一种适用于拖挂式货车的横向稳定控制系统

1.本实用新型属于车辆行驶稳定性控制技术领域，具体涉及一种在货车遇到高速急转或路面倾斜角度过大时，能够快速反应，抬升要侧翻的一侧车体、改变货车重心的位置，减小侧翻力矩，缓和坡度和离心力，可有效提升货车行驶稳定性和安全性的适用于拖挂式货车的横向稳定控制系统。


背景技术：

2.货车是现代工业生产、货物运输的重要交通工具。当货车在路上行驶、需要避障急转弯时，整体车身会产生较大的、朝向外侧方向的离心力，并且，由于货车的负重以及车体本身的重量大，重心位置也较高，所以，在路面相同倾斜角度和相同急转避障的情况下，货车发生车祸的可能性和危险性都要比普通汽车大，故货车更需要防侧翻装置来稳固车身的稳定性能。
3.目前，设置在拖挂式货车上的防侧翻装置的种类和发展方向都比较多，但大多数都是利用增大两轮之间的距离，或通过降低底盘高度等方式来防止侧翻，并且，相关的机械结构和功能也比较简单，实用性差。同时，这些传统结构的防侧翻装置要依靠人为手动操作来增加货车的稳定性，不但操作过程繁琐，而且机械传动的刚性大，容易对车体以及传动零件产生疲劳损伤，应用的弊端显而易见。故有必要对现有技术的拖挂式货车的行驶稳定性控制方式和装置进行改进。


技术实现要素：

4.本实用新型就是针对上述问题，提供一种在货车遇到高速急转或路面倾斜角度过大时，能够快速反应，抬升要侧翻的一侧车体、改变货车重心的位置，减小侧翻力矩，缓和坡度和离心力，可有效提升货车行驶稳定性和安全性的适用于拖挂式货车的横向稳定控制系统。
5.本实用新型所采用的技术方案是：该适用于拖挂式货车的横向稳定控制系统包括货车底盘，其特征在于：所述货车底盘的前轴车桥上设置有两组对称布置的检测装置，所述检测装置包括水平传感器和离心力检测器；所述货车底盘两侧的货车车轮处分别对称设置有应急反应装置，且应急反应装置布置于两侧的板式弹簧缓震器与车体钢架之间，所述应急反应装置的驱动端与货车底盘上设置的动力供给装置相连。
6.所述离心力检测器包括检测器主体，检测器主体的内部设置有滑动导槽，滑动导槽上、远离货车车轮的一端设置有离心滑动块，滑动导槽的另一端设置有支撑弹簧，且支撑弹簧的自由端与离心滑动块的端面相连；所述滑动导槽中部的两侧分别设置有导电膜片，两侧的导电膜片上分别设置有连接导线。以在货车转向、产生较大离心力的时候，使检测装置的离心滑动块凭借离心力克服支撑弹簧的阻力，在检测器主体的滑动导槽内滑动；并且，当导电的离心滑动块移动到两侧导电膜片的位置时，即可使两段连接导线形成导电通路，进而让依附于行车电脑上、实时处理检测装置数据的中央处理系统，在检测到离心力信号
之后、向应急反应装置发出控制信号。
7.所述应急反应装置包括伸缩机构，伸缩机构的下端与板式弹簧缓震器相连，伸缩机构的上端则通过缓冲机构与车体钢架相连，并且，所述伸缩机构的驱动部与快速驱动机构相连。以利用与中央处理系统控制端电性相连的快速驱动机构，迅速驱动伸缩机构伸出，从而使货车的整体重心向转弯的内侧或路面倾斜的相反方向偏转，进而防止急转弯离心力或路面倾斜所造成的货车侧翻情况，有效提升货车行驶的安全性。
8.所述缓冲机构包括缓冲壳体，缓冲壳体下侧的中部设置有伸缩连接槽，伸缩连接槽的内部设置有承压板，缓冲壳体的上侧设置有固定连接板；所述固定连接板、缓冲壳体和承压板所围合构成的封闭空间内设置有缓冲隔板，所述缓冲隔板将封闭空间分隔成上下布置的缓冲液腔和弹簧腔，弹簧腔内设置有若干组缓冲弹簧，且缓冲隔板与缓冲壳体的内侧壁之间分别设置有密封胶圈；所述伸缩连接槽内的承压板的周边，还通过弹性褶皱伸缩套与伸缩连接槽处的缓冲壳体柔性相连。以利用伸缩连接槽内部的承压板，将缓冲机构与伸缩机构的上端相连，并且，在缓冲隔板上侧、密封的缓冲液腔内充满用于缓冲冲击力的缓冲液，进而缓冲来自于快速驱动机构的冲击；同时，当缓冲隔板由于其上侧缓冲液带来的压力而上、下移动的时候，下侧弹簧腔内的若干组缓冲弹簧能够承受来自缓冲隔板的压力，同样用以缓冲；而弹性褶皱伸缩套则起到配合承压板上下运动、并密封缓冲液腔内液体的作用。
