CN103987612B

CN103987612B - 轮式施工机械的转向系统

Info

Publication number: CN103987612B
Application number: CN201180075416.4A
Authority: CN
Inventors: 朴亨锡; 赵成容
Original assignee: Volvo Construction Equipment AB
Current assignee: Volvo Construction Equipment AB
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: EP2792575B1; US9248855B2; EP2792575A1; EP2792575A4; KR20140110857A; CN103987612A; US20140332309A1; WO2013089287A1

Abstract

本发明公开一种转向系统，其能够确保轮式挖掘机在铺有路面的道路上直线行进。该轮式挖掘机的转向系统包括：液压油泵；连接到液压油泵的转向电机；控制转向电机操作的转向阀；根据操作者的转向操作，操作转向电机和转向阀的转向柄；以及通过对转向柄的操作而被操纵的转向助力油缸。转向系统还有一个中性模式控制装置，该中性模式控制装置能够在选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，将工作模式切换为其中不存在直线驱动恢复力的转向模式；并且在选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，通过信号输入将行进专用模式切换为其中存在直线驱动恢复力的转向模式。

Description

轮式施工机械的转向系统

技术领域

本发明涉及一种轮式施工机械的转向系统。更具体地，本发明涉及一种能够确保轮式挖掘机在铺有路面的道路上直线行进的用于轮式施工机械的转向系统。

背景技术

一般而言，轮式施工机械可以在铺有路面的道路上行进，并能够在施工工地上执行工作任务。但是，在施工工地上，仅应用了适合该工作任务的转向系统。换句话说，当轮式施工机械的转向柄被操作时，机械的驾驶和行进方向被设置。另一方面，当轮式施工机械的转向柄未被操作时，机械的驾驶和行进方向是固定的。

基于此，工作的准确性增强，并且当施工机械在不规则路面上行进时，冲击没有被传送到转向柄，因此可保证操作者安全。与之相反，当轮式施工机械在铺有路面的道路上行进时，由于缺少直线驱动恢复力，需要不同的驾驶操作来控制机械行进时的行进方向，因此操作者会感到疲劳。

如图1所示，现有技术中的轮式施工机械转向系统包括：

液压泵1，其被连接在发动机上(未示出)；

转向电机2，其被连接到液压泵1上；

转向阀3，其被安装在液压泵1和转向电机2之间的流动路径上，并被切换，以控制转向电机2的启动、停止和换向；

转向柄4，其响应操作者的转向操作来操作转向电机2和转向阀3；以及

转向助力油缸6，其通过对转向柄4的操作，借助于液压泵1提供的液压流体来改变车轮5的方向，从而操纵机械转向。

当转向柄4做顺时针方向或者逆时针方向的转动操作时，转向阀3被切换，并且从液压泵1中排出的液压流体可以通过转向电机2供应给转向助力油缸6。

在这种情况下，当转向阀3的阀芯被切换到图上的左侧(即，被切换到第一位置3a)，从液压泵1中排出的液压流体通过转向阀3和转向电机2供应给转向助力油缸6的一侧腔室6a，因此该机械将被转向右侧。与之相反，当转向阀的阀芯被切换到图上的右侧(即，被切换到第二位置3b)，从液压泵1中排出的液压流体通过转向阀3和转向电机2供应给转向助力油缸6的另一侧腔室6b，因此该机械将被转向左侧。也就是说，机械的行进方向通过改变连杆连接到转向助力油缸2的车轮5的方向进行控制。

与此同时，当转向阀3处于中性模式(即，处于空档位置3c)，转向电机2和转向助力油缸6之间的流动路径被阻塞为断开方式。基于此，由于来自车轮5的力没有被传送到转向电机2，转向系统存在着没有直线驱动恢复力的问题。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种用于轮式施工机械的转向系统，其中当轮式挖掘机等在铺有路面的道路上行进时，在确保直线行进的情况下，对机械的转向柄的操作的数量可以最小化，从而减少操作者的疲劳感。

技术方案

为了实现上述目的,根据本发明的一个实施方式,提供了一种用于轮式施工机械的转向系统，

所述轮式施工机械的转向系统包括，连接到发动机的液压泵；连接到液压泵的转向电机；安装在液压泵和转向电机之间的流动路径上并且被配置为控制转向电机的驱动的转向阀；转向柄，其被配置为响应操作者的转向操作来操作转向电机和转向阀；以及转向助力油缸，其被配置为通过操纵转向柄，借助于液压泵提供的液压流体来改变车轮的方向，从而操纵机械转向，所述转向系统包括：

