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一种车辆异步转向控制结构及其控制方法和在挂车转向上的应用

阅读:498发布:2022-01-08

专利汇可以提供一种车辆异步转向控制结构及其控制方法和在挂车转向上的应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种车辆异步转向控制结构及其控制方法和在 挂车 转向上的应用。主要包括转盘,转盘 驱动器 连接至转盘,转向记录条,转向记录条固定安装布满在转盘表面上,转向记录条上安装有在其上既能滑动又能固定的滑 块 ,转盘的转动路径上具有一段滑块可动区间,剩余的转盘的转动路径为滑块不可动区间,转向记录装置,转向输出装置;通过控制转向机构的转向时机和转向量重现牵引主车转向的转向信息,使得后续的 转轮 得到异步的转向控制,使得转轮的行驶轨迹趋近于 牵引车 主动转向的轨迹,从而实现了改善挂车转弯时的通过性和整体转弯区域和 转弯半径 ,提高了转弯的易操作性、减轻了轮胎的异常磨损,并提高了转弯的安全性和 稳定性 。,下面是一种车辆异步转向控制结构及其控制方法和在挂车转向上的应用专利的具体信息内容。

1.一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,包括转盘(1),转盘(1)驱动器连接至转盘(1),转盘(1)上分布有若干个与转盘(1)转轴方向相平行的转向记录条(3),转向记录条(3)固定安装布满在转盘(1)表面上,转向记录条(3)上安装有在其上既能滑动又能固定的滑(2),转盘(1)的转动路径上具有一段滑块(2)可动区间,剩余的转盘(1)的转动路径为滑块(2)不可动区间,在滑块(2)可动区间内转盘(1)表面上方安装有转向记录装置(4),转向记录装置(4)连接至前轮转动机构,转向记录装置(4)安装在转盘(1)表面的切面上,所述滑块(2)不可动区间内在转盘(1)表面上方安装有转向输出装置(5),转向输出装置(5)连接至后轮转动机构,转向输出装置(5)安装在转盘(1)表面的切面上。
2.根据权利要求1所述的一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,所述转盘(1)驱动器为驱动轴,驱动轴连接至转盘(1),或转盘(1)为履带式或链条式的转带,每个转向记录条(3)均安装在一片履带或一个链条上。
3.根据权利要求1或2所述的一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,所述转向记录条(3)包括固定壳(6),所述固定壳(6)的正面一侧开设有开槽,齿条(7)穿过固定壳(6)的两端置于固定壳(6)内,齿条(7)的齿棱面面朝开槽,齿条(7)的两端通过弹性部件固定于固定壳(6)的两端,齿条(7)的两端均设有向固定壳(6)外端延伸的限位杆(8),转向记录条(3)处于常态时,齿条(7)的齿棱面高于开槽的平面,齿条(7)能够在固定壳(6)内相对于开槽上下位移活动;所述滑块(2)套穿于转向记录条(3)上,滑块(2)的上方内壁上开设有与齿棱相对应设置的齿棱壁。
4.根据权利要求3所述的一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,所述弹性装置包括复位弹簧(9)和定位钉(10),所述齿条(7)的两端开设有固定孔(11),定位钉(10)穿过弹簧后从齿条(7)的下方再穿过齿条(7)分别固定于固定壳(6)的两端部;所述前轮转动机构为牵引车的转向轮的转动机构或前一节挂车的转向轮的转向机构;后轮转动机构为当前挂车车厢的转向轮的转向机构或后一节挂车车厢的转向轮的转向机。
