CN102673640B - 一种液压转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆转向控制技术领域，涉及一种液压转向系统，前左转向油缸、前右转向油缸与前转向节臂连接，后左转向油缸和后右转向油缸与后转向节臂连接，流量放大器的P口、T口、Ls口、R口、L口分别与液压转向器的P口、T口、Ls口、R口、L口连接，流量放大器的PP口与P口连接，流量放大器的CR口连接到电液换向阀的T口，CL口与前左转向油缸的大腔和前右转向油缸的小腔连接，电液换向阀的P口连接前左转向油缸的小腔和前右转向油缸的大腔,电液换向阀的Ａ口与后左转向油缸的大腔和后右转向油缸的小腔连接，电液换向阀的Ｂ口与后左转向油缸的小腔和后右转向油缸的大腔连接。本发明的有益效果是具有两种转向模式并可互换，操作简单。

Description

一种液压转向系统

技术领域

本发明属于车辆转向控制技术领域，具体涉及一种液压转向系统，适用于多轴工程车辆的液压转向控制。

背景技术

传统的多轴车辆（二轴、三轴及以上），采用的转向方式主要有液压独立转向系统、液压机械拉杆转向系统，通过方向盘操纵转向器带动转向油缸来实现车辆的转向。液压独立转向方式转向模式多，可实现原地转圈，转弯半径小，但是每个车轮都需要独立的油缸驱动，控制方式复杂，故障点多，在车辆高速行驶时容易发生危险；采用液压机械拉杆转向的车辆是采用前后两组转向油缸分别驱动车辆的前后轴转向，行驶时采用八字转向模式，转弯半径小，控制系统简单，但是存在转向模式单一的缺点，高速行驶时采用八字转向模式，不容易走直线，车辆的驾驶操纵性能不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种八字转向和前轮转向两种转向模式并可以实现两种转向模式转换的液压转向系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种液压转向系统，包括液压转向器、前左转向油缸、前右转向油缸、后左转向油缸和后右转向油缸，前左转向油缸、前右转向油缸与前转向节臂连接，后左转向油缸和后右转向油缸与后转向节臂连接，还包括流量放大器、电液换向阀，流量放大器的P口、T口、Ls口、R口、L口分别与液压转向器的P口、T口、Ls口、R口、L口连接，流量放大器的PP口与P口连接，将转向器的负载反馈到流量放大器上，控制流量放大器的流量，流量放大器的CR口连接到电液换向阀的T口，CL口与前左转向油缸的大腔和前右转向油缸的小腔连接，电液换向阀的P口连接前左转向油缸的小腔和前右转向油缸的大腔,电液换向阀的Ａ口与后左转向油缸的大腔和后右转向油缸的小腔连接，电液换向阀的Ｂ口与后左转向油缸的小腔和后右转向油缸的大腔连接。

所述的液压转向系统，还包括前角度传感器和后角度传感器，所述前角度传感器安装在所述前转向节臂上，所述后角度传感器安装在所述后转向节臂上。

所述的液压转向系统，还包括电磁换向阀和双向液压锁，所述电磁换向阀的A口所述双向液压锁的一个进口连接,B口分别与所述双向液压锁的另一个进口连接,双向液压锁的一个出油口连接到前左转向油缸和后右转向油缸的小腔，另一出油口连接到前右转向油缸和后左转向油缸的小腔。

所述的液压转向系统，还包括互通溢流阀，互通溢流阀的进口与双向液压锁的出口连接，所述互通溢流阀的一个出口与所述后左转向油缸的大腔连接，另一个出口与所述后右转向油缸的大腔连接。

所述液压转向系统，还包括背压阀，背压阀的进口与双向液压锁的出口连接，背压阀的出口与互通溢流阀的进口连接。

本发明的有益效果是具有两种转向模式，可通过八字转向模式适应转弯半径小的路面，也可前轮转向满足高速行驶对车辆驾驶操纵性能的要求，两种转向模式通过两位四通电液换向阀实现快速切换，工作效率高；还可以实现自动对中。用于控制的液压元件数量少，控制系统简单可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明实施例液压转向系统的系统原理图。

