專利名稱：鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本專利屬于測試技術領域，具體涉及一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)。
背景技術：
鉸接式裝載機的重心位置的確定在主動安全技術的發(fā)展中具有舉足輕重的作用。而主動安全技術要求在任意時刻、任意狀態(tài)下都能得到裝載機重心的 準確位置，因此對鉸接式裝載機重心的實時動態(tài)檢測是十分必要的?，F(xiàn)有技術中對裝載機重心位置的測量是將裝載機靜置于試驗臺上，通過轉動試驗臺測定裝載機的重心位置。在測試的過程中，裝載機不能產(chǎn)生運動，即檢測出的是裝載機的靜態(tài)重心位置。同時這種檢測方法需要有較大的實驗平臺，造價較高且檢測地點有限制。而由于鉸接式裝載機在轉向時前、后車體之間發(fā)生了相對轉動；同時，裝載機工作載荷會發(fā)生較大變化、駕駛室內(nèi)司乘人員變化以及燃油系統(tǒng)的變化使得裝載機的重心位置并不是一成不變的。而在鉸接式車輛主動防傾翻技術研究中，必須知道裝載機重心的實時位置。因此，就不能直接用靜態(tài)的重心位置來代替動態(tài)重心位置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種裝載機動態(tài)重心位置的檢測系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)技術只能檢測靜態(tài)重心位置的缺陷，并能適應各種機型，具有較好的通用性。本實用新型為解決上述技術問題，通過以下技術方案實現(xiàn)一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，主要由工作載荷檢測模塊I、工作裝置姿態(tài)檢測模塊II、前后車體相對位置檢測模塊III、后橋位置檢測模塊IV、燃油余量檢測模塊V、司機重量檢測模塊VI、數(shù)據(jù)處理模塊VII和鉸接式裝載機VIII組成，所述的工作載荷檢測模塊I、工作裝置姿態(tài)檢測模塊II、前后車體相對位置檢測模塊III、后橋位置檢測模塊IV、燃油余量檢測模塊V、司機重量檢測模塊VI通過電纜與數(shù)據(jù)處理模塊VII相連，數(shù)據(jù)處理模塊VII固定在鉸接式裝載機VIII的駕駛室d內(nèi)。所述的工作載荷檢測模塊I由鏟斗下鉸點力傳感器I、搖臂缸液壓傳感器2和A/D轉換器甲3組成，所述的鏟斗下鉸點力傳感器I能測量力的大小及方向，并安裝在動臂與鏟斗相連的下鉸點q處，搖臂缸液壓傳感器2選用輸出信號為電壓的三線制液壓傳感器，并固定在搖臂缸f的供油回路上。所述的A/D轉換器甲3具有高轉換速率特性。因為各機型的液壓系統(tǒng)存在差異，各個液壓缸之間的壓力有可能有差別，本專利選擇多個液壓傳感器，可以加大其適用范圍，增強了通用性。所述的工作裝置姿態(tài)檢測模塊II由動臂缸直線位移傳感器4、搖臂缸直線位移傳感器5和A/D轉換器乙6組成，所述的動臂缸直線位移傳感器4固定在動臂缸j的缸筒與缸桿之間，搖臂缸直線位移傳感器5固定在搖臂缸f的缸筒與缸桿之間。動臂缸直線位移傳感器4的軸線與動臂缸j的缸筒軸線平行，搖臂缸直線位移傳感器5的軸線與搖臂缸f的缸筒軸線平行。[0010]所述的前后車體相對位置檢測模塊III由轉向缸直線位移傳感器7和A/D轉換器丙8組成,所述的轉向缸直線位移傳感器7固定在轉向缸I的缸筒與缸桿之間。轉向缸直線位移傳感器7的軸線與轉向缸I的缸筒軸線平行。該模塊也可以由角位移傳感器和A/D轉換器組成，所述的角位移傳感器安裝在前車與后車的角耳上。角位移傳感器軸線與轉向銷軸軸線平行。