CN106741158B - 双向行驶车辆转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向行驶车辆转向系统，包括前转向器、后转向器、前对中油缸、后对中油缸、主转向泵及与主转向泵连接控制油路走向的第一执行控制机构和第二执行控制机构，所述第一执行控制机构分别与前转向器和后转向器连接，第二执行控制机构分别与前对中油缸和后对中油缸连接，所述转向系统还包括设于主转向泵与第二执行控制机构之间用于控制通断的第三执行控制机构和继电器组件。本发明通过转向换向回路及液压锁桥回路来实现具体的双向操纵功能，通过继电器组件实现主转向泵与液压锁桥回路之间的通断，满足双向驾驶需求。

Description

双向行驶车辆转向系统

技术领域

本发明属于车辆转向系统技术领域，具体涉及一种双向行驶车辆转向系统。

背景技术

转向系统是汽车的重要系统之一，是保证汽车安全驾驶的重要保证。在某些特种车领域，由于作业场地的限制(如隧道、森林等)，车辆驶入之后，难以实现调头，车辆返回时，只能采取倒车模式，操作困难。对于双向行驶的汽车底盘，操作人员需要在正向驾驶室(前)、反向驾驶室(后)均可实现正常的驾驶及各种操作。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种双向行驶车辆转向系统，目的是实现双向行驶中的转向换向和锁桥，满足双向驾驶需求。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种双向行驶车辆转向系统，包括前转向器、后转向器、前对中油缸、后对中油缸、主转向泵及与主转向泵连接控制油路走向的第一执行控制机构和第二执行控制机构，所述第一执行控制机构分别与前转向器和后转向器连接，第二执行控制机构分别与前对中油缸和后对中油缸连接，所述转向系统还包括设于主转向泵与第二执行控制机构之间用于控制通断的第三执行控制机构和继电器组件。

所述第一执行控制机构包括第一换向电磁阀，所述第二执行控制机构包括第二换向电磁阀，第一换向电磁阀优选为第一两位四通电磁换向阀，第二换向电磁阀优选为第二两位四通电磁换向阀。

所述第三执行控制机构包括第三电磁阀，所述第三电磁阀为两位两通电磁阀。

所述继电器组件包括第一压力继电器和第二压力继电器，通过第一压力继电器与第二压力继电器的配合控制两位两通电磁阀的通断。

所述转向系统还包括补偿动力机构，所述补偿动力机构与第二执行控制机构和第三执行控制机构之间的支路连接。

所述补偿动力机构包括副转向泵。副转向泵采用电动转向泵。

所述第二执行控制机构和第三执行控制机构之间的支路设有蓄能灌，所述蓄能灌与电动转动泵、继电器组件和第三执行控制机构之间均设有单向阀。

所述转向系统还包括转向油壶，转向油壶的出油口与主转向泵和副转向泵连接，进油口分别与前转向器、后转向器、前对中油缸、后对中油缸、第一执行控制机构和第二执行控制机构连接。

通过驾驶室点火锁与第一执行控制机构和第二执行控制机构电连接，驾驶室点火锁包括正向驾驶室点火锁和反向驾驶室点火锁。

液压系统动力源，主要来源于主转向泵，由发动机驱动；转向泵产生的液压能可提供给转向换向回路及液压锁桥回路。由于转向液压系统为常流式，仅当在转向桥有转向趋势或正在转向时，主转向泵才能实现液压回路的压力建立，且液压回路压力的大小与车轮转向阻力成正比。为了确保液压锁桥回路的液压能量能满足使用要求，需要配备额外的补偿动力源。电动转向泵作为补偿动力源，仅对液压锁桥回路起作用，不参与转向换向回路。电动转向泵的开启、关闭触发信号，由压力继电器提供。当锁桥回路的液压能低于设计要求，其中一个压力继电器发出电信号，电动转向泵对液压锁桥回路进行充能；当回路压力达到设计最高值时，另一个压力继电器发出电信号，电动转向泵停止工作，从而确保锁桥回路的可靠性。

液压换向回路，参考《机械设计手册》——第四版第4卷中“方向控制回路”，采用两位四通阀进行方向控制。如：转向换向回路，采用两位四通阀电磁换向阀进行液压走向切换；液压锁桥回路，采用两位四通阀电磁换向阀进行液压走向切换。

液压锁桥回路，为了确保后桥(对应驾驶员操作位置)处于直行状态，锁止油缸需有液压油进行保压锁止，保压回路参考《机械设计手册》——第四版第4卷中“用蓄能器保压回路”，采用蓄能器及单向阀进行保压。

