一种全地形底盘姿态调整机构及其调整方法技术

本发明专利技术涉及一种全地形底盘姿态调整机构及调整方法，包括前轮横向高度连杆调整机构、后轮纵向高度连杆调整机构、后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构图和车架；前轮横向高度连杆调整机构包括五条连杆和两条前轮横向高度调整液压缸；后轮纵向高度连杆调整机构包括托架和两条后轮纵向高度调整液压缸；后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构由四条连杆通过铰接销轴构成，上下两条连杆的中部铰接在后轮纵向高度调整托架后端中间的两个铰接点上。本发明专利技术具有结构简单可靠、控制算法简单、调整迅速和轮胎受力均匀优点，不会产生虚腿现象，降低了底盘姿态调整的控制难度。

All terrain chassis posture adjusting mechanism and adjusting method thereof

The invention relates to an all terrain chassis attitude adjustment mechanism and the adjustment method, including the lateral link height adjusting mechanism, longitudinal connecting rod height adjusting mechanism, rear wheel lateral force and highly adaptive parallel four linkage adjustment mechanism diagram and frame; lateral height adjusting mechanism comprises a connecting rod five connecting rods and two lateral height adjustment hydraulic cylinder; longitudinal rod height adjusting mechanism comprises a bracket and a two longitudinal height adjusting hydraulic cylinder; the rear wheel lateral force and highly adaptive parallel four linkage adjustment mechanism is composed of four connecting rods by hinge pin shaft hinged with the middle part of the upper and lower two connecting rod at the rear vertical height adjustment bracket rear middle two hinge point on. The invention has the advantages of simple and reliable structure, simple control algorithm, rapid adjustment and uniform force of the tire, and can not generate dummy legs, thereby reducing the control difficulty of the chassis posture adjustment.

