CN103707921A - 一种车辆双速液压转向放大系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆双速液压转向放大系统，在流量放大阀的进口和出口油路上并联了另一个流量放大阀，通过一个电磁阀控制由转向器来的油路，实现单流量放大阀放大和双流量放大阀放大，获得两种转向流量控制，从而实现两种转向速比操纵。本发明结构简单，成本低，适应车辆多种转向速比要求，改善转向操纵性能。

Description

一种车辆双速液压转向放大系统

技术领域

本发明涉及工程车辆全液压转向系统领域，尤其涉及一种车辆双速液压转向放大系统。

背景技术

如图1所示为工程车辆例如装载机的液压转向系统的基本构成，主要由转向器1、转向油缸2、方向控制阀3、流量放大阀4、单向阀5、压力补偿阀6、优先阀7、油泵8、油箱9、方向盘10组成。在结构上通常将方向控制阀3、流量放大阀4、单向阀5、压力补偿阀6、优先阀7集成在一起。在大型工程车辆上，需要较大的转向流量，而转向器的流量十分有限，因此需要流量放大系统，转向器小流量用于控制，通过流量放大器获得成比例的大流量。为了适应外负荷变化对流量的影响，一般要设置压力补偿阀，控制压差的稳定。为了保证转向可靠和将多余的能量用于作业操纵，需要设置优先阀，优先转向供应。为了结构简化，流量放大和方向控制分别由两个阀完成，即流量放大阀和方向控制阀。

工作原理是：车辆转向时，转动方向盘10旋转θ角，带动转向器1转动供油q1，相继打开方向控制阀3、流量放大阀4、压力补偿阀6，油泵8供油通过优先阀7进入流量放大阀4、压力补偿阀6，按照流量放大阀4结构设计的流量放大比例λ，与转向器的流量q1一起进入方向控制阀3和转向油缸2，实际转向流量Q=（1+λ）·q1。因此，转向过程中方向盘的转角位移θ与转向流量Q或车辆的转向角位移α成比例，也就是说，车辆的转向传动比（方向盘转角与转向车轮转角的比值）是基本不变的。

但对于某些车辆，例如装载机，作业时多采用人字形作业方式，铲装物料和卸料需要反复不断地快速转向操作，因此希望有较小的转向传动比，只需转动方向盘较小的转角即获得较大的车辆转向角，有利于减小司机疲劳，提高作业效率。而在公路上高速行驶时，又希望有较大的转向传动比，使车辆有较好的转向稳定性。目前装载机的转向只有一个传动比，不能满足两种需求，方向盘转角范围一般为±2.5～3圈，作业时的转向操纵性差，司机的劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种车辆双速液压转向放大系统，不仅使车辆在不同的工作条件下都有好的转向操纵性能，而且结构简单、成本低、提高了转向操纵性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种车辆双速液压转向放大系统，包括方向控制阀3、流量放大阀4、压力补偿阀6；该放大系统还包括电磁换向阀11和第二流量放大阀12；

所述电磁换向阀11为电控二位四通换向阀，不通电状态P油口、O油口的阀内连通，A油口、B油口封闭；通电换位后P油口、A油口接通，O油口、B油口接通；

所述电磁换向阀11的P油口与方向控制阀3的第一出油口连接；

电磁换向阀11的O油口与流量放大阀4的无弹簧一侧液控口连接；

电磁换向阀11的A油口与第二流量放大阀12的O油口和无弹簧一侧液控口连接；

电磁换向阀11的B油口与第二流量放大阀12的B油口连接；

所述第二流量放大阀12为液控二位四通换向阀，常位时P油口、A油口O油口、B油口全部封闭；液控换位后P油口与A油口接通，O油口与B油口接通；

所述第二流量放大阀12的P油口与压力补偿阀6的出口连接，O油口与自身的无弹簧一侧液控口连接，同时还与电磁换向阀11的A油口连接；

所述第二流量放大阀12的A油口与流量放大阀4的第二出油口连接，B油口与电磁换向阀11的B油口连接。

该放大系统还包括：转向器1、转向油缸2、单向阀5、优先阀7、油泵8、油箱9、方向盘10；

所述油泵8出口与优先阀7的进口连接，进口接油箱9；

所述优先阀7的优先出口接流量放大阀4的第一进油口，另一个出口接工作装置液压系统或封闭。

所述流量放大阀4的第二进油口接压力补偿阀6的出口，流量放大阀4的第三进油口接方向控制阀3的第一出油口，流量放大阀4的第一出油口分别接压力补偿阀6的进口、压力补偿阀6无弹簧一侧的液控口、单向阀5的进口，流量放大阀4的第二出油口分别接方向控制阀3的第一进油口、流量放大阀4的有弹簧一侧液控口、压力补偿阀6的有弹簧一侧液控口以及单向阀5的出口。

