专利名称：铰接式装载机动态重心位置检测系统的制作方法
技术领域：
本专利属于测试技术领域，具体涉及一种铰接式装载机动态重心位置检测系统。
背景技术：
铰接式装载机的重心位置的确定在主动安全技术的发展中具有举足轻重的作用。而主动安全技术要求在任意时刻、任意状态下都能得到装载机重心的 准确位置，因此对铰接式装载机重心的实时动态检测是十分必要的。现有技术中对装载机重心位置的测量是将装载机静置于试验台上，通过转动试验台测定装载机的重心位置。在测试的过程中，装载机不能产生运动，即检测出的是装载机的静态重心位置。同时这种检测方法需要有较大的实验平台，造价较高且检测地点有限制。而由于铰接式装载机在转向时前、后车体之间发生了相对转动；同时，装载机工作载荷会发生较大变化、驾驶室内司乘人员变化以及燃油系统的变化使得装载机的重心位置并不是一成不变的。而在铰接式车辆主动防倾翻技术研究中，必须知道装载机重心的实时位置。因此，就不能直接用静态的重心位置来代替动态重心位置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种装载机动态重心位置的检测系统，克服传统技术只能检测静态重心位置的缺陷，并能适应各种机型，具有较好的通用性。本实用新型为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，主要由工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI、数据处理模块VII和铰接式装载机VIII组成，所述的工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI通过电缆与数据处理模块VII相连，数据处理模块VII固定在铰接式装载机VIII的驾驶室d内。所述的工作载荷检测模块I由铲斗下铰点力传感器I、摇臂缸液压传感器2和A/D转换器甲3组成，所述的铲斗下铰点力传感器I能测量力的大小及方向，并安装在动臂与铲斗相连的下铰点q处，摇臂缸液压传感器2选用输出信号为电压的三线制液压传感器，并固定在摇臂缸f的供油回路上。所述的A/D转换器甲3具有高转换速率特性。因为各机型的液压系统存在差异，各个液压缸之间的压力有可能有差别，本专利选择多个液压传感器，可以加大其适用范围，增强了通用性。所述的工作装置姿态检测模块II由动臂缸直线位移传感器4、摇臂缸直线位移传感器5和A/D转换器乙6组成，所述的动臂缸直线位移传感器4固定在动臂缸j的缸筒与缸杆之间，摇臂缸直线位移传感器5固定在摇臂缸f的缸筒与缸杆之间。动臂缸直线位移传感器4的轴线与动臂缸j的缸筒轴线平行，摇臂缸直线位移传感器5的轴线与摇臂缸f的缸筒轴线平行。[0010]所述的前后车体相对位置检测模块III由转向缸直线位移传感器7和A/D转换器丙8组成,所述的转向缸直线位移传感器7固定在转向缸I的缸筒与缸杆之间。转向缸直线位移传感器7的轴线与转向缸I的缸筒轴线平行。该模块也可以由角位移传感器和A/D转换器组成，所述的角位移传感器安装在前车与后车的角耳上。角位移传感器轴线与转向销轴轴线平行。所述的后桥位置检测模块I V由摆动销角位移传感器9和A/D转换器丁 10组成，所述的摆动销角位移传感器9安装在摆动销a处。摆动销角位移传感器9的轴线与摆动销a轴线平行。所述的燃油余量检测模块V由直接采用车辆自带的燃油余量检测系统11和信号调理电路12组成，所述的信号调理电路12可以将自带的燃油余量检测系统11的输出信号转化为数据采集模块VII兼容的数据信号。所述的司机重量检测模块VI由司机重力传感器13和A/D转换器戊14组成，所述的司机重力传感器13安装在座椅c上。所述的数据处理模块VII由数据采集卡15、计算机16、显示仪17和外壳18组成，所述的数据采集卡15选用多路高频数据采集卡。所述的计算机16配备有高速计算核心，可以及时处理采集到的数据。所述的外壳18将数据采集卡15、计算机16和显示仪17整合在一起，并与铰接式装载机VIII固连。所述的铰接式装载机VIII由前车e、后车b、后桥m和工作装置g组成,前车e和后车b之间采用旋转铰接，并通过转向缸I的伸缩改变其相对位置，后车b和后桥m之间采用旋转铰接，工作装置g通过动臂缸j和摇臂缸f与前车e相连，控制动臂缸j和摇臂缸f的伸缩即可改变工作装置g的姿态。本实用新型的有益效果本实用新型可以对铰接式装载机的重心位置进行动态实时检测，克服了只能对其静态重心位置进行检测的局限。同时，提供了模块组成的可行冗余选择，方便了系统的搭建。另外，本实用新型得到的检测结果是工程车辆主动防倾翻技术实现的必要条件。可见本实用新型通用性强，节省了专用设备的成本投入，且操作简单，具有很好的应用前景。

