CN107600048A - 消防车避障装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消防车避障装置，包括：行走机构，转向机构，液压举升机构，驱动机构，传感器，控制器；该装置有多个，安装于消防车的底盘下部车轴的位置；传感器向控制器传输相关数据信号，控制器设置于消防车驾驶室内并自带显示屏，显示屏用于显示该装置的相关数据，驾驶员可通过所述的控制器控制行走机构、转向机构、液压举升机构和驱动机构；传感器包括电流传感器、车速传感器、高度传感器和角度传感器。本发明要解决的技术问题是提供一种让消防车在面对交通拥堵道路和障碍物时，可以更加从容应对，保障车辆更加方便快速的到达事故现场的消防车避障装置。

Description

消防车避障装置

技术领域

本发明涉及一种应急装置，尤其是一种消防车避障装置。

背景技术

人们在日常生活中往往会遇到各种突发情况，如火灾、地震、***等情况，而在这时我们往往第一时间会通过报警电话寻求帮助，而消防车能否及时到达事故现场，将决定了我们可以挽救多少不必要的损失，甚至是生命。然而，随着社会经济的发展，虽然道路变得越来越宽，而车辆数量却在激增，私家车的乱停乱放现象变的愈加严重。消防车在赶赴救援现场的途中，不仅在正常行驶到道路上会遇到各种堵车现象，而且在进入事故发生地所在位置时也会遇到各种私家车堵塞道路的现象，耽误一分钟就可能失去一条生命。

国家知识产权局于2013年05月01日公开了一份申请名称为“消防车的道路清障装置”的发明专利（公布号为：CN 103074911B），本发明提供的一种消防车的道路清障装置，属于特种车辆技术领域。包括一对底盘车架大梁，道路清障装置包括支架，支架固定在一对底盘车架大梁间，且位于底盘车架大梁朝向消防车的车头的一端；上连杆架，与支架连接；下连杆架，与支架连接；铲板座，其一侧与上连杆架连接，且还与下连杆架连接，在铲板座的另一侧构成有第一、第二倾斜面，第一、第二倾斜面彼此形成∧字型；主铲板，与第一、第二倾斜面固定，在主铲板的两侧的高度方向各连接边铲板；一对作用缸，铰接在支架上，且作用缸柱与铲板座连接。在清障时十分有助于将障碍物向两侧驱赶，可减小阻力且提高清障效率，节约车载功耗；可以应对工作和非工作状态下的灵活效果；结构简单，利于制造、安装和维护。该装置仅能对阻碍消防车行驶的部分障碍物进行清理，在较拥堵的市区行驶时以及在经过部分汽车乱停放区域时，无法针对汽车或部分构筑物进行清理，强行清障可能会造成不必要的麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种让消防车在面对交通拥堵道路和障碍物时，可以更加从容应对，保障车辆更加方便快速的到达事故现场的消防车避障装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种消防车避障装置，包括：行走机构，转向机构，液压举升机构，驱动机构，传感器，控制器；该装置有多个，安装于消防车的底盘下部车轴的中间位置；所述的传感器向控制器传输相关数据信号，控制器设置于消防车驾驶室内并自带显示屏，显示屏用于显示该装置的相关数据，驾驶员可通过所述的控制器控制行走机构、转向机构、液压举升机构和驱动机构；所述的传感器包括电流传感器、车速传感器和高度传感器；该装置通过消防车自带的蓄电池为其提供电能；所述的行走机构由车轮、底架和心盘组成，所述的车轮有4个，两两分别设置于所述的底架下部的前后两侧，所述的心盘由心盘齿轮和下心盘组成一体式结构，不能相对旋转，所述的下心盘固定设置于所述的底架上部的中心位置；所述的驱动机构有2组，分别设置于所述的底架的前部和后部，其由驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮和车轴组成，所述的车轴串联所述的底架前后两侧的车轮，所述的从动齿轮设置于所述的车轴上，所述的驱动电机固定设置于所述的底架上，所述的驱动齿轮设置于驱动电机上并且与所述的从动齿轮啮合，所述的驱动机构还设置有电流传感器，用于感应作用于驱动电机的电流大小和方向；所述的液压举升机构由液压缸、储液罐和外壳组成，所述的外壳设置于所述的心盘上表面（心盘齿轮的***），所述的液压缸安装于所述的外壳内侧，液压缸的顶端与消防车的底盘连接，底端连接所述的下心盘，所述的储液罐外挂于所述的液压缸外表面，外壳主要承担隔绝灰尘、保护内部装置的作用，所述的外壳为可伸缩外壳，两端分别连接所述的下心盘和消防车底盘，随液压举升机构的下放和升起而伸缩；所述的转向机构由转向电机和转向齿轮组成，所述的转向电机固定设置于所述的外壳内侧，所述的转向齿轮设置于所述的转向电机上并与所述的心盘齿轮啮合，转向电机带动转向齿轮工作，进而带动心盘齿轮工作，进而达到扭转行走机构达到转向的目的；所述的底架上部还设置有所述的车速传感器和高度传感器，所述的高度传感器用于感应所述的底架与消防车底盘之间的距离。

