一种工业车辆直线位移式转弯降速系统的制作方法

1.本发明涉及工业车辆技术领域，特别涉及一种工业车辆直线位移式转弯降速系统。


背景技术：

2.工业车辆如叉车、大吨位牵引车等的转向桥一般为横置油缸驱动转向，横置油缸转向桥一般有两种，一种为主销跟随转向车轮转动，一般用于轻工况；另一种主销不随转向车轮旋转，一般用于重工况。
3.在转弯降速的自动控制技术中，对于转向桥中跟随车轮转动的主销，一般在主销安装检测组件如旋转式电位计就能实现电压变化，进而监控车轮位置以控制电机转速；但对于转向桥中不随车轮转动的主销，无法通过上述方式实现，故车辆无法应用上述转弯降速技术。
4.因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的工业车辆直线位移式转弯降速系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种工业车辆直线位移式转弯降速系统，使主销不随转向车轮转动的工业车辆能够应用转弯降速的自动控制技术。
6.为实现上述目的，本发明提供一种工业车辆直线位移式转弯降速系统，包括转向桥体，所述转向桥体的两端安装有固定的主销，所述主销安装有绕竖轴转动的转向节，所述转向节安装有绕横轴转动的转向车轮，所述转向桥体安装有与所述转向节连接且驱动所述转向车轮转向的转向油缸，所述转向桥体安装有用以检测所述转向油缸的横向移动距离的检测组件，所述检测组件连接有控制器，所述控制器用以根据所述横向移动距离通过调节驱动轮的转速以调节所述转向车轮的转速。
7.优选地，所述检测组件包括传感器和感应件，所述传感器与控制器相连，所述传感器用以在所述感应件位于所述传感器的不同位置时向所述控制器输出不同信号。
8.优选地，所述传感器用以相对所述转向桥体固定，所述感应件用以相对所述转向油缸固定，或；所述传感器用以相对所述转向油缸固定，所述感应件用以相对所述转向桥体固定。
9.优选地，还包括于所述转向油缸安装且随所述转向油缸一同横向移动的连杆，所述检测组件用以检测所述连杆的横向移动距离。
10.优选地，所述感应件包括紧固部和磁体部，所述磁体部设置于所述紧固部的尾端。
11.优选地，所述连杆开设有供所述感应件安装固定的安装孔，所述磁体部内埋于所述连杆内部；所述传感器安装固定于所述转向桥体。
12.优选地，所述传感器与所述感应件均对中设置。
13.优选地，所述传感器包括盒体以及内置于所述盒体的若干电位器，当所述感应件
位于任一所述电位器的检测区域时所述传感器输出该所述电位器的电压信号。
14.优选地，全部所述电位器以预设距离等距排列，所述电位器的检测区域连续无间隔，和/或；全部所述电位器以预设电压差渐变设置，所述电位器的电压信号阶梯式递减。
15.优选地，所述传感器输出的电压信号包括中位电压信号、以所述中位电压信号为中轴依次向外分布的第一组电压信号、第二组电压信号、第三组电压信号和第四组电压信号，所述控制器用以在所述中位电压信号及所述中位电压信号与所述第一组电压信号之间时不降速、在所述中位电压信号与所述第二组电压信号之间以第一降速率降速、在所述第一组电压信号与所述第三组电压信号之间以第二降速率降速、在所述第二组电压信号与所述第四组电压信号之间以第三降速率降速，所述第一降速率大于所述第二降速率大于第三降速率，三段降速平缓过渡。
16.相对于上述背景技术，本发明所提供的工业车辆直线位移式转弯降速系统包括转向桥体，转向桥体的两端安装有固定的主销，主销安装有绕竖轴转动的转向节，转向节安装有绕横轴转动的转向车轮，转向桥体安装有与转向节连接且驱动转向车轮转向的转向油缸，转向桥体安装有用以检测转向油缸的横向移动距离的检测组件，检测组件连接有用以根据横向移动距离调节转向车轮的转速的控制器。
17.在该工业车辆直线位移式转弯降速系统的工作过程中，转向油缸做伸缩动作，转向油缸通过转向节驱动转向车轮转向；检测组件对转向油缸的横向移动进行检测，检测得到的距离与转向车轮的转向角度对应，进而由控制器根据横向移动距离调节转向车轮的转速，实现转向车轮在转向时的自动降速。该工业车辆直线位移式转弯降速系统对转向的检测方式为直线运动的检测，无需检测转向车轮转向时的旋转运动，使主销不随转向车轮转动的工业车辆能够应用转弯降速的自动控制技术。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的工业车辆直线位移式转弯降速系统的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的检测组件的第一平面示意图；
21.图3为本发明实施例提供的检测组件的第二平面示意图；
22.图4为本发明实施例提供的检测组件的结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的电压信号与位移的关系示意图。
24.其中：
