多轴底盘转向控制系统及应用该系统的轮式起重机技术方案

本实用新型专利技术公开一种多轴底盘转向控制系统，包括多个非电控转向车轴和电控转向车轴，多个非电控转向车轴中的一者设置有第一转角检测装置，转向控制器根据第一转角检测装置获取的转角信号输出控制多个电控转向车轴的控制信号；其中，一者之外的多个非电控转向车轴均设置有第二转角检测装置，第二转角检测装置配置为当第一转角检测装置出现异常时为第一转角检测装置提供冗余，并输出所获取的转角信号至转向控制器。由于冗余的第二转角检测装置可完全代替第一转角检测装置作为基准的功能，可确保转向系统的正常转向，有效规避了车辆失控状态的问题出现。在此基础上，本实用新型专利技术还提供一种具有该控制系统的轮式起重机。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程机械
，具体涉及一种多轴底盘转向控制系统及应用 该系统的轮式起重机。
技术介绍
为了满足工程缩短工期、提高效率以及降低成本的需要，多轴轮式底盘越来越广 泛地应用于起重机、举高作业车等工程机械。众所周知，多轴汽车底盘具有多根转向轴，并 需要根据不同工况下转向模式的要求确定转向角度。以轮式起重机道路行驶工况为例。为了能使车辆按照驾驶员的操纵意图直线行驶 或转向，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 五轴车辆的转向过程示意图。如图所示，车辆转向时，各轴车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，各轴上的轮胎转向角度不同，才能保证在转向过程中轮胎 只做纯滚动运动。显然，如果由于某些原因，使得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，这些轮胎在滚动的同时还会滑动，从而会造成轮胎的异常 磨损。不仅增加了车辆的使用成本，对安全行驶也会造成不利影响。现有多轴底盘的各轴转向分别通过非电控转向(机械式)和电控转向两种方式进 行控制，即前侧车轴为与操纵方向盘机械连动的非电控转向轴，后侧车轴为电控转向轴。其 中，通过检测车轮转角并将该转角信号输入到转向控制器，转向控制器将检测到的各车轴 上车轮的实际转向角度及其它信号，通过与预设的理论值比较，对相应执行元件(转向电 磁阀等)的动作进行控制，从而实现对相应车轮转角的控制，保证各轮均能绕着同一个转 向中心做纯滚动运动，消除滑动现象。由此可以确定，判断车轮转角信号需要一个准确、可 靠的参照基准。一般的方法是，将非电控转向的车轴(如图1中的Ll轴)转角作为基准，转向控制 器根据输入其中的各电控转向车轴上车轮的实际转角，输出驱动转向电磁阀等执行元件进 行相应的转向动作。但是，如果作为调整基准的非电控转向的车轴上(如图1中的Ll轴) 车轮转角的检测误差太大或者是转角检测装置发生故障时，转向控制器接收到的各电控转 向车轴上的转角信号与实际值就会有偏差，进而输出驱动各电控车轴上车轮的转角也会产 生偏差。显然，出现上述状况势必影响转向系统的正常转向，严重的话会使车辆处于失控状 态，造成事故等严重后果。有鉴于此，亟待针对现有转向控制方式进行优化设计，以避免基准信号偏差影响 各轴正常转向的问题。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术解决的技术问题在于，提供一种多轴底盘转向控制系 统，该控制系统设置有冗余转角检测，可有效克服基准信号偏差影响转向操作的缺陷。在此3基础上，本技术还提供一种具有该多轴底盘转向控制系统的轮式起重机。本技术提供的多轴底盘转向控制系统，包括多个非电控转向车轴和电控转向 车轴，多个所述非电控转向车轴中的一者设置有第一转角检测装置，转向控制器根据所述 第一转角检测装置获取的转角信号输出控制多个电控转向车轴的控制信号；其中，一者之 外的多个所述非电控转向车轴均设置有第二转角检测装置，所述第二转角检测装置配置为 当所述第一转角检测装置出现异常时为所述第一转角检测装置提供冗余，并输出所获取的 转角信号至转向控制器。优选地，所述第一转角检测装置出现异常具体为转角信号失真或者无转角信号 输出。优选地，所述第一转角检测装置和所述第二转角检测装置均具体为置于车轴上的角度传感器，用于输出转角信号至转向控制器；第一摆杆，与所述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，其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，所述拉杆具体包括中部直杆，两端分别设有旋向相反的外螺纹；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。