CN102806941B - 一种高精度的叉车液压转向系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度的叉车液压转向系统，包括方向盘、液压转向器、液压泵、转向油缸和转向轮，方向盘与液压转向器固定连接，转向油缸的活塞杆与转向轮相联接，特点是该液压动力转向系统中设置有转向轮转角反馈补偿控制系统；优点是由于该液压转向系统中设置有转向轮转角反馈补偿控制系统，通过转向补偿控制器处理方向盘转角信息与转向轮转角信息并通过电磁换向阀对转向油缸进行油液补偿，实现转向闭环控制，使方向盘的转角与转向轮的转角精确对应，提高了叉车转向系统的转向精度，也保证了方向盘的转向位置准确性，同时也使得叉车的转向操纵更省力、更灵敏。

Description

一种高精度的叉车液压转向系统及其控制方法

技术领域

 本发明涉及一种叉车，尤其涉及一种高精度的叉车液压转向系统及其控制方法。

背景技术

叉车的液压转向系统是通过液压助力转向器将液压泵提供的液压油输送到转向油缸中，通过转向油缸活塞杆的动作带动叉车后桥的转向轮而进行叉车转向。该系统能够明显减小转向操纵力，从而减轻驾驶员疲劳程度、提高叉车的安全性和稳定性。

而对于叉车液压转向系统来说，最为关键的就是控制方向盘转动的角度与转向轮的实际转向角度相互对应，使方向盘的位置状态与转向轮的姿态对应。目前应用比较广泛的叉车液压转向系统是动态信号负荷传感液压转向系统，此系统虽然能够保持稳定的操纵力不易受外界负载的变化影响，能够短时间内基本实现方向盘转动的角度与转向轮实际转向角度对应，但是，此液压转向系统为开环控制，因此无法真正意义上实现精确的方向盘转向控制。由于液压系统中存在油液泄漏损失的原因，导致方向盘转过的角度值大于转向轮实际转向角度，长时间累积造成方向盘助力球的位置变动。另外，在方向盘若干次“打死”之后也会产生方向盘助力球的位置变动，从而导致方向盘的位置状态和转向轮姿态无法对应，影响了转向系统的转向精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高叉车转向精度的高精度的叉车液压转向系统及其控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高精度的叉车液压转向系统，包括方向盘、液压转向器、液压泵、转向油缸和转向轮，所述的方向盘与所述的液压转向器固定连接，所述的转向油缸的活塞杆与所述的转向轮相联接，该液压转向系统中设置有转向轮转角反馈补偿控制系统。

所述的转向轮转角反馈补偿控制系统包括转向轮转角传感器、方向盘转角传感器、转向补偿控制器和电磁换向阀，所述的转向轮转角传感器安装在叉车的转向桥上，所述的方向盘转角传感器安装在所述的液压转向器上，所述的电磁换向阀分别与所述的液压泵和所述的液压转向器连接，所述的电磁换向阀与所述的液压转向器之间连接有单向阀，所述的转向轮转角传感器、方向盘转角传感器和电磁换向阀分别与所述的转向补偿控制器电连接。

所述的电磁换向阀为二位二通电磁换向阀。

一种应用所述的叉车液压转向系统进行转向控制的方法，包括以下具体步骤：

（1）、叉车液压转向系统在出厂后首次运行时，转向补偿控制器记录转向轮回正时方向盘上助力球的位置为初始位置；

（2）、转动方向盘一周期即向左打死到向右打死，转向补偿控制器记录方向盘转动过程中助力球每次经过初始位置时转向轮的转角值，并将上述记录下的转向轮转角值作为转向控制的初始基准转角值；

（3）、叉车正常工作，转动方向盘控制叉车转向，当方向盘上的助力球经过初始位置时，转向轮转角传感器采集转向轮的转角值，并将该转向轮转角值传送给转向补偿控制器；

（4）、转向补偿控制器将转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值进行转向补偿判断，若转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值等同，则转向补偿控制器不进行转向补偿；若转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值不等同，则转向补偿控制器发出控制信号，驱动电磁换向阀连通液压泵到转向油缸相应腔的油路，转向油缸继续动作带动转向轮继续转动，使转向轮的转角值逐渐靠近相应圈数时的初始基准转角值，最后实现方向盘的转角与转向轮的转角精确对应；

（5）、当方向盘上的助力球离开初始位置，转向补偿控制器发出控制信号断开电磁换向阀的电源，等待下一次的转向补偿。 

与现有技术相比，本发明的优点是由于该液压转向系统中设置有转向轮转角反馈补偿控制系统，通过转向补偿控制器处理方向盘转角信息与转向轮转角信息并通过电磁换向阀对转向油缸进行油液补偿，实现转向闭环控制，使方向盘的转角与转向轮的转角精确对应，提高了叉车转向系统的转向精度，也保证了方向盘的转向位置准确性，同时也使得叉车的转向操纵更省力、更灵敏。

