CN108100033A - 转向油液分配器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转向油液分配器，包括：转向机、转向控制阀体、比例阀和油路控制系统；转向机和比例阀均与转向控制阀体连接，比例阀与油路控制系统电连接；转向控制阀体上具有第一油口、第二油口和第三油口，第一油口、第二油口和第三油口分别连通转向控制阀体内的左转向油道、右转向油道和进油口油道；第一油口和第二油口均与转向机连通，通过转向机手动控制第一油口和第二油口的油液输出量；比例阀与第一油口和第二油口均连通，比例阀用于通过油路控制系统分别电动控制第一油口和第二油口的油液输出量。本发明提供的转向油液分配器能实现自动驾驶中油液的分配，减少自动驾驶辅助系统中油路的节点。

Description

转向油液分配器

技术领域

本发明涉及液压元件技术领域，尤其涉及一种转向油液分配器。

背景技术

农业是国家民生的大事，是国家的基础。伴随着三农政策及城镇规划的不断推进，迫切需要农业机械化与智能化的快速发展。农场大面积的田间作业，需要采用农业机械作业，如播种、喷药、施肥等。越来越多的农场开始采用自动驾驶辅助系统，进行农业机械的自动驾驶，以降低驾驶员劳动强度、提高作业效率。

现有的自动驾驶辅助系统，通过在原有手动控制转向的液压转向油路上并联分配阀，通过分配阀来调节控制农业机械的自动驾驶中油液分配，实现农业机械的自动控制转向。

但是，在原有手动控制转向的液压转向油路上并联分配阀，装配复杂，油路节点多，可靠性差、安全性差。

发明内容

本发明提供一种转向油液分配器，该转向油液分配器能实现自动驾驶中油液的分配，减少自动驾驶辅助系统中油路的节点。

本发明提供了一种转向油液分配器，包括：转向机、转向控制阀体、比例阀和油路控制系统；

所述转向机和所述比例阀均与所述转向控制阀体连接，

所述比例阀与所述油路控制系统电连接；

所述转向控制阀体上具有第一油口、第二油口和第三油口，

所述第一油口、所述第二油口和所述第三油口分别连通所述转向控制阀体内的左转向油道、右转向油道和进油口油道；

所述第一油口和所述第二油口均与所述转向机连通，通过所述转向机手动控制所述第一油口和所述第二油口的油液输出量；

所述比例阀与所述第一油口和所述第二油口均连通，

所述比例阀用于通过所述油路控制系统分别电动控制所述第一油口和所述第二油口的油液输出量。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，还包括换向阀，所述换向阀与所述油路控制系统电连接，所述换向阀位于所述转向控制阀体上，

所述换向阀上具有第三电气接口，所述第三电气接口与所述第三油口连通，所述第三电气接口通过所述油路控制系统进行手动控制所述油液输出量与电动控制所述油液输出量之间的切换。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述比例阀上具有第一电气接口和第二电气接口，

所述第一电气接口和所述第二电气接口分别与所述第一油口和所述第二油口连通。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向控制阀体具有测压口，所述测压口用于检测油液的压力。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向控制阀体具有第四油口，所述第四油口用于与油壶连接，并通过所述油壶回收油液。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向控制阀体具有第五油口，所述第五油口与所述换向阀连接，

所述第五油口用于连接油压传感器，通过所述油压传感器检测油液的压力差，以使所述第三电气接口根据所述油液的压力差进行手动控制所述油液输出量与电动控制所述油液输出量之间的切换。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向控制阀体上具有液控单向阀，所述液控单向阀的数量为两个，两个所述液控单向阀分别与所述左转向油道和所述右转向油道连接。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向控制阀体上具有压差传感阀，所述压差传感阀连接在所述第五油口与所述第三油口之间，

所述压差传感阀还与所述转向机连接。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向控制阀体上具有溢流阀和梭阀，

所述梭阀位于连接所述左转向油道和所述右转向油道的第一油道上，所述梭阀与所述压差传感阀通过第二油道连接，

所述溢流阀位于所述第二油道和所述第四油口之间。

进一步的，本发明提供的转向油液分配器，所述转向机上具有安装孔。

本发明提供的转向油液分配器，通过设置转向机、转向控制阀体、比例阀和油路控制系统。转向机和比例阀均与转向控制阀体连接，比例阀与油路控制系统电连接。在转向控制阀体上集成转向机和比例阀，能实现自动驾驶中油液的分配。可替代拖拉机转向机及比例液压阀，不再需要加装油管及三通，减少自动驾驶辅助系统中油路的节点，降低系统装配复杂度，极大地提高整机油路可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明转向油液分配器实施例的结构示意图；

图2为图1另一个方向的视图；

图3为本发明转向油液分配器实施例的电气原理图；

图4为本发明转向油液分配器实施例的爆炸图；

图5为图4另一个方向的爆炸图。

附图标记说明：

1-转向机；

2-转向控制阀体；

3-压差传感阀；

4-换向阀；

5-溢流阀；

6-梭阀；

7-液控单向阀；

8-比例阀；

9-第三电气接口；

10-第一电气接口；

11-第二电气接口；

12-测压口；

13-第一油口；

14-第二油口；

15-第三油口；

16-第四油口；

17-第五油口；

18-第一安装孔；

19-第二安装孔；

20-转向油缸；

21-油壶；

22-第二油道；

23-第一油道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

农业是国家民生的大事，是国家的基础。伴随着三农政策及城镇规划的不断推进，迫切需要农业机械化与智能化的快速发展。农场大面积的田间作业，需要采用农业机械作业，如播种、喷药、施肥等。越来越多的农场开始采用自动驾驶辅助系统，进行农业机械的自动驾驶，以降低驾驶员劳动强度、提高作业效率。

