车辆平台液压自动调平装置方案
车载机械自动调平机械系统设计
车载机械自动调平机械系统设计作者：李浩东来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：车载自动调平系统是高精度车载工作平台的重要组成部分，它既实现了高精度工作平台的水平精度，又缩短了系统的调平时间。
本文介绍了车载自动调平系统的组成及功能、工作原理、优势及技术特点、现实意义及市场前景。
文中研制了可使战车高炮系统到达各种凹凸路面地点后底盘快速精确达到水平的调平系统，使战车高炮系统迅速转换为作战状态或者常规状态，确保发出精确的炮弹角度，提高系统的机动性。
关键词：自动调平；控制系统；PLC；调平系统0 引言随着国内外军事形势和国防技术的发展，越来越多的军用设备需要根据任务需求随时变更工作地点。
对于装备各种重型武器的战车，必须保证在各种恶劣的地理环境下完成精确打击，并且保证这些军用设备的机动性能。
为了确保坦克火炮的连续射击精度，采用军用卡车底盘高射炮系统。
战场地形不均匀，如果仅仅使用轮胎支撑，水平误差将直接影响射击精度，弹性效果也会影响连续射击的稳定性。
因而火炮射击时，其底盘必须处于水平状态。
当卡车到达指定地点后，利用调平系统迅速将底盘调至水平状态，这样设备才能快速进入工作，工作完成后也能迅速转移。
此举既保证了设备的正常工作，又大大提高了设备的机动性。
1.调平系统组成及功能调平系统具备以下功能：平台全升、全降，撑腿落地自动检测，撑腿行程自动反馈，撑腿过行程和过载保护，水平监测，自动调平，撑腿自动锁定、解锁，本控、遥控等。
调平系统由4套水平展开机构、4套撑腿、1套双轴水平检测器、1套温控装置、1套控制箱、1套车外操作盒、电缆组等组成。
撑腿有电液式和机电式；控制箱由PLC控制器、低压电源、操作员面板、中间继电器和保护设备等组成。
各部分作用如下1）水平展开机构：实现撑腿水平展开和收回。
2）撑腿：车载自动调平系统的执行机构。
3）可编程控制器PLC：车载自动调平系统的控制核心。
控制命令通过PLC发出，同时采集反馈信号，使各个物理量构成一个个相对独立的闭环控制系统。
基于PLC的车载平台液压自动调平系统设计
基于PLC的车载平台液压自动调平系统设计
甘志梅;寇桂岳
【期刊名称】《南昌工程学院学报》
【年(卷),期】2012(031)004
【摘要】很多车载设备需要调平后才能正常工作.以PLC为控制器、液压油缸为执行元件、双轴角度传感器作为反馈元件,采用最低腿调高法的调平策略,设计了一种车载平台的液压自动调平系统.并介绍了系统的液压系统组成及原理,控制系统硬件组成及软件实现方法.该系统调平速度快,调平精度高,能实现手动/自动调平切换且操作简单,有效提高车载平台的机动性.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】甘志梅;寇桂岳
【作者单位】南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099;南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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5.基于STC89C51的液压自动调平系统设计 [J], 肖克;徐世许;刘镔震;王京擘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种智能调平控制方式在汽车液压支腿系统上的应用概要
一种智能调平控制方式在汽车液压支腿系统上的应用（深圳市凯卓立液压设备有限公司李国雄）关键词：液压支腿智能调平单片机1．概述随着我国经济和社会的不断发展，各种不同功能的专用汽车也越来越多地走入我们的生产和生活之中。
很多专用汽车由于功能要求，往往都配备了液压支腿。
传统的液压支腿结构相对比较简单，一般都是由支腿油缸、液压系统、操作开关几部分构成。
功能也很单一，仅仅起到支撑和稳定作用。
当车辆或车载设备有更高的支撑要求时，传统的支腿就无法满足了。
比如：传统支腿就无法保证车辆的快速、准确的水平调整要求。
在这种情况下，用户往往会降低水平调整要求，采用目测和手动方式进行大致的调整；或者采取其他的辅助手段进行二次调整。
无论采用哪种方式，都无法克服调整周期长、精度低、变形大、重复性差、稳定性不高等缺点。
为从根本上解决传统的液压支腿在功能和应用方面的局限，深圳市凯卓立液压设备有限公司开发出一种全自动的智能调平控制方式，并成功地在液压支腿系统得到应用。