具体实施方式

如图1所示的一种液压转向系统，其转向油缸包括前左转向油缸21、前右转向油缸22、后左转向油缸23和后右转向油缸24，对称的安装在车辆的前左、前右、后左、后右方位；前左转向油缸21、前右转向油缸22与前转向节臂11连接，后左转向油缸23和后右转向油缸24与后转向节臂12连接；液压源14分别与流量放大器7的HP口和电磁换向阀11的Ｐ口连接，流量放大器7的P口与液压转向器6的P口连接，流量放大器7的T口与液压转向器6的T口连接，流量放大器7的Ls口与液压转向器6的Ls口连接，流量放大器7的L口与液压转向器6的L口连接,流量放大器7的PP口与流量放大器7的P口连接，液压转向器6与方向盘5通过机械方式连接；流量放大器7的CL口与前左转向油缸21的大腔和前右转向油缸22的小腔连接，流量放大器7的CR口与电液换向阀3的T口连接，前左转向油缸21的小腔和前右转向油缸22的大腔与电液换向阀3的Ｐ口连接；电液换向阀3的Ａ口与后左转向油缸23的大腔和后右转向油缸24的小腔连接，电液换向阀3的Ｂ口与后左转向油缸23的小腔和后右转向油缸24的大腔连接；电磁换向阀11的T口、流量放大器7的HT口以及电液换向阀3的L口汇在一起，与液压油箱13的回油口连接；电磁换向阀11的A口与双向液压锁10的一个进口连接，电磁换向阀11的B口与双向液压锁10的另一个进口连接；双向液压锁10的两个出口分别与两个背压阀9的进口连接，两个背压阀9的出口与互通溢流阀8的进口连接，互通溢流阀8的一个出口与后左转向油缸23的大腔连接，互通溢流阀8的另一个出口与后右转向油缸24的大腔连接。前角度传感器41安装在前转向节臂11上，后角度传感器42安装在后转向节臂12上。

本液压转向系统的工作原理为：

当车辆的行驶路面转弯空间较小时，车辆需要在八字转向模式行驶，液压源14的压力油分别进入流量放大器7的HP口，并通过流量放大器7的P口进入液压转向器6的P口，当操作方向盘5向左转向时时，与方向盘5连接的液压转向器6的阀芯被转动相应的角度，液压转向器6的油口输出相应的流量进入流量放大器7的L口，控制流量放大器7的阀芯移动，流量放大器7的CL输出的流量等于液压转向器6的流量乘以流量放大器7的放大倍数；经过放大流量从流量放大器7的CL口进入前左转向油缸21的大腔和前右转向油缸22的小腔，推动转向节臂1转动，从前左转向油缸21的小腔和前右转向油缸22的大腔出来的液压油汇在一起，经过电液换向阀3后进入后左转向油缸23的小腔和后右转向油缸24的大腔，推动后转向轴的转向节臂12与前转向轴转向节臂11相反的方向转动，转向速度相同，实现前后转向轴同步八字转向，从后左转向油缸23的大腔和后右转向油缸24的小腔出来的液压油经过电液换向阀3后进入流量放大器7的CR口，从流量放大器7的HT口出来后进入液压邮箱13的回油口，完成了八字转向过程；当方向盘5向右转动时，工作过程与向左转动方向相反。

当车辆行驶路面转弯空间较大时，车辆需要从八字转向模式转换的前轮转向模式，电液换向阀3得电，电液换向阀3的P口和T口连通，A口和B口封闭，后左转向油缸23和后右转向油缸24的大小腔都封闭，后轴的后左转向油缸23和后右转向油缸24被液压锁定；后转向轴的角度传感器42检测后转向轴转向节臂12的角度车辆前进方向是否垂直，如果转向节臂12需要向左侧转动，则电磁换向阀11的右侧电磁铁得电，从液压源14来的压力油进入电磁换向阀11的P口，从电磁换向阀11的A口出来，经过双向液压锁10、背压阀9、互通溢流阀8进入后左转向油缸23的大腔和后右转向油缸24的小腔，使转向节臂12向左转动，当角度传感器42检测到转向节臂12的角度与车辆前进方向垂直时，电磁换向阀11失电，车辆后转向轴摆正；如果转向节臂12需要向右侧转动，则电磁换向阀11的左侧电磁铁得电，动作顺序和上面相反，实现后轴转向节臂12的摆正。当车辆后转向轴摆正后，方向盘5向左转动时，液压转向器6的L口输出压力油到流量放大器7的L口，推动流量放大器7的阀芯换向，从液压源14来的压力油进入流量放大器7的HP口，经流量放大器7放大后从CL口输出，进入前左转向油缸21的大腔和前右转向油缸22的小腔，推动转向节臂11转动，前左转向油缸21的小腔和前右转向油缸22的大腔出来的压力油通过电液换向阀3的P口和T口进入流量放大器7的CR口，从HT口出来进入液压油箱13的回油口；当方向盘向右转动时，液压转向器6的R口输出压力油到流量放大器7的R口，过程与向左转动相同，方向相反。