5.根据权利要求4所述的一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,所述滑块(2)可动区间包括两根置于转盘(1)的转动方向两侧方的弧形导轨(12),弧形导轨(12)的设置路径与转盘(1)的转动的部分弧线路径相同且贴近转盘(1)的轮边,弧形导轨(12)到转盘(1)边缘的距离小于常态下转向记录条(3)上限位杆(8)距离转盘(1)边缘的距离,弧形导轨(12)的两端头均设有远离转盘(1)边缘的翘起段(13),两条弧形导轨(12)之间的间距不超过转向记录条(3)上两端的限位杆(8)之间的长度。
6.根据权利要求5所述的一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,所述转向记录装置(4)和转向输出装置(5)均包括平移齿条(14)、齿轮(15)和导向拨杆夹(16),齿轮(15)固定在导向拨杆夹(16)的端头部,齿轮(15)齿接平移齿条(14),所述导向拨杆夹(16)的夹口呈八字状,夹口横置于转盘(1)的转向面上且导向拨杆夹(16)与转向记录条(3)在转盘(1)上的旋转面相切。
7.根据权利要求6所述的一种车辆异步转向控制结构,其特征在于,所述每个滑块(2)之间均通过拉伸弹簧依次相连;或所述每个滑块(2)之间均通过拉伸弹簧依次相连,且拉伸弹簧的长度值不超过相邻滑块(2)之间中点间距/COS(转向输出装置(5)的导向拨杆夹(16)的夹/2)的值。
8.一种异步转向控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,牵引车头转向轮在转向时的转向信息通过转向机构传递至转向记录装置;
s2,转向记录装置接收牵引车头转向轮在转向信息时产生随之的受传递移动;
s3,转向记录装置的移动带动着其所接触的转动着的转盘上的若干个可动滑块做出相应位置的调整滑动;
s4,当滑块在转盘的转动位移下离开转向记录装置的接触后停止可滑动状态,固定于转盘的转动表面上,并最终移动到转向输出装置下方;
s5,随着转盘的转动,转向输出装置随之连续接触到步骤S3中所调整过位置的若干个滑块,此时的滑块为固定状态,若干个位置不同的滑块接触转向输出装置后并带动转向输出装置做出相应的移动、输出牵引车头转向轮在之前转向时的转向信息;
s6,将S5所述的转向输出装置的转向信息传递至后一转向轮的转向机构,后一转向轮开始转向。
9.根据权利要求8所述的一种异步转向控制方法,其特征在于,所述转盘的转速为V通过:后一转向轮需要延迟转向的距离为D,转盘直径为R1,滑块从转向记录装置到转向输出装置转盘需要转动的角度为θ,转向行驶速度为V1,车轮转速V2,车轮直径R2,则后一转向轮行驶距离D的所需时间等于滑块从转向记录装置转动到转向输出装置所需的时间,即:
(π×R1×θ/360)/(V×π×R1)=D/V1=D/(V2×π×R2)
得出
转盘的转速为V=(θ/360)×(V2×π×R2)/D
10.一种异步转向控制方法,在全挂车、半挂车和大长型车辆、无轨火车转向技术上的应用。

说明书全文

一种车辆异步转向控制结构及其控制方法和在挂车转向上的

应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆,特别是大型车辆或挂车在过弯、转弯中的应用技术方案,属于过弯的机械结构装置领域,具体的是一种车辆异步转向控制结构及其控制方法和在挂车转向上的应用

背景技术

[0002] 大型车辆主要用于承担长途运输作业或特殊设备的运输作业。随着这些车辆的体积和重量越来越大,尤其是车辆长度尺寸的增大,对车辆的载重量和总轴距要求日益增大,这些大型车辆总轴距加长以后,其通过性会受到严重影响,最小转弯半径一般大大增加,其行驶轨迹具有较大的偏移,容易侵占相邻的车道,更普遍的缺陷是转向时车轮易侧滑、轮胎易磨损。这样的车辆在转弯时,前内轮转弯半径,与后内轮转弯半径之差,车身越长,转弯幅度越大,形成的轮差就会越大。
