CN104776213A - 一种装甲车辆自动换挡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于装甲车辆外场测试技术领域，具体涉及一种装甲车辆自动换挡装置。该装甲车辆自动换挡装置结构简单、安装方便、能够满足车辆行驶中的换挡需求，且在车辆实车可靠性试验测试中，可根据采集的行驶车速信号来决定适合的挡位并自动换挡且能够保证换挡位置准确可靠。具体而言：1)本发明结构简单，安装方便，能够满足车辆行驶中的换挡需求，且在车辆实车可靠性试验测试中，可保证换挡位置准确可靠。2)本发明体积小、效率高、维修方便，解决了不同试验车型的安装问题，提高了车辆的试验测试适用性，大幅降低了成本。

Description

一种装甲车辆自动换挡装置
技术领域
本发明属于装甲车辆外场测试技术领域，具体涉及一种装甲车辆自动换挡装置。
背景技术
装甲车辆可靠性试验一般都要行驶40000km，累计试验天数大多200天以上，对于安装手动挡的车辆，在试验过程中驾驶员每天需要换挡很多次，并且要时刻注意车辆行驶速度和路面情况，以决定换挡时机。这种操作易造成驾驶员的疲劳，存在安全隐患。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何解决换挡次数多易疲劳的问题，改善人机环境。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种装甲车辆自动换挡装置，其包括：基座1、端盖2、锁紧螺钉3、调节臂4、锁紧手柄5、两个步进电机6、两个换挡摇臂7、左换挡拉杆8、右换挡拉杆9、换挡手柄10、锁紧螺母11、下压板12、螺栓13、上压板14、两个执行器15、电机座16、控制器17、信号线18；
所述基座1固定安装在试验车辆地板上，基座1上设有一立柱，所述调节臂4一端和端盖2通过锁紧螺钉3固定在该立柱上，通过松开锁紧螺钉3，来调整调节臂4在立柱上的位置，再拧紧锁紧螺钉3，实现调节臂4上下滑动和转动，从而调整调节臂4相对基座1的安装位置； 
调节臂4另一端开有用于决定电机座16轴向移动位置的长条孔，所述锁紧手柄5安装于所述长条孔处，电机座16上面的立轴穿过长形 孔通过锁紧手柄5固定在调节臂4上，通过操作紧手柄5，使得电机座16可在调节臂4的长形孔内前后滑动，调整好位置后通过锁紧手柄5固定，从而调整电机座16相对调节臂4的安装位置；
所述下压板12套装在换挡手柄10下端，通过2个螺栓与换挡手柄10连接紧固，下压板12上端有锥形套，该锥形套与换挡手柄10下端贴合紧密，使其不易滑动；
所述上压板14放置在换挡手柄10顶端，通过3个M8螺栓13与下压板12连接，组合成换挡手柄夹紧机构；通过锁紧螺栓13、上压板14、下压板12可以牢固地扣紧换挡手柄10并一同运动；
所述左换挡拉杆8和右换挡拉杆9各自在一端开有Φ9mm的通孔；所述3个M8螺栓13对应的三对安装孔分别在上压板14及下压板12上沿周向均匀分布，其中所述三对安装孔的一对安装孔之间的空间，用于容置右换挡拉杆9，使得一个M8螺栓13穿入该一对安装孔时，依次穿过该一对安装孔中的上部安装孔、右换挡拉杆9前端的通孔以及该一对安装孔中的下部安装孔，即该M8螺栓13在连接下压板12之前先穿过Φ9mm的通孔，这样右换挡拉杆9便与换挡手柄夹紧机构相连接；同理，所述三对安装孔中另一对安装孔之间的空间，用于容置左换挡拉杆8，使得一个M8螺栓13穿入该一对安装孔时，依次穿过该一对安装孔中的上部安装孔、左换挡拉杆8前端的通孔以及该一对安装孔中的下部安装孔，即该M8螺栓13在连接下压板12之前先穿过Φ9mm的通孔，这样左换挡拉杆8便与换挡手柄夹紧机构相连接；
同时，在与左换挡拉杆8和右换挡拉杆9对应的两个M8螺栓13上各自安装有2个锁紧螺母11，2个锁紧螺母11分别布置在左换挡拉杆8和右换挡拉杆9上下两端面上，左换挡拉杆8和右换挡拉杆9调好高度位置后便锁紧2个锁紧螺母11，这样左换挡拉杆8和右换挡拉杆9安装位置便可固定，以免影响换挡精度；