驱动机构4在通正向电流状态下为该避障装置提供动力，如果在驱动机构4中通反向电流，便可以起到阻力矩的作用，从而起到制动作用，为了避免通反向电流时电机过热，可将电流设置为脉冲式，即间断电流，这样可以使行走机构1的车轮11不会发生抱死滑行的现象，提高安全性的同时增加了配件的使用寿命。

高度传感器用来检测车辆底部距底架的距离，并将检测到的信息传输给控制器并通过显示屏显示出来，进而方便驾驶员掌握相关信息并通过控制液压举升机构，使车辆被举升到合适的高度。车速传感器通过检测车轮的转速，从而获得相应的车速信息。角度传感器测量转向齿轮的转动情况，进而转换为行走机构所转过的角度。电流传感器安装于驱动机构的供电线路上，实时通过的电流大小和方向并且将相关数据信息传输给控制器，以便驾驶员通过相关信息判断消防车运行状态以及驱动机构工作是否良好。

优选的，为了驾驶员可以更好的把握转向的角度从而更好的转向，作为进一步的优化改进，还设置有与控制器连接的角度传感器，所述的角度传感器固定于所述的转向电机上并与所述的转向齿轮啮合。角度传感器将相关数据传输给控制器，并通过显示屏显示出相关数据，驾驶员查看相关数据并结合实际情况，通过控制器操控转向机构，完成转向动作。

优选的，作为进一步的优化改进，所述的下心盘设置有凹槽，位于所述的心盘齿轮与外壳之间；所述的液压缸下部还设置有与所述的凹槽匹配的球头，使所述的液压缸可沿所述的凹槽运动。

优选的，为了达到防尘和保护的作用，作为进一步的优化改进，所述的驱动电机和驱动齿轮***还设置有用于保护它们的保护壳，该保护壳可有效防止尘土进入驱动机构，避免因尘土影响齿轮工作进而引起机械故障。

优选的，作为进一步的优化改进，所述的车速传感器为磁电式传感器。磁电式传感器技术成熟，成本较低，广泛应用于汽车领域。

优选的，为了进一步减小摩擦，作为进一步的优化改进，所述的球头为走珠式结构。该结构可大大减小摩擦，增加配件使用寿命。

优选的，为了让液压举升机构更好的举起消防车并提高被举起消防车的稳定性，作为进一步的优化改进，消防车的每根车轴下都设置有两个消防车避障装置。多点支撑，消防车既能被较容易的举起，又不容易翻车。

优选的，为了进一步提高消防车在拥堵路段及特殊路况下的通过率，作为进一步的优化改进，所述的转向机构最大可进行90°转向。

与现有技术相比，本发明的优点是：行走机构，转向机构，液压举升机构，驱动机构，传感器和控制器的配合使用，可使消防车较容易的通过拥堵或者狭隘的道路；角度传感器的运用，可以使驾驶员更好更及时的掌握该装置的转向角度，以便更好的进行操控，从而更好的避让以通过拥堵或者狭隘的道路；球头的设置，可以减小液压缸与底架的摩擦，增加相关配件的使用寿命；消防车的每根车轴下都设置有两个消防车避障装置，这种设计方案可以使消防车更加容易的被举起且稳定性较好，不容易发生侧翻事故。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的整体结构简图。