所述方向控制阀3的第二进油口分别接转向器L油口和方向控制阀3的一侧液控口，所述方向控制阀3的第三进油口分别接转向器R油口和方向控制阀3的另一侧液控口，所述方向控制阀3的A、B口分别连接转向油缸2的两腔，方向控制阀3的T油口接油箱9。

所述压力补偿阀6进油口分别接压力补偿阀6无弹簧一侧液控口、单向阀5进口、流量放大阀4的第一出油口，所述压力补偿阀6的出口接流量放大阀4的第二进油口；所述压力补偿阀6的有弹簧一侧液控口接流量放大阀4的第二出油口和方向控制阀3的第一进油口。

所述转向器1的进口接优先阀7的优先出口，T油口接油箱，L、R油口分别接方向控制阀3的第二进口和第三进口。

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

（1）在流量放大阀的进口和出口油路上并联了另一个流量放大阀，通过一个电磁阀控制由转向器来的油路，实现单流量放大阀放大和双流量放大阀放大，获得两种转向流量控制，从而实现两种转向速比操纵。此结构简单，成本低，适应车辆多种转向速比要求，改善转向操纵性能。

（2）双传动比转向操纵选择，适用不同的作业需求，提高了车辆的操纵性。

附图说明

图1为全液压转向放大系统示意图。

图2为本发明车辆双速液压转向放大系统示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1所示。本发明车辆双速液压转向放大系统，包括方向控制阀3、流量放大阀4、压力补偿阀6，该放大系统还包括电磁换向阀11和第二流量放大阀12；

所述电磁换向阀11为电控二位四通换向阀，不通电状态P油口、O油口的阀内连通，A油口、B油口封闭；通电换位后P油口、A油口接通，O油口、B油口接通；

所述电磁换向阀11的P油口与方向控制阀3的第一出油口连接；

电磁换向阀11的O油口与流量放大阀4的无弹簧一侧液控口连接；

电磁换向阀11的A油口与第二流量放大阀12的O油口和无弹簧一侧液控口连接；

电磁换向阀11的B油口与第二流量放大阀12的B油口连接；

所述第二流量放大阀12为液控二位四通换向阀，常位时P油口、A油口O油口、B油口全部封闭；液控换位后P油口与A油口接通，O油口与B油口接通；

所述第二流量放大阀12的P油口与压力补偿阀6的出口连接，O油口与自身的无弹簧一侧液控口连接，同时还与电磁换向阀11的A油口连接；

所述第二流量放大阀12的A油口与流量放大阀4的第二出油口连接，B油口与电磁换向阀11的B油口连接。

2、根据权利要求1所述的车辆双速液压转向放大系统，其特征在于，

该放大系统还包括：转向器1、转向油缸2、单向阀5、优先阀7、油泵8、油箱9、方向盘10；

所述油泵8出口与优先阀7的进口连接，进口接油箱9；

所述优先阀7的优先出口接流量放大阀4的第一进油口，另一个出口接工作装置液压系统或封闭。

所述流量放大阀4的第二进油口接压力补偿阀6的出口，流量放大阀4的第三进油口接方向控制阀3的第一出油口，流量放大阀4的第一出油口分别接压力补偿阀6的进口、压力补偿阀6无弹簧一侧的液控口、单向阀5的进口，流量放大阀4的第二出油口分别接方向控制阀3的第一进油口、流量放大阀4的有弹簧一侧液控口、压力补偿阀6的有弹簧一侧液控口以及单向阀5的出口。

所述方向控制阀3的第二进油口分别接转向器L油口和方向控制阀3的一侧液控口，所述方向控制阀3的第三进油口分别接转向器R油口和方向控制阀3的另一侧液控口，所述方向控制阀3的A、B口分别连接转向油缸2的两腔，方向控制阀3的T油口接油箱9。

所述压力补偿阀6进油口分别接压力补偿阀6无弹簧一侧液控口、单向阀5进口、流量放大阀4的第一出油口，所述压力补偿阀6的出口接流量放大阀4的第二进油口；所述压力补偿阀6的有弹簧一侧液控口接流量放大阀4的第二出油口和方向控制阀3的第一进油口。

所述转向器1的进口接优先阀7的优先出口，T油口接油箱，L、R油口分别接方向控制阀3的第二进口和第三进口。

本发明工作原理如下：

参见图2，当低速比（指方向盘转角与车辆转向角的比值）转向时，电接通电磁换向阀11，电磁换向阀11换位，P油口、A油口接通，O油口、B油口接通，转动方向盘10转θ角，带动转向器1转动排出油量q1，相继打开方向控制阀3、并经过方向控制阀3、经电磁换向阀11、打开第二流量放大阀12和流量放大阀4，然后经流量放大阀4的第二出口和方向控制阀3进入转向油缸2；

由于第二流量放大阀12和流量放大阀4都同时打开，油泵8供油通过优先阀7进入流量放大阀4的第一进口，经流量放大阀4的第一出口再打开压力补偿阀6并进入压力补偿阀6的进口，压差经调解后再进入流量放大阀4的第二进口，按照流量放大阀4结构设计的流量放大比例λ1，经流量放大阀4的第二出口和方向控制阀3进入转向油缸2；

