一种承载轮的主动稳定控制系统和方法技术方案

一种承载轮的主动稳定控制系统和方法，包括轮架、轮轴和两承载轮，两承载轮可转动地安装于轮架上并设有旋转轴，轮轴两端分别与两承载轮的旋转轴相连；还包括两连接件、调节机构、传感机构和控制机构；两所述连接件连接于所述轮轴和对应的所述旋转轴之间且设置成驱使所述旋转轴相对所述轮轴中心线偏移，并且两所述旋转轴的偏移方向相反；所述传感机构与轮架相连以检测地面高度变化信息；所述调节机构与其中一所述连接件传动连接以驱动其旋转从而带动另一所述连接件旋转；所述控制机构与所述传感机构和调节机构相连以根据高度变化信息控制调节机构工作，使得两所述旋转轴相对所述轮轴在高度方向沿相反方向调整。本发明专利技术能实时适应地面变化并保持平衡，从而消除车身横向摆动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种承载轮的主动稳定控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及工程车辆领域，特别是指一种承载轮的主动稳定控制系统和方法。

技术介绍

[0002]目前，工业车辆设有底盘，底盘上设置有可转向驱动轮以及两个非转向负载轮，驱动轮布置在车辆的一端,支撑轮布置在车辆的另一端，两个负载轮之间可形成负载轮轴。这种工业车辆可应用于仓库内的货架系统中，当驾驶员操控工业车辆沿货架通道行驶时，若遇到路面不平，会导致车辆向一侧倾斜摆动，车架会发生横向摆动，且横向摆动可通过车身上方不平坦的地板引入升降架和驾驶员工作位。这种工作过程中发生的横向摆动对于驾驶员来说是不利的，特别是当驾驶员的工作位所被抬高时，可能会导致车辆撞到旁边的货架上。
[0003]目前，为了能够补偿路面不平并消除由于地面不平而引起的不必要的横向摆动,现有的工业车辆采用主动稳定底盘结构，其增加了倾斜传感器和液压驱动器，并且两个载重轮设置成可在高度方向上调节。通过倾斜传感器检测车辆的倾斜角度，根据倾斜角度控制两个液压驱动器分别在高度方向上两个载重轮进行调节实现补偿。采用这种方式，存在如下不足：倾斜传感器检测到车辆倾斜时，车身已经有倾斜的加速度，再进行地面补偿存在滞后；设置两个液压驱动装置，增加了成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种承载轮的主动稳定控制系统和方法，通过检测地面高度变化并配合一个调节机构即可同时调节两个承载轮的旋转轴，使其适应地面保持平衡。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：<br/>[0006]一种承载轮的主动稳定控制系统，包括轮架、轮轴和两承载轮，两承载轮可转动地安装于轮架上并设有旋转轴，轮轴两端分别与两承载轮的旋转轴相连，其特征在于：还包括两连接件、调节机构、传感机构和控制机构；两所述连接件连接于所述轮轴和对应的所述旋转轴之间且设置成驱使所述旋转轴相对所述轮轴中心线偏移，并且两所述旋转轴的偏移方向相反；所述传感机构与轮架相连以检测地面高度变化信息；所述调节机构与其中一所述连接件传动连接以驱动其旋转从而带动另一所述连接件旋转；所述控制机构与所述传感机构和调节机构相连以根据高度变化信息控制调节机构工作，使得两所述旋转轴相对所述轮轴在高度方向沿相反方向调整。
[0007]优选的，所述传感机构包括安装架、滚轮组和距离感应单元；所述安装架与轮架相连；所述滚轮组与安装架相连并设有被测元件和至少一滚轮；所述距离感应单元设置于安装架上且与所述被测元件相对以检测距离变化得到所述地面高度变化信息；所述控制机构与所述距离感应单元相连。
[0008]优选的，所述滚轮组还包括支架和连接板，所述支架与所述安装架可转动连接，包
括两所述滚轮与所述支架可转动连接且其转轴与所述承载轮转轴平行；所述连接板一端与所述支架固定连接，另一端延伸至所述距离感应单元下方并固定有所述被测元件。
[0009]优选的，包括有两所述传感机构，分别位于两所述承载轮内侧；所述控制机构根据两所述传感机构的高度变化信息确定所述调节机构驱动所述连接件旋转的方向和旋转角度的大小。
[0010]优选的，所述连接件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述轮轴一端相连，所述第二连接部与所述承载轮的旋转轴相连，并且所述第二连接部的中心线相对所述第一连接部的中心线偏移。
[0011]优选的，其中一所述连接件外周局部设有齿部，所述调节机构的输出端对应设有齿轮，所述齿轮与所述齿部啮合。
[0012]优选的，还包括有角度传感器，所述角度传感器与所述连接件传动连接以检测旋转角度信息，所述控制机构与所述角度传感器相连以根据旋转角度信息判断所述连接件是否旋转到位。
