CN109100057B - 一种牵引器载荷传感器及牵引器总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种牵引器载荷传感器及牵引器总成，包括壳体，壳体内设置有第一油槽和第二油槽；第一油槽开口于壳体上表面；耐磨活塞，活动设置于第一油槽内；压电元件，设置于与第二油槽相对的壳体下表面上；上电极和下电极分别设置于压电元件上下表面，且通过导线与线路插接口连接。本技术方案通过牵引器载荷传感器结构，牵引销压在牵引器载荷传感器的耐磨活塞上，随着挂车的载重的变化，牵引器载荷传感器所承受的载荷也相应发生变化，从而作用于压电材料上，并通过牵引器载荷传感器的上下电极间形成对应变化的电压信号，从而可以反应出牵引器所承受的载荷。
Description
技术领域
本发明属于载重汽车技术领域，特别是指一种牵引器载荷传感器及牵引器总成。
背景技术
牵引车通过牵引器和牵引销05相互配合连接，从而实现牵引车01和挂车02的结合。在使用过程中，挂车02会将其载荷分摊到牵引器上，因此，牵引器03的载荷为挂车载重减去压在挂车后轮上的载荷，如图1所示。
现有技术中的牵引器结构如图2所示，设置有和牵引销配合连接的安装孔04。牵引销及牵引销与牵引器配合如图3和图4所示。目前在牵引车研发时，通常根据挂车吨位和牵引车的力学受力结构来计算挂车分摊在牵引器上的载荷G，而无法实时准确的测量牵引器上实际承受的载荷。
发明内容
本发明的目的是提供一种牵引器载荷传感器及牵引器总成，以解决现有技术在牵引车研发时，无法实时准确的测量牵引器上实际承受的载荷的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种牵引器载荷传感器，包括壳体，所述壳体内设置有第一油槽和第二油槽；所述第一油槽与所述第二油槽通过连通槽连通；所述第一油槽开口于所述壳体上表面；
耐磨活塞，活动设置于所述第一油槽内；
压电元件，设置于与所述第二油槽相对的壳体下表面上；
上电极，设置于所述压电元件上表面与所述壳体下表面之间，且通过导线与线路插接口连接；
下电极，设置于所述上电极相对的所述压电元件下表面，且通过导线与所述线路插接口连接。
在所述耐磨活塞的侧壁设置有至少一圈的密封环槽，在每个所述密封环槽内均设置有密封环。
所述线路插接口固定于所述壳体上。
所述壳体呈U型或半圆形，所述第一油槽的形状及所述第二油槽的形状均与所述壳体的形状相同或相似。
在所述壳体上设置有安装螺栓孔。
一种牵引器总成，包括牵引器、牵引销及上述任一项的牵引器载荷传感器；
所述牵引器上设置有牵引销插孔，所述牵引器载荷传感器的开口部与所述牵引销插孔相对固定于所述牵引器上；
所述牵引销通过所述牵引器载荷传感器的开口部插入到所述牵引销插孔处，且牵引销与所述牵引器载荷传感器的耐磨活塞上表面压接。
在所述牵引器的牵引销插孔周边设置有螺纹安装孔，与所述牵引器载荷传感器的壳体上的安装螺栓孔相对应。
所述牵引销自上而下依次包括第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体及第四圆柱体；
所述第一圆柱体的直径大于其余三个圆柱体的直径，且第三圆柱体的直径最小，且所述牵引销插入到所述牵引销插孔后，所述牵引器载荷传感器套于所述第三圆柱体处，且第二圆柱体的下表面与所述耐磨活塞上表面压接。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过牵引器载荷传感器结构，牵引销压在牵引器载荷传感器的耐磨活塞上，随着挂车的载重的变化，牵引器载荷传感器所承受的载荷也相应发生变化，从而作用于压电材料上，并通过牵引器载荷传感器的上下电极间形成对应变化的电压信号，从而可以反应出牵引器所承受的载荷。
附图说明
图1为现有技术牵引车与挂车结构示意图；
图2为现有技术牵引器结构示意图；
图3为牵引销结构示意图；
图4为现有技术牵引器与牵引销配合示意图；
图5为本发明牵引器载荷传感器结构示意图；
图6为移除耐磨活塞后的牵引器载荷传感器结构示意图；
图7为图6的壳体上表面被移除后的剖视图；
图8为图6的俯视图；
图9为图8的A-A剖视图；
图10为耐磨活塞的结构示意图；
图11为密封环结构示意图；
图12为牵引器载荷传感器与牵引器装配示意图；
图13为图5的俯视图；
图14为图13的B-B剖视图；
图15为牵引器载荷传感器与牵引销配合示意图；
图16为图15的局部剖视图；
图17为牵引器载荷传感器工作原理示意图。
附图标记说明
01牵引车，02挂车，03牵引器，04安装孔，05牵引销，101壳体，102耐磨活塞，103线路插接口，104压电元件，105上电极，106下电极，107密封环，111安装螺栓孔，112第一油槽，113第二油槽，114连通槽，121密封环槽，100牵引器载荷传感器，200牵引器，300牵引销，400固定螺栓，500液压油，301第一圆柱体，302第二圆柱体，303第三圆柱体，304第四圆柱体。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种牵引器载荷传感器，如图5至图7所示，包括壳体101，壳体内设置有第一油槽112和第二油槽113；第一油槽112与第二油槽113通过连通槽114连通；第一油槽开口于壳体上表面。本申请中，壳体的外形整体呈U型、半圆形或马蹄形，在本申请的其它实施例中，壳体也可以是其它形状，比如带中心通孔的圆形等，具体壳体的形状并不影响本申请技术方案的实现。本申请附图中，壳体的形状是从装配方便及节省材料等方面考虑。
