一种轮式装甲战车车轮前束调校装置及其调校方法与流程

1.本发明涉及部队车辆后勤保障技术领域，具体涉及一种轮式装甲战车车轮前束调校装置及其调校方法。


背景技术：

2.所谓前束调校，就是根据轮式战车外倾和主销不可调整的前提下，通过前束的调整解决因车轮定位失准引起的车轮方向抖动、跑偏、异常吃胎等车辆故障现象，以此保障车辆的行车安全性、操纵的灵活性、乘员的舒适性。轮式装甲战车为四轮转向，六轮或八轮驱动，底盘结构复杂，转向臂和球头相对于一般商用车球头的关节多，转向臂特殊，调整时相互关联较大，一般的定位仪器和方法不能解决根本问题，虽然现有车轮定位技术较为成熟，但是缺少对这类特种车辆的前束测量及其调校方法。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题是现有技术缺少对特种车辆的前束调校装置及其调校方法，提出一种轮式装甲战车车轮定位装置及其定位方法。
4.本发明通过如下技术方案予以实现，一种轮式装甲战车车轮前束调校装置，包括主机电脑、两个带长度测量装置的底盘转向拉臂测量装置、六个测量探头、六个将探头固定在轮辋上的专用夹具，所述探头通过自带的轴与夹具孔配合安装到待测量的汽车轮辋上，所述探头包括前左探头、前右探头、中左探头、中右探头、后左探头、后右探头。
5.所述的六个探头包含了十个测量模组，呈u型状态对车辆形成半封闭测量，每个检测模组均包括光敏位移传感器和红外发射灯，所述前左探头有向前伸出的杆状结构，并在杆状结构前端安装有左右水平方向的第一测量模组，所述前左探头还安装有水平向后的第三测量模组，所述第三检测模组和第一检测模组的检测方向垂直，所述右前探头和前左探头对称设置，所述前右探头有向前伸出的杆状结构，并在杆状结构前端安装有左右水平方向的第二测量模组，所述前右探头还安装有水平向后的第四测量模组，所述第四检测模组和第二检测模组的检测方向垂直，所述中左探头安装有水平向前的第五测量模组和水平向后的第七测量模组，所述中右探头安装有水平向前的第六测量模组和水平向后的第八测量模组，所述后左探头安装有水平向前的第九测量模组，所述后右探头安装有水平向前的第十测量模组，
6.所述第一测量模组和第二测量模组组构成左右对射测量链环，所述第三测量模组和第五测量模组构成前后对射测量链环，所述第四测量模组和第六测量模组构成前后对射测量链环，所述第七测量模组和第九测量模组构成前后对射测量链环，所述第八测量模组和第十测量模组构成前后对射测量链环，
7.进一步地，所述的六个探头，每个探头内部安装有二维角度传感器和一个主控制板，所述二维角度传感器用于测量探头轴向的水平和垂直角度的大小，所述的主控制板用于对各个测量模组和角度传感器的采样、计算、内部电源控制、窗口显示和数据传送。所述
的主控制板带有无线数据传送模块，用于和主机电脑的数据传送。
8.进一步地，所述专用夹具与轮辐接触的部分安装有磁铁。
9.进一步地，所述转向拉臂测量装置的长度测量装置采用机械刻度或带有位移传感器的电子测量系统。
10.进一步地，所述转向拉臂测量装置包括底座、螺杆、移动标，所述螺杆和底座螺纹连接，所述移动标和螺杆的末端通过螺钉限位并转动连接，所述移动标滑动设置在底座侧面的槽内，所述底座在槽口处刻有标尺，所述转向拉臂测量装置的底座安装在车架底面的凸处，其螺杆朝向转向臂处。
11.本发明的另一个方面，提供了一种轮式装甲战车车轮前束调校方法，包括以下步骤：
12.步骤一、测量底盘转向臂的横向位置和距离，并通过转动方向盘和调整转向臂调整螺栓到位，将两个转向拉臂测量装置调整好同一个伸缩距离后将转向臂固定，
13.步骤二、将前左探头、前右探头、中左探头、中右探头、后左探头、后右探头通过夹具安装到汽车轮辋上，设定各探头分别为安装在a、b、c、d、e、f六个车轮上，六个探头上安装有十个测量模组，每个测量模组均带有光敏位移传感器和红外发射灯，组成实录测量链环，测量和换算出所对应的角度依次为∠1、∠2、∠3、∠4、∠5、∠6、∠7、∠8、∠9、∠10；
14.步骤三、运用集合算法：先分别以a、b、c、d围成的四边形计算a、b、c、d的前束角，该前束角以一条a、b轮连接轴线重点和c、d轮连的轴线中点的连线的虚拟中心线ii为基准，同样再单独以c、d、e、f围城的四边形计算c、d、e、f四轮的前束角，该前束角以一条c、d轮连的轴线中点和e、f轮连的轴线中点的连线的虚拟中心线i为基准，其中c和d探头在四边形abcd和四边形cdef测量值是采用不同的光敏位移传感器信号计算出的，具体如下：
