电动转向装置及防爆胶轮车的制作方法

本实用新型涉及矿场智能控制技术领域，尤其涉及一种电动转向装置及防爆胶轮车。

背景技术：

防爆胶轮车是运输井下材料及设备的专用设备，在井下煤炭开采中发挥重大的作用。

现有技术中，防爆胶轮车的转向方式包括机械液压助力和电子液压助力两种。以上两种助力方式均存在一些不足：第一，机械液压助力方式是将发动机的一部分动力转化成液压泵压力输出，对转向系统施加辅助作用力，从而驱动防爆胶轮车的机轮，采用机械液压助力方式需要大幅消耗发动机的动力，导致防爆胶轮车前进动力不足；第二，电子液压助力方式由电动机动力转化成液压泵压力输出，对转向系统施加辅助作用力，但是电子液压动力方式所需的配件较多，如动力转向油泵、软管、皮带轮、传送带等，安装有上述部件的胶轮车结构过于复杂，增加了胶轮车的组装难度。

因此，有必要解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供电动转向装置及防爆胶轮车，驱动防爆胶轮车转向时前进，同时保证防爆胶轮车的前进动力，简化结构，降低防爆胶轮车的组装难度。

本实用新型提供了一种电动转向装置，包括方向盘和与所述方向盘相连接的转轴，所述方向盘绕着所述转轴的中心轴线可旋转设置，还包括：电动机，所述电动机与所述转轴驱动连接，以驱动所述转轴绕着所述转轴的中心轴线进行旋转；用于检测所述方向盘的转角和扭矩的传感器，所述传感器安装在所述转轴上；用于根据所述转角和所述扭矩控制所述电动机启闭的控制器，所述控制器的信号输入端与所述传感器的信号输出端通信连接，所述控制器的信号输出端与所述电动机的信号输入端通信连接。

可选的，所述电动机通过驱动件与所述转轴驱动连接。

可选的，所述驱动件包括套设在所述电动机的输出轴上的第一齿轮、套设在所述转轴上的第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮均啮合在齿条上。

可选的，所述齿条的长度方向垂直于所述转轴的轴向。

可选的，所述传感器上开设有安装孔，所述传感器通过所述安装孔套设在所述转轴上。

可选的，所述传感器为扭矩传感器。

基于同一发明构思，本实用新型提供了一种防爆胶轮车，包括两个相对设置的车轮和连接两个所述车轮的连接轴，还包括以上所述的防爆胶轮车，所述方向盘通过所述转轴与所述连接轴相连接。

可选的，所述控制器为矿用隔爆型控制器。

可选的，所述电动机为矿用隔爆永磁电机。

可选的，所述防爆胶轮车包括车架，所述电动机设置在所述车架上。

本实用新型提供的电动转向装置及防爆胶轮车，可以对方向盘转向提供充足的辅助转向助力，可以显著地降低发动机的能量消耗，且转向助力的大小可以通过控制器根据转角和扭矩精确调整，能够兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性，回正性能好，且结构紧凑，轻量化，易于维护保养，组装难度低，安全可靠。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:

图1为本实用新型优选实施例提供的电动转向装置的结构示意图。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

图1为本实用新型优选实施例提供的电动转向装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供了一种电动转向装置，包括方向盘1和与方向盘1固定连接的转轴2、电动机3、传感器4、以及控制器5。

请参照图1，方向盘1绕着转轴2的中心轴线可旋转设置，以实现转向的效果。电动机3与转轴2驱动连接，以驱动转轴2绕着转轴2的中心轴线进行旋转；传感器4用于检测方向盘1的转角和扭矩，传感器4安装在转轴2上；控制器5用于根据转角和扭矩控制电动机3启闭，控制器5的信号输入端与传感器4的信号输出端通信连接，控制器5的信号输出端与电动机3的信号输入端通信连接。

