CN104290814A - 一种转向轮前束值液压调整机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有转向轮前束值调整机构，包括前桥、横拉杆、左转向轮和右转向轮，还包括转向轮前束值的调整机构；调整机构包括横拉杆和液压机构；横拉杆包括左横拉杆、右横拉杆、左电液伺服缸和右电液伺服缸；液压机构包括定量泵、步进电机、变量泵、第一溢流阀、第二溢流阀、第三溢流阀、四个单向阀和油箱。本发明能够在车辆行驶过程中自动调节横拉杆两端的长度，实现调整前束值与外倾角匹配，避免了目前需在停车时手工分别的调节横拉杆两边长度调节前束值的缺陷，且减小由于人为原因造成的调节误差。利用带MR位移传感的电液伺服缸能够精确控制横拉杆的长度，控制直线移动精确度达到0.1mm，提高了前束值调节的精确度。

Description

一种转向轮前束值液压调整机构
技术领域
本发明属于车辆技术领域，具体涉及车辆的转向轮前束值调整机构及前桥总成。
背景技术
车辆转向轮的前束值是前轮的定位参数，包括车轮外倾角，车轮前束，主销内倾角，主销后倾角，是影响轮胎磨损的主要参数。现有技术下，在变载荷如公交车上下客，货车空载、满载以及转向行驶工况下，转向轮的前束值与外倾角的匹配关系被破坏；另外轮胎检修过程中，外倾角被改变，静态设计要求的前束值与外倾角的匹配关系被不断破坏。
上述原因导致车辆在行驶过程中转向轮必须的前束值与外倾角匹配关系被改变，前束值与外倾角各自产生的车轮侧向力不能平衡，诱发转向轮异常磨损。
而现有车辆在行驶过程中不能调整与保证该匹配关系，导致车辆在变载或转向行驶时转向轮异常磨损，尤其车辆转向行驶时轮胎在路面留下可见的橡胶印迹。
现有传统调节前束值方法，先旋松横拉杆两端接头的锁紧螺栓，用管子扳手扭转横拉杆，使横拉杆伸长或缩短。拉杆伸长，前束值增大，拉杆缩短，前束值减小，直到前束符合标准后，拧紧螺栓。这种手动方法存在两个主要缺陷，其一是车辆在变载荷或转向行驶过程中无法调整；其二是停车调整也存在人为测量误差问题，人工分别调节横拉杆两端长度，很难保证两端调节量大小一致，导致转向轮左右前束值不等，不能满足前束值与外倾角匹配关系。
发明内容
为了解决在车辆行驶过程中自动调节横拉杆两端的长度，实现调整前束值与外倾角匹配的问题，本发明提供一种具有转向轮前束值调整机构的车辆前桥总成。
具体的技术解决方案如下：
一种转向轮前束值液压调整机构包括前桥6、横拉杆、左转向轮1和右转向轮11，所述前桥6的一端通过左转向节4连接着左转向轮1，前桥6的另一端通过右转向节5连接着右转向轮11；还包括转向轮前束值的调整机构，
所述调整机构包括横拉杆和液压机构；所述横拉杆包括左横拉杆2和右横拉杆12，所述左横拉杆2的一端通过左梯形臂3连接着前桥6一侧的转向节，左横拉杆2的另一端连接着左电液伺服缸8的活塞杆；右横拉杆12的一端通过右梯形臂7连接着前桥6另一侧的转向节，右横拉杆12的另一端连接着右电液伺服缸9的活塞杆；左电液伺服缸8和右电液伺服缸9之间通过连接杆13连接；
所述液压机构包括定量泵14、步进电机15、变量泵16、第一溢流阀17、第二溢流阀18、第三溢流阀19、第一单向阀20、第二单向阀21、第三单向阀22、第四单向阀23和油箱26；所述步进电机15驱动定量泵14；所述定量泵14的出口分别连通着第一单向阀20的出口、第二单向阀21的出口、第一溢流阀17的出口和第二溢流阀18的入口；第一溢流阀17的入口分别连通着第三单向阀22的入口和第四单向阀23的入口；第二溢流阀18的出口连通着油箱26；变量泵16的入口分别连通着第二单向阀21的入口、第四单向阀23的出口和第三溢流阀19的入口，第三溢流阀19的出口连通着油箱26；变量泵16的出口分别连通着第一单向阀20的入口、第三单向阀22的出口、左电液伺服缸8的进油口和右电液伺服缸9的进油口；左电液伺服缸8的回油口和右电液伺服缸9的回油口分别连通着第三溢流阀19的入口。