中性模式控制装置，其被配置为：当选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，将模式切换为其中不存在直线驱动恢复力的转向模式；并且当选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，响应被施加在其上的行进模式信号将模式切换为其中存在直线驱动恢复力的转向模式。

根据本发明的一个优选实施方式，转向阀可具有一个端口，

所述端口内部设置有第一中性模式位置，当选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，第一中性模式位置被切换为阻塞转向助力油缸和转向电机之间的流动路径；以及第二中性模式位置，当选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，响应被施加在其上的行进模式信号将第二中性模式位置切换为连接转向助力油缸和转向电机之间的流动路径。

所述转向阀

可以在转向柄处于空档位置时，被切换到第一中性模式位置；并且在行进模式被选择时，被切换到第二中性模式位置。

所述转向阀

在一端被连接到一个连杆的一端,此连杆的另一端连接到转向电机；并且转向阀在另一端被连接到中性模式控制装置。

有益效果

如上根据本发明一个实施方式的具有上述配置的轮式施工机械转向系统具有以下优点。

当使用轮式挖掘机在施工工地执行工作时，适合此工作的转向系统被应用到施工工地，以确保工作的准确性和操作者的安全。与此同时，当施工机械在铺有路面的道路上驱动时，由于转向系统具有直线驱动恢复力，机械的转向柄的操作数量可以最小化。另一方面，当施工机械在一个铺有路面道路的曲面上驱动时，在通过弯曲路面后，即使利用借助于直线驱动恢复力的一个小操作力，直线驱动就可以被恢复，从而减少操作者的疲劳感。

附图说明

图1是示出根据现有技术的轮式施工机械转向系统的液压回路图；

图2是示出根据本发明的一个实施方式的轮式施工机械转向系统中当工作模式被选择时，转向操作的液压回路图；及

图3是示出根据本发明的一个实施方式的轮式施工机械转向系统中当行进专用模式被选择时，转向操作的液压回路图。

附图标记说明

11；液压泵

12；转向电机

13；转向阀

14；转向柄

15；车轮

16；转向助力油缸

17；中性模式控制装置

18；连杆

具体实施方式

现在将结合附图详细描述本发明的优选实施方式。在说明书中所限定的部件，例如具体的结构和元件，仅仅是为帮助本领域普通技术人员全面理解本发明而提供的具体细节，而本发明并不限于下文中所公开的实施方式。

在图2和图3中所示出的根据本发明实施方式的轮式施工机械的转向系统包括，

液压泵11，其被连接到发动机(未示出)；转向电机12，其被连接到液压泵11；转向阀13，其被安装在液压泵11和转向电机12之间的流动路径上，用来控制转向电机12的驱动；转向柄14，其响应操作者的转向操作来操作转向电机12和转向阀13；以及转向助力油缸16，其通过对转向柄14的操作，借助于液压泵11提供的液压流体来改变车轮15的方向，从而操纵机械转向，所述转向系统包括：

中性模式控制装置17，当选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，中性模式控制装置17将模式切换为其中不存在直线驱动恢复力的转向模式；并且当选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，中性模式控制装置17响应被施加在其上的行进模式信号将模式切换为其中存在直线驱动恢复力的转向模式。

在这种情况下，转向阀13具有一个端口，

所述端口内部具有第一中性模式位置13a，当选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，第一中性模式位置13a被切换为阻塞转向助力油缸16和转向电机12之间的流动路径；并且具有第二中性模式位置13b，当选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，响应被施加在其上的行进模式信号将第二中性模式位置13b切换为连接转向助力油缸16和转向电机12之间的流动路径。

所述转向阀13

在转向柄14处于空档位置时，被切换到第一中性模式位置13a；并且在行进模式被选择时，被切换到第二中性模式位置13b。

所述转向阀13

在一端被连接到一个连杆的一端，此连杆的另一端连接到转向电机12；并且转向阀在另一端被连接到中性模式控制装置17。

在下文将结合附图详细描述根据本发明实施方式的轮式施工机械转向系统的操作。

A)在其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式被选择的情况下，即，没有行进模式信号被施加到中性模式控制装置17，对转向操作的描述如下。