所述电机座16上安装两个步进电机6和两个执行器15，所述两个 步进电机6和两个执行器15左右各一，所述两个执行器15分别通过信号线18与控制器17连接，控制器17发出指令给两个执行器15，两个执行器15驱动其对应侧的步进电机6旋转，每一个步进电机6输出轴上各自安装一个换挡摇臂7，所述换挡摇臂7另一端通过球铰与对应侧的左换挡拉杆8或右换挡拉杆9连接，由此使得某一步进电机6的旋转运动转换成对应侧的左换挡拉杆8或右换挡拉杆9的平移，平移过程中的左换挡拉杆8和右换挡拉杆9同时推动换挡手柄10平移，换挡完成后步进电机6接收到信号后停止运动；
当左换挡拉杆8和右换挡拉杆9同时前后运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄前后运动，当左换挡拉杆8向前运动，而右换挡拉杆9向后运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄向右侧运动，反之，当左换挡拉杆8向后运动，而右换挡拉杆9向前运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄向左侧运动，通过步进电机旋转方向的变化便可实现各个挡位的切换。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
针对现有安装手动挡的装甲车辆，本发明提供一种装甲车辆自动换挡装置，结构简单、安装方便、能够满足车辆行驶中的换挡需求，且在车辆实车可靠性试验测试中，可根据采集的行驶车速信号来决定适合的挡位并自动换挡且能够保证换挡位置准确可靠。具体而言：
1)本发明结构简单，安装方便，能够满足车辆行驶中的换挡需求，且在车辆实车可靠性试验测试中，可保证换挡位置准确可靠。
2)本发明体积小、效率高、维修方便，解决了不同试验车型的安装问题，提高了车辆的试验测试适用性，大幅降低了成本。
附图说明
图1及图2为本发明的一种装甲车辆自动换挡装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种装甲车辆自动换挡装置，如图1及图2所示，其包括：基座1、端盖2、锁紧螺钉3、调节臂4、锁紧手柄5、两个步进电机6、两个换挡摇臂7、左换挡拉杆8、右换挡拉杆9、换挡手柄10、锁紧螺母11、下压板12、螺栓13、上压板14、两个执行器15、电机座16、控制器17、信号线18；
所述基座1固定安装在试验车辆地板上，基座1上设有一立柱，所述调节臂4一端和端盖2通过锁紧螺钉3固定在该立柱上，通过松开锁紧螺钉3，来调整调节臂4在立柱上的位置，再拧紧锁紧螺钉3，实现调节臂4上下滑动和转动，从而调整调节臂4相对基座1的安装位置； 
调节臂4另一端开有用于决定电机座16轴向移动位置的长条孔，所述锁紧手柄5安装于所述长条孔处，电机座16上面的立轴穿过长形孔通过锁紧手柄5固定在调节臂4上，通过操作紧手柄5，使得电机座16可在调节臂4的长形孔内前后滑动，调整好位置后通过锁紧手柄5固定，从而调整电机座16相对调节臂4的安装位置；
所述下压板12套装在换挡手柄10下端，通过2个螺栓与换挡手柄10连接紧固，下压板12上端有锥形套，该锥形套与换挡手柄10下端贴合紧密，使其不易滑动；
所述上压板14放置在换挡手柄10顶端，通过3个M8螺栓13与下压板12连接，组合成换挡手柄夹紧机构；通过锁紧螺栓13、上压板14、下压板12可以牢固地扣紧换挡手柄10并一同运动；