[0003] 由于现有技术在解决这些问题时,采用的都是同步转向控制,虽然在很大程度上减小了转向时车轮易侧滑、轮胎易磨损等问题,但由于是同步转向控制,即当车辆的转向轮转向时,后面的车轮同步转向,而此时这些车轮尚未进弯,对车辆的通过性改善作用不大,尤其对于多节全挂车更是如此。通俗讲,当货车前轮拐过去之后,车后轮与前轮的行驶轮迹不是在一条弧线上。如果骑车人处于大货车的车身前半部右侧位置,那么大货车在右转弯过程中就极易将右侧骑车人刮倒,紧接着右后轮又会在倒地骑车人的身上碾过,具有很大的安全性危险。有鉴于现有技术的上述缺陷,需要设计一种新型的大型车辆除转向轮外的其它车轮转向控制方法。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术存在的缺陷和不足,本发明提供一种新的解决思路和解决方案,主要通过控制转向机构的转向时机和转向量重现牵引主车转向的转向信息,使得后续的转轮得到异步的转向控制,使得转轮的行驶轨迹趋近于牵引车主动转向的轨迹,从而实现了改善挂车转弯时的通过性和整体转弯区域和转弯半径,提高了转弯的易操作性、减轻了轮胎的异常磨损,并提高了转弯的安全性和稳定性
[0005] 具体的,本发明是这样实现的:一种车辆异步转向控制结构,包括转盘(1),转盘(1)驱动器连接至转盘(1),转盘(1)上分布有若干个与转盘(1)转轴方向相平行的转向记录条(3),转向记录条(3)固定安装布满在转盘(1)表面上,转向记录条(3)上安装有在其上既能滑动又能固定的滑(2),转盘(1)的转动路径上具有一段滑块(2)可动区间,剩余的转盘(1)的转动路径为滑块(2)不可动区间,在滑块(2)可动区间内转盘(1)表面上方安装有转向记录装置(4),转向记录装置(4)连接至前轮转动机构,转向记录装置(4)安装在转盘(1)表面的切面上,所述滑块(2)不可动区间内在转盘(1)表面上方安装有转向输出装置(5),转向输出装置(5)连接至后轮转动机构,转向输出装置(5)安装在转盘(1)表面的切面上。
[0006] 优选的,所述转盘(1)驱动器为驱动轴,驱动轴连接至转盘(1),或转盘(1)为履带式或链条式的转带,每个转向记录条(3)均安装在一片履带或一个链条上;
[0007] 优选的,所述转向记录条(3)包括固定壳(6),所述固定壳(6)的正面一侧开设有开槽,齿条(7)穿过固定壳(6)的两端置于固定壳(6)内,齿条(7)的齿棱面面朝开槽,齿条(7)的两端通过弹性部件固定于固定壳(6)的两端,齿条(7)的两端均设有向固定壳(6)外端延伸的限位杆(8),转向记录条(3)处于常态时,齿条(7)的齿棱面高于开槽的平面,齿条(7)能够在固定壳(6)内相对于开槽上下位移活动;所述滑块(2)套穿于转向记录条(3)上,滑块(2)的上方内壁上开设有与齿棱相对应设置的齿棱壁。
[0008] 优选的,所述弹性装置包括复位弹簧(9)和定位钉(10),所述齿条(7)的两端开设有固定孔(11),定位钉(10)穿过弹簧后从齿条(7)的下方再穿过齿条(7)分别固定于固定壳(6)的两端部;所述前轮转动机构为牵引车的转向轮的转动机构或前一节挂车的转向轮的转向机构;后轮转动机构为当前挂车车厢的转向轮的转向机构或后一节挂车车厢的转向轮的转向机。
[0009] 优选的,所述滑块(2)可动区间包括两根置于转盘(1)的转动方向两侧方的弧形导轨(12),弧形导轨(12)的设置路径与转盘(1)的转动的部分弧线路径相同且贴近转盘(1)的轮边,弧形导轨(12)到转盘(1)边缘的距离小于常态下转向记录条(3)上限位杆(8)距离转盘(1)边缘的距离,弧形导轨(12)的两端头均设有远离转盘(1)边缘的翘起段(13),两条弧形导轨(12)之间的间距不超过转向记录条(3)上两端的限位杆(8)之间的长度。
[0010] 优选的,所述转向记录装置(4)和转向输出装置(5)均包括平移齿条(14)、齿轮(15)和导向拨杆夹(16),齿轮(15)固定在导向拨杆夹(16)的端头部,齿轮(15)齿接平移齿条(14),所述导向拨杆夹(16)的夹口呈八字状,夹口横置于转盘(1)的转向面上且导向拨杆夹(16)与转向记录条(3)在转盘(1)上的旋转面相切。