图2是本发明的心盘结构简图。

图3是本发明的心盘侧视简图。

图4是本发明的液压举升机构简图。

图5是本发明的液压举升机构主视简图。

图6是本发明的驱动结构简图。

图7是本发明的部分传感器布置简图。

图8是本发明的整体结构侧视简图。

图9是本发明的消防车正常行驶时的简图。

图10是本发明的消防车避障行驶时的简图。

图11是本发明的详解结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文的本发明的消防车避障装置，将以较佳实施例，配合所附相关附图，作详细说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“竖直”、“水平”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本实施例的消防车避障装置，如图1至图11所示，包括：行走机构1，转向机构2，液压举升机构3，驱动机构4，传感器5，控制器；该装置有多个，安装于消防车的底盘下部车轴的位置；传感器5向控制器传输相关数据信号，控制器设置于消防车驾驶室内并自带显示屏，显示屏用于显示该装置的相关数据，驾驶员可通过控制器控制行走机构1、转向机构2、液压举升机构3和驱动机构4；传感器包括电流传感器51、车速传感器52和高度传感器53；每套行走机构1均由车轮11、底架12和心盘13组成，每套装置中车轮11有4个，两两分别设置于底架12下部的前后两侧，心盘13由心盘齿轮131和下心盘132组成一体式结构，不能相对旋转，下心盘132固定设置于底架12上部的中心位置；驱动机构4有2组，分别设置于底架12的前部和后部，其由驱动电机41、驱动齿轮42、从动齿轮43和车轴44组成，车轴44串联底架12前后两侧的车轮11，从动齿轮43设置于车轴44上，驱动电机41固定设置于底架12上，驱动齿轮42设置于驱动电机41上并且与从动齿轮43啮合，驱动机构4还设置有电流传感器52，用于感应作用于驱动电机41的电流；液压举升机构3由液压缸31、储液罐32和外壳33组成，外壳33设置于心盘13上表面（心盘齿轮的***），液压缸31安装于外壳33内侧，液压缸31的顶端与消防车的底盘连接，底端连接所述的下心盘132，储液罐32外挂于液压缸31外表面；转向机构2由转向电机21和转向齿轮22组成，转向电机21固定设置于外壳33内侧，转向齿轮22设置于转向电机21上并与心盘齿轮131啮合；底架12上部还设置有车速传感器52和高度传感器53，高度传感器53用于感应所述的底架12与消防车底盘之间的距离。

如图8所示，还设置有与控制器连接的角度传感器54，角度传感器54固定于转向电机21上并与所述的转向齿轮22啮合。如图5所示，下心盘132设置有凹槽133，位于心盘齿轮131与外壳33之间；液压缸31下部还设置有与凹槽133匹配的球头34，使液压缸31可沿凹槽133运动。如图6所示，驱动电机41和驱动齿轮42***还设置有用于保护它们的保护壳45。

具体的工作原理：当道路畅通且无障碍物时，消防车正常行驶；当消防车遇到堵车或有障碍物时，驾驶员通过控制器控制该装置下降，下降到路面后，控制液压举升机构3工作，将车辆高度升高，车辆高度传感器53会实时监测高度，驾驶员可根据实际情况选择举升高度，达到实际需要高度时通过控制器停止举升即可（控制器设有保护机制，达到液压缸31最大举升高度后即使驾驶员不操作控制器也会自动停止举升），同时驾驶员可通过控制器的显示屏实时监测液压举升机构3，如有某个液压举升机构3运行不正常可及时发现问题。

消防车被举升高度符合需求后，驾驶员通过操控控制器为驱动机构4提供正向电流，使车辆向前行驶，车速传感器52会实时监测车速信息，驾驶员可查看相关驱动机构3工作是否正常。

消防车在避障行驶过程中，如果前方道路畅通后，需要恢复正常行驶，此时首先降低车速。驾驶员通过控制器为驱动机构4提供负向电流来实现，负向电流为一定频率的间断电流，这样可以保证行驶的该装置的车轮不会出现转速骤降为零的现象，从而保证消防车的稳定性，车速降低到合适值或者零时，驾驶员通过控制器控制液压举升机构3回缩，从而使消防车的自带车轮落地，将消防车恢复到原始高度。

消防车在被举升后如果需要转向，驾驶员可通过控制转向电机21来实现方向的改变，角度传感器54会实时监测转动角度的大小，将信号传输给控制器并通过显示屏显示出来，达到合适数值时，停止转向电机21动作。如有需要，转向机构2可实现行走机构1的90°旋转，进而实现车辆的横向位移。