当车辆需要从前轮转向模式转换到八字转向模式时，电液换向阀3得电，电液换向阀3的P口和T口连通，A口和B口封闭，后轴的后左转向油缸23和后右转向油缸24被液压锁定；车辆前后转向轴的角度传感器41、42分别检测前、后转向节臂11、12与车辆前进方向的角度，然后将前后角度进行对比，如果前后角度不是大小相等、方向相反的八字角度，则电磁换向阀11得电，从液压源12来的压力油经过电磁换向阀13、双向液压锁10、背压阀9、互通溢流阀8进入后左转向油缸23，缓慢调整后转向节臂12的角度，直到前后转向节臂11、12与车辆前进方向的角度为大小相等、方向相反的八字角度时，电液换向阀3和电磁换向阀11失电，转动方向盘，车辆将以八字转向模式工作。在车辆以八字转向模式行驶过程中，因为连接管路渗漏等原因，会使前后转向油缸的八字角度出现偏差，此时需要对转向回路进行对中，车辆前后转向轴的角度传感器41、42分别检测前后转向节臂11、12与车辆前进方向的角度，然后将前后角度进行对比，如果前后转向节臂11、12的八字角度出现偏差，则电磁换向阀11得电，从液压源14来的压力油经过电磁换向阀13、双向液压锁10、背压阀9、互通溢流阀8进入后左转向油缸23，缓慢调整后转向节臂12的角度，直到前后转向节臂与车辆前进方向的角度为大小相等、方向相反的八字角度时，电液换向阀3和电磁换向阀11失电，完成转向对中过程。

本液压转向系统具有两种转向模式，可通过八字转向模式适应转弯半径小的路面，也可前轮转向满足高速行驶对车辆驾驶操纵性能的要求，两种转向模式通过两位四通电液换向阀实现快速切换，工作效率高；还可以实现自动对中。用于控制的液压元件数量少，控制系统简单可靠

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种液压转向系统，包括液压转向器、前左转向油缸、前右转向油缸、后左转向油缸、后右转向油缸、电磁换向阀、双向液压锁、互通溢流阀及背压阀；前左转向油缸、前右转向油缸与前转向节臂连接，后左转向油缸和后右转向油缸与后转向节臂连接，其特征是，还包括流量放大器、电液换向阀，所述流量放大器的P口、T口、Ls口、R口、L口分别与所述液压转向器的P口、T口、Ls口、R口、L口连接，流量放大器的PP口与流量放大器的P口连接，所述流量放大器的CR口连接到所述电液换向阀的T口，CL口与所述前左转向油缸的大腔和前右转向油缸的小腔连接，所述电液换向阀的P口连接所述前左转向油缸的小腔和前右转向油缸的大腔,所述电液换向阀的Ａ口与所述后左转向油缸的大腔和后右转向油缸的小腔连接，所述电液换向阀的Ｂ口与所述后左转向油缸的小腔和后右转向油缸的大腔连接；所述电磁换向阀的A口与所述双向液压锁的一个进口连接,B口与所述双向液压锁的另一个进口连接，所述双向液压锁的两个出口分别与两个所述背压阀的进口连接，两个所述背压阀的出口与所述互通溢流阀的进口连接，所述互通溢流阀的一个出口与所述后左转向油缸的大腔连接，所述互通溢流阀的另一个出口与所述后右转向油缸的大腔连接。

2.根据权利要求1所述的液压转向系统，其特征在于，还包括前角度传感器和后角度传感器，所述前角度传感器安装在所述前转向节臂上，所述后角度传感器安装在所述后转向节臂上。