所述的后橋位置檢測模塊I V由擺動銷角位移傳感器9和A/D轉換器丁 10組成，所述的擺動銷角位移傳感器9安裝在擺動銷a處。擺動銷角位移傳感器9的軸線與擺動銷a軸線平行。所述的燃油余量檢測模塊V由直接采用車輛自帶的燃油余量檢測系統(tǒng)11和信號調理電路12組成，所述的信號調理電路12可以將自帶的燃油余量檢測系統(tǒng)11的輸出信號轉化為數(shù)據(jù)采集模塊VII兼容的數(shù)據(jù)信號。所述的司機重量檢測模塊VI由司機重力傳感器13和A/D轉換器戊14組成，所述的司機重力傳感器13安裝在座椅c上。所述的數(shù)據(jù)處理模塊VII由數(shù)據(jù)采集卡15、計算機16、顯示儀17和外殼18組成，所述的數(shù)據(jù)采集卡15選用多路高頻數(shù)據(jù)采集卡。所述的計算機16配備有高速計算核心，可以及時處理采集到的數(shù)據(jù)。所述的外殼18將數(shù)據(jù)采集卡15、計算機16和顯示儀17整合在一起，并與鉸接式裝載機VIII固連。所述的鉸接式裝載機VIII由前車e、后車b、后橋m和工作裝置g組成,前車e和后車b之間采用旋轉鉸接，并通過轉向缸I的伸縮改變其相對位置，后車b和后橋m之間采用旋轉鉸接，工作裝置g通過動臂缸j和搖臂缸f與前車e相連，控制動臂缸j和搖臂缸f的伸縮即可改變工作裝置g的姿態(tài)。本實用新型的有益效果本實用新型可以對鉸接式裝載機的重心位置進行動態(tài)實時檢測，克服了只能對其靜態(tài)重心位置進行檢測的局限。同時，提供了模塊組成的可行冗余選擇，方便了系統(tǒng)的搭建。另外，本實用新型得到的檢測結果是工程車輛主動防傾翻技術實現(xiàn)的必要條件?？梢姳緦嵱眯滦屯ㄓ眯詮?，節(jié)省了專用設備的成本投入，且操作簡單，具有很好的應用前景。

圖I為鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)圖圖2 (a)為鉸接式裝載機結構簡圖圖2(b)為鉸接式裝載機的工作裝置示意圖圖3為鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)安裝位置示意圖圖中a、擺動銷b、后車C、座椅d、駕駛室e、前車f、搖臂缸g、工作裝置h、鏟斗i、動臂j、動臂缸k、轉向銷I、轉向缸m、后橋η、油箱S、拉桿t、搖臂O、動臂i與前車e鉸接點P、搖臂缸f與搖臂t鉸接點q、動臂i與纟產(chǎn)斗h鉸接點r、拉桿與纟產(chǎn)斗鉸接點
具體實施方式
[0026]
以下結合附圖所示實施例進ー步說明本實用新型的具體內(nèi)容和工作過程。圖I為鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)圖，主要由工作載荷檢測模塊I、工作裝置姿態(tài)檢測模塊II、前后車體相對位置檢測模塊III、后橋位置檢測模塊IV、燃油余量檢測模塊V、司機重量檢測模塊VI、數(shù)據(jù)處理模塊VII和鉸接式裝載機VIII組成，所述的工作載荷檢測模塊I、工作裝置姿態(tài)檢測模塊II、前后車體相對位置檢測模塊III、后橋位置檢測模塊IV、燃油余量檢測模塊V、司機重量檢測模塊VI通過電纜與數(shù)據(jù)處理模塊VII相連，數(shù)據(jù)處理模塊VII固定在鉸接式裝載機VIII的駕駛室d內(nèi)。圖3為鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)安裝位置示意圖所述的工作載荷檢測模塊I由鏟斗下鉸點カ傳感器I、搖臂缸液壓傳感器2和A/D轉換器甲3組成，所述的鏟斗下鉸點カ傳感器I能測量力的大小及方向，并安裝在動臂與鏟斗相連的下鉸點q處，搖臂缸液壓傳感器2選用輸出信號為電壓的三線制液壓傳感器，并固定在搖臂缸f的供油回路上。