图I为铰接式装载机动态重心位置检测系统图图2 (a)为铰接式装载机结构简图图2(b)为铰接式装载机的工作装置示意图图3为铰接式装载机动态重心位置检测系统安装位置示意图图中a、摆动销b、后车C、座椅d、驾驶室e、前车f、摇臂缸g、工作装置h、铲斗i、动臂j、动臂缸k、转向销I、转向缸m、后桥η、油箱S、拉杆t、摇臂O、动臂i与前车e铰接点P、摇臂缸f与摇臂t铰接点q、动臂i与纟产斗h铰接点r、拉杆与纟产斗铰接点
具体实施方式
[0026]
以下结合附图所示实施例进ー步说明本实用新型的具体内容和工作过程。图I为铰接式装载机动态重心位置检测系统图，主要由工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI、数据处理模块VII和铰接式装载机VIII组成，所述的工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI通过电缆与数据处理模块VII相连，数据处理模块VII固定在铰接式装载机VIII的驾驶室d内。图3为铰接式装载机动态重心位置检测系统安装位置示意图所述的工作载荷检测模块I由铲斗下铰点カ传感器I、摇臂缸液压传感器2和A/D转换器甲3组成，所述的铲斗下铰点カ传感器I能測量力的大小及方向，并安装在动臂与铲斗相连的下铰点q处，摇臂缸液压传感器2选用输出信号为电压的三线制液压传感器，并固定在摇臂缸f的供油回路上。所述的A/D转换器甲3具有高转换速率特性。因为各机型的液压系统存在差异，各个液压缸之间的压カ有可能有差别，本专利选择多个液压传感器，可以加大其适用范围，增强了通用性。所述的工作装置姿态检测模块II由动臂缸直线位移传感器4、摇臂缸直线位移传感器5和A/D转换器こ6组成，所述的动臂缸直线位移传感器4固定在动臂缸j的缸筒与缸杆之间，摇臂缸直线位移传感器5固定在摇臂缸f的缸筒与缸杆之间。动臂缸直线位移传感器4的轴线与动臂缸j的缸筒轴线平行，摇臂缸直线位移传感器5的轴线与摇臂缸f的缸筒轴线平行。所述的前后车体相对位置检测模块III由转向缸直线位移传感器7和A/D转换器丙8组成,所述的转向缸直线位移传感器7固定在转向缸I的缸筒与缸杆之间。转向缸直线位移传感器7的轴线与转向缸I的缸筒轴线平行。该模块也可以由角位移传感器和A/D转换器组成，所述的角位移传感器安装在前车与后车的角耳上。角位移传感器轴线与转向销轴轴线平行。所述的后桥位置检测模块IV由摆动销角位移传感器9和A/D转换器丁 10组成，所述的摆动销角位移传感器9安装在摆动销a处。摆动销角位移传感器9的轴线与摆动销a轴线平行。所述的燃油余量检测模块V由直接采用车辆自带的燃油余量检测系统11和信号调理电路12组成，所述的信号调理电路12可以将自带的燃油余量检测系统11的输出信号转化为数据采集模块VII兼容的数据信号。所述的司机重量检测模块VI由司机重力传感器13和A/D转换器戊14组成，所述的司机重力传感器13安装在座椅c上。所述的数据处理模块VII由数据采集卡15、计算机16、显示仪17和外壳18组成，所述的数据采集卡15选用多路高频数据采集卡。所述的计算机16配备有高速计算核心，可以及时处理采集到的数据。所述的外壳18将数据采集卡15、计算机16和显示仪17整合在一起，并与铰接式装载机VII固连。图2(a)为铰接式装载机结构简图，图2(b)为铰接式装载机的工作装置示意图，所述的铰接式装载机VIII由前车e、后车b、后桥m和工作装置g组成，前车e和后车b之间采用旋转铰接，并通过转向缸I的伸缩改变其相对位置，后车b和后桥m之间采用旋转铰接，工作装置g通过动臂缸j和摇臂缸f与前车e相连，控制动臂缸j和摇臂缸f的伸缩即可 改变工作装置g的姿态。