15.设定a、b、c、d围城的四边形构成的中心线为ii，那么直线ac和直线bd的夹角即轮距差u＝(∠1 ∠2)-(∠3 ∠4)，那么以中心线ii为基准，可以计算出：
16.a轮的前束角toa＝∠3 u/2
17.b轮的前束角tob＝∠4 u/2
18.c轮的前束角toc＝∠5 u/2
19.d轮的前束角tod＝∠6 u/2
20.设定c、d、e、f围城的四边形构成的中心线为i：那么直线ce和直线df的夹角轮距差u’＝u-[∠7 ∠8)-(∠5 ∠6)]，那么以中心线i为基准，可以计算出：
[0021]
c轮的前束角toc’＝∠7 u’/2
[0022]
d轮的前束角tod’＝∠8 u’/2
[0023]
e轮的前束角toe＝∠9 u’/2
[0024]
f轮的前束角tof＝∠10 u’/2
[0025]
计算中心线ii和中心线i的基准差值θ为：
[0026]
θ＝toc-toc’＝tod
’‑
tod
[0027]
将a、b、c、d四轮的前束角统一到以c、d、e、f围城的四边形中心线i为基准，则以后四轮中心线i为基准的六轮的前束角分别为：
[0028]
a轮的前束角toa＝∠3 u/2-θ
[0029]
b轮的前束角tob＝∠4 u/2 θ
[0030]
c轮的前束角toc＝∠5 u/2-θ
[0031]
d轮的前束角tod＝∠6 u/2 θ
[0032]
e轮的前束角toe＝∠9 u’/2
[0033]
f轮的前束角tof＝∠10 u’/2。
[0034]
本发明的有益效果是：
[0035]
1、本发明采用六探头，十个光敏位移传感器可以进行轮式装甲战车三桥的测量，分别以各自的中心线为基准测量前四轮和后四轮，然后计算出两个基准的差值，将差值补偿进第一次测量的前左轮和前右轮的前束角中，便能得到统一基准的六轮前束角，方便轮式装甲战车维护调整。
[0036]
2、本发明设有转向拉臂测量装置，安装在车架底面的凸出处，其螺杆朝向转向臂，测量底盘转向臂的横向位置和距离，并通过转动方向盘和调整转向臂调整螺栓到位，将两个转向拉臂测量装置调整好同一个伸缩距离后将转向臂固定，可以在检测前调整转向臂的初始位置，保证车轮左右转向最大值一致，减少在调整中拉臂的移动对调整结果的影响。
[0037]
3、本发明结构简单，安装方便。
附图说明
[0038]
图1为夹具、探头安装在轮辋上的示意图(前左探头、前右探头)；
[0039]
图2为夹具、探头安装在轮辋上的示意图(中左探头、中右探头、后左探头、后右探头)；
[0040]
图3为光敏位移传感器及宫外发射灯组的检测原理图；
[0041]
图4为转向拉臂测量装置的装配图；
[0042]
图5为转向拉臂测量装置的安装位置图；
[0043]
图6为轮式装甲战车车轮前束调校方法示意图。
[0044]
图中：1主机电脑；2夹具；3转向拉臂测量装置；301底座；302螺杆；303移动标；4第一测量模组；5第二测量模组；6第三测量模组；7第四测量模组；8第五测量模组；9第六测量模组；10第七测量模组；11第八测量模组；12第九测量模组；13第十测量模组；14光敏位移传感器；15红外发射灯。
具体实施方式
[0045]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
如图1-6所示，一种轮式装甲战车车轮前束调校装置，包括主机电脑1、两个带长度测量装置的底盘转向拉臂测量装置3、六个测量探头、六个将探头固定在轮辋上的专用夹具2，所述探头通过自带的轴与夹具2孔配合安装到待测量的汽车轮辋上，所述探头包括前左探头、前右探头、中左探头、中右探头、后左探头、后右探头。
[0047]
所述的六个探头包含了十个测量模组，呈u型状态对车辆形成半封闭测量，每个检测模组均包括光敏位移传感器14和红外发射灯15，所述前左探头有向前伸出的杆状结构，
并在杆状结构前端安装有左右水平方向的第一测量模组4，所述前左探头还安装有水平向后的第三测量模组6，所述第三检测模组6和第一检测模组4的检测方向垂直，所述右前探头和前左探头对称设置，所述前右探头有向前伸出的杆状结构，并在杆状结构前端安装有左右水平方向的第二测量模组5，所述前右探头还安装有水平向后的第四测量模组7，所述第四检测模组7和第二检测模组5的检测方向垂直，所述中左探头安装有水平向前的第五测量模组8和水平向后的第七测量模组10，所述中右探头安装有水平向前的第六测量模组9和水平向后的第八测量模组10，所述后左探头安装有水平向前的第九测量模组12，所述后右探头安装有水平向前的第十测量模组13，
[0048]
