專利名稱：行走轉向裝置、梭車及輪胎歸位方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種行走轉向裝置、梭車及輪胎歸位方法。
背景技術：
目前，梭車的驅動裝置大多以液動為主。液動驅動裝置的原理一般為，靠手工操控液壓閥或由遙控器控制液壓系統，進而，液壓系統控制轉向油缸的伸出和縮回，轉向油缸帶動轉向桿組件轉動，從而達到控制梭車輪胎轉向的目的。從上述描述也可以看出，輪胎的歸位是靠手動調節轉向油缸來實現的。中國專利公開號為CN101077692的專利公開了一種膠輪梭車的行走轉向裝置，其中輪胎轉向控制裝置包括轉向油缸、轉向桿、同步軸和轉向臂等，輪胎歸位靠手動控制閥路來實現。但是，該專利的行走轉向裝置存在如下問題:靠人工控制液壓閥調節轉向且用目測車輪歸位情況，會產生一定誤差；當梭車與連采機配合工作時，會短時間停在連采機后端。因此，如果這時梭車輪子的方向不與車體一致，當再次啟動梭車時，容易造成整個車體走向偏離正確方向，尤其是在井下空間狹小的巷道內，容易造成意外事故的發生。并且，其他工程機械的驅動裝置有時也會存在這種問題。

發明內容
有鑒于此，本發明提出一種行走轉向裝置、梭車及輪胎歸位方法，以解決由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題。第一方面，本發明公開了一種行走轉向裝置，用于工程機械，其特征在于，包括轉向油缸和轉向桿組件；其中，所述轉向桿組件固定于所述連接體與所述工程機械的輪胎之間；所述轉向油缸包括缸體和缸桿，所述缸體通過軸與工程機械的車架相連接，所述缸桿與所述轉向桿組件相連接；通過所述轉向油缸的伸縮帶動所述轉向桿組件的擺動；并且，所述轉向油缸還連接有位置檢測裝置，所述位置檢測裝置用于在所述工程機械需要歸位的情況下，發出歸位反饋信號，所述歸位反饋信號用于控制所述轉向油缸的伸縮，進而使所述輪胎方向與車體同向。進一步地，所述行走轉向裝置中，所述工程機械需要歸位的情況包括:所述工程機械處于停機狀態；或，在預定時間間隔內，所述工程機械的控制系統沒有接收到下一個動作執行信號。進一步地，所述行走轉向裝置中，所述位置檢測裝置為位移傳感器。進一步地，所述行走轉向裝置中，所述工程機械為梭車。本發明行走轉向裝置在工作過程中，當工程機械需要歸位時，轉向油缸內的位移檢測裝置會給工程機械控制系統一個歸位反饋信號，然后，控制控制系統根據這個歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使轉向油缸的歸位，從而使輪胎與車體保持在同一方向上；進而克服了由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題。第二方面，本發明還公開了一種梭車，包括第一行走轉向裝置和第二行走轉向裝置，所述第一行走轉向裝置與所述第二行走轉向裝置為如上所述的行走轉向裝置，并且，所述第一轉向裝置和所述第二轉向裝置的連接體通過連接桿相連接。由于梭車包括上述的上述轉向裝置，因而必然也具有轉向油缸的上述技術效果。在此不再贅述。第三方面，本發明還公開了一種輪胎歸位方法，所述方法基于上述的行走轉向裝置，該方法包括如下步驟:步驟S1、位置檢測裝置檢測是工程機械的輪胎是否需要歸位，在需要歸位的情況下，由位置檢測裝置發出歸位反饋信號至所述工程機械的控制系統；步驟S2、所述控制系統根據所述歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使所述輪胎方向與車體同向。進一步地，上述輪胎歸位方法中，在所述步驟SI前還設置有零點調整步驟，該步驟在所述輪胎方向與所述車體方向相同時，將所述位置檢測裝置設置為零點狀態；并且，所述步驟S2進一步為，所述控制系統根據所述歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使所述位置檢測裝置歸為零點狀態。