该控制系统内嵌微电脑，配合高精度双轴倾角传感器，采用独创的双轴联动控制方式，可自动检测车辆的水平状态，自动选择最快速和有效的控制方式，使车辆达到并保持水平状态。
该系统具有完整的压力检测和分配功能，并且改变了传统的“点”调整方式，独创性地采用“线”调整方式，从根本上避免了车辆的结构的扭曲、变形和支腿的“虚支撑”现象。
该系统具备了操作简单、环保、低能耗、高集成度等特点；形象化的操作指示和提示功能、完整的安全警示都为该系统的安装、使用和维护提供了极大的方便。
目前，已逐步替代传统的不具备自动调平功能的支腿控制系统，在相关应用领域得到推广应用。
2.系统构成：液压支腿安装在汽车上的位置如图1所示。
全自动智能调平控制系统主要包含:水平传感器、单片机、控制电路、键盘显示板与控制支腿行程的液压系统及液压缸等组成。
硬件框图如图2所示。
系统启动后，单片机首先读取传感器方向设置开关，随后会监控键盘显示板的用户操作选择。
液压泵站调平装置
综采工作面液压泵站调平装置综采工作面设备列车布置在轨道顺槽内，由于巷道是高地起伏的，所以布置在设备列车上的液压泵站也是高地起伏的，但是液压泵站中泵箱、曲轴箱以及柱塞的油池均需要水平或≤±３°应用才能保证正常的吸液及润滑功能，因此在坡度大于±３°时采取人工手拉葫芦起吊垫木板的调平方式，在长期的操作过程中存在着及浪费人工又不安全的诸多不利因素，我队根据液泵站的特点在地面组装4306外工作面设备列车时对液压泵站进行了改造，具体改造方按如下：
1、在泵箱及泵的横向中心线的两侧上建立支点，并通过销轴进行铰接，其铰接中心线据车盘300mm。
2、在车盘的一侧安装调平油缸，其伸出量为600mm。
3、整个液压泵站敷设两路φ10的液压管路，并分别同乳化泵的主进回液管路相连，构成液压泵站的主进回液管路。
4、分别在一台清水泵箱、两台乳化泵箱以及两台清水泵、三台乳化泵的设备列车处敷设液压管路，用来控制调平油缸。
具体设计见附图。
某四点支撑液压自动调平系统设计
三 、硬 件 设 计
在硬件 设计上 ，选用 ＰＬＣ作为核 心控制 单元 、人 机接 口 单元 ，通过 外部 液压 马达 驱动单 元 、液位传 感器 单元 和 车载
四 、软 件 设 计
系统 软件 设计 采 用 ＳＴＥＰ７一Ｍｉｃｒｏ／ＷＩＮ３２编 程语 言 ，程 序 主要 由程序初始化 、数据采 集传感器 、手 动调 平 、自动调平 、 自动退 Ｌ叶｜，操 作 面板 通讯 等组 成 。当通上 电后 ，系统 会 自动 进 行 自检初 始 化程序 运行 ，当 自检无 故 障 时 ，系统 就会 读 取 操 作面板 中通讯 子程序 的操 作指令 ，此时机械撑 腿如果需 要 手动 调平 ，系统 会调 用手 动调 平子 程 序 ，手 动进 行每 个腿 的 升降 指令 执行 。如果 系统 需要 自动 调平 的 指令 ，通过 调整 程 序 的 自动调整 完成 整个 过程 ，当 凋平过 程 完成后 ，按 下关 闭 按钮 自动 退 出操作 面板 ，将 自动退 ｍ调 用 子程序 ，系 统 自动 收 回所 有 的机 械 腿 。
Байду номын сангаас
二 、液压 系统设计
雷达 车使用 的液 压系统 采用 通常 车载液 压站进 行 ，车 载 液压 站 主要为 动力 源 、控 制 阀站 、调 平腿 和液压 管路 组成 。 该 系统 由交 流伺服 电机 和液压 泵供 电 。通 过对相 关液 压 阀的 控制进行 Ｔ作调整 ” ，液压 油通过液压管路将油 传给液压马达 ， 液 压马达 带动 调平 腿实 现车辆 的调 平功 能。雷达 车使 用 的液 压泵 采用 派克 高压齿 轮泵 ，利用 ＰＬＣ系统控 制伺服 电机 的转 速 进而 可 以控制泵 中液 体输 出流 量 ，最终 完成 机械 腿调平 的 调 整 。雷达车 中液 压 系统的最 大压 力 由溢流 阀控制 ，以防止 系统 失效 。
平台机械调平系统的结构与设计_田魁岳
工程机械
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ ａ ｎｄ Ｃａ ｌｃｕｌａ ｔｉｏｎ
项目
表 ３ 试验结果 技术要求
设 计
测量结果
顺时针和逆时针各运转 １ ｈ， 运转应平稳、无冲击和异常响声， 各螺栓不得松动， 结 无 冲 击 和 异 常 响 声 ， 结 合
计
空载性能 合面不得漏油。
面未漏油
算
噪声
≤８５ ｄＢ（ Ａ）
８３．２ ｄＢ（ Ａ）
ｄ０ ＝０．１６ ｍ， 螺 旋 升 角 !＝３．６４°， 当 量 摩 擦 角 "′＝
计
· !