25.1-转向桥体、2-转向车轮、3-转向油缸、4-转向节、5-主销、6-连杆、7-检测组件、71-传感器、72-感应件、710-盒体、721-紧固部、722-磁体部、7101-腰型孔、7102-圆型孔。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
28.请参考图1至图5，其中，图1为本发明实施例提供的工业车辆直线位移式转弯降速系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的检测组件的第一平面示意图，图3为本发明实施例提供的检测组件的第二平面示意图，图4为本发明实施例提供的检测组件的结构示意图，图5为本发明实施例提供的电压信号与位移的关系示意图。
29.在第一种具体的实施方式中，本发明所提供的工业车辆直线位移式转弯降速系统包括转向桥体1、转向车轮2、转向油缸3、转向节4、主销5和检测组件7。
30.其中，转向桥体1、转向车轮2、转向油缸3和转向节4、主销5的设置方式类似于传统的转向桥。
31.主销5安装于转向桥体1的两端，通过轴承、衬套等连接转向桥体1上下面，主销5为固定的状态；转向节4安装于主销5，通过轴承连接，转向节4为可相对主销5绕竖轴转动的状态；转向车轮2安装于转向节4，转向车轮2为可相对转向节4绕横轴转动的状态；转向油缸3安装于转向桥体1，转向油缸3与转向节4通过传动杆连接，传动杆的两端均为转动连接。
32.综上，转向车轮2在转向桥体1上绕横轴转动，实现正常行驶；转向油缸3的活塞杆横向移动，实现转向车轮2向左和向右的转弯换向。
33.在此基础上，转向桥体1安装有检测组件7，检测组件7连接有控制器，控制器可以是单独设置于转向桥的控制单元也可以是接入的工业车辆原有的控制系统。
34.综上，检测组件7的作用在于对转向油缸3的横向移动进行检测，得到转向油缸3的横向移动距离，并将位移输入控制器，控制器可进一步将转向油缸3的位移换算为转向车轮2的转向角度，从而根据转向车轮2的角度变化以及转弯降速技术对转向车轮2实现转弯降速控制；在转弯降速控制中，控制器调节的是工业车辆上驱动轮的车速，而转向车轮2跟着驱动轮一起运动，从而通过调节驱动轮的转速以调节转向车轮2的转速。
35.需要注意的是，转向桥体1上的转向油缸3、转向节4和转向车轮2均为左右两边各一个，左右两边的转向油缸3运动反向以使左右两边的转向车轮2运动同向。
36.以左转为例，此时左边的转向油缸3为收缩，左边的转向节4带动转向车轮2逆时针转动，而右边的转向油缸3为伸出，右边的转向节4带动转向车轮2逆时针转动，左右两边的转向车轮2同步转动。
37.在一种具体的过程说明中，转向油缸3做伸缩动作，转向油缸3通过转向节4驱动转向车轮2转向；检测组件7对转向油缸3的横向移动进行检测，检测得到的距离与转向车轮2的转向角度对应，无关于主销5状态，进而由控制器根据横向移动距离调节转向车轮2的转速，实现转向车轮2在转向时的自动降速。
38.该工业车辆直线位移式转弯降速系统对转向的检测方式为直线运动的检测，无需检测转向车轮2转向时的旋转运动，使主销5不随转向车轮2转动的工业车辆能够应用转弯降速的自动控制技术。
39.需要强调的是，本发明的核心改进点之一在于对转向桥的转向动作以直线位移的形式进行检测，无需检测转向车轮2转向时的转向角度，无关于主销5的状态，从而解决主销
5不随转向车轮2转动的工业车辆如叉车、牵引车等的转弯降速问题，提高车辆的纵向稳定性和重载能力，有效降低车辆安全事故。
40.需要注意的是，上述检测组件7的检测原理及方式有多种，包括但不限于接触感应和非接触感应，只要能够实现对直线位移进行检测，同应属于本实施例的说明范围。
41.示例性的，检测组件7包括分开的两部分，为相互独立的传感器71和感应件72，一部分相对转向油缸3固定并跟随转向油缸3运动，另一部分相对转向桥体1固定，从而将转向油缸3与转向桥体1之间的位移等同于传感器71和感应件72之间的位移。
42.其中，传感器71与控制器相连，传感器71在感应到感应件72时向控制器发出信号，在此基础上，当感应件72位于传感器71的不同位置时传感器71向控制器发出不同信号，控制器根据信号的不同即可确定转向油缸3的位移也即转向车轮2的转向角度。
43.需要注意的是，传感器71和感应件72的安装位置有多种情况，包括：传感器71相对转向桥体1固定，感应件72相对转向油缸3固定；传感器71相对转向油缸3固定，感应件72相对转向桥体1固定；同应属于本实施例的说明范围。
44.示例性的，为了更便捷的实现该工业车辆直线位移式转弯降速系统的构建，还包括连杆6，此时不用改动原有的转向桥体1，只需在转向桥体1上增加一套连杆6。
45.在本实施例中，方向盘转动以使转向油缸3左右移动时，带动连杆6左右移动，进而推动转向节4实现转向车轮2的转向，此时连杆6安装于转向油缸3且随转向油缸3一同横向移动，由检测组件7检测连杆6的横向移动距离，相当于对转向油缸3的位移实现了检测。