本發明輪胎歸位方法中，當工程機械需要歸位時，轉向油缸內的位移檢測裝置會給工程機械控制系統一個歸位反饋信號，然后，控制控制系統根據這個歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使轉向油缸的歸位，從而使輪胎與車體保持在同一方向上；進而克服了由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1A為本發明行走轉向裝置實施例的結構框圖；圖1B為本發明行走轉向裝置實施例中，帶有位移檢測裝置的轉向油缸的結構示意圖；圖2為以梭車為例，梭車的行走轉向裝置實施例的結構示意圖；圖3為梭車的行走轉向裝置的控制原理圖。附圖標記說明I位置檢測裝置110第一轉向油缸120第一轉向桿組件210第二轉向油缸220第二轉向桿組件300連接桿
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
下面結合圖1A至圖3，對本發明的優選實施例作進一步詳細說明，參照圖1A和圖1B，圖1A為本發明行走轉向裝置實施例的結構框圖。圖1B為本發明行走轉向裝置實施例中，帶有位移檢測裝置的轉向油缸的結構示意圖。在本實施例中，位置檢測裝置I設置于轉向油缸上，這是位移檢測裝置I外置式的連接方式。當然，位移檢測裝置也可以通過其他方式與轉向油缸相連接，例如，本發明在此不做限定。本實施例行走轉向裝置用于梭車，包括轉向油缸和轉向桿組件；其中，轉向桿組件固定于連接體于工程機械的輪胎之間；轉向油缸包括缸體和缸桿，缸體通過軸與工程機械車架相連接，杠桿與轉向桿組件相連接；通過轉向油缸的伸縮帶動轉向桿組件的擺動；并且，轉向油缸還連接有位置檢測裝置，位置檢測裝置用于在工程機械需要歸位的情況下，發出歸位反饋信號，歸位反饋信號用于控制轉向油缸的伸縮，進而使輪胎方向與車體同向。梭車需要歸位的情況包括如下兩種情況:第一、梭車處于停機狀態；或第二、在預定時間間隔內，梭車的控制系統沒有接收到下一個動作執行信號。例如，在5秒內，梭車的控制系統沒有接收到下一個動作執行信號。時間的長短可以根據實際情況進行設置，本發明對此不做限定。歸位的情況可以不限于以上兩種情況，可以根據實際情況進行設定。本發明對此不做限定。在本實施例中，位置檢測裝置選用位移傳感器。其他能夠實現位置檢測的結構也在本發明的保護范圍之內，本發明對此不做限定。本實施例行走轉向裝置在工作過程中，當工程機械需要歸位時，轉向油缸內的位移檢測裝置會給工程機械控制系統一個歸位反饋信號，然后，控制系統根據這個歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使轉向油缸的歸位，從而使輪胎與車體保持在同一方向上；進而克服了由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題，使梭車的車輪可以自動歸位，再次啟動梭車時車輪總能與車身保持一致，提高了安全性。下面參照圖2，對本發明行走轉向裝置進行進一步地說明。其中，圖2為梭車的行走轉向裝置實施例的結構示意圖。參照圖2，梭車的行走轉向裝置包括四個輪胎，還包括第一行走轉向裝置和第二行走轉向裝置。第一行走轉向裝置包括第一轉向油缸110和第一轉向桿組件120 ;第二行走轉向裝置包括第二轉向油缸210和第二轉向桿組件220。除此之外，還包括連接桿300。其中，第一轉向桿組件120與梭車的輪胎相連接；第一轉向油缸110包括缸體1101和缸桿1102，缸體1101通過軸與工程機械的車架相連接，缸桿1102與轉向桿組件相連接；通過第一轉向油缸Iio的伸縮帶動第一轉向桿組件120的擺動；并且，第一轉向油缸110還連接有位置檢測裝置，位置檢測裝置用于在梭車需要歸位的情況下，發出歸位反饋信號，歸位反饋信號用于控制第一轉向油缸Iio中缸桿1102的伸縮，進而使輪胎方向與車體同向。