专利名称：行走转向装置、梭车及轮胎归位方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种行走转向装置、梭车及轮胎归位方法。
背景技术：
目前，梭车的驱动装置大多以液动为主。液动驱动装置的原理一般为，靠手工操控液压阀或由遥控器控制液压系统，进而，液压系统控制转向油缸的伸出和缩回，转向油缸带动转向杆组件转动，从而达到控制梭车轮胎转向的目的。从上述描述也可以看出，轮胎的归位是靠手动调节转向油缸来实现的。中国专利公开号为CN101077692的专利公开了一种胶轮梭车的行走转向装置，其中轮胎转向控制装置包括转向油缸、转向杆、同步轴和转向臂等，轮胎归位靠手动控制阀路来实现。但是，该专利的行走转向装置存在如下问题:靠人工控制液压阀调节转向且用目测车轮归位情况，会产生一定误差；当梭车与连采机配合工作时，会短时间停在连采机后端。因此，如果这时梭车轮子的方向不与车体一致，当再次启动梭车时，容易造成整个车体走向偏离正确方向，尤其是在井下空间狭小的巷道内，容易造成意外事故的发生。并且，其他工程机械的驱动装置有时也会存在这种问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种行走转向装置、梭车及轮胎归位方法，以解决由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题。第一方面，本发明公开了一种行走转向装置，用于工程机械，其特征在于，包括转向油缸和转向杆组件；其中，所述转向杆组件固定于所述连接体与所述工程机械的轮胎之间；所述转向油缸包括缸体和缸杆，所述缸体通过轴与工程机械的车架相连接，所述缸杆与所述转向杆组件相连接；通过所述转向油缸的伸缩带动所述转向杆组件的摆动；并且，所述转向油缸还连接有位置检测装置，所述位置检测装置用于在所述工程机械需要归位的情况下，发出归位反馈信号，所述归位反馈信号用于控制所述转向油缸的伸缩，进而使所述轮胎方向与车体同向。进一步地，所述行走转向装置中，所述工程机械需要归位的情况包括:所述工程机械处于停机状态；或，在预定时间间隔内，所述工程机械的控制系统没有接收到下一个动作执行信号。进一步地，所述行走转向装置中，所述位置检测装置为位移传感器。进一步地，所述行走转向装置中，所述工程机械为梭车。本发明行走转向装置在工作过程中，当工程机械需要归位时，转向油缸内的位移检测装置会给工程机械控制系统一个归位反馈信号，然后，控制控制系统根据这个归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使转向油缸的归位，从而使轮胎与车体保持在同一方向上；进而克服了由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题。第二方面，本发明还公开了一种梭车，包括第一行走转向装置和第二行走转向装置，所述第一行走转向装置与所述第二行走转向装置为如上所述的行走转向装置，并且，所述第一转向装置和所述第二转向装置的连接体通过连接杆相连接。由于梭车包括上述的上述转向装置，因而必然也具有转向油缸的上述技术效果。在此不再赘述。第三方面，本发明还公开了一种轮胎归位方法，所述方法基于上述的行走转向装置，该方法包括如下步骤:步骤S1、位置检测装置检测是工程机械的轮胎是否需要归位，在需要归位的情况下，由位置检测装置发出归位反馈信号至所述工程机械的控制系统；步骤S2、所述控制系统根据所述归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使所述轮胎方向与车体同向。进一步地，上述轮胎归位方法中，在所述步骤SI前还设置有零点调整步骤，该步骤在所述轮胎方向与所述车体方向相同时，将所述位置检测装置设置为零点状态；并且，所述步骤S2进一步为，所述控制系统根据所述归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使所述位置检测装置归为零点状态。本发明轮胎归位方法中，当工程机械需要归位时，转向油缸内的位移检测装置会给工程机械控制系统一个归位反馈信号，然后，控制控制系统根据这个归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使转向油缸的归位，从而使轮胎与车体保持在同一方向上；进而克服了由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1A为本发明行走转向装置实施例的结构框图；图1B为本发明行走转向装置实施例中，带有位移检测装置的转向油缸的结构示意图；图2为以梭车为例，梭车的行走转向装置实施例的结构示意图；图3为梭车的行走转向装置的控制原理图。附图标记说明I位置检测装置110第一转向油缸120第一转向杆组件210第二转向油缸220第二转向杆组件300连接杆