综上所述，本发明将行走机构，转向机构，液压举升机构，驱动机构，传感器，控制器等综合运用到该消防车避障装置上，在现有领域中没有被提及，且相关技术的运用，令该消防车避障装置具备了很多优点，如当消防车在行驶过程中遇到障碍或者拥堵路面，可通过该装置实现车辆高度的调整，从而使车辆从一定高度的通过，除此之外，车辆还可以通过转向部的90°旋转来实现横向运动，更好的满足消防车避障需要。因此，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种消防车避障装置，包括：行走机构（1），转向机构（2），液压举升机构（3），驱动机构（4），传感器（5），控制器；该装置有多个，安装于消防车的底盘下部车轴的中间位置；所述的控制器设置于消防车驾驶室内并自带显示屏，显示屏用于显示该装置的相关数据，驾驶员可通过所述的控制器控制行走机构（1）、转向机构（2）、液压举升机构（3）和驱动机构（4）；所述的传感器（5）包括电流传感器（51）、车速传感器（52）和高度传感器（53）；该装置通过消防车自带的蓄电池为其提供电能；其特征在于：所述的行走机构（1）由车轮（11）、底架（12）和心盘（13）组成，所述的车轮（11）有4个，两两分别设置于所述的底架（12）下部的前后两侧，所述的心盘（13）由心盘齿轮（131）和下心盘（132）组成一体式结构，不能相对旋转，所述的下心盘（132）固定设置于所述的底架（12）上部的中心位置；所述的驱动机构（4）有2组，分别设置于所述的底架（12）的前部和后部，其由驱动电机（41）、驱动齿轮（42）、从动齿轮（43）和车轴（44）组成，所述的车轴（44）串联所述的底架前后两侧的车轮（11），所述的从动齿轮（43）设置于所述的车轴（44）上，所述的驱动电机（41）固定设置于所述的底架（12）上，所述的驱动齿轮（42）设置于驱动电机（41）上并且与所述的从动齿轮（43）啮合，所述的驱动机构（4）还设置有电流传感器（51），用于感应作用于驱动电机的电流大小和方向；所述的液压举升机构（3）由液压缸（31）、储液罐（32）和外壳（33）组成，所述的外壳（33）设置于所述的心盘（13）上表面（心盘齿轮的***），所述的液压缸（31）安装于所述的外壳（33）内侧，液压缸（31）的顶端与消防车的底盘连接，底端连接所述的下心盘（132），所述的储液罐（32）外挂于所述的液压缸（31）外表面，所述的外壳（33）为可伸缩外壳，两端分别连接所述的下心盘（132）和消防车底盘，随液压举升机构（3）的下放和升起而伸缩；所述的转向机构（2）由转向电机（21）和转向齿轮（22）组成，所述的转向电机（21）固定设置于所述的外壳（33）内侧，所述的转向齿轮（22）设置于所述的转向电机（21）上并与所述的心盘齿轮（131）啮合；所述的底架（12）上部还设置有所述的车速传感器（52）和高度传感器（53），所述的高度传感器（53）用于感应所述的底架（12）与消防车底盘之间的距离。

2.根据权利要求1所述的消防车避障装置，其特征在于：还设置有与控制器连接的角度传感器（54），所述的角度传感器（54）固定于所述的转向电机（21）上并与所述的转向齿轮（22）啮合。

3.根据权利要求1或2所述的消防车避障装置，其特征在于：所述的下心盘（132）设置有凹槽（133），位于所述的心盘齿轮（131）与外壳（33）之间；所述的液压缸（31）下部还设置有与所述的凹槽（133）匹配的球头（34），使所述的液压缸（31）可沿所述的凹槽（133）运动。

4.根据权利要求3所述的消防车避障装置，其特征在于：所述的驱动电机（41）和驱动齿轮（42）***还设置有用于保护它们的保护壳（45）。

5.根据权利要求4所述的消防车避障装置，其特征在于：所述的车速传感器（52）为磁电式传感器。

6.根据权利要求5所述的消防车避障装置，其特征在于：所述的球头（34）为走珠式结构。

7.根据权利要求2或6所述的消防车避障装置，其特征在于：消防车的每根车轴下都设置有两个消防车避障装置。

8.根据权利要求7所述的消防车避障装置，其特征在于：所述的转向机构（2）最大可进行90°转向。