自动调平系统在车辆底盘上的使用

自动调平系统在车辆底盘上的使用[摘要]：本系统是为军工产品自行研制的车载自动调平系统，该系统可实现四点支撑到多点支撑的自动调平。系统成功地把执行机构、锁定机构和速度、位置反馈装置进行了机电一体化设计，具有体积小、重量轻、可靠性高、无级调速、系统可长期锁定,维修简单，环境适应能力强等优点。调平系统运用了滚珠丝杠传动、摆线针轮减速机、伺服电机、高功率晶体管驱动模块、双轴倾角传感器及全自动锁定解锁逻辑传动等。

[关键词]：自动调平

中图分类号：tq330.4+93 文献标识码：tq 文章编号：1009-914x(2012)26-0289-01

1.产品组成与工作原理

1.1.组成

自动调平系统组成。系统由4套撑腿、1套水平传感器和1套控制箱组成。撑腿由滚珠丝杠副、减速机、编码器、伺服电机驱动器组成，控制箱由4套撑腿电机驱动器、低压电源、plc控制器、文本显示器等组成。

1.2.工作原理

a)撑腿：自动调平的执行机构。plc控制器的工作原理，通过水平传感器判断到工作平台不平时，分别给撑腿驱动器发指令，驱动撑腿完成工作平台的调平；

b)plc控制器：自动调平的核心控制单元。所有控制指令都是从

这里发出去的；各种反馈信号也都回到这里，使各个物理量的控制构成一个个相对独立的闭环系统，配备相应的ad/da转换模块；

c)水平传感器：用于测量工作平台与水平面的夹角；

d)文本显示器：用来输入各种人工控制命令，并显示机构执行的状态；

e)直流电源：给plc、撑腿电机上的制动器和传感器供电。

2.主要性能指标

a)调平精度：≤0.50°

b)工作时间：调平时间≤2.5分钟（垫200mm垫木）

c)单腿有效行程： 350mm

d)锁定性能：刚性锁定

e)整套额定承载：12吨

f)单腿额定承载：6吨

g)环境温度：工作温度：0°c～＋40°c

存储温度：0°c～＋40°c

（环境温度可根据用户要求进行设计）

3. 工作原理

首先调x轴的水平，当x轴水平后，调节y轴的水平，最后x、y都水平，平台调平结束。该过程是做一个四选一的判断，即判断四个支腿中那个支腿所处的位置是最高的，然后对应最高支腿的位置，然后进入与之对应的plc程序。

abcd 四个支腿中当检测到a支腿位置为最高时（依据水平调节

仪x轴y轴的正负），则a腿始终处于静止，之后调节b腿c腿以相同的速度伸出，至x轴水平，则b停止，c腿d腿继续以相同的速度伸出至y轴水平。实时检测水平仪反馈信号，一旦检测到x轴y轴都水平时，系统停止。

4 系统安装

4.1系统布局

系统为四点及八点支撑式自动调平系统，各功能模块在满足下列条件的情况下允许按用户的实际要求进行安装。

水平传感器的坐标刻线方向与四条撑腿的坐标关系及位置定义必须严格按图执行。四条撑腿允许互换，但其电缆连接到控制箱的接口必须严格按照电缆的编号连接。

4.2撑腿

撑腿外形见图2，撑腿应按竖直状态安装，工作时不应使撑腿承受横向力。撑腿安装时，应使安装凸台承受主要载荷，螺栓作为辅助紧固件使用。

4.3水平传感器安装

水平传感器应安装在平台中心或转台附近并与平台刚性连接的基准面上。安装传感器轴线与车前进方向夹角小于3°，水平传感器应避免被雨水直接淋湿。

4.4控制箱

根据用户需求控制箱为室外箱、室内箱二种，其安装形式及尺寸规格可以根据用户的要求设计。

4.5电源

用户只需向控制分机提供单相220v、50hz、消耗功率5kva的动力电源,并有良好的接地。

4.6转接板

转接板的外形图及其上面安装的插座编号和印字名称见图4：连接电缆时请确认电缆的编号与转接板上的编号一致。

5.主要功能

a)自动调平

当设备车到达指定场地后，可实现全部支腿自动落地，并自动调平的全过程（一键调平）。

b)撑腿伸出

执行此动作，可实现所有支腿同时伸出，并使支腿承重。

c)撑腿收回

执行此动作，可实现所有支腿同时收回到限位（运输状态）。

d)停止动作

所有动作均可由停止键终止。

e)报警及指示

接通电源,文本显示器的供电指示（红灯）亮起。若支腿发生故障，文本显示器的故障报警。当撑腿伸出至下限位时，文本显示器的蜂鸣器发出“嘟嘟”的声音。

6.操作控制

a)按调平键（2键）：系统自动调平，调平完成后自动指示调平

精度，显示单位为度，左边为横向角，右边为纵向角；

b)按停止键（3键）：当前正在执行的所有机械动作停止；

c)按伸出键（0键）：系统的4条支腿同时伸出；

d)按收回键（1键）：4条撑腿同时执行收回动作；收到撑腿上限该功能停止；

打开箱内调节驱动器上操作面板可实现单腿伸出和收回动作。

7.水平显示仪

左面数字显示的是横向角，右面纵向角,单位为度，显示精度为：0.002°。

8.总结

目前，我军各类部队在部队训练和演习等大量车辆装备野外使用时，受地形限制，车辆将不可避免地出现若干倾斜问题，部队急需能够快速自动调平的车载装备，以保证军事任务的顺利完成。我军重点建设的海军、空军、二炮以及陆军应急作战部队、战略预备队武器装备精密程度高，车辆装备数量多，野外地形复杂，对车辆的自动调平能力需求尤为迫切。西藏、新疆和沿海等边海防部队，由于道路条件差、环境恶劣，车辆精密设备的使用基础条件要求不断增高，急需车辆自动调平装备，以提高各种战场作战的时效性。

自动调平系统研制成功并装备部队后，可以满足部队对车载精密装备野外作战条件迫切需求，满足我军军事斗争准备的需要。