【技术实现步骤摘要】
一种全地形底盘姿态调整机构及其调整方法
本专利技术涉及一种全地形底盘姿态调整机构及其调整方法，属于车辆制造

技术介绍
目前车辆底盘的调平方法大多是在作业前采取手动的方法进行调节，具体方法为手动操作与各条支腿对应的各个液压油缸的抬升，在抬升的过程中根据车辆底盘上安装的水平仪显示的倾斜角度，不断调节相应的液压油缸来完成车身的调平。该方法繁琐费时，而且调平精度也较低。部分工程车辆通过水平传感器来监测车身的倾角，通过逻辑运算和数据处理对相应的液压油缸进行自动调节。但无论在人工操作还是自动操作的方法中，按照现有的调平方法，都容易出现虚腿现象。由于三个点可以确定一个平面，当车辆的支腿超过三个时，在操作的过程中会出现某个或者某几个支腿不着地、或者虽然着地却不受力的情况，即虚腿现象。虚腿现象严重时会导致车辆倾斜甚至侧翻的后果。现有技术中解决虚腿现象的方案，是在支腿上增加测力传感器来测量支腿的反作用力，根据水平传感器和测力传感器的信号，进行复杂的逻辑运算来解决。这种方法成本较高，其计算方法也较为复杂繁琐。
技术实现思路
为了解决现有技术中车辆底盘调平的精度低且容易出现虚腿现象的技术问题，本专利技术提供了一种全地形底盘姿态调整机构及其调整方法，该技术具有结构和控制算法简单可靠的优点，且不会出现虚腿现象。一种全地形底盘姿态调整机构，包括后轮连杆转向机构；还包括前轮横向高度连杆调整机构、后轮纵向高度连杆调整机构、后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构和车架；所述后轮连杆转向机构可以根据现有技术实现，用于实现整个底盘的转向。所述的前轮横向高度连杆调整机构包括右前轮安装座、左前轮安装座、三条连杆、两条前轮横向高度调整液压缸和铰接销轴；右前轮安装座、左前轮安装座和三条连杆通过铰接销轴铰接成一个五连杆调整机构；所述右前轮安装座、前轮横向高度调整中间拉杆和左前轮安装座平行，前轮横向高度调整上拉杆与前轮横向高度调整下拉杆平行，前轮横向高度调整中间拉杆固接在车架前部纵向中心平面内且垂直于地面。前轮横向高度调整中间拉杆上端固接在车架上，其中部和下端依次连接在前轮横向高度调整上拉杆和前轮横向高度调整下拉杆上；右前轮安装在右前轮安装座上，左前轮安装在左前轮安装座上；且左前轮与右前轮与前轮横向高度调整中间拉杆平行，减少了侧滑力；右前轮横向高度调整液压缸和左前轮横向高度调整液压缸的两端分别铰接在车架与前轮横向高度调整机构上拉杆上，右前轮横向高度调整液压缸和左前轮横向高度调整液压缸平行于车架纵向中心平面呈对称安装。通过调整两条前轮横向高度调整液压缸可使左前轮和右前轮实现高度差的调整，使整个车架在横向绕着车体中心转动，进而使整个车架实现横向姿态调整。所述的后轮纵向高度连杆调整机构包括两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ、两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ、托架、两条后轮纵向高度调整液压缸和铰接销轴；两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ、两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ、托架和车架通过铰接销轴铰接成一个六连杆调整机构；两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ的前端对称铰接在车架底面的中部，两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ的后端对称铰接在托架下方两侧的圆柱销上；两条后轮纵向高度调整机构连杆Ⅱ的前端对称铰接在车架底面的中部，位于销轴Ⅲ的后方，两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ的后端对称铰接在托架上方两侧；托架纵向对称中心线的上方和下方安装托架铰接销轴Ⅰ和托架铰接销轴Ⅱ,用于铰接后轮横向高度自适应调整五连杆机构的中间杆；后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ的下端分别铰接在两条纵向高度调整机构连杆Ⅰ中部外侧,后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ的上端铰接在车架的底面后端，后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ相对于车架纵向中心平面呈对称安装。通过调整两条后轮纵向高度调整液压缸可使后轮在纵向高度进行调整，进而使整个车架实现纵向姿态调整。所述的后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构包括四条连杆及铰接销轴；后轮自适应调整机构左连杆、后轮自适应调整机构上连杆、后轮自适应调整机构右连杆和后轮自适应调整机构下连杆铰接成一个平行四边形机构，后轮自适应调整机构上连杆的中部铰接在托架铰接销轴Ⅰ上，后轮自适应调整机构下连杆的中部铰接在托架铰接销轴Ⅱ上。左后轮安装在左后轮安装座上，左后轮安装座通过左后轮转向销轴铰接在后轮自适应调整机构左连杆上；右后轮安装在右后轮安装座上,右后轮安装座通过右后轮转向销轴铰接在后轮自适应调整机构右连杆上；后轮自适应调整机构左连杆、后轮自适应调整机构右连杆均与铰接销轴Ⅰ和铰接销轴Ⅱ的连线平行；后轮转向连杆机构推动左后轮安装座和右后轮安装座实现底盘的转向。当左后轮与右后轮受力时，左后轮和右后轮通过后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构自动调整横向高度且实现均匀受力，并使轮胎与纵向高度调整托架后端中间两铰接点连线平行，减少侧滑力。将本专利技术与现有的车体姿态电子检测系统配合使用，能实现底盘姿态的自动调整；本专利技术还提供了一种车体底盘姿态调整方法。将车体姿态电子检测系统安装在车架上，测量车体的倾斜状态；将两条前轮横向高度调整液压缸和两条后轮纵向高度调整液压缸分别与现有的电液控制系统连接；当底盘在复杂环境下工作时，采用车体姿态电子检测系统测量车体的倾斜状态，然后通过电液控制系统分别控制两条前轮横向高度调整液压缸和两条后轮纵向高度调整液压缸，进而实现底盘在横向与纵向的姿态调整。