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面结合图1A至图3，对本发明的优选实施例作进一步详细说明，参照图1A和图1B，图1A为本发明行走转向装置实施例的结构框图。图1B为本发明行走转向装置实施例中，带有位移检测装置的转向油缸的结构示意图。在本实施例中，位置检测装置I设置于转向油缸上，这是位移检测装置I外置式的连接方式。当然，位移检测装置也可以通过其他方式与转向油缸相连接，例如，本发明在此不做限定。本实施例行走转向装置用于梭车，包括转向油缸和转向杆组件；其中，转向杆组件固定于连接体于工程机械的轮胎之间；转向油缸包括缸体和缸杆，缸体通过轴与工程机械车架相连接，杠杆与转向杆组件相连接；通过转向油缸的伸缩带动转向杆组件的摆动；并且，转向油缸还连接有位置检测装置，位置检测装置用于在工程机械需要归位的情况下，发出归位反馈信号，归位反馈信号用于控制转向油缸的伸缩，进而使轮胎方向与车体同向。梭车需要归位的情况包括如下两种情况:第一、梭车处于停机状态；或第二、在预定时间间隔内，梭车的控制系统没有接收到下一个动作执行信号。例如，在5秒内，梭车的控制系统没有接收到下一个动作执行信号。时间的长短可以根据实际情况进行设置，本发明对此不做限定。归位的情况可以不限于以上两种情况，可以根据实际情况进行设定。本发明对此不做限定。在本实施例中，位置检测装置选用位移传感器。其他能够实现位置检测的结构也在本发明的保护范围之内，本发明对此不做限定。本实施例行走转向装置在工作过程中，当工程机械需要归位时，转向油缸内的位移检测装置会给工程机械控制系统一个归位反馈信号，然后，控制系统根据这个归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使转向油缸的归位，从而使轮胎与车体保持在同一方向上；进而克服了由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题，使梭车的车轮可以自动归位，再次启动梭车时车轮总能与车身保持一致，提高了安全性。下面参照图2，对本发明行走转向装置进行进一步地说明。其中，图2为梭车的行走转向装置实施例的结构示意图。参照图2，梭车的行走转向装置包括四个轮胎，还包括第一行走转向装置和第二行走转向装置。第一行走转向装置包括第一转向油缸110和第一转向杆组件120 ;第二行走转向装置包括第二转向油缸210和第二转向杆组件220。除此之外，还包括连接杆300。其中，第一转向杆组件120与梭车的轮胎相连接；第一转向油缸110包括缸体1101和缸杆1102，缸体1101通过轴与工程机械的车架相连接，缸杆1102与转向杆组件相连接；通过第一转向油缸Iio的伸缩带动第一转向杆组件120的摆动；并且，第一转向油缸110还连接有位置检测装置，位置检测装置用于在梭车需要归位的情况下，发出归位反馈信号，归位反馈信号用于控制第一转向油缸Iio中缸杆1102的伸缩，进而使轮胎方向与车体同向。同理，第二转向杆组件220也与梭车的轮胎相连接；第二转向油缸210包括缸体2101和缸杆2102，缸体2101通过轴与工程机械的车架相连接，缸杆2102与第二转向杆组件220相连接；通过第二转向油缸210的伸缩带动第二转向杆组件220的摆动；并且，第二转向油缸210还连接有位置检测装置，位置检测装置用于在梭车需要归位的情况下，发出归位反馈信号，归位反馈信号用于控制第二转向油缸210中缸杆2102的伸缩，进而使轮胎方向与车体同向。此外，第一行走转向装置和第二转向装置的连接体通过连接杆300相连接。如上所述，梭车需要归位的情况包括如下两种情况:第一、梭车处于停机状态；或第二、在预定时间间隔内，梭车的控制系统没有接收到下一个动作执行信号。例如，在5秒内，梭车的控制系统没有接收到下一个动作执行信号。时间的长短可以根据实际情况进行设置，本发明对此不做限定。归位的情况可以不限于以上两种情况，可以根据实际情况进行设定。本发明对此不做限定。在本实施例中，位置检测装置选用位移传感器。其他能够实现位置检测的结构也在本发明的保护范围之内，本发明对此不做限定。需要说明的是，图2中只示出了转向装置的示意图，图2中没有示出车架的架体。并且，各个转向油缸是执行转向动作的动力来源，由于车轮的转向参照是车架的架体，所以将油缸缸体也固定在车架体上，这样位置检测装才能准确反映车轮的实际角度，梭车的控制系统才能做出正确指令。参照图3，图3为梭车的行走转向装置的控制原理图。梭车的控制手柄与梭车的控制系统相连接，控制系统控制泵站的电机，同时，控制系统还通过电液控制阀对与转向油缸相连接的位移检测装置相连接。位置检测装置的工作原理说明如下:第一、位置检测装置采集到非零位移数值代表:轮胎的方向与车体的方向不一致，存在角度，即，梭车轮胎需要归位。并且，位移值越大，证明轮胎目前的转角越大。但是，在梭车的其他设备或其他功能处于运转的情况下，此数值没有意义。第二、梭车的控制系统、位移检测装置等经过调试、校准后，在变频器的程序内设定相对感应程序，这时，车轮处于归位状态时，活塞杆的伸出长度是固定值。进一步说，轮胎转向分为左转和右转，实现左转和右转的功能是靠转向油缸的伸或缩来实现的，例如，在一个具体的实施例中，转向油缸的活塞杆可以是伸到行程的一半位置时，实现车轮的归位。但实际校准后的结果会参照行程的一半有小量的偏移。在本实施例中，位置检测装置选用位移传感器。其他能够实现位置检测的结构也在本发明的保护范围之内，本发明对此不做限定。下面，着重以第一行走转向装置为例，说明轮胎归位的工作原理。第一转向油缸110的伸缩带动第一转向组件120的摆动，从而实现控制轮胎转向。第一转向油缸110的内部装有位置传感器，将轮胎的方向与车体同向时设置成零点，其作用是当梭车轮胎处在停机状态或是没有接收到下一个执行动作信号的5秒钟(时间的长短可以根据实际需要更改程序)后会自动归位。