9.所述承压板上、位于缓冲液腔内部的一侧设置有若干组竖向布置的缓冲导向柱，所述缓冲导向柱与固定连接板内侧相应设置的缓冲导向槽配合连接。以通过缓冲导向柱在固定连接板内侧的缓冲导向槽内的往复滑动，来为承压板的移动进行导向，使其在缓冲的过程中只做上下运动、不跑偏。
10.所述伸缩机构包括基柱，基柱的下端与板式弹簧缓震器相连，基柱的上端伸缩设置有伸缩轴，所述伸缩轴的侧部与快速驱动机构相连。以利用快速驱动机构来驱使伸缩轴在基柱的插接腔内往复伸缩，实现对货车某一侧的抬升，进而改变货车的重心位置，避免货车急速转向产生的离心力或路面倾斜所带来的危险。
11.所述伸缩轴包括中间柱，中间柱的内部设置有液压升降腔，液压升降腔底部的进、出液孔分别与中间柱柱体上设置的两条内铸油路相连，且两条内铸油路的外端分别与进油口和回油口相连；所述中间柱的液压升降腔的内部还插接设置有顶柱，顶柱的上端设置有伸缩连接头，顶柱的下端设置有伸缩限位凸沿；所述中间柱的下端插接在基柱的中柱插接腔内。以通过动力供给装置的液压泵，经由进油口和内铸油路、向中间柱的液压升降腔内充入液压油，进而使液压升降腔内的顶柱向上运动。
12.所述中间柱上的进油口与输油管路相连，且输油管路通过二位二通电磁阀与动力供给装置的液压泵相连；中间柱上的回油口则与回油管路相连，回油管路通过二位二通电磁阀与液压油箱相连，液压油箱与液压泵的进液口相连；并且，所述进油口处设置有单向阀，回油口处设置有限压阀；所述二位二通电磁阀通过电源通断器与供电电源相连。以在需要伸出伸缩轴的顶柱时，通过中央处理系统开启液压泵和二位二通电磁阀，进而使液压泵工作、向输油管路送油，同时，二位二通电磁阀由于通电磁力增强，变换为右相位，接通输油管路，回油管路暂时截止；从而，在液压泵的压力下，顶柱相对于中间柱缓慢上升。同时，在进油口和回油口处分别设置的单向阀和限压阀，能够防止液压系统在压力过大时的损坏。当工作完成后，二位二通电磁阀与液压泵同时断电，由于压力消失，顶柱在货车自身重力的
作用下、回落到收回状态。
13.所述快速驱动机构包括竖向设置在中间柱外侧部的伸缩齿条，基柱的中柱插接腔的侧壁上、与伸缩齿条相对应的位置处设置有传动豁口，传动豁口内转动设置有伸缩驱动齿轮，伸缩驱动齿轮的齿轮轴设置于传动豁口的齿轮连接轴孔内，伸缩驱动齿轮与伸缩齿条相啮合；并且，所述伸缩驱动齿轮还与伸缩驱动电机转轴上设置的主动齿轮相啮合。以利用伸缩驱动电机的正转或反转，使主动齿轮带动与其相啮合的伸缩驱动齿轮反转或正转，从而驱使与伸缩齿条固定相连的中间轴快速的上升或下降。
14.本实用新型的有益效果：由于本实用新型采用货车底盘的前轴车桥上设置的两组对称布置的检测装置，检测装置包括水平传感器和离心力检测器；货车底盘两侧的货车车轮处分别对称设置有应急反应装置，应急反应装置布置于两侧的板式弹簧缓震器与车体钢架之间，应急反应装置的驱动端与货车底盘上设置的动力供给装置相连的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，在货车遇到高速急转或路面倾斜角度过大的情况时，能够自动监测和快速反应，抬升要侧翻的一侧车体、改变货车重心的位置，减小侧翻力矩，有效缓和坡度和离心力，可提升货车行驶的稳定性和安全性。