作为一个可选的实施过程，方向盘1在外力作用下进行转向时，传感器4检测到方向盘1的转角和扭矩后，将转角和扭矩转化成电压信号输送至控制器5，控制器5根据传感器4发送的扭矩电压信号、转角电压信号向电动机3发出指令，使电动机3向转轴2输出相应大小和方向的转向助力，从而对方向盘1转向提供辅助动力。其中方向盘1的转角包括方向盘1的转向和角度，可以设置方向盘1顺时针转动时转角小于零，方向盘1逆时针转动时转角大于零，以对方向盘1的转向进行区分。

本实用新型实施例提供的电动转向装置，可以对方向盘1转向提供充足的辅助转向助力，发动机向转轴2输出的动力适当减少，可以显著地降低发动机的能量消耗，且转向助力的大小可以通过控制器5根据转角和扭矩精确调整，回正性能好，且电动转向装置结构紧凑，轻量化，易于维护保养，组装难度低，安全可靠。

可选的，电动机3通过驱动件与转轴2驱动连接。通过驱动件的转化，电动机3的驱动力转化成驱动转轴2旋转的作用力，提高转化效率。

可选的，驱动件包括套设在电动机3的输出轴上的第一齿轮、套设在转轴2上的第二齿轮61，第一齿轮和第二齿轮61均啮合在齿条62上。电动机3通过输出轴带动第一齿轮在齿条62上旋转进而驱使齿条62沿着自身的长度方向进行移动，齿条62在移动过程中带动第二齿轮61进行旋转，具有良好的同步性，可以精准地控制转轴2的转角。

可选的，齿条62的长度方向垂直于转轴2的轴向，可使转轴2仅周向受力，减小转轴2的轴向受力，提高转轴2的结构稳定性。

可选的，传感器4上开设有安装孔，传感器4通过安装孔套设在转轴2上，传感器4与转轴2共同旋转，可以进一步地提高测量的精度。

可选的，传感器4为扭矩传感器。扭矩传感器可以精确地检测到转轴2的转角、扭矩并以电压信号传递至控制器5，灵敏度高，具有较高的测量精度。进一步地，扭矩传感器还可以测量到车辆的行驶速度，并将行驶速度以电压信号的形式传递至控制器5，控制器5将车速作为控制因素，在高速时适当减小助力，在低速时适当增加助力，可以兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性，回正性能好。

基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种防爆胶轮车，包括两个相对设置的车轮7和连接两个车轮7的连接轴8，还包括以上所述的电动转向装置，方向盘1通过转轴2与连接轴8相连接。电动转向装置容易设置在多种型号的防爆胶轮车内，可以形成系列化，进一步地降低防爆胶轮车的组装难度。

作为一个可选的实施过程，胶轮车内的驾驶员对方向盘1施加作用力驱动方向盘1转向时，传感器4检测到方向盘1的转角和扭矩后，将转角和扭矩转化成电压信号输送到控制器5，控制器5根据传感器4发送的转矩电压信号、转角电压信号向电动机3发出指令，使电动机3向转轴2输出相应大小和方向的转向助力，从而产生辅助动力。其中方向盘1的转角包括方向盘1的转向和角度，可以设置方向盘1顺时针转动时转角小于零，方向盘1逆时针转动时转角大于零。防爆胶轮车直行时，控制器5停止向电动机3发出指令，电动机3停止工作。

可选的，控制器5为矿用隔爆型控制器，可使控制器5具有良好的防爆性，提高井下作业的安全性。

在上述实施例的基础上，电动机3为矿用隔爆永磁电机，同样可使电动机3具有良好的防爆性，提高井下作业的安全性。

可选的，防爆胶轮车包括车架，电动机3设置在车架上，与发动机共同提供转向助力，稳定可靠。

本实用新型提供的电动转向装置及防爆胶轮车，可以对方向盘1转向提供充足的辅助转向助力，可以显著地降低发动机的能量消耗，且转向助力的大小可以通过控制器5根据转角精确调整，能够兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性，回正性能好，且结构紧凑，轻量化，易于维护保养，组装难度低，安全可靠。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。