当梭车停在某一位置超过预定时间间隔或是梭车停机时，油缸内的传感器会给控制系统一个反馈信号(此时，控制系统会通过变频器控制泵站电机继续工作，同时控制系统会通过控制电液控制阀使转向油缸继续伸或缩)，使油缸内的位置传感器归零，即达到转向油缸归位，从而使梭车轮胎与车体保持在同一方向上。进而克服了由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题。进而，梭车的车轮可以自动归位，再次启动梭车时车轮总能与车身保持一致，提高了安全性。需要说明的是，本实施例是以梭车为例，说明行走转向装置的结构与工作原理的，但是，本发明行走转向装置并不局限于对于梭车的应用，对于其他类型的工程机械设备也是适用的。第二行走转向装置的工作原理与第一行走转向装置类似，相关之处互相参照即可。另一方面，本发明还公开了一种轮胎归位方法，该方法基于以上说明的行走转向装置，具体包括如下两个步骤:步骤S1、位置检测装置检测工程机械的轮胎是否需要归位，在需要归位的情况下，由位置检测装置发出归位反馈信号至所述工程机械的控制系统；步骤S2、控制系统根据归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使轮胎方向与车体同向。当工程机械需要归位时，转向油缸内的位移检测装置会给工程机械控制系统一个归位反馈信号，然后，控制控制系统根据这个归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使转向油缸的归位，从而使轮胎与车体保持在同一方向上；进而克服了由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题。进而，梭车的车轮可以自动归位，再次启动梭车时车轮总能与车身保持一致，提高了安全性。进一步优选地，为了更加方便归位的监控，在步骤I前还设置有零点调整步骤，该步骤在轮胎方向与车体方向相同时，将位置检测装置设置为零点状态；并且步骤2进一步为，控制系统根据归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使位置检测装置归为零点状态。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种行走转向装置，用于工程机械，其特征在于，包括: 转向油缸和转向杆组件；其中 所述转向杆组件与所述工程机械的轮胎相连接； 所述转向油缸包括缸体和缸杆，所述缸体通过轴与工程机械的车架相连接，所述缸杆与所述转向杆组件相连接；通过所述转向油缸的伸缩带动所述转向杆组件的摆动；并且所述转向油缸还连接有位置检测装置，所述位置检测装置用于在所述工程机械需要归位的情况下，发出归位反馈信号，所述归位反馈信号用于控制所述转向油缸的伸缩，进而使所述轮胎方向与车体同向。
2.根据权利要求1所述行走转向装置，其特征在于，所述工程机械需要归位的情况包括: 所述工程机械处于停机状态；或 在预定时间间隔内，所述工程机械的控制系统没有接收到下一个动作执行信号。
3.根据权利要求1所述的行走转向装置，其特征在于， 所述位置检测装置为位移传感器。
4.根据权利要求1至4中任一项所述的行走转向装置，其特征在于， 所述工程机械为梭车。
5.一种梭车，包括第一行走转向装置和第二行走转向装置，其特征在于， 所述第一行走转向装置与所述第二行走转向装置为如权利要求1至4中任一项所述的行走转向装置，并且，所述第一转向装置和所述第二转向装置的连接体通过连接杆相连接。
6.一种轮胎归位方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求1至4中任一项所述的行走转向装置，该方法包括如下步骤: 步骤S1、位置检测装置检测是工程机械的轮胎是否需要归位，在需要归位的情况下，由位置检测装置发出归位反馈信号至所述工程机械的控制系统； 步骤S2、所述控制系统根据所述归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使所述轮胎方向与车体同向。
7.根据权利要求7所述的轮胎归位方法，其特征在于， 在所述步骤SI前还设置有零点调整步骤，该步骤在所述轮胎方向与所述车体方向相同时，将所述位置检测装置设置为零点状态；并且 所述步骤S2进一步为，所述控制系统根据所述归位反馈信号控制转向油缸的伸缩，使所述位置检测装置归为零点状态。
全文摘要
本发明公开了一种行走转向装置、梭车及轮胎归位方法。其中，行走转向装置包括转向油缸和转向杆组件；其中，转向杆组件固定于连接体与工程机械的轮胎之间；转向油缸包括缸体和缸杆，缸体通过轴与工程机械的车架相连接，缸杆与转向杆组件相连接；通过转向油缸的伸缩带动转向杆组件的摆动；并且，转向油缸还连接有位置检测装置，位置检测装置用于在工程机械需要归位的情况下，发出归位反馈信号，归位反馈信号用于控制转向油缸的伸缩，进而使轮胎方向与车体同向。因此，本发明能够自动调整轮胎与车体保持在同一方向；进而克服了由于人工控制液压阀进行轮胎的归位所带来的车轮方向与车体方向不一致的问题。
文档编号B62D7/16GK103112494SQ201310052730
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者大卫·托马斯, 克里斯·克莱默, 史云峰 申请人:三一重型装备有限公司