附图说明
15.图1是本实用新型的一种结构示意图。
16.图2是图1的a向视图（图中移除货车前车轮和货车后车轮）。
17.图3是图1中的检测装置的离心力检测器的一种结构示意图。
18.图4是图1中的应急反应装置（包括动力供给装置的液压部分）的一种结构示意图。
19.图5是图4中的缓冲机构的一种结构示意图。
20.图6是图5的内部结构剖视图。
21.图7是图6中的剖面结构的正视图。
22.图8是图4中的伸缩机构的一种结构示意图。
23.图9是图8的内部结构剖视图。
24.图10是图9的一种爆炸结构示意图。
25.图11是图4中的快速驱动机构的一种结构示意图。
26.图中序号说明：1货车底盘、2前轴车桥、3货车前车轮、4检测装置、5板式弹簧缓震器、6车体钢架、7应急反应装置、8动力供给装置、9货车后车轮、10检测器主体、11滑动导槽、12离心滑动块、13支撑弹簧、14导电膜片、15连接导线、16缓冲机构、17伸缩机构、18快速驱动机构、19基柱、20中间柱、21顶柱、22液压油箱、23液压泵、24二位二通电磁阀、25输油管路、26单向阀、27内铸油路、28限压阀、29回油管路、30电源通断器、31供电电源、32缓冲壳体、33伸缩连接槽、34固定连接板、35承压板、36弹性褶皱伸缩套、37缓冲隔板、38密封胶圈、39缓冲液腔、40弹簧腔、41缓冲弹簧、42缓冲导向柱、43缓冲导向槽、44伸缩驱动齿轮、45伸缩齿条、46液压升降腔、47中柱插接腔、48传动豁口、49齿轮连接轴孔、50进油口、51回油口、52伸缩连接头、53伸缩限位凸沿、54主动齿轮、55伸缩驱动电机转轴。
具体实施方式
27.根据图1～11详细说明本实用新型的具体结构。该适用于拖挂式货车的横向稳定
控制系统包括货车底盘1，货车底盘1的前部和后部分别设置有货车前车轮3和货车后车轮9。并且，货车底盘1的前轴车桥2上设置有两组、沿车体中部轴线对称布置的检测装置4，检测装置4包括用于监测车体横向倾斜角度的水平传感器，以及用于测量离心力的离心力检测器。
28.检测装置4的离心力检测器包括圆柱状的检测器主体10，检测器主体10的内部设置有滑动导槽11，滑动导槽11上、远离货车前车轮3的内端设置有导电的离心滑动块12（例如：离心滑动块12可由铅等金属材质制成）；滑动导槽11上、靠近货车前车轮3的外端则设置有支撑弹簧13，且支撑弹簧13的自由端与离心滑动块12的端面相连，支撑弹簧13的固定端与滑动导槽11的外端固定相连。同时，滑动导槽11中部的两侧分别设置有导电膜片14，且两侧的导电膜片14上分别设置有连接导线15。从而，在货车转向、产生较大离心力的时候，使检测装置4的离心滑动块12凭借离心力克服支撑弹簧13的阻力，在检测器主体10的滑动导槽11内滑动；并且，当导电的离心滑动块12移动到两侧导电膜片14的位置时，即可使两段连接导线15形成导电通路，进而让依附于行车电脑上、实时处理检测装置4数据的中央处理系统，在检测到较大的离心力信号之后、向货车车轮处设置的应急反应装置7发出控制信号。
29.货车底盘1两侧的货车前车轮3和货车后车轮9处，分别相应对称设置有应急反应装置7，应急反应装置7的驱动端与设置在货车底盘1上的动力供给装置8相连。应急反应装置7由伸缩机构17构成，伸缩机构17的下端与两侧车轮处的板式弹簧缓震器5相连，伸缩机构17的上端则通过缓冲机构16与车体钢架6相连；并且，伸缩机构17的驱动部与快速驱动机构18相连；从而利用与中央处理系统控制端电性相连的快速驱动机构18，迅速驱动伸缩机构17伸出，以使货车的整体重心向转弯的内侧或路面倾斜的相反方向偏转，例如：当左转弯过急的时候、车体会往右侧倾斜，此时抬升右侧的伸缩机构17；当路面向左侧倾斜（左侧低、右侧高）的时候，则抬升左侧的伸缩机构17；进而通过这种车体重心的偏转，来防止急转弯离心力或路面倾斜所造成的货车侧翻等情况，有效提升货车行驶的安全性。