由于液压锁桥回路与转向换向回路需求的不一样，主转向泵与液压锁桥回路之间装配两位两通电磁阀，以实现主转向泵与液压锁桥回路之间的通断。两位两通电磁阀的通断信号由压力继电器提供，通断指令与上面描述的电动转向泵通断指令一致。

第一两位四通阀电磁换向阀、第二两位四通阀电磁换向阀的位控制，与驾驶室点火开关信号关联。正向驾驶室点火锁处于ON档时，两个两位四通阀电磁换向阀都处于一位；反向驾驶室点火锁处于ON档时，两个两位四通阀电磁换向阀都处于二位，从而实现液压换向的自动切换功能。

本发明的有益效果：本发明通过转向换向回路及液压锁桥回路来实现具体的双向操纵功能，通过继电器组件实现主转向泵与液压锁桥回路之间的通断，补偿动力源的设置确保液压锁桥回路的液压能量能满足使用需求，此补偿动力源仅对液压锁桥回路起作用，不参与转向换向回路，补偿动力源的开启、关闭触发信号同样由继电器组件提供，当锁桥回路的液压能低于设计要求，其中一个压力继电器发出电信号，电动转向泵对液压锁桥回路进行充能；当回路压力达到设计最高值时，另一个压力继电器发出电信号，电动转向泵停止工作，从而确保锁桥回路的可靠性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的原理结构示意图。

图中标记为：

1、前桥，2、后桥，3、前对中油缸，4、后对中油缸，5、前转向器，6、后转向器，7、蓄能灌，8单向阀，9、第一两位四通电磁换向阀，10、第二两位四通电磁换向阀，11、两位两通电磁阀，12、继电器组件，13，副转向泵，14、主转向泵，15、转向油壶。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，一种双向行驶车辆转向系统，包括前桥1、后桥2、前转向器5、后转向器6、前对中油缸3、后对中油缸4、主转向泵14及与主转向泵14连接控制油路走向的第一执行控制机构和第二执行控制机构，第一执行控制机构分别与前转向器和后转向器连接，第二执行控制机构分别与前对中油缸和后对中油缸连接，该车辆转向系统还包括设于主转向泵14与第二执行控制机构之间用于控制通断的第三执行控制机构和继电器组件。此第三执行控制机构与继电器组件设置于主转向泵与第二执行控制机构之间形成的支路上，且依次按照从主转向泵到第二执行控制机构的方向设置。通过驾驶室点火锁与第一执行控制机构和第二执行控制机构电连接，驾驶室点火锁包括正向驾驶室点火锁和反向驾驶室点火锁。

第一执行控制机构包括第一换向电磁阀，第二执行控制机构包括第二换向电磁阀，第一换向电磁阀优选为第一两位四通电磁换向阀9，第二换向电磁阀优选为第二两位四通电磁换向阀10。第三执行控制机构包括第三电磁阀，第三电磁阀为两位两通电磁阀11。继电器组件12包括第一压力继电器和第二压力继电器，通过第一压力继电器与第二压力继电器的配合控制两位两通电磁阀的通断。当锁桥回路的液压能低于设计要求，其中一个压力继电器发出电信号，电动转向泵13对液压锁桥回路进行充能；当回路压力达到设计最高值时，另一个压力继电器发出电信号，电动转向泵13停止工作。

为了确保液压锁桥回路的液压能量能满足使用要求，该转向系统还包括补偿动力机构，补偿动力机构与第一两位四通电磁换向阀9和第二两位四通电磁换向阀10之间的支路连接。补偿动力机构为副转向泵。副转向泵采用电动转向泵。同样的道理，电动转向泵13的开启、关闭触发信号，由压力继电器12提供。当锁桥回路的液压能低于设计要求，其中一个压力继电器发出电信号，电动转向泵13对液压锁桥回路进行充能；当回路压力达到设计最高值时，另一个压力继电器发出电信号，电动转向泵13停止工作，从而确保锁桥回路的可靠性。为了能够很好的进行保压充能，第一两位四通电磁换向阀9和第二两位四通电磁换向阀10之间的支路设有蓄能灌7，蓄能灌7与电动转动泵13、继电器组件12和两位两通电磁阀11之间均设有单向阀8。

该转向系统还包括转向油壶15，转向油壶15的出油口与主转向泵14和副转向泵13连接，进油口分别与前转向器5、后转向器6、前对中油缸3、后对中油缸4、第一两位四通电磁换向阀9和第二两位四通电磁换向阀10连接。