所述的A/D轉換器甲3具有高轉換速率特性。因為各機型的液壓系統(tǒng)存在差異，各個液壓缸之間的壓カ有可能有差別，本專利選擇多個液壓傳感器，可以加大其適用范圍，增強了通用性。所述的工作裝置姿態(tài)檢測模塊II由動臂缸直線位移傳感器4、搖臂缸直線位移傳感器5和A/D轉換器こ6組成，所述的動臂缸直線位移傳感器4固定在動臂缸j的缸筒與缸桿之間，搖臂缸直線位移傳感器5固定在搖臂缸f的缸筒與缸桿之間。動臂缸直線位移傳感器4的軸線與動臂缸j的缸筒軸線平行，搖臂缸直線位移傳感器5的軸線與搖臂缸f的缸筒軸線平行。所述的前后車體相對位置檢測模塊III由轉向缸直線位移傳感器7和A/D轉換器丙8組成,所述的轉向缸直線位移傳感器7固定在轉向缸I的缸筒與缸桿之間。轉向缸直線位移傳感器7的軸線與轉向缸I的缸筒軸線平行。該模塊也可以由角位移傳感器和A/D轉換器組成，所述的角位移傳感器安裝在前車與后車的角耳上。角位移傳感器軸線與轉向銷軸軸線平行。所述的后橋位置檢測模塊IV由擺動銷角位移傳感器9和A/D轉換器丁 10組成，所述的擺動銷角位移傳感器9安裝在擺動銷a處。擺動銷角位移傳感器9的軸線與擺動銷a軸線平行。所述的燃油余量檢測模塊V由直接采用車輛自帶的燃油余量檢測系統(tǒng)11和信號調理電路12組成，所述的信號調理電路12可以將自帶的燃油余量檢測系統(tǒng)11的輸出信號轉化為數(shù)據(jù)采集模塊VII兼容的數(shù)據(jù)信號。所述的司機重量檢測模塊VI由司機重力傳感器13和A/D轉換器戊14組成，所述的司機重力傳感器13安裝在座椅c上。所述的數(shù)據(jù)處理模塊VII由數(shù)據(jù)采集卡15、計算機16、顯示儀17和外殼18組成，所述的數(shù)據(jù)采集卡15選用多路高頻數(shù)據(jù)采集卡。所述的計算機16配備有高速計算核心，可以及時處理采集到的數(shù)據(jù)。所述的外殼18將數(shù)據(jù)采集卡15、計算機16和顯示儀17整合在一起，并與鉸接式裝載機VII固連。圖2(a)為鉸接式裝載機結構簡圖，圖2(b)為鉸接式裝載機的工作裝置示意圖，所述的鉸接式裝載機VIII由前車e、后車b、后橋m和工作裝置g組成，前車e和后車b之間采用旋轉鉸接，并通過轉向缸I的伸縮改變其相對位置，后車b和后橋m之間采用旋轉鉸接，工作裝置g通過動臂缸j和搖臂缸f與前車e相連，控制動臂缸j和搖臂缸f的伸縮即可 改變工作裝置g的姿態(tài)。
權利要求1.一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，包括有工作載荷檢測模塊(I)、工作裝置姿態(tài)檢測模塊(II)、前后車體相對位置檢測模塊(III)、后橋位置檢測模塊(IV)、燃油余量檢測模塊(V)、司機重量檢測模塊(VI)、數(shù)據(jù)處理模塊(VII)和鉸接式裝載機(VIII)，其特征在于 所述的工作載荷檢測模塊(I)、工作裝置姿態(tài)檢測模塊(II)、前后車體相對位置檢測模塊(III)、后橋位置檢測模塊(IV)、燃油余量檢測模塊(V)、司機重量檢測模塊(VI)通過電纜與數(shù)據(jù)處理模塊(VII)相連，數(shù)據(jù)處理模塊(VII)固定在鉸接式裝載機(VIII)的駕駛室(d)內(nèi)； 所述的工作載荷檢測模塊(I)由鏟斗下鉸點力傳感器(I)、搖臂缸液壓傳感器(2)和A/D轉換器甲(3)組成，所述的鏟斗下鉸點力傳感器(I)能測量力的大小及方向，并安裝在動臂與鏟斗相連的下鉸點(q)處，搖臂缸液壓傳感器(2)固定在搖臂缸(f)的供油回路上； 所述的工作裝置姿態(tài)檢測模塊(II)由動臂缸直線位移傳感器(4)、搖臂缸直線位移傳感器(5)和A/D轉換器乙(6)組成，所述的動臂缸直線位移傳感器(4)固定在動臂缸(j)的缸筒與缸桿之間，搖臂缸直線位移傳感器(5)固定在搖臂缸(f)的缸筒與缸桿之間，動臂缸直線位移傳感器(4)的軸線與動臂缸(j)的缸筒軸線平行，搖臂缸直線位移傳感器(5)的軸線與搖臂缸(f)的缸筒軸線平行。