[0011] 优选的,所述每个滑块(2)之间均通过拉伸弹簧依次相连;或所述每个滑块(2)之间均通过拉伸弹簧依次相连,且拉伸弹簧的长度值不超过相邻滑块(2)之间中点间距/COS(转向输出装置(5)的导向拨杆夹(16)的夹/2)的值。
[0012] 一种异步转向控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0013] S1,牵引车头转向轮在转向时的转向信息通过转向机构传递至转向记录装置;
[0014] s2,转向记录装置接收牵引车头转向轮在转向信息时产生随之的受传递移动;
[0015] s3,转向记录装置的移动带动着其所接触的转动着的转盘上的若干个可动滑块做出相应位置的调整滑动;
[0016] s4,当滑块在转盘的转动位移下离开转向记录装置的接触后停止可滑动状态,固定于转盘的转动表面上,并最终移动到转向输出装置下方;
[0017] s5,随着转盘的转动,转向输出装置随之连续接触到步骤S3中所调整过位置的若干个滑块,此时的滑块为固定状态,若干个位置不同的滑块接触转向输出装置后并带动转向输出装置做出相应的移动、输出牵引车头转向轮在之前转向时的转向信息;
[0018] s6,将S5所述的转向输出装置的转向信息传递至后一转向轮的转向机构,后一转向轮开始转向。
[0019] 优选的,所述转盘的转速为V通过:后一转向轮需要延迟转向的距离为D,转盘直径为R 1,滑块从转向记录装置到转向输出装置转盘需要转动的角度为θ,转向行驶速度为V1,车轮转速V2,车轮直径R2,则后一转向轮行驶距离D的所需时间等于滑块从转向记录装置转动到转向输出装置所需的时间,即:
[0020] (π×R1×θ/360)/(V×π×R1)=D/V1=D/(V2×π×R2)
[0021] 得出
[0022] 转盘的转速为V=(θ/360)×(V2×π×R2)/D
[0023] 一种异步转向控制方法,在全挂车、半挂车和大长型车辆、无轨火车转向技术上的应用。
[0024] 本发明的工作原理介绍:实际使用时,将本结构装置安装在车辆上,使得牵引车头的转向轮的转动机构连接至转向记录条,当车辆发动后,将发动机的部分动力通过轴传动的方式作用于转盘驱动器,提供和维持转盘转动,转盘上的若干个滑块依次随着转盘的转动而转动,当牵引车头开始转向时,由于转向轮在转向机构的作用下发生偏转,此时,转向机构的运作也将转向的角度、方向传递至转向记录装置,并带动转向记录装置发生相应的位移移动,此时,由于转向记录装置发生偏转的时刻,在转盘上的某一滑块接触到转向记录装置时也随转向记录装置的位置改变二被拨动至相应的位置,并在转盘的转动下离开转向记录装置,下一个滑块紧接进入转向记录装置也被其继续的位移而拨动到相应的位置后,离开转向记录装置,再下一个滑块进入转向记录装置继续其拨动到相应位置,不断的依次连续进行,因此,在转向记录装置产生移动位移的期间内,有若干块连续的滑块受其作用被固定到不同的位置点上,这些过程都是在滑块可动区间内完成,过了滑块可动区间后,滑块进入滑块不可动区间,此时,滑块均为不可动状态,之前在转向记录装置改变了位置的若干个滑块随着转盘的转动后经过一定的运转后进入转向输出装置,第一块记录了前轮转向信息的滑块接触到转向输出装置,转向输出装置受到运动着的固定滑块作用,滑块推动转向输出装置产生位置的移动,滑块带动转向输出装置移动到相应的位置后离开转向输出装置,下一块固定住的滑块进入转向输出装置,并由其所在的特定位置作用于转向输出装置,使得转向输出装置移动到相应的位置,之后的滑块连续的做出相应的动作带动转向输出装置做出一系列的运动,这些运动就是之前转向记录装置所记载的转向运动信息,转向输出装置将运作专递至后轮需要转向的转向轮的转动机构,从而实现了前轮转动的方向、角度、时间的重现,且具有一段时间差,完成异步转向的控制。这样的结构能够简单有效的记录下主动转向的转向信息,并将转向信息完整的传递回后轮,使得在牵引车头发生转向时,后轮继续保持前行,当后轮前行到前轮开始转向的位置时再开始转向,带动挂车厢以车头转向相同的位置、时机、转向度、转向时机等重复出来,从而使得车厢段的转向路径接近于车头的主动转向的路径,从而有效的缩小了转弯时的路径差,提高了安全性和可控性。