所述左换挡拉杆8和右换挡拉杆9各自在一端开有Φ9mm的通孔；所述3个M8螺栓13对应的三对安装孔分别在上压板14及下压板12上沿周向均匀分布，其中所述三对安装孔的一对安装孔之间的空间，用于容置右换挡拉杆9，使得一个M8螺栓13穿入该一对安装孔时，依次穿过该一对安装孔中的上部安装孔、右换挡拉杆9前端的通孔以及该 一对安装孔中的下部安装孔，即该M8螺栓13在连接下压板12之前先穿过Φ9mm的通孔，这样右换挡拉杆9便与换挡手柄夹紧机构相连接；同理，所述三对安装孔中另一对安装孔之间的空间，用于容置左换挡拉杆8，使得一个M8螺栓13穿入该一对安装孔时，依次穿过该一对安装孔中的上部安装孔、左换挡拉杆8前端的通孔以及该一对安装孔中的下部安装孔，即该M8螺栓13在连接下压板12之前先穿过Φ9mm的通孔，这样左换挡拉杆8便与换挡手柄夹紧机构相连接；
同时，在与左换挡拉杆8和右换挡拉杆9对应的两个M8螺栓13上各自安装有2个锁紧螺母11，2个锁紧螺母11分别布置在左换挡拉杆8和右换挡拉杆9上下两端面上，左换挡拉杆8和右换挡拉杆9调好高度位置后便锁紧2个锁紧螺母11，这样左换挡拉杆8和右换挡拉杆9安装位置便可固定，以免影响换挡精度；
所述电机座16上安装两个步进电机6和两个执行器15，所述两个步进电机6和两个执行器15左右各一，所述两个执行器15分别通过信号线18与控制器17连接，控制器17发出指令给两个执行器15，两个执行器15驱动其对应侧的步进电机6旋转，每一个步进电机6输出轴上各自安装一个换挡摇臂7，所述换挡摇臂7另一端通过球铰与对应侧的左换挡拉杆8或右换挡拉杆9连接，由此使得某一步进电机6的旋转运动转换成对应侧的左换挡拉杆8或右换挡拉杆9的平移，平移过程中的左换挡拉杆8和右换挡拉杆9同时推动换挡手柄10平移，换挡完成后步进电机6接收到信号后停止运动；
当左换挡拉杆8和右换挡拉杆9同时前后运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄前后运动，当左换挡拉杆8向前运动，而右换挡拉杆9向后运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄向右侧运动，反之，当左换挡拉杆8向后运动，而右换挡拉杆9向前运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄向左侧运动，通过步进电机旋转方向的变化便可实现各个挡位的切换。
本发明的工作过程中，根据试验车辆换挡手柄10的位置，安装固定好基座1，通过调整调节臂4的安装高度和电机座16在调节臂4上的安装位置，可使本发明与试验车辆换挡手柄10牢固连接。在试验车辆行驶之前，换挡手柄10处于空挡位置，该位置设置为坐标原点，测量每个前进挡位相对于坐标原点的x、y坐标值，输入到控制器17里，即确定了每个前进挡位的相对位置，同时在控制器17里还要输入每个前进挡位相对应的车速范围。在试验车辆行驶过程中，控制器17通过CAN总线实时采集速度信号，依据速度值来判断应使用的挡位，在依据之前输入的各挡位坐标值计算出每个步进电机应旋转的角度，发出信号给执行器15，执行器15驱动步进电机6旋转来实现自动换挡。在关闭电源的情况下，不拆除该自动换挡装置，驾驶员也可以操纵原车的换挡手柄，实现手动换挡。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种装甲车辆自动换挡装置，其特征在于，其包括：基座(1)、端盖(2)、锁紧螺钉(3)、调节臂(4)、锁紧手柄(5)、两个步进电机(6)、两个换挡摇臂(7)、左换挡拉杆(8)、右换挡拉杆(9)、换挡手柄(10)、锁紧螺母(11)、下压板(12)、螺栓(13)、上压板(14)、两个执行器(15)、电机座(16)、控制器(17)、信号线(18)；
所述基座(1)固定安装在试验车辆地板上，基座(1)上设有一立柱，所述调节臂(4)一端和端盖(2)通过锁紧螺钉(3)固定在该立柱上，通过松开锁紧螺钉(3)，来调整调节臂(4)在立柱上的位置，再拧紧锁紧螺钉(3)，实现调节臂(4)上下滑动和转动，从而调整调节臂(4)相对基座(1)的安装位置；