46.示例性的，感应件72安装于连杆6，而传感器71安装于转向桥体1，二者相对设置，保障处于良好的检测范围。
47.具体而言，感应件72包括紧固部721和磁体部722，磁体部722设置于紧固部721的尾端。
48.在本实施例中，紧固部721的作用在于实现感应件72的安装，磁体部722为感应磁块，传感器71为直线位移传感器，磁铁感应传感器电压，根据电压信号变化，监控转向车轮2转向角度，并进一步控制电机转速，实现转弯限速。其中，传感器采用霍尔无接触式传感器，传感器防护等级高，ip67，寿命长。
49.示例性的，紧固部721为固定螺栓，连杆6开设带有内螺纹的安装孔，固定螺栓安装于安装孔时将磁体部722内埋于连杆6内部，当磁铁左右移动时直线传感器电压相应变化。
50.在此基础上，磁铁预埋进固定螺栓中，磁铁具有s极和n极；直线位移传感器感应面为n极，感应磁铁必须是s极，两者间隙为3-5mm，保障正常的感应电压输出；其中，直线位移传感器和感应磁铁带有n极和s极的好处是，能够防止金属等粉末进入感应距离内，产生信号误判。
51.具体而言，传感器71与感应件72均对中设置。
52.在本实施例中，传感器71与感应件72均以转向桥的对称中心为轴对称设置；当转向桥的转向角度为零时，感应件72位于传感器71的正中间，直至转向桥发生转向后感应件72位于传感器71的中心偏左或偏右。
53.更具体的，传感器71包括盒体710以及内置于盒体710的若干电位器，当感应件72位于任一电位器的检测区域时传感器71输出该电位器的电压信号。
54.在本实施例中，盒体710上设置有腰型孔7101和圆型孔7102，通过紧固件与腰型孔
7101和圆型孔7102，将传感器71安装于转向桥体1，保障了安装精度，简化了制造和安装工艺要求。
55.进一步的，全部电位器以预设距离等距排列，电位器的检测区域连续无间隔，和/或；全部电位器以预设电压差渐变设置，电位器的电压信号阶梯式递减。
56.请参照图5，电位器共预埋22个点，点与点之间距离为10mm，感应距离达220mm；从左到右单调递减，电压从4.95v到0.5v，对应电压点都设置一个转速点，当感应点在相对电压电位时，控制器控制电机输出对应转速，达到分级控制车辆转弯速度。
57.在本实施例中，为了更好地解决预埋点与点之间的电压空行程，点与点之间电压点采用连续阶梯式，并保证点与点之间具有10mm间距的电压不变缓冲带，能够进行更加精细地分级降速，避免出现速度突变现象；传感器采用直线埋点式传感器，相比直线连续电压变化类传感器，感应距离长，易实现，易生产，成本低。
58.在此基础上，传感器71输出的电压信号包括中位电压信号、以中位电压信号为中轴依次向外分布的第一组电压信号、第二组电压信号、第三组电压信号和第四组电压信号，控制器用以在中位电压信号及中位电压信号与第一组电压信号之间时不降速、在中位电压信号与第二组电压信号之间以第一降速率降速、在第一组电压信号与第三组电压信号之间以第二降速率降速、在第二组电压信号与第四组电压信号之间以第三降速率降速，第一降速率大于第二降速率大于第三降速率，三段降速平缓过渡。
59.在本实施例中，当电压大于4.95v，小于0.5v时，转向车轮2处于最左端和最右端，速度控制在3km/h；当电压在2.3v～2.7v时，车辆不降速，保证车辆最高速直线行走，且运行平稳；当电压2.7v～4.95v和2.3v～0.5v时，车辆进行分级降速处理。
60.具体而言，保证轮胎打直后，中位电压为2.5v即中位电压信号，且保证电位器安装后中位值左右偏移5mm内；直线行走时，方向盘适当微调，电压值稳定在2.7v或2.3v即第一组电压信号时，速度不降低，直线行走稳定，车速16km/h，反应到轮胎角度为
±4°
；当转向车轮2角度为
±
10
°
时，车速为9km/h，电压值在1.9v或2.9v即第二组电压信号；当转向车轮2角度为
±
45
°
时，车速为7km/h，电压值在0.7v或4.3v即第三组电压信号；当转向车轮2角度为
±
58
°
时，方向盘左边打死，电位器值≥4.5v即第四组电压信号，速度3km/h；右边打死，电位器值≤0.5v即第四组电压信号，速度3km/h。
61.轮胎角度
±4°
与
±
10
°
时，车速线性变化，降速率较大；轮胎角度
±
10
°
与
±
45
°
时，车速线性变化，降速率适中；轮胎角度
±
45
°
与
±
58
°
时，车速线性变化，降速率相对平缓；三级分速段平缓过渡，不能有畸变和突变。
62.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
63.以上对本发明所提供的工业车辆直线位移式转弯降速系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。