权利要求1.一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，包括有工作载荷检测模块(I)、工作装置姿态检测模块(II)、前后车体相对位置检测模块(III)、后桥位置检测模块(IV)、燃油余量检测模块(V)、司机重量检测模块(VI)、数据处理模块(VII)和铰接式装载机(VIII)，其特征在于 所述的工作载荷检测模块(I)、工作装置姿态检测模块(II)、前后车体相对位置检测模块(III)、后桥位置检测模块(IV)、燃油余量检测模块(V)、司机重量检测模块(VI)通过电缆与数据处理模块(VII)相连，数据处理模块(VII)固定在铰接式装载机(VIII)的驾驶室(d)内； 所述的工作载荷检测模块(I)由铲斗下铰点力传感器(I)、摇臂缸液压传感器(2)和A/D转换器甲(3)组成，所述的铲斗下铰点力传感器(I)能测量力的大小及方向，并安装在动臂与铲斗相连的下铰点(q)处，摇臂缸液压传感器(2)固定在摇臂缸(f)的供油回路上； 所述的工作装置姿态检测模块(II)由动臂缸直线位移传感器(4)、摇臂缸直线位移传感器(5)和A/D转换器乙(6)组成，所述的动臂缸直线位移传感器(4)固定在动臂缸(j)的缸筒与缸杆之间，摇臂缸直线位移传感器(5)固定在摇臂缸(f)的缸筒与缸杆之间，动臂缸直线位移传感器(4)的轴线与动臂缸(j)的缸筒轴线平行，摇臂缸直线位移传感器(5)的轴线与摇臂缸(f)的缸筒轴线平行。
2.如权利要求I所述的一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，其特征在于所述的前后车体相对位置检测模块(III)由转向缸直线位移传感器(7)和A/D转换器丙(8)组成，所述的转向缸直线位移传感器(X)固定在转向缸(I)的缸筒与缸杆之间，转向缸直线位移传感器(7)的轴线与转向缸(I)的缸筒轴线平行。
3.如权利要求I所述的一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，其特征在于所述的后桥位置检测模块(IV)由摆动销角位移传感器(9)和A/D转换器丁(10)组成，所述的摆动销角位移传感器(9)安装在摆动销(a)处，摆动销角位移传感器(9)的轴线与摆动销(a)轴线平行。
4.如权利要求I所述的一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，其特征在于所述的燃油余量检测模块(V)由直接采用车辆自带的燃油余量检测系统(11)和信号调理电路(12)组成，所述的信号调理电路(12)可以将自带的燃油余量检测系统(11)的输出信号转化为数据采集模块(VII)兼容的数据信号。
5.如权利要求I所述的一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，其特征在于所述的司机重量检测模块(VI)由司机重力传感器(13)和A/D转换器戊(14)组成，所述的司机重力传感器(13)安装在座椅(c)上。
6.如权利要求I所述的一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，其特征在于所述的数据处理模块(VII)由数据采集卡(15)、计算机(16)、显示仪(17)和外壳(18)组成，所述的外壳(18)将数据采集卡(15)、计算机(16)和显示仪(17)整合在一起，并与铰接式装载机(VIII)固连。
专利摘要本实用新型公开了一种装载机动态重心位置的检测系统，所述系统主要由工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI、数据处理模块VII和铰接式装载机VIII组成，所述的工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI通过电缆与数据处理模块VII相连，数据处理模块VII固定在铰接式装载机VIII的驾驶室d内。本实用新型克服了传统技术只能检测静态重心位置的缺陷，并能适应各种机型，具有较好的通用性。
文档编号G01M1/12GK202511943SQ20122015828
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者姚宗伟, 张冠宇, 张玉新, 曲俊娜, 李学飞, 王国强, 郭瑞, 钱小磊 申请人:吉林大学