[0013]一种承载轮的主动稳定控制方法，其特征在于：采用两连接件分别连接于轮轴两端与对应承载轮的旋转轴之间，并且设置成两旋转轴相对轮轴中心线偏移且偏移方向相反；则两承载轮沿地面行走时，获取两所述承载轮行走处的地面高度变化信息并进行比较，判断是否需要进行主动调节，若需要，则驱动其中一所述连接件旋转并带动另一连接件旋转，则两所述旋转轴相对所述轮轴在高度方向沿相反方向调整。
[0014]优选的，所述获取两所述承载轮行走处的地面的高度变化信息并进行比较，判断是否需要进行主动调节具体为：判断两所述承载轮处的高度变化信息的差值的绝对值是否大于等于预设值，若是，进行主动调节。
[0015]优选的，所述主动调节包括根据所述高度变化信息的差值的正或负控制其中一所述连接件的旋转方向，以及根据所述差值的绝对值大小控制其中一所述连接件的旋转角度大小。
[0016]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0017]1、本专利技术中，设置两连接件分别连接于轮轴和对应的旋转轴之间且设置成驱使旋转轴相对轮轴中心线偏移，偏移方向相反；通过检测地面高度变化并配合一个调节机构即可同时调节两个承载轮的旋转轴，使其实时适应地面变化并保持平衡，从而消除车身横向摆动。
[0018]2、本专利技术中，连接件包括第一连接部和第二连接部，第一连接部连接轮轴，第二连接部连接承载轮，并且第二连接部的中心线相对所第一连接部的中心线偏移，采用这种偏心结构配合调节机构，可以在很小的空间内实现同时驱使两负载轮的旋转轴在高度方向上沿相反方向移动，相比单侧调整，降低所需调整幅度，且采用电机控制精度高、稳定，降低成本。
[0019]3、本专利技术中，传感机构包括安装架、滚轮组和距离感应单元，滚轮组与安装架为可转动连接并设有被测元件和至少一滚轮，滚轮与地面滚动接触，通过距离感应单元检测与被测元件之间的距离变化得到地面高度变化信息，采用这种结构，能在车身倾斜之前提前检测到地面高度变化，从而为后续的主动调节提供依据。
[0020]4、本专利技术中，设置两传感机构分别位于两承载轮内侧，控制机构根据两传感机构
的高度变化信息确定调节机构驱动连接件旋转的方向和旋转角度的大小，控制逻辑简单、可靠、方便调试；并且，本专利技术还设置有角度传感器以检测旋转角度信息，控制机构可根据旋转角度信息判断连接件是否旋转到位。
[0021]5、本专利技术的系统，可单独从车身电源系统获取动力，模块化长度高，适用于所有需要高位作业的叉车等工程机械。
附图说明
[0022]图1为本专利技术系统的结构图；
[0023]图2为图1的分解图；
[0024]图3为其中一连接件立体图；
[0025]图4为另一连接件立体图；
[0026]图5为传感机构结构图；
[0027]图6为图5的主视图；
[0028]图7为图1的A
‑
A向剖视图(无高度变化)；
[0029]图8为图1的A
‑
A向剖视图(有高度变化)；
[0030]图9为本专利技术系统控制模块图；
[0031]其中：
[0032]10、轮架，11、轴承，20、轮轴，30、承载轮，31、旋转轴，40、连接件，41、第一连接部，42、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种承载轮的主动稳定控制系统，包括轮架、轮轴和两承载轮，两承载轮可转动地安装于轮架上并设有旋转轴，轮轴两端分别与两承载轮的旋转轴相连，其特征在于：还包括两连接件、调节机构、传感机构和控制机构；两所述连接件连接于所述轮轴和对应的所述旋转轴之间且设置成驱使所述旋转轴相对所述轮轴中心线偏移，并且两所述旋转轴的偏移方向相反；所述传感机构与轮架相连以检测地面高度变化信息；所述调节机构与其中一所述连接件传动连接以驱动其旋转从而带动另一所述连接件旋转；所述控制机构与所述传感机构和调节机构相连以根据高度变化信息控制调节机构工作，使得两所述旋转轴相对所述轮轴在高度方向沿相反方向调整。2.如权利要求1所述的一种承载轮的主动稳定控制系统，其特征在于：所述传感机构包括安装架、滚轮组和距离感应单元；所述安装架与轮架相连；所述滚轮组与安装架相连并设有被测元件和至少一滚轮；所述距离感应单元设置于安装架上且与所述被测元件相对以检测距离变化得到所述地面高度变化信息；所述控制机构与所述距离感应单元相连。3.如权利要求2所述的一种承载轮的主动稳定控制系统，其特征在于：所述滚轮组还包括支架和连接板，所述支架与所述安装架可转动连接，包括两所述滚轮与所述支架可转动连接且其转轴与所述承载轮转轴平行；所述连接板一端与所述支架固定连接，另一端延伸至所述距离感应单元下方并固定有所述被测元件。4.如权利要求1所述的一种承载轮的主动稳定控制系统，其特征在于：包括有两所述传感机构，分别位于两所述承载轮内侧；所述控制机构根据两所述传感机构的高度变化信息确定所述调节机构驱动所述连接件旋转的方向和旋转角度的大小。5.如权利要求1所述的一种承载...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金龙，孙华秋，袁雪梅，
申请(专利权)人：林德中国叉车有限公司，
类型：发明
国别省市：