正向行驶工况：第一两位四通电磁换向阀9和第二两位四通电磁换向阀10同处于一位。对转向换向回路而言，动力源由主转向泵14通过第一两位四通电磁换向阀9，从P经由A口，传递至前转向器5的P口，经由前转向器5的T口流向转向油壶15；后转向器6通过第一两位四通电磁换向阀9的B、T口，直接与转向油壶15相连。对液压锁桥回路而言，动力源根据压力继电器设定值，对蓄能罐7进行充能，经由第二两位四通电磁换向阀10的P、A口流向后桥2的对中油缸4，对后桥实现液压锁止；前桥1的对中油缸3通过第二两位四通电磁换向阀10的B、T口直接与转向油壶15相连。正向行驶时，前桥转向，后桥不转向，控制对中缸的第二两位四通电磁换向阀10向后桥对中油缸提供压力油，后桥对中油缸达到工作状态，对后桥进行对中锁止，最终实现后桥转向锁止。

反向行驶工况：第一两位四通电磁换向阀9和第二两位四通电磁换向阀10同处于二位。对转向换向回路而言，动力源由主转向泵14通过第一两位四通电磁换向阀9，从P经由B口，传递至后转向器6的P口，经由后转向器6的T口流向转向油壶15；前转向器5通过第一两位四通电磁换向阀9的A、T口，直接与转向油壶15相连。对液压锁桥回路而言，动力源根据压力继电器设定值，对蓄能罐7进行充能，经由第二两位四通电磁换向阀10的P、B口流向前桥1的对中油缸3，对前桥实现液压锁止；后桥2的对中油缸4通过第二两位四通电磁换向阀10的A、T口直接与转向油壶15相连。反向行驶时，后桥转向，前桥不转向，控制对中缸的第二两位四通电磁换向阀10向前桥对中油缸提供压力油，前桥对中油缸达到工作状态，对前桥进行对中锁止。

电磁换向阀的切换由电路控制，并实现前后驾驶室互锁。其中，第一两位四通电磁换向阀9控制前、后转向器的供油，第二两位四通电磁换向阀10控制前、后对中油缸的工作。

本发明所涉及的转向系统，装配在双向行驶底盘上，配备主、副驾驶室。车辆在驶入狭窄地带，作业完毕后，需要原路返回时，驾驶员直接在另一侧驾驶室进行操作，将车辆正向(相对驾驶员操作位置)驶出。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双向行驶车辆转向系统，包括前转向器、后转向器、前对中油缸、后对中油缸、主转向泵及与主转向泵连接控制油路走向的第一执行控制机构和第二执行控制机构，其特征在于：所述第一执行控制机构分别与前转向器和后转向器连接，第二执行控制机构分别与前对中油缸和后对中油缸连接，所述转向系统还包括设于主转向泵与第二执行控制机构之间用于控制通断的第三执行控制机构和继电器组件，所述第三执行控制机构包括第三电磁阀，所述第三电磁阀为两位两通电磁阀，所述继电器组件包括第一压力继电器和第二压力继电器，通过第一压力继电器与第二压力继电器的配合控制两位两通电磁阀的通断。

2.根据权利要求1所述双向行驶车辆转向系统，其特征在于：所述第一执行控制机构包括第一换向电磁阀，所述第二执行控制机构包括第二换向电磁阀，所述第一换向电磁阀和第二换向电磁阀均为两位四通电磁换向阀。

3.根据权利要求1所述双向行驶车辆转向系统，其特征在于：所述转向系统还包括补偿动力机构，所述补偿动力机构与第二执行控制机构和第三执行控制机构之间的支路连接。

4.根据权利要求3所述双向行驶车辆转向系统，其特征在于：所述补偿动力机构包括副转向泵。

5.根据权利要求4所述双向行驶车辆转向系统，其特征在于：所述第二执行控制机构和第三执行控制机构之间的支路设有蓄能灌，所述蓄能灌与电动转动泵、继电器组件和第三执行控制机构之间均设有单向阀。

6.根据权利要求4所述双向行驶车辆转向系统，其特征在于：所述转向系统还包括转向油壶，转向油壶的出油口与主转向泵和副转向泵连接，进油口分别与前转向器、后转向器、前对中油缸、后对中油缸、第一执行控制机构和第二执行控制机构连接。

7.根据权利要求1所述双向行驶车辆转向系统，其特征在于：通过驾驶室点火锁与第一执行控制机构和第二执行控制机构电连接，驾驶室点火锁包括正向驾驶室点火锁和反向驾驶室点火锁。