30.伸缩机构17包括底部的基柱19，基柱19的下端与板式弹簧缓震器5相连，基柱19的内部设置有上端开口的中柱插接腔47，中柱插接腔47内插接设置有中间柱20；中间柱20的内部设置有液压升降腔46，液压升降腔46底部的进、出液孔分别与中间柱20柱体上设置的两条内铸油路27相连，且两条内铸油路27的外端分别与中间柱20上设置的进油口50和回油口51相连。并且，中间柱20的液压升降腔46的内部还插接设置有顶柱21，顶柱21的上端设置有伸缩连接头52，顶柱21的下端设置有伸缩限位凸沿53。同时，中间柱20的侧部与用于迅速抬升货车某一侧的快速驱动机构18相连；以利用快速驱动机构18来驱使中间柱20在基柱19的中柱插接腔47内往复伸缩，实现对货车某一侧的抬升，进而改变货车的重心位置，避免货车急速转向产生的离心力或路面倾斜所带来的危险。
31.快速驱动机构18包括竖向设置在中间柱20外侧部的伸缩齿条45，基柱19的中柱插接腔47的侧壁上、与伸缩齿条45相对应的位置处设置有传动豁口48，传动豁口48内转动设置有伸缩驱动齿轮44，伸缩驱动齿轮44的齿轮轴转动设置于传动豁口48的齿轮连接轴孔49内。伸缩驱动齿轮44与伸缩齿条45相啮合；且伸缩驱动齿轮44还与伸缩驱动电机转轴55上设置的主动齿轮54相啮合。以利用与中央处理系统控制端电性连接的正反转向器来控制伸缩驱动电机的正转或反转，使主动齿轮54带动与其相啮合的伸缩驱动齿轮44反转或正转，从而驱使与伸缩齿条45固定相连的中间轴快速的上升或下降。根据具体的使用需要，正反
转向器可以采用二位三通换向阀，由中央处理系统控制；并且，在左电位通电后、电流直接通过，伸缩驱动电机正向旋转、使中间柱20向上运动；而当右电位通电后、电流交叉通过，伸缩驱动电机反向旋转、让中间柱20作回位运动。
32.同时，中间柱20上的进油口50与输油管路25相连，且输油管路25通过二位二通电磁阀24与动力供给装置8的液压泵23相连。中间柱20上的回油口51则与回油管路29相连，回油管路29通过同一个二位二通电磁阀24与液压油箱22相连，且液压油箱22的供液口与液压泵23的进液口相连。进油口50处设置有单向阀26，回油口51处设置有限压阀28；二位二通电磁阀24通过电源通断器30与供电电源31相连。从而，在快速驱动机构18带动中间柱20（一级反应机构）上升到位之后、需要伸出顶柱21（二级反应机构）时，通过中央处理系统开启液压泵23和二位二通电磁阀24，进而使液压泵23工作、向输油管路25送油；二位二通电磁阀24由于通电磁力增强，变换为右相位，接通输油管路25（回油管路29暂时截止）；以通过动力供给装置8的液压泵23，经由进油口50和内铸油路27、向中间柱20的液压升降腔46内充入液压油，进而使中间柱20的液压升降腔46内的顶柱21缓慢上升。并且，在进油口50和回油口51处分别设置的单向阀26和限压阀28，能够防止液压系统在压力过大时的损坏，提升装置的使用可靠性。当稳定控制工作完成后，二位二通电磁阀24与液压泵23同时断电，限压阀28开启，液压升降腔46内的液压油经由回油管路29流回到液压油箱22；由于压力消失，顶柱21会在货车自身重力的作用下、回落到收回状态。