（ １） 支撑系统工作时， 控制信号驱动伺服电机， ０．１４°）
计
控制信号的大小决定电机的转速， 负载的大小决定
Ｔ１＝Ｆ（ ｄ０／２） ｔａｎ（ λ＋ρ′） ＝７９２．８３ Ｎ·ｍ
算
电机的转矩。伺服电机在不高于额定转矩的工况下，
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
关键词： 平台 支腿 精密调平 结构 设计
在工程车辆、起重运输机械和建筑机械等设备 工作过程中， 广泛用到液压支腿进行支撑和调平， 对 于调平要求较高的车辆或平台， 往往采用液压伺服 系统进行控制， 它的缺点是液压系统要一直处于工 作状态， 即使采用液压锁也不能保证平台较长时间 处于高精度位置参数要求的稳定状态。本文介绍了 一种车载平台机械调平系统， 利用其对车辆或平台 进行精确调平， 比常用的液压调平系统具有更明显
正交锥齿轮传动效率
η３＝８８％
圆柱蜗杆驱动转矩
片或埋入） ， 在调平过程中随时把负荷信号传递给控 制系统。
Ｔ０＝Ｔ／ｉη１η２η３＝１９．０８ Ｎ·ｍ ４．３ 支撑系统（滚珠螺旋丝杠）强度与刚度计算（ 设
车载液压升降平台系统设计
于车厢内部，升降平台处于低位 ；雷达装置工作时，军
车由液 压 支 腿 撑起， 升降 平台将雷达 装 置 举升到需要
的高度。雷达重 1.5T，工作过程中做变速旋转，重心
会发生偏移。
升降平台主要技术要求如下 ：
1）承载 2T，举升行程 400m m，举升平稳，不允
许出现颤动现象，多根油缸举升不同步量≤ 3%。 2）全行程时间要求 ：上升≤ 50s，下降≤ 35s。
产品 ● 技术 Product & Technology
车载液压升降平台系统设计
Design of the Vehicle Mounted the Hydraulic Elevating work Platform
长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室 陈 光/CHEN Guang 王宝刚/WANG Baogang 线 晨/XIAN Chen 赵鹏华/ZHAO Penghua
要求，对其液压系统进行了设计，推导出执行元件的负 障碍物。
载和速度，拟定出该液压系统的系统原理图 [5]，计算
各元 器 件的 额 定参 数并 确定其型号， 对 液 压 系统 进行
检验，确定其满足设计要求。
1 液压平台系统设计要求
本课题讨论的车载液压升降平台是某军车配备的，
用于举升某雷达装置。通常在行车过程中，雷达装置位
图1 设计尺寸
3）控制方式 ：手持式按钮盒，要求上下能够自动 2 液压缸工作速度负载计算
停止。
2.1 运动分析
4）低位是可靠限 L = 400m m， 上 升 时 间
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产品 ● 技术 Product & Technology
车辆调平系统方案
车辆调平系统方案引言随着人们对行车安全和舒适性的要求日益提高，车辆调平系统成为了越来越多汽车厂商投入研发并加装的一款智能系统。
本文将介绍车辆调平系统的原理和应用方案。
车辆调平系统原理车辆调平系统是通过掌握车辆运动状态进行动态调整，使车辆在各个路况下保持稳定，降低驾驶员的疲劳程度和提高乘坐舒适性的一种智能控制系统。
其主要原理有以下两个方面：1.通过汽车的传感器收集车辆的运动状态信息，如重心位置、车速、加速度、车辆倾斜角度等参数。
2.通过车辆调平系统的控制器对车辆情况进行分析，并通过电磁阀、液压装置等部件进行动态调整，使车辆保持稳定。
车辆调平系统的核心部件是控制器，其在车辆行驶的过程中不断对车辆状态进行监测，如果发现车辆不平稳，就会进行调整，保证车辆的平稳行驶和乘坐的舒适性。
车辆调平系统应用方案车辆调平系统是一项非常先进的技术，具有非常广泛的应用范围。
以下是车辆调平系统的应用方案：1. 高端车型在很多高端车型中，车辆调平系统已经成为了标配。
由于高端车型在车身结构和悬挂系统的设计上具有较高的优越性，车辆调平系统可以进一步提高车辆的驾乘舒适性。