2.如權利要求I所述的一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的前后車體相對位置檢測模塊(III)由轉向缸直線位移傳感器(7)和A/D轉換器丙(8)組成，所述的轉向缸直線位移傳感器(X)固定在轉向缸(I)的缸筒與缸桿之間，轉向缸直線位移傳感器(7)的軸線與轉向缸(I)的缸筒軸線平行。
3.如權利要求I所述的一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的后橋位置檢測模塊(IV)由擺動銷角位移傳感器(9)和A/D轉換器丁(10)組成，所述的擺動銷角位移傳感器(9)安裝在擺動銷(a)處，擺動銷角位移傳感器(9)的軸線與擺動銷(a)軸線平行。
4.如權利要求I所述的一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的燃油余量檢測模塊(V)由直接采用車輛自帶的燃油余量檢測系統(tǒng)(11)和信號調理電路(12)組成，所述的信號調理電路(12)可以將自帶的燃油余量檢測系統(tǒng)(11)的輸出信號轉化為數(shù)據(jù)采集模塊(VII)兼容的數(shù)據(jù)信號。
5.如權利要求I所述的一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的司機重量檢測模塊(VI)由司機重力傳感器(13)和A/D轉換器戊(14)組成，所述的司機重力傳感器(13)安裝在座椅(c)上。
6.如權利要求I所述的一種鉸接式裝載機動態(tài)重心位置檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊(VII)由數(shù)據(jù)采集卡(15)、計算機(16)、顯示儀(17)和外殼(18)組成，所述的外殼(18)將數(shù)據(jù)采集卡(15)、計算機(16)和顯示儀(17)整合在一起，并與鉸接式裝載機(VIII)固連。
專利摘要本實用新型公開了一種裝載機動態(tài)重心位置的檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要由工作載荷檢測模塊I、工作裝置姿態(tài)檢測模塊II、前后車體相對位置檢測模塊III、后橋位置檢測模塊IV、燃油余量檢測模塊V、司機重量檢測模塊VI、數(shù)據(jù)處理模塊VII和鉸接式裝載機VIII組成，所述的工作載荷檢測模塊I、工作裝置姿態(tài)檢測模塊II、前后車體相對位置檢測模塊III、后橋位置檢測模塊IV、燃油余量檢測模塊V、司機重量檢測模塊VI通過電纜與數(shù)據(jù)處理模塊VII相連，數(shù)據(jù)處理模塊VII固定在鉸接式裝載機VIII的駕駛室d內(nèi)。本實用新型克服了傳統(tǒng)技術只能檢測靜態(tài)重心位置的缺陷，并能適應各種機型，具有較好的通用性。
文檔編號G01M1/12GK202511943SQ20122015828
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權日2012年4月16日
發(fā)明者姚宗偉, 張冠宇, 張玉新, 曲俊娜, 李學飛, 王國強, 郭瑞, 錢小磊 申請人:吉林大學