附图说明

图1为本发明的连接结构示意图；

图2为本发明的系统连接原理框图；

图3为本发明的控制过程流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示，一种高精度的叉车液压转向系统，包括方向盘1、液压转向器2、液压泵3、转向油缸4、转向轮5、转向轮转角传感器6、方向盘转角传感器7、转向补偿控制器8和二位二通电磁换向阀9，方向盘1与液压转向器2通过花键连接，转向油缸4的活塞杆与转向轮5相联接，转向轮转角传感器6安装在叉车的转向桥（图中未显示）上，方向盘转角传感器7安装在液压转向器2上，二位二通电磁换向阀9分别与液压泵3和液压转向器2连接，二位二通电磁换向阀9与液压转向器2之间连接有单向阀10，转向轮转角传感器6、方向盘转角传感器7和二位二通电磁换向阀9分别与转向补偿控制器8电连接。

应用上述液压转向系统进行转向控制的方法，包括以下具体步骤：

（1）、叉车液压转向系统在出厂后首次运行时，转向补偿控制器8记录转向轮5回正时方向盘1上助力球的位置为初始位置；

（2）、转动方向盘1一周期即向左打死到向右打死，转向补偿控制器8记录方向盘1转动过程中助力球每次经过初始位置时转向轮5的转角值，并将上述记录下的转向轮转角值作为转向控制的初始基准转角值；

（3）、叉车正常工作，转动方向盘1控制叉车转向，当方向盘1上的助力球经过初始位置时，转向轮转角传感器6采集转向轮5的转角值，并将该转向轮转角值传送给转向补偿控制器8；

（4）、转向补偿控制器8将转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值进行转向补偿判断，若转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值等同，则转向补偿控制器8不进行转向补偿；若转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值不等同，则转向补偿控制器8发出控制信号，驱动二位二通电磁换向阀9连通液压泵3到转向油缸4相应腔的油路，转向油缸4继续动作带动转向轮5继续转动，使转向轮5的转角值逐渐靠近相应圈数时的初始基准转角值，最后实现方向盘1的转角与转向轮5的转角精确对应；

（5）、当方向盘1上的助力球离开初始位置，转向补偿控制器8发出控制信号断开二位二通电磁换向阀9的电源，等待下一次的转向补偿。

该控制方法中，由于方向盘1每转过一圈到达初始位置，转向补偿控制器8便会校正一次转向轮5的转角，从而提高了叉车转向系统的转向精度，也保证了方向盘的转向位置准确性。

Claims (1)

1.一种应用叉车液压转向系统进行转向控制的方法，其中所应用的叉车液压转向系统包括方向盘、液压转向器、液压泵、转向油缸和转向轮，所述的方向盘与所述的液压转向器固定连接，所述的转向油缸的活塞杆与所述的转向轮相联接，该液压转向系统中设置有转向轮转角反馈补偿控制系统，所述的转向轮转角反馈补偿控制系统包括转向轮转角传感器、方向盘转角传感器、转向补偿控制器和电磁换向阀，所述的转向轮转角传感器安装在叉车的转向桥上，所述的方向盘转角传感器安装在所述的液压转向器上，所述的电磁换向阀分别与所述的液压泵和所述的液压转向器连接，所述的电磁换向阀与所述的液压转向器之间连接有单向阀，所述的转向轮转角传感器、方向盘转角传感器和电磁换向阀分别与所述的转向补偿控制器电连接，其特征在于包括以下具体步骤：

(1)、叉车液压转向系统在出厂后首次运行时，转向补偿控制器记录转向轮回正时方向盘上助力球的位置为初始位置；

(2)、转动方向盘一周期即向左打死到向右打死，转向补偿控制器记录方向盘转动过程中助力球每次经过初始位置时转向轮的转角值，并将上述记录下的转向轮转角值作为转向控制的初始基准转角值；

(3)、叉车正常工作，转动方向盘控制叉车转向，当方向盘上的助力球经过初始位置时，转向轮转角传感器采集转向轮的转角值，并将该转向轮转角值传送给转向补偿控制器；

(4)、转向补偿控制器将转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值进行转向补偿判断，若转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值等同，则转向补偿控制器不进行转向补偿；若转向轮转角值与相应圈数时的初始基准转角值不等同，则转向补偿控制器发出控制信号，驱动电磁换向阀连通液压泵到转向油缸相应腔的油路，转向油缸继续动作带动转向轮继续转动，使转向轮的转角值逐渐靠近相应圈数时的初始基准转角值，最后实现方向盘的转角与转向轮的转角精确对应；

(5)、当方向盘上的助力球离开初始位置，转向补偿控制器发出控制信号断开电磁换向阀的电源，等待下一次的转向补偿。