一种无轨电车转向角度检测装置及其控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无轨电车转向角度检测装置，前车架与后车架之间通过铰接盘连接，前车架上固定有连杆安装梁，后车架上固定有角度传感器安装平台，角度传感器安装平台上设有角度传感器，角度传感器连接有第一连杆，第一连杆平行设于连杆安装梁，第一连杆与连杆安装梁之间连接有第二连杆，角度传感器、第一连杆、第二连杆均为两组、并相对于角度传感器安装平台的中心外侧对称布置，角度传感器、第一连杆、第二连杆与连杆安装梁构成上下两个平行四边形，通过设置在铰接装置或铰接盘内部的可用空间，采用双传感器冗余设计，极大提高了可靠性。还公开了一种控制系统，根据阀值作出不同的控制，使得控制更科学、数据更可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种无轨电车转向角度检测装置及其控制系统
本专利技术涉及无轨电车
，特别涉及一种无轨电车转向角度检测装置及其控制系统。
技术介绍
传统18m公交车为一个带驾驶室前车通过铰接装置与后车连接，只需单向行驶。前进转向时后车跟随动车转向，非主动控制转向，无需车辆间的转向角度信息。而三遍组或更多遍组的长编组无轨电车，为双向行驶（两端均带司机室），每个车轴均具备独立转向的能力。更大的车长提高了对车辆控制的要求，为了让车辆遵循指定路径运动，需实时获取车辆的姿态信息，作为各转向轴所需转向角度的计算依据。其中铰接装置的转向角度信号是判定车辆姿态的最主要信号。因此有必要采集转向角度的信号，这就需要无轨电车转向角度检测装置，另一方面，需要对无轨电车转向角度检测装置进行冗余设计，提高可靠性，因为无轨电车在普通道路上行驶时，为了让车辆遵循指定的路径运动，转向控制单元须实时采集铰接装置的转向角度信息，以判断列车状态，计算各转向轴的正确转向角度并输出给各轴执行，因此能否精确、稳定地输入铰接装置的实时转向角度信息将直接影响车辆行驶安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种高可靠性的无轨电车转向角度检测装置，以适应无轨电车长，而铰接装置内部空间小的结构特点。基于上述目的本专利技术提供了一种无轨电车转向角度检测装置，前车架与后车架之间通过铰接盘连接，所述前车架上固定有连杆安装梁；所述后车架上固定有角度传感器安装平台，所述角度传感器安装平台上设有角度传感器，所述角度传感器连接有第一连杆，所述第一连杆平行设于所述连杆安装梁，所述第一连杆与所述连杆安装梁之间连接有第二连杆，所述角度传感器、所述第一连杆、所述第二连杆均为两组、并相对于所述角度传感器安装平台的中心外侧对称布置。通过设置在铰接盘内部的可用空间，采用双传感器冗余设计，极大提高了可靠性。作为一种可选的方式，所述角度传感器与连接组件形成平行四边形，也就是所述角度传感器、所述第一连杆、所述第二连杆与所述连杆安装梁构成上下两个平行四边形，构成平行四边形的四个点分别是所述角度传感器的固定点、所述铰接盘的中心点、所述第一连杆与所述第二连杆的连接点、所述第二连杆与所述连杆安装梁的连接点，上下两个平行四边形通过所述铰接盘的中心点连接。上下两个平行四边形的联动，充分利用了空间，双传感器、双第一连杆、第二连杆及连杆安装梁组成的双平行四边形冗余设计，提高了可靠性。所述角度传感器可以设置成四个，分别与与所述第一连杆、所述第二连杆与所述连杆安装梁构成四个平行四边形，在不改变铰接装置结构的前提下，在铰接盘内部设计一种传感器+连接的组合，巧妙地将车辆转向角度传递给传感器。同时由于该传感器+连接的组合可以多套布置的特点，实现了冗余。进一步的，所述角度传感器为无极式角度传感器。采用无极式角度传感器及连接组件，可更加精确、稳定地采集铰接装置的实时转向角度信号。进一步的，所述前车架与所述后车架之间通过铰接装置或铰接盘转动的最大角度为54°。54°为铰接装置行业内针对无轨电车的最大值，表示在该情况下无轨电车达到了最恶劣情况，同时铰接盘上部的贯通道跟随其运动已接近拉伸/压缩极限，因此铰接盘实际应用时一般不允许超过54°，而本专利技术专利中所述前车架与后车架之间通过铰接盘转动的最大角度为54°时仍正常，能够满足实际应用。与上述无轨电车转向角度检测装置相对应的是一种无轨电车转向角度检测装置控制系统，一种无轨电车转向角度检测装置控制系统上述的无轨电车转向角度检测装置，还包括步骤：S1:极限阈值判断，根据所述铰接盘的转动极限预设最小、最大阈值，若传感器信号超出该阈值则该传感器失效，切除其信号；S2:若两个角度传感器均通过步骤一，则进行一致性判断，比较两个传感器信号的差值与一致性阈值，若差值不超出该阈值，则输出两个传感器信号的平均值；若差值超出一致性阈值，则报传感器故障。