[0025] 为了实现滑块的可动和固定功能,需要配合齿条实现,具体的,将固定壳竖直固定在转盘的转动面上,齿条置于固定壳内,在弹性部件在其两端的作用下使得齿条朝向开槽紧贴于固定壳的上壁,使得齿棱面从开槽处外露于开槽上,由于滑块的顶部具有相适配的齿棱部件,因此,当齿条外露时,齿棱面与滑块齿合固定,使得滑块不可在固定壳上滑动,形成固定状态,当限位杆受到外力向下推压弹性部件时,弹性部件受到向下的挤压,此时齿棱面随齿条下移,齿棱面从开槽内回缩,脱离与滑块之间的接触,从而使得滑块失去固定作用,滑块能够在固定壳上轻易的受力滑动,反之,当齿条两端的限位杆失去下压的作用力限制后,弹性部件反推升起齿条,齿棱面再次接触滑块上的齿棱,此时,无论滑块位于转向记录条上的任何位置,随即被固定住,这样的结构就满足了滑块的可动和不可动的状态切换功能,稳定实用。
[0026] 定位钉可以同时穿过固定壳和齿条的端部,或者仅穿过齿条上的固定孔的端部固定于固定壳内,既起到保证齿条在固定壳内为不可伸缩的活动,又能够实现齿条能顺定位钉上下活动位移的功能,复位弹簧以定位钉为圈绕固定,位于固定壳底壁和齿条底壁之间,产生向上的推力,保证不受外力的常态下齿条紧触固定壳上壁。
[0027] 在滑块可动区间内,具体为转向记录装置所在的一段弧线区域内为滑块可动区间,在转盘的两侧面沿转盘弧边各安装一条弧形导轨,当转向记录条随着转盘的转动移动到户型导轨下方时,转向记录条向两端伸出的限位杆首先接触到弧形导轨的翘起段,然后在转动的移动下限位杆顺翘起段的弧线移动逐步受到翘起段的位置限制而相对于转向记录装置下移,当过完翘起段部分后,两端的限位杆完全被弧形导轨限制住高度,从而带动齿条下压弹性部件,使得滑块处于可滑动的状态,当滑块被拨动移动产生位移后,不再受到转向记录装置作用后,限位杆从弧形导轨内出来,齿条恢复弹性,滑块再次为固定状态,实现滑块的滑块可动区间。
[0028] 平移齿条通过齿轮连接和作用于转向机构,在记录时带动导向拨杆夹移动,而在重现时被导向拨杆夹带动,是传递和输出转向信息的枢纽,实际使用中,当转向时,前轮的转向机构发生运动,将转向的方向和角度信息传递至齿轮,齿轮转动带动平移齿条和导向拨杆夹做出相应的移动,从而将转向信息输出至若干根转向记录条,同理反推,当转向输出装置受到转向记录条的作用时,带动导向拨杆夹和平移齿条发生移动,使齿轮转动,从而将前轮的转向信息再次输送至后轮的转向机构,导向拨杆夹的夹口呈八字状,是为了能够成为控制滑块和被滑块控制的受力边,由于滑块随转盘移动,移动的过程中能够靠的夹口呈八字状中的一条边作用,形成一个导轨作用。
[0029] 本发明提供的转向控制结构,不仅可以使牵引车头的转向信息重现到后轮的转向机构上,也能实现组合使用,将第一节挂车的转向信息重现于下一节挂车的转向机构,实现多节挂车均可使用的目的。
[0030] 所述转盘驱动器为驱动轴,驱动轴连接至转盘,驱动轴的动力可以单独通过电机提供,也可以通过汽车的动力输出提供,均可。
[0031] 通过这样的一种异步转向控制方法,利用控制转向机构的转向时机和转向量重现牵引主车转向的转向信息,使得后续的转轮得到异步但等量的转向控制,使得转轮的行驶轨迹趋近于牵引车主动转向的轨迹,从而实现了改善挂车转弯时的通过性和整体转弯区域和转弯半径,提高了转弯的易操作性、减轻了轮胎的异常磨损,并提高了转弯的安全性和稳定性。
[0032] 通过对转盘的转速为V能够精准的控制后轮异步转向的时机调整,实现最佳的转向路径和效果;
[0033] 转盘的转速V可以通过以下信息得出:
[0034] 后一转向轮需要延迟转向的距离为D,转盘直径为R 1,滑块从转向记录装置到转向输出装置转盘需要转动的角度为θ,转向行驶速度为V1,车轮转速V2,车轮直径R2,则后一转向轮行驶距离D的所需时间等于滑块从转向记录装置转动到转向输出装置所需的时间,即:
[0035] (π×R1×θ/360)/(V×π×R1)=D/V1=D/(V2×π×R2)
[0036] 得出
[0037] 转盘的转速为V=(θ/360)×(V2×π×R2)/D
[0038] 从而可以将该一种异步转向控制方法,推广在全挂车、半挂车和大长型车辆、无轨火车转向技术上的应用。使得本发明提供的技术方法和系统可以用于半挂车,全挂车,能较大增加大型车辆的通过性,特别是全挂车的通过性改善最大,可以增强全挂车的市场竞争力,并为多节挂车驾驶提供极大的方便。附图说明
[0039] 图1为;转盘与转向记录条的安装结构示意图;
[0040] 图2为转向记录条与滑块的安装结构组合示意图;
[0041] 图3为转向记录装置的结构示意图;
[0042] 图4为一种车辆异步转向控制结构的整体结构示意图;
[0043] 图5为运作中的一种车辆异步转向控制结构的转向记录、输出示意图;
[0044] 其中:1转盘、2滑块、3转向记录条、4转向记录装置、5转向输出装置、6固定壳、7齿条、8限位杆、9复位弹簧、10定位钉、11固定孔、12弧形导轨、13翘起段、14平移齿条、15齿轮、16导向拨杆夹。

具体实施方式

[0045] 实施例1:一种车辆异步转向控制结构,包括转盘1,转盘1驱动器连接至转盘1,转盘1上分布有若干个与转盘1转轴方向相平行的转向记录条3,转向记录条3固定安装布满在转盘1表面上,转向记录条3上安装有在其上既能滑动又能固定的滑块2,转盘1的转动路径上具有一段滑块2可动区间,剩余的转盘1的转动路径为滑块2不可动区间,在滑块2可动区间内转盘1表面上方安装有转向记录装置4,转向记录装置4连接至前轮转动机构,转向记录装置4安装在转盘1表面的切面上,所述滑块2不可动区间内在转盘1表面上方安装有转向输出装置5,转向输出装置5连接至后轮转动机构,转向输出装置5安装在转盘1表面的切面上。实际使用时,将本结构装置安装在车辆上,使得牵引车头的转向轮的转动机构连接至转向记录条3,当车辆发动后,将发动机的部分动力通过轴传动的方式作用于转盘1驱动器,提供和维持转盘1转动,转盘1上的若干个滑块2依次随着转盘1的转动而转动,当牵引车头开始转向时,由于转向轮在转向机构的作用下发生偏转,此时,转向机构的运作也将转向的角度、方向传递至转向记录装置4,并带动转向记录装置4发生相应的位移移动,此时,由于转向记录装置4发生偏转的时刻,在转盘1上的某一滑块2接触到转向记录装置4时也随转向记录装置4的位置改变二被拨动至相应的位置,并在转盘1的转动下离开转向记录装置4,下一个滑块2紧接进入转向记录装置4也被其继续的位移而拨动到相应的位置后,离开转向记录装置4,再下一个滑块2进入转向记录装置4继续其拨动到相应位置,不断的依次连续进行,因此,在转向记录装置4产生移动位移的期间内,有若干块连续的滑块2受其作用被固定到不同的位置点上,这些过程都是在滑块2可动区间内完成,过了滑块2可动区间后,滑块2进入滑块2不可动区间,此时,滑块2均为不可动状态,之前在转向记录装置4改变了位置的若干个滑块2随着转盘1的转动后经过一定的运转后进入转向输出装置5,第一块记录了前轮转向信息的滑块2接触到转向输出装置5,转向输出装置5受到运动着的固定滑块2作用,滑块2推动转向输出装置5产生位置的移动,滑块2带动转向输出装置5移动到相应的位置后离开转向输出装置5,下一块固定住的滑块2进入转向输出装置5,并由其所在的特定位置作用于转向输出装置5,使得转向输出装置5移动到相应的位置,之后的滑块2连续的做出相应的动作带动转向输出装置5做出一系列的运动,这些运动就是之前转向记录装置4所记载的转向运动信息,转向输出装置5将运作专递至后轮需要转向的转向轮的转动机构,从而实现了前轮转动的方向、角度、时间的重现,且具有一段时间差,完成异步转向的控制。这样的结构能够简单有效的记录下主动转向的转向信息,并将转向信息完整的传递回后轮,使得在牵引车头发生转向时,后轮继续保持前行,当后轮前行到前轮开始转向的位置时再开始转向,带动挂车厢以车头转向相同的位置、时机、转向度、转向时机等重复出来,从而使得车厢段的转向路径接近于车头的主动转向的路径,从而有效的缩小了转弯时的路径差,提高了安全性和可控性。