同理，第二轉向桿組件220也與梭車的輪胎相連接；第二轉向油缸210包括缸體2101和缸桿2102，缸體2101通過軸與工程機械的車架相連接，缸桿2102與第二轉向桿組件220相連接；通過第二轉向油缸210的伸縮帶動第二轉向桿組件220的擺動；并且，第二轉向油缸210還連接有位置檢測裝置，位置檢測裝置用于在梭車需要歸位的情況下，發出歸位反饋信號，歸位反饋信號用于控制第二轉向油缸210中缸桿2102的伸縮，進而使輪胎方向與車體同向。此外，第一行走轉向裝置和第二轉向裝置的連接體通過連接桿300相連接。如上所述，梭車需要歸位的情況包括如下兩種情況:第一、梭車處于停機狀態；或第二、在預定時間間隔內，梭車的控制系統沒有接收到下一個動作執行信號。例如，在5秒內，梭車的控制系統沒有接收到下一個動作執行信號。時間的長短可以根據實際情況進行設置，本發明對此不做限定。歸位的情況可以不限于以上兩種情況，可以根據實際情況進行設定。本發明對此不做限定。在本實施例中，位置檢測裝置選用位移傳感器。其他能夠實現位置檢測的結構也在本發明的保護范圍之內，本發明對此不做限定。需要說明的是，圖2中只示出了轉向裝置的示意圖，圖2中沒有示出車架的架體。并且，各個轉向油缸是執行轉向動作的動力來源，由于車輪的轉向參照是車架的架體，所以將油缸缸體也固定在車架體上，這樣位置檢測裝才能準確反映車輪的實際角度，梭車的控制系統才能做出正確指令。參照圖3，圖3為梭車的行走轉向裝置的控制原理圖。梭車的控制手柄與梭車的控制系統相連接，控制系統控制泵站的電機，同時，控制系統還通過電液控制閥對與轉向油缸相連接的位移檢測裝置相連接。位置檢測裝置的工作原理說明如下:第一、位置檢測裝置采集到非零位移數值代表:輪胎的方向與車體的方向不一致，存在角度，即，梭車輪胎需要歸位。并且，位移值越大，證明輪胎目前的轉角越大。但是，在梭車的其他設備或其他功能處于運轉的情況下，此數值沒有意義。第二、梭車的控制系統、位移檢測裝置等經過調試、校準后，在變頻器的程序內設定相對感應程序，這時，車輪處于歸位狀態時，活塞桿的伸出長度是固定值。進一步說，輪胎轉向分為左轉和右轉，實現左轉和右轉的功能是靠轉向油缸的伸或縮來實現的，例如，在一個具體的實施例中，轉向油缸的活塞桿可以是伸到行程的一半位置時，實現車輪的歸位。但實際校準后的結果會參照行程的一半有小量的偏移。在本實施例中，位置檢測裝置選用位移傳感器。其他能夠實現位置檢測的結構也在本發明的保護范圍之內，本發明對此不做限定。下面，著重以第一行走轉向裝置為例，說明輪胎歸位的工作原理。第一轉向油缸110的伸縮帶動第一轉向組件120的擺動，從而實現控制輪胎轉向。第一轉向油缸110的內部裝有位置傳感器，將輪胎的方向與車體同向時設置成零點，其作用是當梭車輪胎處在停機狀態或是沒有接收到下一個執行動作信號的5秒鐘(時間的長短可以根據實際需要更改程序)后會自動歸位。當梭車停在某一位置超過預定時間間隔或是梭車停機時，油缸內的傳感器會給控制系統一個反饋信號(此時，控制系統會通過變頻器控制泵站電機繼續工作，同時控制系統會通過控制電液控制閥使轉向油缸繼續伸或縮)，使油缸內的位置傳感器歸零，即達到轉向油缸歸位，從而使梭車輪胎與車體保持在同一方向上。進而克服了由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題。進而，梭車的車輪可以自動歸位，再次啟動梭車時車輪總能與車身保持一致，提高了安全性。需要說明的是，本實施例是以梭車為例，說明行走轉向裝置的結構與工作原理的，但是，本發明行走轉向裝置并不局限于對于梭車的應用，對于其他類型的工程機械設備也是適用的。第二行走轉向裝置的工作原理與第一行走轉向裝置類似，相關之處互相參照即可。另一方面，本發明還公開了一種輪胎歸位方法，該方法基于以上說明的行走轉向裝置，具體包括如下兩個步驟:步驟S1、位置檢測裝置檢測工程機械的輪胎是否需要歸位，在需要歸位的情況下，由位置檢測裝置發出歸位反饋信號至所述工程機械的控制系統；步驟S2、控制系統根據歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使輪胎方向與車體同向。