调节臂(4)另一端开有用于决定电机座(16)轴向移动位置的长条孔，所述锁紧手柄(5)安装于所述长条孔处，电机座(16)上面的立轴穿过长形孔通过锁紧手柄(5)固定在调节臂(4)上，通过操作紧手柄(5)，使得电机座(16)可在调节臂(4)的长形孔内前后滑动，调整好位置后通过锁紧手柄(5)固定，从而调整电机座(16)相对调节臂(4)的安装位置；
所述下压板(12)套装在换挡手柄(10)下端，通过2个螺栓与换挡手柄(10)连接紧固，下压板(12)上端有锥形套，该锥形套与换挡手柄(10)下端贴合紧密，使其不易滑动；
所述上压板(14)放置在换挡手柄(10)顶端，通过3个M8螺栓(13)与下压板(12)连接，组合成换挡手柄夹紧机构；通过锁紧螺栓(13)、上压板(14)、下压板(12)可以牢固地扣紧换挡手柄(10)并一同运动；
所述左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)各自在一端开有Φ9mm的通孔；所述3个M8螺栓(13)对应的三对安装孔分别在上压板(14)及下压板(12)上沿周向均匀分布，其中所述三对安装孔的一对安装 孔之间的空间，用于容置右换挡拉杆(9)，使得一个M8螺栓(13)穿入该一对安装孔时，依次穿过该一对安装孔中的上部安装孔、右换挡拉杆(9)前端的通孔以及该一对安装孔中的下部安装孔，即该M8螺栓(13)在连接下压板(12)之前先穿过Φ9mm的通孔，这样右换挡拉杆(9)便与换挡手柄夹紧机构相连接；同理，所述三对安装孔中另一对安装孔之间的空间，用于容置左换挡拉杆(8)，使得一个M8螺栓(13)穿入该一对安装孔时，依次穿过该一对安装孔中的上部安装孔、左换挡拉杆(8)前端的通孔以及该一对安装孔中的下部安装孔，即该M8螺栓(13)在连接下压板12之前先穿过Φ9mm的通孔，这样左换挡拉杆(8)便与换挡手柄夹紧机构相连接；
同时，在与左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)对应的两个M8螺栓(13)上各自安装有2个锁紧螺母(11)，2个锁紧螺母(11)分别布置在左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)上下两端面上，左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)调好高度位置后便锁紧2个锁紧螺母(11)，这样左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)安装位置便可固定，以免影响换挡精度；
所述电机座(16)上安装两个步进电机(6)和两个执行器(15)，所述两个步进电机(6)和两个执行器(15)左右各一，所述两个执行器(15)分别通过信号线(18)与控制器(17)连接，控制器(17)发出指令给两个执行器(15)，两个执行器(15)驱动其对应侧的步进电机(6)旋转，每一个步进电机(6)输出轴上各自安装一个换挡摇臂(7)，所述换挡摇臂(7)另一端通过球铰与对应侧的左换挡拉杆(8)或右换挡拉杆(9)连接，由此使得某一步进电机(6)的旋转运动转换成对应侧的左换挡拉杆(8)或右换挡拉杆(9)的平移，平移过程中的左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)同时推动换挡手柄(10)平移，换挡完成后步进电机(6)接收到信号后停止运动；
当左换挡拉杆(8)和右换挡拉杆(9)同时前后运动时，便可推 动装甲车辆原换挡手柄前后运动，当左换挡拉杆(8)向前运动，而右换挡拉杆(9)向后运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄向右侧运动，反之，当左换挡拉杆(8)向后运动，而右换挡拉杆(9)向前运动时，便可推动装甲车辆原换挡手柄向左侧运动，通过步进电机旋转方向的变化便可实现各个挡位的切换。
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