[0046] 所述转向记录条3包括固定壳6,所述固定壳6的正面一侧开设有开槽,齿条7穿过固定壳6的两端置于固定壳6内,齿条7的齿棱面面朝开槽,齿条7的两端通过弹性部件固定于固定壳6的两端,齿条7的两端均设有向固定壳6外端延伸的限位杆8,转向记录条3处于常态时,齿条7的齿棱面高于开槽的水平面,齿条7能够在固定壳6内相对于开槽上下位移活动;所述滑块2套穿于转向记录条3上,滑块2的上方内壁上开设有与齿棱相对应设置的齿棱壁。为了实现滑块2的可动和固定功能,需要配合齿条7实现,具体的,将固定壳6竖直固定在转盘1的转动面上,齿条7置于固定壳6内,在弹性部件在其两端的作用下使得齿条7朝向开槽紧贴于固定壳6的上壁,使得齿棱面从开槽处外露于开槽上,由于滑块2的顶部具有相适配的齿棱部件,因此,当齿条7外露时,齿棱面与滑块2齿合固定,使得滑块2不可在固定壳6上滑动,形成固定状态,当限位杆8受到外力向下推压弹性部件时,弹性部件受到向下的挤压,此时齿棱面随齿条7下移,齿棱面从开槽内回缩,脱离与滑块2之间的接触,从而使得滑块2失去固定作用,滑块2能够在固定壳6上轻易的受力滑动,反之,当齿条7两端的限位杆8失去下压的作用力限制后,弹性部件反推升起齿条7,齿棱面再次接触滑块2上的齿棱,此时,无论滑块2位于转向记录条3上的任何位置,随即被固定住,这样的结构就满足了滑块2的可动和不可动的状态切换功能,稳定实用。
[0047] 所述弹性装置包括复位弹簧9和定位钉10,所述齿条7的两端开设有固定孔11,定位钉10穿过弹簧后从齿条7的下方再穿过齿条7分别固定于固定壳6的两端部。定位钉10可以同时穿过固定壳6和齿条7的端部,或者仅穿过齿条7上的固定孔11的端部固定于固定壳6内,既起到保证齿条7在固定壳6内为不可伸缩的活动,又能够实现齿条7能顺定位钉10上下活动位移的功能,复位弹簧9以定位钉10为圈绕固定,位于固定壳6底壁和齿条7底壁之间,产生向上的推力,保证不受外力的常态下齿条7紧触固定壳6上壁。
[0048] 所述滑块2可动区间包括两根置于转盘1的转动方向两侧方的弧形导轨12,弧形导轨12的设置路径与转盘1的转动的部分弧线路径相同且贴近转盘1的轮边,弧形导轨12到转盘1边缘的距离小于常态下转向记录条3上限位杆8距离转盘1边缘的距离,弧形导轨12的两端头均设有远离转盘1边缘的翘起段13,两条弧形导轨12之间的间距不超过转向记录条3上两端的限位杆8之间的长度。在滑块2可动区间内,具体为转向记录装置4所在的一段弧线区域内为滑块2可动区间,在转盘1的两侧面沿转盘1弧边各安装一条弧形导轨12,当转向记录条3随着转盘1的转动移动到户型导轨下方时,转向记录条3向两端伸出的限位杆8首先接触到弧形导轨12的翘起段13,然后在转动的移动下限位杆8顺翘起段13的弧线移动逐步受到翘起段13的位置限制而相对于转向记录装置4下移,当过完翘起段13部分后,两端的限位杆8完全被弧形导轨12限制住高度,从而带动齿条7下压弹性部件,使得滑块2处于可滑动的状态,当滑块2被拨动移动产生位移后,不再受到转向记录装置4作用后,限位杆8从弧形导轨
12内出来,齿条7恢复弹性,滑块2再次为固定状态,实现滑块2的滑块2可动区间。
