車輪 30轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳遞的精度。需要說明的是，第一擺桿22、第二擺桿23和拉桿M與水平面之 間的夾角越小，傳遞精度越高。眾所周知，對于輪式底盤而言，各零部件在加工過程中不可避免地存在加工、裝配 等制造誤差；為克服制造誤差影響檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心C、車軸10與輪轂31之間的鉸點(diǎn)D與 第一鉸點(diǎn)A和第二鉸點(diǎn)B之間的理論位置關(guān)系(平行四邊形)。本方案中各部件均具有自 調(diào)節(jié)功能，請一并參見圖3，該圖是圖2中所示拉桿的分解示意圖。結(jié)合圖2和圖3所示，拉桿M的長度可以調(diào)節(jié)，具體包括中部直桿241和兩個(gè)端 部鉸接頭M2 ；其中部直桿241的兩端分別設(shè)有旋向相反的外螺紋，兩個(gè)端部鉸接頭242分 別設(shè)置有旋向相反的內(nèi)螺紋，以分別與該中部直桿241兩端的外螺紋配合。當(dāng)?shù)谝汇q點(diǎn)A和第二鉸點(diǎn)B之間的距離過大或者過小時(shí)，操作者可轉(zhuǎn)動(dòng)該中部直桿M1，其兩端部螺紋段 可同步旋入或者旋出兩個(gè)端部鉸接頭M2，從而調(diào)節(jié)兩個(gè)端部鉸接頭242之間的距離，即調(diào) 節(jié)第一鉸點(diǎn)A與第二鉸點(diǎn)B之間的距離。進(jìn)一步地，如圖所示，兩個(gè)端部鉸接頭M2內(nèi)側(cè)的中部直桿241上分別設(shè)置有旋緊 螺母M3。裝配調(diào)試過程中，當(dāng)中部直桿241與兩個(gè)端部鉸接頭242的旋入深度確定后，分 別將旋緊螺母243旋向相應(yīng)的兩個(gè)端部鉸接頭M2，直至旋緊螺母243與端部鉸接頭242相 抵。當(dāng)需要重新調(diào)整拉桿M的長度時(shí)，首先需要松開兩個(gè)旋緊螺母對3，再轉(zhuǎn)動(dòng)中部直桿 241至調(diào)定位置，最后再次將旋緊螺母243旋緊與相應(yīng)的端部鉸接頭242相抵。顯然，如此 設(shè)計(jì)在提高適應(yīng)的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了可靠性。如圖1所示，第一擺桿22上設(shè)置有沿其長度方向依次設(shè)置的若干第一鉸接孔221， 中部直桿241 —端的端部鉸接頭242與若干第一鉸接孔221之一鉸接。也就是說，中部直 桿241可選擇的其與第一擺桿22之間的鉸接位置，相當(dāng)于調(diào)節(jié)第一鉸點(diǎn)A和檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 中心C之間的距離。當(dāng)然，第二擺桿23上也可以沿其長度方向依次設(shè)置有若干第二鉸接孔 (圖中未示出)，中部直桿241另一端的端部鉸接頭242與若干第二鉸接孔之一鉸接；同樣， 可調(diào)節(jié)第二鉸點(diǎn)B和車軸10與輪轂31鉸接點(diǎn)C之間的距離。上述可調(diào)節(jié)功能的設(shè)計(jì)，大 大提高了本方案的適應(yīng)性，完全規(guī)避了產(chǎn)品加工、裝配過程中的制造誤差對角度傳遞精度 的影響。另外，兩個(gè)端部鉸接頭242與第一擺桿22和第二擺桿23之間的鉸接可以采用多 種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。比如，第一鉸接孔和221第二鉸接孔均為螺紋孔，球狀體244通過螺紋固定于 相應(yīng)的螺紋孔內(nèi)，兩個(gè)端部鉸接頭242分別與球狀體244鉸接。本實(shí)用新型提供的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置適用于任何一種多軸輪式工程機(jī)械，特別適 用于多軸輪式起重機(jī)。請參見圖4，該圖示出了多軸輪式起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，除上車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，本實(shí)施方式還提供一種多軸輪式起重機(jī)，包 括多軸車輪和如前所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置。需要說明的是，該多軸輪式起重機(jī)的輪式底盤裝置、卷揚(yáng)裝置、吊臂裝置、動(dòng)力裝 置等主要功能部件與現(xiàn)有技術(shù)完全相同，本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)， 在此不再贅述。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和 潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，包括 置于車軸上的角度傳感器；第一擺桿，與所述角度傳感器的檢測軸固定連接； 第二擺桿，與車輪的輪轂固定連接；拉桿，其兩端分別與所述第一擺桿和所述第二擺桿鉸接于第一鉸點(diǎn)和第二鉸點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述檢測軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、車 軸與輪轂之間的鉸點(diǎn)與第一鉸點(diǎn)和第二鉸點(diǎn)形成平行四邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述第一擺桿、所述第二擺 桿和所述拉桿均水平設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述拉桿具體 包括中部直桿，兩端分別設(shè)有旋向相反的外螺紋；兩個(gè)端部鉸接頭，分別與所述中部直桿兩端的外螺紋配合，以調(diào)節(jié)兩個(gè)端部鉸接頭之 間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述兩個(gè)端部鉸接頭內(nèi)側(cè) 的中部直桿上分別設(shè)置有旋緊螺母。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述第一擺桿設(shè)置有沿其 長度方向依次設(shè)置的若干第一鉸接孔，所述中部直桿一端的鉸接頭與若干第一鉸接孔之一 鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述第二擺桿設(shè)置有沿其 長度方向依次設(shè)置的若干第二鉸接孔，所述中部直桿另一端的鉸接頭與若干第二鉸接孔之一鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征在于，所述第一鉸接孔和第二鉸 接孔均為螺紋孔，所述兩個(gè)端部鉸接頭分別通過螺紋固定于相應(yīng)螺紋孔內(nèi)的球狀體鉸接。
9.輪式起重機(jī)，包括多軸車輪，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的 車輪轉(zhuǎn)角測量裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種車輪轉(zhuǎn)角測量裝置，包括置于車軸上的角度傳感器、第一擺桿、第二擺桿和拉桿；其中，第一擺桿與角度傳感器的檢測軸固定連接；第二擺桿與車輪的輪轂固定連接；拉桿的兩端分別與第一擺桿和第二擺桿鉸接于第一鉸點(diǎn)和第二鉸點(diǎn)。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固設(shè)于車輪上的第二擺桿推動(dòng)拉桿動(dòng)作，拉桿進(jìn)而又推動(dòng)第一擺桿，帶動(dòng)傳感器的檢測軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將車輪的轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)換為檢測軸的旋轉(zhuǎn)角度。這樣，角度傳感器可將角度信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，為實(shí)時(shí)監(jiān)測車輪轉(zhuǎn)向提供了可靠的保證，可通過有效利用實(shí)時(shí)角度信號控制、修正車輪的轉(zhuǎn)向角度，進(jìn)而有效避免了輪胎的異常磨損。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供一種具有該車輪轉(zhuǎn)角測量裝置的輪式起重機(jī)。
文檔編號B66C23/36GK201828257SQ20102057716
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者劉東宏, 朱亞夫, 朱長建, 王建東 申請人:徐州重型機(jī)械有限公司