[发明专利]轮式起重机及其车轮转角测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮式底盘技术领域，具体涉及一种轮式起重机及车轮转角测量装置。

背景技术

现有自行式工程机械分为履带式底盘和轮式底盘两种形式。其中，轮式底盘以其转场灵活、方便的特点在诸多类型的工程机械上得以广泛的应用。

车辆道路行驶时，为了能使车辆按照驾驶员的意图直线行驶或转向，经常需要转动方向盘来调整车辆行驶方向，即车轮的转向角度。

请参见图1，该图示出了理论状态下多轴车辆的转向过程的示意图。车辆转向时，各轮的转角有一定的转角关系，理论上各轮必须绕着同一个转向中心转动；也就是说，其各轴上的轮胎转向角度均不同，只有各轮绕着同一个转向中心转动，才能够保证在转向过程中每个轮胎只做纯滚动运动。

然而，在实际操作过程中，由于机械结构的误差、路况等各种因素的影响，车辆转向时，各轮不能绕着同一个理论转向中心转动，往往会出现某个或某几个轮胎的转向中心偏离理论的转向中心；那么，在转向过程中，偏离理论中心的轮胎在滚动的同时还会滑动，造成了轮胎的异常磨损。现有技术无法实现对车轮当前转向角度的实时检测，进而无法判断车轮是否已经按照既定的转向角度值进行转向。显然，长期以往不仅增加了车辆的使用成本，同时对安全行驶也会造成不利影响。

有鉴于此，亟待研制开发出一种用于实时检测车轮转向角度的测量装置，以避免现有技术存在的上述缺陷。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种车轮转角测量装置，以实时检测车轮转向角度，从而为实时监测车轮转向提供了可靠的保证，可有效避免轮胎的异常磨损。在此基础上，本发明还提供一种具有该车轮转角测量装置的轮式起重机。

本发明提供的车轮转角测量装置，包括置于车轴上的角度传感器、第一摆杆、第二摆杆和拉杆；其中，所述第一摆杆与所述角度传感器的检测轴固定连接；所述第二摆杆与车轮的轮毂固定连接；所述拉杆的两端分别与所述第一摆杆和所述第二摆杆铰接于第一铰点和第二铰点。

优选地，所述检测轴的转动中心、车轴与轮毂之间的铰点与第一铰点和第二铰点形成平行四边形。

优选地，所述第一摆杆、所述第二摆杆和所述拉杆均水平设置。

优选地，所述拉杆具体包括中部直杆和两个端部铰接头；其中，所述中部直杆的两端分别设有旋向相反的外螺纹；所述两个端部铰接头分别与所述中部直杆两端的外螺纹配合，以调节两个端部铰接头之间的距离。

优选地，所述两个端部铰接头内侧的中部直杆上分别设置有旋紧螺母。

优选地，所述第一摆杆设置有沿其长度方向依次设置的若干第一铰接孔，所述中部直杆一端的铰接头与若干第一铰接孔之一铰接。

优选地，所述第二摆杆设置有沿其长度方向依次设置的若干第二铰接孔，所述中部直杆另一端的铰接头与若干第二铰接孔之一铰接。

优选地，所述第一铰接孔和第二铰接孔均为螺纹孔，所述两个端部铰接头分别通过螺纹固定于相应螺纹孔内的球状体铰接。

本发明提供的轮式起重机，包括多轴车轮和如前所述的车轮转角测量装置。

本发明提供的车轮转角测量装置设置在车轮与车轴之间，角度传感器设置在置于车轴上，并通过依次铰接的第一摆杆、拉杆和第二摆杆将车轮的转向角度传送至角度传感器，以实现对车轮转角的测量。具体来说，第一摆杆与角度传感器的检测轴固定连接；第二摆杆与车轮的轮毂固定连接；拉杆的两端分别与第一摆杆和第二摆杆铰接于第一铰点和第二铰点。在车辆道路行驶过程中，当车轮转动时，固设于车轮上的第二摆杆推动拉杆动作，拉杆进而又推动第一摆杆，带动传感器的检测轴转动，从而将车轮的转向角度转换为检测轴的旋转角度。这样，角度传感器可将角度信号转换为电信号输出，为实时监测车轮转向提供了可靠的保证，可通过有效利用实时角度信号控制、修正车轮的转向角度，进而有效避免了轮胎的异常磨损。

在本发明的优选方案中，该拉杆的长度可调节，具体包括中部直杆和两个端部铰接头；其中部直杆的两端分别设有旋向相反的外螺纹，以分别与两个端部铰接头螺纹配合。如此设计，可通过转动该中部直杆调节两个端部铰接头之间的距离，即调节第一铰点与第二铰点之间的距离。此外，在本发明的中另一优选方案中，第一摆杆和第二摆杆上均沿其自身长度依次设置若干铰接孔，这样，两个端部铰接头可选择地与若干铰接孔之一铰接，相当于调节第一铰点和检测轴的转动中心之间以及第二铰点和车轴与轮毂铰接点之间的距离，从而克服产品加工、装配过程中制造误差，可使得检测轴的转动中心、车轴与轮毂之间的铰点与第一铰点和第二铰点始终形成平行四边形，以确保角度传递精度。具有较好的适应性。