所述左电液伺服缸8和右电液伺服缸9均为带MR位移传感器的电液伺服缸。
本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1.本发明能够在车辆行驶过程中自动调节横拉杆两端的长度，实现调整前束值与外倾角匹配，避免了目前需在停车时手工分别的调节横拉杆两边长度调节前束值的缺陷，且减小由于人为原因造成的调节误差；
2.利用带MR位移传感的电液伺服缸能够精确控制横拉杆的长度，控制直线移动精确度达到0.1mm，提高了前束值调节的精确度，从而减小轮胎的磨损，提高车辆行驶稳定性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为电液伺服缸的活塞杆最大行程时两侧转向轮前束值调整状态图。
图3为本发明液压控制机构示图。
上图中序号：左转向轮1、左横拉杆2、左梯形臂3、左转向节4、右转向节5、前桥6、右梯形臂7、左电液伺服缸8、右电液伺服缸9、转向摇臂10、右转向轮11、右横拉杆12、连接杆13、定量泵14、步进电机15、变量泵16、第一溢流阀17、第二溢流阀18、第三溢流阀19、第一单向阀20、第二单向阀21、第三单向阀22、第四单向阀23、第一过滤器24、第二过滤器25、油箱26、左三位四通阀27、右三位四通阀28。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
参见图1，一种转向轮前束值液压调整机构包括前桥6、转向摇臂10、横拉杆、左转向轮1和右转向轮11，前桥6的一端通过左转向节4连接着左转向轮1，前桥6的另一端通过右转向节5连接着右转向轮11。
还包括转向轮前束值的调整机构，调整机构包括横拉杆和液压机构。横拉杆包括左横拉杆2和右横拉杆12，左横拉杆2的一端通过左梯形臂3连接着前桥6一侧的转向节，左横拉杆2的另一端连接着左电液伺服缸8的活塞杆；右横拉杆12的一端通过右梯形臂7连接着前桥6另一侧的转向节，右横拉杆12的另一端连接着右电液伺服缸9的活塞杆；左电液伺服缸8和右电液伺服缸9之间通过连接杆13连接，连接杆13为螺纹杆。
参见图3，液压机构包括定量泵14、步进电机15、变量泵16、第一溢流阀17、第二溢流阀18、第三溢流阀19、第一单向阀20、第二单向阀21、第三单向阀22、第四单向阀23和油箱26。步进电机15驱动定量泵14；定量泵14的出口分别连通着第一单向阀20的出口、第二单向阀21的出口、第一溢流阀17的出口和第二溢流阀18的入口；第一溢流阀17的入口分别连通着第三单向阀22的入口和第四单向阀23的入口；第二溢流阀18的出口连通着油箱26；变量泵16的入口分别连通着第二单向阀21的入口、第四单向阀23的出口和第三溢流阀19的入口，第三溢流阀19的出口连通着油箱26；变量泵16的出口分别连通着第一单向阀20的入口、第三单向阀22的出口、左电液伺服缸8的进油口和右电液伺服缸9的进油口；左电液伺服缸8的回油口和右电液伺服缸9的回油口分别连通着第三溢流阀19的入口。左电液伺服缸8和右电液伺服缸9均为带MR位移传感器的电液伺服缸。定量泵14的出口设有第一过滤器24，入口设有第二过滤器25。
参见图1，本发明的工作原理是：