[0049] 所述转向记录装置4和转向输出装置5均包括齿轮15、平移齿条14和导向拨杆夹16,导向拨杆夹16固定在导向拨杆夹16的背面中部,齿轮15齿接平移齿条14,所述的夹口呈八字状,夹口横置于转盘1的转向面上且导向拨杆夹16与转向记录条3在转盘1上的旋转面相切。平移齿条14通过齿轮15连接和作用于转向机构,在记录时带动导向拨杆夹16移动,而在重现时被导向拨杆夹16带动,是传递和输出转向信息的枢纽,实际使用中,当转向时,前轮的转向机构发生运动,将转向的方向和角度信息传递至齿轮15,齿轮15转动带动平移齿条14和导向拨杆夹16做出相应的移动,从而将转向信息输出至若干根转向记录条3,同理反推,当转向输出装置5受到转向记录条3的作用时,带动导向拨杆夹16和平移齿条14发生移动,使齿轮15转动,从而将前轮的转向信息再次输送至后轮的转向机构,导向拨杆夹16的夹口呈八字状,是为了能够成为控制滑块2和被滑块2控制的受力边,由于滑块2随转盘1移动,移动的过程中能够靠的夹口呈八字状中的一条边作用,形成一个导轨作用。
[0050] 所述前轮转动机构为牵引车的转向轮的转动机构或前一节挂车的转向轮的转向机构;后轮转动机构为当前挂车车厢的转向轮的转向机构或后一节挂车车厢的转向轮的转向机。本发明提供的转向控制结构,不仅可以使牵引车头的转向信息重现到后轮的转向机构上,也能实现组合使用,将第一节挂车的转向信息重现于下一节挂车的转向机构,实现多节挂车均可使用的目的。
[0051] 所述转盘1驱动器为驱动轴,驱动轴连接至转盘1,驱动轴的动力可以单独通过电机提供,也可以通过汽车的动力输出提供,均可。
[0052] 实施例2:在实施例1的基础上改进:将转盘1替换为履带式的转带,每个转向记录条3均安装在一片履带上;和原方案相比,这个方案可以在不影响频率的情况下,把转盘1造的比较小。
[0053] 该实施例中的履带式的转带也可以使用链条替代,每个转向记录条3均安装在一条链条上相连;也能达到相同的效果。
[0054] 实施例3:在实施例1或实施例2的基础上,所述每个滑块2之间均通过拉伸弹簧依次相连。由于实际应用中,有可能出现一种情况:车辆在极短距离内大幅度转向,此时,由于转向速度迅速,前后两个滑块2可能无法通过输出装置的导向拨杆夹16,造成整个机构运行故障,用拉伸弹簧从背面将相邻的滑块2连起来,并且转盘1的可动期间向后延长一个滑块2,这样当出现上述极端情形,位置刚被设置的滑块2如果位置和前一滑块2相差过大,则将受到弹簧的拉力改变位置,回到合理范围,从而避免了滑块2无法进入导向拨杆夹16的控制范围的现象,进一步提高了本系统的运行稳定性。
[0055] 实施例4:一种异步转向控制方法,包括以下步骤:
[0056] S1,牵引车头转向轮在转向时的转向信息通过转向机构传递至转向记录装置;
[0057] s2,转向记录装置接收牵引车头转向轮在转向信息时产生随之的受力传递移动;
[0058] s3,转向记录装置的移动带动着其所接触的转动着的转盘上的若干个可动滑块做出相应位置的调整滑动;
[0059] s4,当滑块在转盘的转动位移下离开转向记录装置的接触后停止可滑动状态,固定于转盘的转动表面上,并最终移动到转向输出装置下方;
[0060] s5,随着转盘的转动,转向输出装置随之连续接触到步骤S3中所调整过位置的若干个滑块,此时的滑块为固定状态,若干个位置不同的滑块接触转向输出装置后并带动转向输出装置做出相应的移动、输出牵引车头转向轮在之前转向时的转向信息;
[0061] s6,将S5所述的转向输出装置的转向信息传递至后一转向轮的转向机构,后一转向轮开始转向。
[0062] 所述转盘的转速为V通过:后一转向轮需要延迟转向的距离为D,转盘直径为R1,滑块从转向记录装置到转向输出装置转盘需要转动的角度为θ,转向行驶速度为V1,车轮转速V2,车轮直径R2,则后一转向轮行驶距离D的所需时间等于滑块从转向记录装置转动到转向输出装置所需的时间,即:
[0063] (π×R1×θ/360)/(V×π×R1)=D/V1=D/(V2×π×R2)
[0064] 得出
[0065] 转盘的转速为V=(θ/360)×(V2×π×R2)/D。
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