具体调整方法如下：当车架在横向不平时，车体姿态电子检测系统首先检测到车架的横向倾斜状态，然后通过控制两条前轮横向高度调整液压缸推动前轮横向高度五连杆调整机构，使左前轮与右前轮产生高度差，使整个车架在横向绕着车体中心转动，实现横向姿态调整，且使轮胎与五连杆中间杆平行，减少了侧滑力；当车架处于纵向不平时，车体姿态电子检测系统首先检测到车架的纵向倾斜状态，然后通过电液控制系统自动调整两条后轮纵向高度调整液压缸推动后轮纵向高度连杆调整机构，使后轮在高度进行调整，进而使整个车架实现纵向姿态调整；当左后轮与右后轮受力时，两轮通过后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构图自动调整横向高度，实现均匀受力，且使轮胎与后轮纵向高度调整托架后端中间两铰接点连线平行，减少了侧滑力。本专利技术的优点：与现有底盘调平机构与调平技术相比，本专利技术提供的底盘姿态调整机构通过连杆机构将左前轮与右前轮联系起来，在底盘横向姿态调整过程中不需要比较左前轮与右前轮的高度，只需控制较低侧的前轮横向高度调整液压缸伸出，较高侧的前轮横向高度调整液压缸缩回相同长度即可实现横向姿态调整；在底盘纵向姿态调整过程中不需要比较前轮与后轮的高度，只需控制两条后轮纵向高度调整液压缸的伸出或缩短相同长度即可实现纵向姿态调整。后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构使得两后轮胎在调整过程中受力均匀。整套机构及调整方法具有结构简单可靠、控制算法简单、调整迅速和轮胎受力均匀优点，不会产生虚腿现象，降低了底盘姿态调整的控制难度。附图说明图1是一种全地形底盘姿态调整机构图；图2是前轮横向高度连杆调整机构图；图3是后轮纵向高度连杆调整机构图；图4是后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构图；图中：1.前轮横向高度连杆调整机构，2.车架，3.后轮纵向高度连杆调整机构，4.后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全地形底盘姿态调整机构，其特征在于包括前轮横向高度连杆调整机构、后轮纵向高度连杆调整机构、后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构和车架；所述的前轮横向高度连杆调整机构包括右前轮安装座、左前轮安装座、三条连杆、两条前轮横向高度调整液压缸和铰接销轴；右前轮安装座、左前轮安装座和三条连杆通过铰接销轴铰接成一个五连杆调整机构；所述右前轮安装座、前轮横向高度调整中间拉杆和左前轮安装座平行，前轮横向高度调整上拉杆与前轮横向高度调整下拉杆平行，前轮横向高度调整中间拉杆固接在车架前部纵向中心平面内且垂直于地面；前轮横向高度调整中间拉杆上端固接在车架上，其中部和下端依次连接在前轮横向高度调整上拉杆和前轮横向高度调整下拉杆上；右前轮安装在右前轮安装座上，左前轮安装在左前轮安装座上；且左前轮与右前轮与前轮横向高度调整中间拉杆平行，减少了侧滑力；右前轮横向高度调整液压缸和左前轮横向高度调整液压缸的两端分别铰接在车架与前轮横向高度调整机构上拉杆上，右前轮横向高度调整液压缸和左前轮横向高度调整液压缸平行于车架纵向中心平面呈对称安装；通过调整两条前轮横向高度调整液压缸使左前轮和右前轮实现高度差的调整，使整个车架在横向绕着车体中心转动，进而使整个车架实现横向姿态调整；所述的后轮纵向高度连杆调整机构包括两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ、两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ、托架、两条后轮纵向高度调整液压缸和铰接销轴；两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ、两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ、托架和车架通过铰接销轴铰接成一个六连杆调整机构；两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ的前端对称铰接在车架底面的中部，两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ的后端对称铰接在托架下方两侧的圆柱销上；两条后轮纵向高度调整机构连杆Ⅱ的前端对称铰接在车架底面的中部，位于销轴Ⅲ的后方，两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ的后端对称铰接在托架上方两侧；托架纵向对称中心线的上方和下方安装托架铰接销轴Ⅰ和托架铰接销轴Ⅱ,用于铰接后轮横向高度自适应调整五连杆机构的中间杆；后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ的下端分别铰接在两条纵向高度调整机构连杆Ⅰ中部外侧,后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ的上端铰接在车架的底面后端，后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ相对于车架纵向中心平面呈对称安装；通过调整两条后轮纵向高度调整液压缸使后轮在纵向高度进行调整，进而使整个车架实现纵向姿态调整；所述的后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构包括四条连杆和铰接销轴；后轮自适应调整机构左连杆、后轮自适应调整机构上连杆、后轮自适应调整机构右连杆和后轮自适应调整机构下连杆铰接成一个平行四边形机构；后轮自适应调整机构上连杆的中部铰接在托架铰接销轴Ⅰ上，后轮自适应调整机构下连杆的中部铰接在托架铰接销轴Ⅱ上；左后轮安装在左后轮安装座上，左后轮安装座通过左后轮转向销轴铰接在后轮自适应调整机构左连杆上；右后轮安装在右后轮安装座上,右后轮安装座通过右后轮转向销轴铰接在后轮自适应调整机构右连杆上；后轮自适应调整机构左连杆、后轮自适应调整机构右连杆均与铰接销轴Ⅰ和铰接销轴Ⅱ的连线平行；后轮转向连杆机构推动左后轮安装座和右后轮安装座实现底盘的转向；当左后轮与右后轮受力时，左后轮和右后轮通过后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构自动调整横向高度且实现均匀受力，并使轮胎与纵向高度调整托架后端中间两铰接点连线平行，减少侧滑力。...