说明，最小阈值设置为零，若在车辆速度不为零的情况下传感器信号保持为最小阈值超过时间t，则判定为失效。最大阈值应设置为，大于实际最恶劣线路条件时（车辆的控制正常）理论分析的铰接转向角度，根据控制系统、转向系统等的需求综合确定余量，但小于铰接装置的设计最大转向角度。本专利技术所实现的有益效果：1.本专利技术充分利用了铰接装置的空间，双传感器、双第一连杆、第二连杆及连杆安装梁组成的双平行四边形冗余设计，提高了可靠性；2.采用无极式角度传感器及连接组件，可更加精确、稳定地采集铰接装置的实时转向角度信号；3.角度传感器及连接组件的设置方式在铰接装置54°转向时仍正常，能够满足实际应用；4.无轨电车转向角度检测装置控制系统使得无轨电车转向角度检测装置控制更有效、更可靠；5.无轨电车转向角度检测装置适应了无轨电车长，而铰接装置内部空间小的结构特点，本专利技术结构仅在平面内连续动作，初始高度不超过10mm，且高度在信号采集全程不变化，避免了和其他设备的干涉。附图说明图1为本专利技术的转向角度检测装置布置示意图；图2为本专利技术的前车架转向示意图；图3为本专利技术的前车架另一个方向的转向示意图；图4为本专利技术的前车架达到转向54°的示意图；图5为本专利技术的传感器、第一连杆、第二连杆与连杆安装梁组成平行四边形的示意图；图6为本专利技术的转向角度检测装置控制系统步骤图。其中：10、前车架，20、后车架，30、铰接盘，1、连杆安装梁，2、角度传感器安装平台，3、角度传感器，4、第一连杆，5、第二连杆。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。如图1~5，本专利技术提供一种无轨电车转向角度检测装置，前车架10与后车架20之间通过铰接盘30连接，前车架10上固定有连杆安装梁1，后车架20上固定有角度传感器安装平台2，角度传感器安装平台2上设有角度传感器3，角度传感器3连接有第一连杆4，第一连杆4平行设于连杆安装梁1，第一连杆4与连杆安装梁1之间连接有第二连杆5，角度传感器3、第一连杆4、第二连杆5均为两组、并相对于角度传感器安装平台2的中心外侧对称布置。通过设置在铰接装置或铰接盘内部的可用空间，采用双传感器冗余设计，极大提高了可靠性。作为一种可选的实施方式，角度传感器3与连接组件形成平行四边形，也就是角度传感器3、第一连杆4、第二连杆5与连杆安装梁1构成上下两个平行四边形，上下两个平行四边形通过铰接盘30的中心点连接。上下两个平行四边形的联动，充分利用了空间，双传感器、双第一连杆、第二连杆及连杆安装梁组成的双平行四边形冗余设计，提高了可靠性。具体来说，无轨电车转向角度检测装置适应了无轨电车长，而铰接装置内部空间小的结构特点，本专利技术结构仅在平面内连续动作，初始高度不超过10mm，且高度在信号采集全程不变化，避免了和其他设备的干涉。另外，角度传感器3可以设置成4个，分别与对应的第一连杆4、第二连杆5与连杆安装梁1构成四个平行四边形，在不改变铰接装置结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无轨电车转向角度检测装置，前车架与后车架之间通过铰接盘连接，其特征在于，/n所述前车架上固定有连杆安装梁；/n所述后车架上固定有角度传感器安装平台，所述角度传感器安装平台上设有角度传感器，所述角度传感器连接有第一连杆，所述第一连杆平行设于所述连杆安装梁，所述第一连杆与所述连杆安装梁之间连接有第二连杆，所述角度传感器、所述第一连杆、所述第二连杆均为两组、并相对于所述角度传感器安装平台的中心外侧对称布置。/n

【技术特征摘要】
1.一种无轨电车转向角度检测装置，前车架与后车架之间通过铰接盘连接，其特征在于，
所述前车架上固定有连杆安装梁；
所述后车架上固定有角度传感器安装平台，所述角度传感器安装平台上设有角度传感器，所述角度传感器连接有第一连杆，所述第一连杆平行设于所述连杆安装梁，所述第一连杆与所述连杆安装梁之间连接有第二连杆，所述角度传感器、所述第一连杆、所述第二连杆均为两组、并相对于所述角度传感器安装平台的中心外侧对称布置。


2.根据权利要求1所述的无轨电车转向角度检测装置，其特征在于，所述角度传感器为无极式角度传感器。


3.根据权利要求1所述的无轨电车转向角度检测装置，其特征在于，所述前车架与所述后车架之间通过铰接盘转动的最大角度为54°。


4.根据权利要求1所述的无轨电车转...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖睿，帅纲要，金希红，黄豪，王宇，匡希超，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43