由压力补偿阀6流出的油也同时进入第二流量放大阀12，按照流量放大阀12结构设计的流量放大比例λ2，进入方向控制阀3和转向油缸2；

上述分析可见，实际转向流量Q2=（1+λ1+λ2）·q1，对比可见，提供给转向油缸2的流量比现有技术（转向流量Q1=（1+λ1）·q1）增大，也就是说，车辆的转向传动比（方向盘转角与转向车轮转角的比值）与现有技术相比减小。

当高速比（指方向盘转角与车辆转向角的比值）转向时，控制电磁换向阀11的电断开，电磁换向阀11回常位，P油口、O油口接通，A油口、B油口封闭，转动方向盘10转θ角，带动转向器1转动排出油量q1，相继打开方向控制阀3、并经方向控制阀3、电磁换向阀11、打开流量放大阀4，然后经流量放大阀4的第二出口和方向控制阀3进入转向油缸2；

由于流量放大阀4打开，油泵8供油通过优先阀7进入流量放大阀4的第一进口，经流量放大阀4的第一出口再打开压力补偿阀6并进入压力补偿阀6的进口，压差经调解后再进入流量放大阀4的第二进口，按照流量放大阀4结构设计的流量放大比例λ1，经流量放大阀4的第二出口和方向控制阀3进入转向油缸2，在这一过程中，第二流量放大阀12处于关闭状态，因此实际转向流量Q3=（1+λ1）·q1，对比可见，提供给转向油缸2的流量与现有技术相同，也就是说，车辆的转向传动比（方向盘转角与转向车轮转角的比值）与现有技术相同。

如上所述便实现了两种转向速度的液压转向操纵功能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆双速液压转向放大系统，包括方向控制阀、流量放大阀、压力补偿阀，其特征在于：该放大系统还包括电磁换向阀和第二流量放大阀；

所述电磁换向阀为电控二位四通换向阀，不通电状态P油口、O油口的阀内连通，A油口、B油口封闭；通电换位后P油口、A油口接通，O油口、B油口接通；

所述电磁换向阀的P油口与方向控制阀的第一出油口连接；

电磁换向阀的O油口与流量放大阀的无弹簧一侧液控口连接；

电磁换向阀的A油口与第二流量放大阀的O油口和无弹簧一侧液控口连接；

电磁换向阀的B油口与第二流量放大阀的B油口连接；

所述第二流量放大阀为液控二位四通换向阀，常位时P油口、A油口O油口、B油口全部封闭；液控换位后P油口与A油口接通，O油口与B油口接通；

所述第二流量放大阀的P油口与压力补偿阀的出口连接，O油口与自身的无弹簧一侧液控口连接，同时还与电磁换向阀的A油口连接；

所述第二流量放大阀的A油口与流量放大阀的第二出油口连接，B油口与电磁换向阀的B油口连接。

2.根据权利要求1所述的车辆双速液压转向放大系统，其特征在于，该放大系统还包括：转向器、转向油缸、单向阀、优先阀、油泵、油箱、方向盘；

所述油泵出口与优先阀的进口连接，进口接油箱；

所述优先阀的优先出口接流量放大阀的第一进油口，另一个出口接工作装置液压系统或封闭。

3.根据权利要求2所述的车辆双速液压转向放大系统，其特征在于，

所述流量放大阀的第二进油口接压力补偿阀的出口，流量放大阀的第三进油口接方向控制阀的第一出油口，流量放大阀的第一出油口分别接压力补偿阀的进口、压力补偿阀无弹簧一侧的液控口、单向阀的进口，流量放大阀的第二出油口分别接方向控制阀的第一进油口、流量放大阀的有弹簧一侧液控口、压力补偿阀的有弹簧一侧液控口以及单向阀的出口。

4.根据权利要求2所述的车辆双速液压转向放大系统，其特征在于，所述方向控制阀的第二进油口分别接转向器L油口和方向控制阀的一侧液控口，所述方向控制阀的第三进油口分别接转向器R油口和方向控制阀的另一侧液控口，所述方向控制阀的A、B口分别连接转向油缸的两腔，方向控制阀的T油口接油箱。

5.根据权利要求2所述的车辆双速液压转向放大系统，其特征在于，所述压力补偿阀进油口分别接压力补偿阀无弹簧一侧液控口、单向阀进口、流量放大阀的第一出油口，所述压力补偿阀的出口接流量放大阀的第二进油口；所述压力补偿阀的有弹簧一侧液控口接流量放大阀的第二出油口和方向控制阀的第一进油口。

6.根据权利要求2所述的车辆双速液压转向放大系统，其特征在于，所述转向器的进口接优先阀的优先出口，T油口接油箱，L、R油口分别接方向控制阀的第二进口和第三进口。

Images