（1）当需要增大转向轮前束值时，需要左电液伺服缸8和右电液伺服缸9的活塞分别向左、向右移动，此时两伺服缸的左三位四通阀27、右三位四通阀28的Y1、Y3接通，此时A1与P1、A2与P2接通, B1与T1、B2与T2接通，由液压泵提供的压力油经出油口A分别进入两伺服缸8和9的进油腔，推动左电液伺服缸8和右电液伺服缸9的活塞杆分别向左、向右移动，实现增大转向轮前束值。同时两伺服缸的回油不是流回油箱而是进入液压泵的吸油口B，形成闭合回路，保证该回路的油量保持不变。前束值增大后的示意图如图2所示；
（2）当需要减小转向轮前束值时，需要左电液伺服缸8和右电液伺服缸9的活塞分别向右、向左移动，此时Y2、Y4接通，此时B1与P1、B2与P2接通, A1与T1、A2与T2接通，由液压泵提供的压力油经出油口A分别进入左电液伺服缸8和右电液伺服缸9的进油腔，推动左电液伺服缸8和右电液伺服缸9的活塞杆分别向右、向左移动，实现减小转向轮前束值。同时两伺服缸的回油腔中的回油同样流回液压泵的吸油口。
当活塞杆移动时，MR位移传感器可精确测得活塞杆的位移量，其中测量的精度达到0.1mm，当伺服缸的位移传感器测得的位移量大小满足所需位移量后，给控制器送出反馈信号，控制器使Y1和Y3或Y2和Y4同时断开，此时A1与T1、A2与T2接通,B1与A1、B2与A2接通，活塞杆停止移动，活塞杆被锁死，此时横拉杆的长度不会再发生改变，前束值固定在车辆所需数值不变。

Claims (4)

1.一种转向轮前束值液压调整机构，包括前桥（6）、横拉杆、左转向轮（1）和右转向轮（11），所述前桥（6）的一端通过左转向节（4）连接着左转向轮（1），前桥（6）的另一端通过右转向节（5）连接着右转向轮（11）；其特征在于：还包括转向轮前束值的调整机构，所述调整机构包括横拉杆和液压机构；
所述横拉杆包括左横拉杆（2）和右横拉杆（12），所述左横拉杆（2）的一端通过左梯形臂（3）连接着前桥（6）一侧的转向节，左横拉杆（2）的另一端连接着左电液伺服缸（8）的活塞杆；右横拉杆（12）的一端通过右梯形臂（7）连接着前桥（6）另一侧的转向节，右横拉杆（12）的另一端连接着右电液伺服缸（9）的活塞杆；左电液伺服缸（8）和右电液伺服缸（9）之间通过连接杆（13）连接；
所述液压机构包括定量泵（14）、步进电机（15）、变量泵（16）、第一溢流阀（17）、第二溢流阀（18）、第三溢流阀（19）、第一单向阀（20）、第二单向阀（21）、第三单向阀（22）、第四单向阀（23）和油箱（26）；所述步进电机（15）驱动定量泵（14）；所述定量泵（14）的出口分别连通着第一单向阀（20）的出口、第二单向阀（21）的出口、第一溢流阀（17）的出口和第二溢流阀（18）的入口；第一溢流阀（17）的入口分别连通着第三单向阀（22）的入口和第四单向阀（23）的入口；第二溢流阀（18）的出口连通着油箱（26）；变量泵（16）的入口分别连通着第二单向阀（21）的入口、第四单向阀（23）的出口和第三溢流阀（19）的入口，第三溢流阀（19）的出口连通着油箱（26）；变量泵（16）的出口分别连通着第一单向阀（20）的入口、第三单向阀（22）的出口、左电液伺服缸（8）的进油口和右电液伺服缸（9）的进油口；左电液伺服缸（8）的回油口和右电液伺服缸（9）的回油口分别连通着第三溢流阀（19）的入口。
2.根据权利要求1所述的具有转向轮前束值调整机构的车辆前桥总成，其特征在于：所述左电液伺服缸（8）和右电液伺服缸（9）均为带MR位移传感器的电液伺服缸。
3.根据权利要求1所述的具有转向轮前束值调整机构的车辆前桥总成，其特征在于：所述连接杆（13）为螺纹杆。
4.根据权利要求1所述的具有转向轮前束值调整机构的车辆前桥总成，其特征在于：所述定量泵（14）的出口设有第一过滤器（24），定量泵（14）的入口设有第二过滤器（25）。
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