【技术特征摘要】
1.一种全地形底盘姿态调整机构，其特征在于包括前轮横向高度连杆调整机构、后轮纵向高度连杆调整机构、后轮横向高度与受力自适应平行四连杆调整机构和车架；所述的前轮横向高度连杆调整机构包括右前轮安装座、左前轮安装座、三条连杆、两条前轮横向高度调整液压缸和铰接销轴；右前轮安装座、左前轮安装座和三条连杆通过铰接销轴铰接成一个五连杆调整机构；所述右前轮安装座、前轮横向高度调整中间拉杆和左前轮安装座平行，前轮横向高度调整上拉杆与前轮横向高度调整下拉杆平行，前轮横向高度调整中间拉杆固接在车架前部纵向中心平面内且垂直于地面；前轮横向高度调整中间拉杆上端固接在车架上，其中部和下端依次连接在前轮横向高度调整上拉杆和前轮横向高度调整下拉杆上；右前轮安装在右前轮安装座上，左前轮安装在左前轮安装座上；且左前轮与右前轮与前轮横向高度调整中间拉杆平行，减少了侧滑力；右前轮横向高度调整液压缸和左前轮横向高度调整液压缸的两端分别铰接在车架与前轮横向高度调整机构上拉杆上，右前轮横向高度调整液压缸和左前轮横向高度调整液压缸平行于车架纵向中心平面呈对称安装；通过调整两条前轮横向高度调整液压缸使左前轮和右前轮实现高度差的调整，使整个车架在横向绕着车体中心转动，进而使整个车架实现横向姿态调整；所述的后轮纵向高度连杆调整机构包括两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ、两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ、托架、两条后轮纵向高度调整液压缸和铰接销轴；两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ、两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ、托架和车架通过铰接销轴铰接成一个六连杆调整机构；两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ的前端对称铰接在车架底面的中部，两条后轮纵向高度调整连杆Ⅰ的后端对称铰接在托架下方两侧的圆柱销上；两条后轮纵向高度调整机构连杆Ⅱ的前端对称铰接在车架底面的中部，位于销轴Ⅲ的后方，两条后轮纵向高度调整连杆Ⅱ的后端对称铰接在托架上方两侧；托架纵向对称中心线的上方和下方安装托架铰接销轴Ⅰ和托架铰接销轴Ⅱ,用于铰接后轮横向高度自适应调整五连杆机构的中间杆；后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ的下端分别铰接在两条纵向高度调整机构连杆Ⅰ中部外侧,后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ的上端铰接在车架的底面后端，后轮纵向高度调整液压缸Ⅰ和后轮纵向高度调整液压缸Ⅱ相对于车架纵向中心平面呈对称安装；通过调整两条后轮纵向高度调整液压缸使后轮在纵向高度进行调整，进而使整个车架实...

【专利技术属性】
技术研发人员：范国强，张晓辉，王金星，王光明，范子铭，穆桂脂，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37