當工程機械需要歸位時，轉向油缸內的位移檢測裝置會給工程機械控制系統一個歸位反饋信號，然后，控制控制系統根據這個歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使轉向油缸的歸位，從而使輪胎與車體保持在同一方向上；進而克服了由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題。進而，梭車的車輪可以自動歸位，再次啟動梭車時車輪總能與車身保持一致，提高了安全性。進一步優選地，為了更加方便歸位的監控，在步驟I前還設置有零點調整步驟，該步驟在輪胎方向與車體方向相同時，將位置檢測裝置設置為零點狀態；并且步驟2進一步為，控制系統根據歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使位置檢測裝置歸為零點狀態。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種行走轉向裝置，用于工程機械，其特征在于，包括: 轉向油缸和轉向桿組件；其中 所述轉向桿組件與所述工程機械的輪胎相連接； 所述轉向油缸包括缸體和缸桿，所述缸體通過軸與工程機械的車架相連接，所述缸桿與所述轉向桿組件相連接；通過所述轉向油缸的伸縮帶動所述轉向桿組件的擺動；并且所述轉向油缸還連接有位置檢測裝置，所述位置檢測裝置用于在所述工程機械需要歸位的情況下，發出歸位反饋信號，所述歸位反饋信號用于控制所述轉向油缸的伸縮，進而使所述輪胎方向與車體同向。
2.根據權利要求1所述行走轉向裝置，其特征在于，所述工程機械需要歸位的情況包括: 所述工程機械處于停機狀態；或 在預定時間間隔內，所述工程機械的控制系統沒有接收到下一個動作執行信號。
3.根據權利要求1所述的行走轉向裝置，其特征在于， 所述位置檢測裝置為位移傳感器。
4.根據權利要求1至4中任一項所述的行走轉向裝置，其特征在于， 所述工程機械為梭車。
5.一種梭車，包括第一行走轉向裝置和第二行走轉向裝置，其特征在于， 所述第一行走轉向裝置與所述第二行走轉向裝置為如權利要求1至4中任一項所述的行走轉向裝置，并且，所述第一轉向裝置和所述第二轉向裝置的連接體通過連接桿相連接。
6.一種輪胎歸位方法，其特征在于，所述方法基于如權利要求1至4中任一項所述的行走轉向裝置，該方法包括如下步驟: 步驟S1、位置檢測裝置檢測是工程機械的輪胎是否需要歸位，在需要歸位的情況下，由位置檢測裝置發出歸位反饋信號至所述工程機械的控制系統； 步驟S2、所述控制系統根據所述歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使所述輪胎方向與車體同向。
7.根據權利要求7所述的輪胎歸位方法，其特征在于， 在所述步驟SI前還設置有零點調整步驟，該步驟在所述輪胎方向與所述車體方向相同時，將所述位置檢測裝置設置為零點狀態；并且 所述步驟S2進一步為，所述控制系統根據所述歸位反饋信號控制轉向油缸的伸縮，使所述位置檢測裝置歸為零點狀態。
全文摘要
本發明公開了一種行走轉向裝置、梭車及輪胎歸位方法。其中，行走轉向裝置包括轉向油缸和轉向桿組件；其中，轉向桿組件固定于連接體與工程機械的輪胎之間；轉向油缸包括缸體和缸桿，缸體通過軸與工程機械的車架相連接，缸桿與轉向桿組件相連接；通過轉向油缸的伸縮帶動轉向桿組件的擺動；并且，轉向油缸還連接有位置檢測裝置，位置檢測裝置用于在工程機械需要歸位的情況下，發出歸位反饋信號，歸位反饋信號用于控制轉向油缸的伸縮，進而使輪胎方向與車體同向。因此，本發明能夠自動調整輪胎與車體保持在同一方向；進而克服了由于人工控制液壓閥進行輪胎的歸位所帶來的車輪方向與車體方向不一致的問題。
文檔編號B62D7/16GK103112494SQ201310052730
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月18日 優先權日2013年2月18日
發明者大衛·托馬斯, 克里斯·克萊默, 史云峰 申請人:三一重型裝備有限公司