如图2所示，当操作者选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时(即，其中没有直线驱动恢复力的工作模式被应用到转向系统)，转向阀13保持第一中性模式位置13a。因此，从液压泵11中流出的液压流体被排出到液压箱T，从而转向电机12和转向助力油缸16之间的流动路径被阻塞。在这种情况下，来自车轮15的力没有被传递到转向电机12，因此在转向系统中没有直线驱动恢复力。

与此同时，当操作者操作转向柄14以将通过连杆18连接到转向柄14的转向阀13切换到转向位置13c或13d时，来自液压泵11的液压流体可以通过转向电机12被提供给转向助力油缸16。因此，转向助力油缸16的驱动可以改变连杆连接到转向助力油缸16的车轮15的方向，以确定行进方向。

B)在其中仅执行行进操作的行进专用模式被选择的情况下，即，行进模式信号被施加到中性模式控制装置17，对转向操作的描述如下。

如图3所示，当操作者选择选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时(即，行进专用模式被应用到转向系统，其中存在直线驱动恢复力)，响应被施加在中性模式控制装置17上的行进模式信号，转向阀13响应从中性模式控制装置17输出的控制信号保持第二中性模式位置13b。

因此，尽管从液压泵11中流出的液压流体被排出到液压箱T，转向电机12和转向助力油缸16之间的流动路径仍被连接。在这种情况下，来自车轮15的力被传递到转向电机12。因此，当机械行进在铺有路面的道路上时，凭借着定位在转向助力油缸16的左右两侧车轮15被直线校准的特点，所述转向系统具有直线驱动恢复力。

与此同时，当操作者操作转向柄14来切换转向阀13时，来自液压泵11的液压流体被提供给转向助力油缸16以驱动转向助力油缸16的配置与图2所示的转向操作的配置相同。因此，该配置的详细描述被省略，以避免不必要的重复。

工业应用性

如上所述，根据具有上述配置的本发明，当轮式挖掘机执行工作时，适合此工作的转向系统可以确保工作的准确性和操作者的安全。另外，当施工机械在铺有路面的道路上驱动时，由于转向系统具有直线驱动恢复力，机械的转向柄的操作数量可以最小化。另一方面，当施工机械在一个铺有路面道路的曲面上行进时，在通过弯曲路面后，即使利用借助于直线驱动恢复力的一个小操作力，直线驱动就可以被恢复，从而减少操作者的疲劳感。

Claims

1.一种轮式施工机械的转向系统，包括连接到发动机的液压泵；连接到所述液压泵的转向电机；安装在所述液压泵和所述转向电机之间的流动路径中、并且配置为控制所述转向电机的驱动的转向阀；转向柄，所述转向柄配置为响应操作者的转向操作来操作所述转向电机和所述转向阀；以及转向助力油缸，所述转向助力油缸配置为通过操作所述转向柄、借助于来自所述液压泵的液压流体、通过改变车轮的方向来操纵施工机械转向，所述转向系统包括：

中性模式控制装置，所述中性模式控制装置被配置为：当选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，将模式切换为其中不存在直线驱动恢复力的转向模式；并且当选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，响应被施加在其上的行进模式信号将模式切换为其中存在直线驱动恢复力的转向模式，

其中，所述转向阀具有一个端口，所述端口内部设置有

第一中性模式位置，当选择其中工作操作和行进操作都能被执行的工作模式时，所述第一中性模式位置被切换为阻塞所述转向助力油缸和所述转向电机之间的流动路径；以及

第二中性模式位置，当选择其中仅执行行进操作的行进专用模式时，响应被施加在其上的行进模式信号将所述第二中性模式位置切换为连接所述转向助力油缸和所述转向电机之间的流动路径。

2.如权利要求1所述的轮式施工机械的转向系统，其中，当所述转向柄处于空档位置时，所述转向阀被切换到所述第一中性模式位置；并且当行进模式被选择时，所述转向阀被切换到所述第二中性模式位置。

3.如权利要求1所述的轮式施工机械的转向系统，其中，所述转向阀在一端被连接到一个连杆的一端，所述连杆的另一端连接到所述转向电机，并且所述转向阀在另一端被连接到所述中性模式控制装置。