2. 越野车越野车在环境复杂的情况下行驶，有着较高的要求，同时在通过崎岖不平的路面时，车辆容易抖动，乘坐舒适性差。
因此，越野车的调平系统应该更具有适应性和强大性能。
3. 公共交通工具公共交通工具的舒适性对于乘客的体验和对公共交通的使用意愿都有非常重要的影响。
因此，很多公交车、高铁等工具中引入车辆调平系统，以提供更加舒适的乘坐体验，更好的保护乘客的安全。
结语车辆调平系统，作为一项智能化、安全化、舒适化的技术，其已经在很多领域得到了广泛的应用。
随着科技不断发展，我们相信车辆调平系统也会变得更加智能，更加普及，给人们带来更好的驾驶和乘坐体验。
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车辆平台液压自动调平方案
1 引言
特种车辆在到达预定位置后,要求能快速架设精确的水平基准。
高水平度的稳定平台对于车辆特种仪器操作有重要影响。
以往车辆平台主要采用手动调整螺杆或手动液压千斤顶,通过目测气泡水平仪,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平,这种方法调节时间长、水平精度低,操作难度大,且需要多人配合操作。
近年来,车辆平台的调平采用了自动调平系统,其中主要有机电调平系统和电液调平系统,大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度,只需要启动电源即可完成全部架设与调平。
本方案论述电液调平的关键技术。
2 调平方案
2.1 调平系统
调平系统由检测、执行机构和控制系统3部分组成,具体包括双轴水平传感器、阀控液压缸和基于DSP的数字液压控制系统及相关连接电缆等组成。
(1) 检测装置为角度检测器,用来检测平台左右及前后的不平度。
其检测值的大小是系统判断是否进行调平的依据,其检测精度的高低直接决定了系统的最终调平精度。
(2) 调平执行机构采用4 个带有自锁功能的液压支腿,将其对称布置在车辆底座的两侧,由相应的电液阀控制,通过支腿的上下伸缩,实现车辆的调平。
(3) 控制系统是自动调平系统的核心组成部分,本方案采用基于DSP处理器的数字控制系统完成控制算法，采用智能功率驱动模块替代传统的继电器方式对液压缸电磁阀进行控制；通过数字控制器的软件程序控制
液压机构动作，完成车辆的自动调平。
本方案设计考虑到安装的便利性将角度传感器集中在数字控制器内。
自动调平控制原理图如下：
2.2 水平度误差分析
图2 是4 点式承载平台示意图,采用4 个垂直液压缸来支撑平台。
图2 平台支撑示意图
水平传感器沿X 、Y 方向布置, X 、Y 两个方向的水平倾角为α和β,两传感器间的夹角为γ,则平台的倾斜角度θ可由α和β合成为:
给 定 控 制 精 度
DSP 模块
电平 转换 驱动 模块
电磁阀 1 2 3 4
液压缸1 液压缸2 液压缸3 液压缸4
车 辆 平 台
两自由度角度传感器
数据采集模块 液压泵
电源模块
图 1 液压自动调平系统原理框图
CPLD 逻辑 控制
如果两个方向的控制精度为±δ,则调平后平台的水平误差为:
从上式可以得出,控制精度δ给定,当γ= 90°时,即两传感器垂直布置,平台的水平误差θ有最小值,此时:θ= 2δ。
也就是说,两边的水平控制精度应为整个平台水平控制精度的1/2 。
2.3 调平方法
调节一个平面到水平状态的调节过程可以有单向调节和多点调节
两种方案。
若采用多点调节,即各点都同时运动,调整到一个预定点,其特点是速度快,但会出现相互干涉耦合现象且算法复杂。
本方案采用单向调节的方案,即先将X 轴方向调平,再将Y 轴方向调平。
虽然调节时间稍长,但协调性好。
调平过程中调节的实际上是4 点的相对高度,为了避免虚腿的产生,提高系统的调节精度,调节过程采用向最高点看齐的方法(通过水平传
感器的检测信号可以找出平台的最高点),即保持相对最高点不动,把
低点调高,这样平台就只有上升运动。
2.4 调平控制算法流程
在车辆平台的4个支腿全部着地后, 控制系统开始进行调平,调平
过程如图3所示。
图3 调平控制流程图
以上方案为自动调平系统的原理方案论述。