33.伸缩机构17上端设置的缓冲机构16由圆盘状的缓冲壳体32构成，缓冲壳体32下侧的中部，设置有用于与顶柱21上端的伸缩连接头52相连的伸缩连接槽33；开口朝下的伸缩连接槽33的顶部设置有承压板35，缓冲壳体32的上侧设置有用于与车体钢架6相连的固定连接板34。并且，固定连接板34、缓冲壳体32和承压板35所围合构成的封闭空间内设置有圆环形的缓冲隔板37，缓冲隔板37将封闭空间分隔成上下布置的缓冲液腔39和弹簧腔40；弹簧腔40内设置有若干组缓冲弹簧41，且圆环形缓冲隔板37的外圈和内圈与缓冲壳体32的内侧壁之间，还分别设置有密封胶圈38，以将缓冲液密封在缓冲液腔39内。
34.缓冲机构16的伸缩连接槽33内的承压板35的周边，还通过弹性褶皱伸缩套36与伸缩连接槽33处的缓冲壳体32柔性相连。承压板35上、位于缓冲液腔39内部的一侧，设置有若干组竖向布置的缓冲导向柱42，且缓冲导向柱42分别与固定连接板34内侧相应设置的缓冲导向槽43配合连接；以通过缓冲导向柱42在固定连接板34内侧的缓冲导向槽43内的往复滑动，来为承压板35的移动进行导向，使其在缓冲的过程中只做上下运动、不跑偏。并利用伸缩连接槽33内部的承压板35，将缓冲机构16与伸缩机构17的顶柱21上端相连，且在缓冲隔板37上侧、密封的缓冲液腔39内充满用于缓冲冲击力的缓冲液，进而缓冲来自于快速驱动机构18的冲击；同时，当缓冲隔板37由于其上侧缓冲液带来的压力而上、下移动的时候，下侧弹簧腔40内的若干组缓冲弹簧41能够承受来自缓冲隔板37的压力，进一步缓冲。弹性褶皱伸缩套36则能够起到配合承压板35上下运动、并密封缓冲液腔39内液体的作用。
35.该适用于拖挂式货车的横向稳定控制系统使用时，首先，位于前轴车桥2上的两组对称布置的检测装置4的水平传感器和离心力检测器，在货车行驶于横向倾斜角度较大路面，或车体转向、产生较大离心力的时候，向依附于行车电脑上、用来实时处理检测装置4数据的中央处理系统发送路面倾斜角度的信号或离心力的信号。然后，中央处理系统向相应一侧的货车前车轮3（或货车后车轮9）处设置的应急反应装置7发出控制信号，利用快速驱
动机构18迅速地驱动伸缩机构17的中间柱20（一级反应机构）伸出，以使货车的整体重心向转弯的内侧或路面倾斜的相反方向偏转；即：当左转弯过急的时候（车体会往右侧倾斜），此时抬升车体右侧的伸缩机构17；当路面向左侧倾斜（左侧低、右侧高）的时候，则抬升车体左侧的伸缩机构17。
36.并且，在快速驱动机构18带动作为一级反应机构的中间柱20上升到极限位置之后，通过中央处理系统开启液压泵23和二位二通电磁阀24，进而使液压泵23工作、二位二通电磁阀24接通输油管路25，经由进油口50和内铸油路27、向中间柱20的液压升降腔46内充入液压油，使液压升降腔46内的顶柱21（二级反应机构）缓慢上升。同时，在伸缩机构17抬升相应侧的车体钢架6的过程中，利用顶柱21上端设置的缓冲机构16的缓冲液腔39内所充满的缓冲液，来有效缓冲来自于快速驱动机构18的冲击；并且，当缓冲机构16内部的缓冲隔板37由于其上侧缓冲液带来的压力而上、下移动的时候，则利用缓冲机构16下侧弹簧腔40内的缓冲弹簧41来承受缓冲隔板37的压力，实现进一步的缓冲。从而，通过这种车体重心的偏转，来防止急转弯离心力或路面倾斜所造成的货车侧翻情况，有效提升货车行驶的安全性。当货车行驶到平稳路面的时候（稳定控制工作完成后），二位二通电磁阀24与液压泵23同时断电，限压阀28开启，中间柱20的液压升降腔46内的液压油经由回油管路29流回到液压油箱22、腔内压力消失，顶柱21借由货车自身的重力、回落到初始状态，且快速驱动机构18带动伸缩机构17的中间柱20同步收回，车辆正常行驶。