所述第一测量模组4和第二测量模组5组构成左右对射测量链环，所述第三测量模组6和第五测量模组8构成前后对射测量链环，所述第四测量模组7和第六测量模组9构成前后对射测量链环，所述第七测量模组10和第九测量模组12构成前后对射测量链环，所述第八测量模组11和第十测量模组13构成前后对射测量链环，
[0049]
在实际应用中，所述的六个探头，每个探头内部安装有二维角度传感器和一个主控制板，所述二维角度传感器用于测量探头轴向的水平和垂直角度的大小，所述的主控制板用于对各个测量模组和角度传感器的采样、计算、内部电源控制、窗口显示和数据传送。所述的主控制板带有无线数据传送模块，用于和主机电脑1的数据传送。
[0050]
在实际应用中，所述专用夹具2与轮辐接触的部分安装有磁铁。
[0051]
在实际应用中，所述转向拉臂测量装置3的长度测量装置采用机械刻度或带有位移传感器的电子测量系统。
[0052]
在实际应用中，所述转向拉臂测量装置3包括底座301、螺杆302、移动标303，所述螺杆302和底座301螺纹连接，所述移动标303和螺杆302的末端通过螺钉限位并转动连接，所述移动标303滑动设置在底座301侧面的槽内，所述底座301在槽口处刻有标尺，所述转向拉臂测量装置3的底座301安装在车架底面的凸处，其螺杆302朝向转向臂处。
[0053]
本发明的另一个方面，提供了一种轮式装甲战车车轮前束调校方法，包括以下步骤：
[0054]
步骤一、如图5所示，测量底盘转向臂的横向位置和距离，转向拉臂测量装置3安装在车架底面的凸出处，其螺杆朝向转向臂，测量底盘转向臂的横向位置和距离，并通过转动方向盘和调整转向臂调整螺栓到位，将两个转向拉臂测量装置3调整好同一个伸缩距离后将转向臂固定，可以在检测前调整转向臂的初始位置，保证车轮左右转向最大值一致，减少在调整中拉臂的移动对调整结果的影响。
[0055]
步骤二、如图6所示，将前左探头、前右探头、中左探头、中右探头、后左探头、后右探头通过夹具2安装到汽车轮辋上，设定各探头分别为安装在a、b、c、d、e、f六个车轮上，六个探头上安装有十个测量模组，每个测量模组均带有光敏位移传感器14和红外发射灯15，组成实录测量链环，测量和换算出所对应的角度依次为∠1、∠2、∠3、∠4、∠5、∠6、∠7、∠8、∠9、∠10；
[0056]
步骤三、运用集合算法：先分别以a、b、c、d围成的四边形计算a、b、c、d的前束角，该前束角以一条a、b轮连接轴线重点和c、d轮连的轴线中点的连线的虚拟中心线ii为基准，同样再单独以c、d、e、f围城的四边形计算c、d、e、f四轮的前束角，该前束角以一条c、d轮连的轴线中点和e、f轮连的轴线中点的连线的虚拟中心线i为基准，其中c和d探头在四边形abcd
和四边形cdef测量值是采用不同的光敏位移传感器14信号计算出的，具体如下：
[0057]
设定a、b、c、d围城的四边形构成的中心线为ii，那么直线ac和直线bd的夹角即轮距差u＝(∠1 ∠2)-(∠3 ∠4)，那么以中心线ii为基准，可以计算出：
[0058]
a轮的前束角toa＝∠3 u/2
[0059]
b轮的前束角tob＝∠4 u/2
[0060]
c轮的前束角toc＝∠5 u/2
[0061]
d轮的前束角tod＝∠6 u/2
[0062]
设定c、d、e、f围城的四边形构成的中心线为i：那么直线ce和直线df的夹角轮距差u’＝u-[∠7 ∠8)-(∠5 ∠6)]，那么以中心线i为基准，可以计算出：
[0063]
c轮的前束角toc’＝∠7 u’/2
[0064]
d轮的前束角tod’＝∠8 u’/2
[0065]
e轮的前束角toe＝∠9 u’/2
[0066]
f轮的前束角tof＝∠10 u’/2
[0067]
计算中心线ii和中心线i的基准差值θ为：
[0068]
θ＝toc-toc’＝tod
’‑
tod
[0069]
将a、b、c、d四轮的前束角统一到以c、d、e、f围城的四边形中心线i为基准，则以后四轮中心线i为基准的六轮的前束角分别为：
[0070]
a轮的前束角toa＝∠3 u/2-θ
[0071]
b轮的前束角tob＝∠4 u/2 θ
[0072]
c轮的前束角toc＝∠5 u/2-θ
[0073]
d轮的前束角tod＝∠6 u/2 θ
[0074]
e轮的前束角toe＝∠9 u’/2
[0075]
f轮的前束角tof＝∠10 u’/2。
[0076]
综上所述，本发明所述的一种轮式装甲战车车轮定位装置能够以统一基准测量轮式战车的个车轮前束角，结构简单，方便可靠。
[0077]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。