本技术提供的轮式起重机，包括多轴底盘及多轴底盘转向控制系统，所述控 制系统具体为如前所述的多轴底盘转向控制系统。本技术基于现有技术进行了改进设计，工作过程中，若第一转角检测装置 (可置于一轴)处于正常工作状态下，则以第一转角检测装置获取的转角信号作为基准信 号，并根据各轴转角之间的关系输出控制信号，控制后侧各电控转向辆上车轮按照预定的 角度进行转向。当第一转角检测装置处于异常时，比如转角信号失真或者无转角信号输出 等，则以第二转角检测装置(可置于二轴或三轴)获取的转角信号作为基准信号，控制后侧 各电控转向辆上车轮按照预定的角度进行转向。与现有技术相比，由于冗余的第二转角检 测装置可完全代替第一转角检测装置作为基准的功能，可确保转向系统的正常转向，有效 规避了车辆失控状态的问题出现，大大提高了系统工作的可靠性和稳定性。本技术提供的多轴底盘转向控制系统适用于任何多轴轮式工程机械，特别适 用于轮式起重机。附图说明图1示出了现有五轴车辆的转向过程示意图；图2是具体实施方式中所述多轴转向控制系统的框图；图3是具体实施方式中所述冗余控制的流程图；图4是具体实施方式中所述转角检测装置的装配关系示意图图5是图4中所示转角检测装置的结构示意图；图6是实施方式所述轮式起重机的整体结构示意图。图中第一转角检测装置1、第二转角检测装置2、转向控制器3 ；车轴10、转角测量装置20、传感器21、第一摆杆22、第二摆杆23和拉杆24、车架 30、轮毂31。具体实施方式本技术的核心是通过在另一非电控转向的车轴上冗余设置转角检测装置，当 作为各电控转向的车轴上车轮转角检测基准的装置发生故障时，冗余的装置可完全代替其 作为基准的功能，保证系统的稳定、可靠。下面结构说明书附图具体说明本实施方式。本实施方式所述多轴底盘转向控制系统，包括多个非电控转向车轴和电控转向车 轴，这一点与现有技术相同。通常情况下，前侧车轴为非电控转向车轴，即机械方式控制，后 侧车轴为电控转向车轴。其中，多个非电控转向车轴中的一者设置有第一转角检测装置1，比如第一车轴 Ll ；一者之外的非电控转向车轴设置有第二转角检测装置2，比如，第二车轴L2或者第三车 轴L3，第二转角检测装置2配置为当第一转角检测装置1出现异常时为第一转角检测装置 1提供冗余。请参见图1，该图示出了本实施方式所述多轴转向控制系统的框图。工作过程中，转向控制器3根据第一转角检测装置1获取的转角信号输出控制多 个电控转向车轴的控制信号；也就是说，当第一转角检测装置1处于正常工作状态时，以第 一转角检测装置1获取的转角信号作为基准信号，并根据各轴转角之间的关系输出控制信 号至相应的电磁阀，进而通过相应电磁阀的换向、开度控制后侧各电控转向辆上车轮按照 预定的角度进行转向，这样，各轮绕着同一个转向中心转动。当第一转角检测装置1出现异常(非正常)时，则第二转角检测装置2起到冗余 的作用为所述第一转角检测装置1提供冗余，并输出所获取的转角信号至转向控制器3。 请一并参见图3，该图示出了本实施方式中冗余控制的流程图。该冗余控制流程如下Si.判断第一转角检测装置获取的转角信号是否正常；若是，则执行步骤S2，将第一转角检测装置获取的转角信号作为基准信号；若否，则执行步骤S3;S3.判断第二转角检测装置获取的转角信号是否正常；若是，则执行步骤S2，将第二转角检测装置获取的转角信号作为基准信号。前述第一转角检测装置1出现异常大致分两种情况，一是转角信号失真，比本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．多轴底盘转向控制系统，包括多个非电控转向车轴和电控转向车轴，多个所述非电控转向车轴中的一者设置有第一转角检测装置，转向控制器根据所述第一转角检测装置获取的转角信号输出控制多个电控转向车轴的控制信号，其特征在于，一者之外的多个所述非电控转向车轴均设置有第二转角检测装置，所述第二转角检测装置配置为当所述第一转角检测装置出现异常时为所述第一转角检测装置提供冗余，并输出所获取的转角信号至转向控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱长建，王建东，朱林，邹艳波，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]