[实用新型]一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统

说明书

本实用新型公开了一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，包括车架、车轮及轮毂电机、中央控制系统、直线导轨、全转向舵机、四轮转向舵机、电控锁和转向锁。本实用新型包括三种转向模式，分别为四轮转向模式、零半径转向模式和横向移动模式，可以根据管廊内的实际行驶路况选择相应的转向模式。基于轮毂电机的多模式转向克服了现有巡检小车直角处转弯困难、差速转弯时稳定性不足等缺陷，实现了巡检小车在狭窄空间管廊内的灵活转向，无盲区探测；采用双曲柄滑块机构与摇杆滑块机构相结合使四轮联动转向，减少了转向电机数目，采用这种机械结构简化控制算法，提高转向的可靠性，最终提高了管廊检测的安全性。

技术领域

本实用新型涉及一种车辆转向系统，具体涉及到一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统。

背景技术

城市地下综合管廊是城市基础设施的重要组成部分。相比专用电力隧道，地下综合管廊的运维情况更为复杂。城市地下综合管廊把市政、电力、通讯、燃气、供水、排水等各种管线集于一体，在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道。地下管廊短则几公里、长则数十公里，巡检人员不可能完全实时掌握地下管廊的运行工况。因此设计一套巡检小车全方位转向系统对地下管廊进行动态巡检与在线监测有积极效果，能有效保障社会设施财产安全，全面监测市政隧道内各类能源设施设备的状态，防患设备发生故障隐患，提高管廊的管理效率。然而综合管廊空间狭小，巡检任务重，一般的巡检小车难以在管廊内灵活转向。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，用以解决管廊内巡检小车难以转向的问题，提高管廊内巡检小车的巡检效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，包括车架和四个自带轮毂电机的车轮；每个车轮上均固定连接有带角度传感器的U型转向节，车轮通过U型转向节与车架铰接；转向节臂的一端与U型转向节固定连接；

所述车架上设有用于车轮转向的转向系统；所述转向系统包括设于车架中部的全转向机构和设于车架前部的四轮转向机构；

所述全转向机构的前端通过转向锁与前侧的第一转向拉杆和第二转向拉杆的一端连接，全转向机构的后端通过另一个转向锁与后侧的第一转向拉杆和第二转向拉杆的一端连接；第一转向拉杆的另一端与右侧车轮的转向节臂的另一端铰接，第二转向拉杆的另一端与左侧车轮的转向节臂的另一端铰接；转向锁可将第一转向拉杆和第二转向拉杆锁定为一个整体；

所述四轮转向机构与前轮中右侧车轮的转向节臂与第一转向拉杆的铰接端复合铰接；

四个轮毂电机、四个角度传感器、两个转向锁，全转向机构和四轮转向机构均与中央控制系统电气连接。

根据上述方案，所述全转向机构包括固定安装在车架中部的全转向舵机；全转向舵机的输出轴连接到曲柄的中部，曲柄的两端分别连接有一个转向机构；前侧的转向机构用于控制两个前轮的转向，后侧的转向机构用于控制两个后轮的转向；全转向舵机与中央控制系统电气连接。

进一步的，所述转向机构包括一端铰接到曲柄端部的第二连杆，第二连杆的另一端铰接到竖杆的一端，竖杆的另一端通过转向锁同时与第一转向拉杆和第二转向拉杆的铰接端连接；

还包括设置在车架上的直线导轨，直线导轨上设有直线滑块和电锁滑块；直线滑块上固定安装有直线滑块座，第二连杆与竖杆铰接的端部还与直线滑块座复合铰接；电锁滑块上固定安装有电控座，电控锁固定安装到电控座的侧方；竖杆侧方向外突出形成延伸部，延伸部上设有通孔，电控锁的锁头可伸入竖杆的通孔内；电控锁与中央控制系统电气连接。

根据上述方案，所述四轮转向机构包括固定在车架前部的四轮转向舵机，四轮转向舵机的输出轴固定连接到摇杆的一端，摇杆的另一端通过第一连杆复合铰接到右侧车轮的转向节臂与第一转向拉杆铰接的端部；四轮转向舵机与中央控制系统电气连接。