如图10和图11所示，耐磨活塞102，活动设置于第一油槽内，且耐磨活塞的上表面要高于壳体的上表面，这样在进行使用时，能够实现耐磨活塞被压迫后实现上下移动。耐磨活塞的形状首先与壳体的形状配合，另一方面用于同牵引销进行配合。
在耐磨活塞102的侧壁设置有至少一圈的密封环槽121，在每个密封环槽内均设置有密封环107，用于实现耐磨活塞与第一油槽侧壁的密封。
如图8至图9所示，压电元件104，设置于与第二油槽相对的壳体下表面上；设置于第二油槽内的液压油通过压迫压电元件的下表面实现对压电元件的作用。
上电极105，设置于压电元件上表面与壳体下表面之间，且通过导线与线路插接口103连接。
下电极106，设置于上电极相对的压电元件下表面，且通过导线与线路插接口连接。线路插接口103固定于壳体101上。
在壳体上设置有安装螺栓孔111，用于穿过固定螺栓400与牵引器固定。
本申请还提供一种牵引器总成，如图12至16所示，包括牵引器、牵引销及上述任一项的牵引器载荷传感器。
本申请的牵引器同现有技术的牵引器相比，并没有结构上的变化，采用现有技术的牵引器即可实现申请的技术方案，本申请的牵引器还包括有锁止机构及解锁机构等其它部件，但是因为这些结构与本申请的技术方案无关，在此不对牵引器的具体结构进行介绍和说明。牵引器上设置有牵引销插孔，牵引器载荷传感器的开口部与牵引销插孔相对固定于牵引器上。
如图12所示，牵引销300通过牵引器载荷传感器100的开口部插入到牵引销插孔处，且牵引销与牵引器载荷传感器的耐磨活塞上表面压接。
在牵引器200的牵引销插孔周边设置有螺纹安装孔，与牵引器载荷传感器的壳体上的安装螺栓孔相对应。
如图15所示，牵引销300自上而下依次包括第一圆柱体301、第二圆柱体302、第三圆柱体303及第四圆柱体304。
第一圆柱体的直径大于其余三个圆柱体的直径，且第三圆柱体的直径最小，且牵引销插入到牵引销插孔后，牵引器载荷传感器套于第三圆柱体处，且第二圆柱体的下表面与耐磨活塞上表面压接。
牵引器载荷传感器工作原理如图17所示，牵引销300压在传感器的耐磨活塞102上对其作用力为F1，耐磨活塞在F1载荷的作用下相应对油槽内的液压油500施加压力，液压油的压力相应传导到压电原件表面，对压电元件形成表面压力F2。
根据连通器原理，F1/S1＝F2/S2，若S2>S1，则F2<F1，从而可通过调节耐磨活塞和压电元件的受力表面的面积比来有效降低压电元件表面所承受力的大小，达到降低对压电元件材料的力学承载性能要求的目的。
同时，随着挂车的载重变化，牵引器载荷传感器所承受的载荷也相应发生变化，从而在传感器的上下电极间形成对应变化的电压信号，从而可以反应牵引器所承受的载荷。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (5)
1.一种牵引器总成，其特征在于，包括牵引器、牵引销及牵引器载荷传感器；
所述牵引器上设置有牵引销插孔，所述牵引器载荷传感器的开口部与所述牵引销插孔相对固定于所述牵引器上；
所述牵引销通过所述牵引器载荷传感器的开口部插入到所述牵引销插孔处，且牵引销与所述牵引器载荷传感器的耐磨活塞上表面压接；
所述牵引器载荷传感器包括壳体，所述壳体内设置有第一油槽和第二油槽；所述第一油槽与所述第二油槽通过连通槽连通；所述第一油槽开口于所述壳体上表面；
耐磨活塞，活动设置于所述第一油槽内，且耐磨活塞的上表面高于壳体的上表面，并且沿所述第一油槽上下移动；
压电元件，设置于所述第二油槽的上表面；
上电极，设置于所述压电元件上表面与第二油槽的上表面之间，且通过导线与线路插接口连接；
下电极，设置于所述上电极相对的所述压电元件下表面，且通过导线与所述线路插接口连接；
在所述耐磨活塞的侧壁设置有至少一圈的密封环槽，在每个所述密封环槽内均设置有密封环；
所述牵引销自上而下依次包括第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体及第四圆柱体；
所述第一圆柱体的直径大于其余三个圆柱体的直径，且第三圆柱体的直径最小，且所述牵引销插入到所述牵引销插孔后，所述牵引器载荷传感器套于所述第三圆柱体处，且第二圆柱体的下表面与所述耐磨活塞上表面压接。
2.根据权利要求1所述的牵引器总成，其特征在于，所述线路插接口固定于所述壳体上。
3.根据权利要求1所述的牵引器总成，其特征在于，所述壳体呈U型或半圆形，所述第一油槽的形状及所述第二油槽的形状均与所述壳体的形状相同或相似。
4.根据权利要求1所述的牵引器总成，其特征在于，在所述壳体上设置有安装螺栓孔。
5.根据权利要求1所述的牵引器总成，其特征在于，在所述牵引器的牵引销插孔周边设置有螺纹安装孔，与所述牵引器载荷传感器的壳体上的安装螺栓孔相对应。
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