现有的自动驾驶辅助系统，通过在原有手动控制转向的液压转向油路上并联分配阀，通过分配阀来调节控制农业机械的自动驾驶中油液分配，实现农业机械的自动控制转向。

但是，在原有手动控制转向的液压转向油路上并联分配阀，装配复杂，油路节点多，可靠性差。

为了解决上述问题，本发明提供一种转向油液分配器，该转向油液分配器能实现自动驾驶中油液的分配，减少自动驾驶辅助系统中油路的节点。

本发明提供一种转向油液分配器。图1为本发明转向油液分配器实施例的结构示意图；图2为图1另一个方向的视图；图3为本发明转向油液分配器实施例的电气原理图；图4为本发明转向油液分配器实施例的爆炸图；图5为图4另一个方向的爆炸图。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供的转向油液分配器，包括：转向机1、转向控制阀体2、比例阀8和油路控制系统。

具体的，转向机1和比例阀8均与转向控制阀体2连接，可选的，转向机1和比例阀8分别位于转向控制阀体2的相对侧；

比例阀8可以与转向控制阀体2固定连接，比例阀8也可以与转向控制阀体2可拆卸连接(例如通过螺钉或卡扣连接)。可选的，为了增加本实施例提供的转向油液分配器的稳定性，比例阀8和转向控制阀体2可集成于一体，在此不作限定。

比例阀8与油路控制系统电连接；

转向控制阀体2上具有第一油口13、第二油口14和第三油口15，第一油口12、第二油口13和第三油口14分别连通转向控制阀体2内的左转向油道、右转向油道和进油口油道；

其中，转向控制阀体2是机械单元，转向控制阀体2的材质为高强度铝合金6061T，高强度铝合金6061T具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。

可选的，第一油口13、第二油口14、第三油口15和比例阀8均位于转向控制阀体2的同侧，使本实施例提供的转向油液分配器安装和使用方便。

具体的，第一油口13和第二油口14均与转向机1连通，通过转向机1手动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量。

需要说明的是，转向机1又名转向器、方向机，转向机是转向系统中最重要的部件。转向机1的作用是将驾驶员加在转向盘上的力矩放大，并降低速度，然后传给转向传动机构。转向机1用于连接转向油缸20和方向盘，驾驶员转动方向盘时，使转向机1内的机械分配器跟随转动，实现第一油口13和第二油口14的手动分配油液输出量。通过更换转向机1即可使本发明提供的转向油液分配器适用于不同类型的拖拉机。

具体的，比例阀8与第一油口13和第二油口14均连通，比例阀8用于通过油路控制系统分别电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量。

需要说明的是：比例阀8是一种按输入的电信号连续、按比例地控制液压系统的流量、压力和方向的控制阀，其输出的流量和压力可以不受负载变化的影响。可选的，比例阀8为电磁比例阀，电磁比例阀能连续、按比例地控制液压系统的压力和流量，实现对执行机构的位置、速度、力量的控制，并能减少压力变换时的冲击。比例阀8也可以采用其他类型，只要能实现比例阀8通过油路控制系统分别电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量即可，在此不作限定。

进一步的，在上述实施例的基础上，本实施例提供的转向油液分配器，还包括换向阀4，换向阀4与油路控制系统电连接，换向阀4位于转向控制阀体2上，换向阀4上具有第三电气接口9，第三电气接口9与第三油口15连通，换向阀4的第三电气接口9通过油路控制系统进行手动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量与电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量之间的切换。

需要说明的是，换向阀4是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。靠阀芯与阀体的相对运动的方向控制阀。可选的，换向阀4为电磁换向阀，换向阀4也可以采用其他类型，只要能实现换向阀4的第三电气接口9通过油路控制系统切换手动和电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量即可，在此不作限定。

进一步的，在上述实施例的基础上，本实施例提供的转向油液分配器，比例阀8上具有第一电气接口10和第二电气接口11，第一电气接口10和第二电气接口11分别与第一油口13和第二油口14连通，通过比例阀8上的第一电气接口10和第二电气接口11通过油路控制系统分别电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量。

进一步的，在一些实施例中，转向控制阀体2具有测压口12，其中测压口12用于检测油液的压力。

进一步的，在一些实施例中，转向控制阀体2具有第四油口16，第四油口16用于与油壶21连接，并通过油壶21回收油液。

进一步的，在一些实施例中，转向控制阀体2具有第五油口17，第五油口17与换向阀4连接，第五油口17用于连接油压传感器，通过油压传感器检测油液的压力差，以使第三电气接口9根据油液的压力差通过油路控制系统进行手动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量与电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量之间的切换。

进一步的，在一些实施例中，转向控制阀体2上具有压差传感阀3，压差传感阀3连接在第五油口17与第三油口15之间，压差传感阀3还与转向机1连接，压差传感阀3与左转向油道、右转向油道和进油口油道均连接，压差传感阀3用于采集转向机1、左转向油道、右转向油道和进油口油道的油压信号，在正常电控自动转向模式下，压差传感阀3采集的油压信号平稳，紧急情况下，需要直接手动转动方向盘，进入手动转向模式，压差传感阀3采集的油压信号会有明显的跳动。

上述实施例提供的转向油液分配器具有两种工作模式，分别为手动转向模式和电控自动转向模式，其中基于安全考虑，手动转向模式优先：

具体的，如图3所示，电控自动转向模式的工作过程为：通过油路控制系统控制第三电气接口9使换向阀4打开，通过油路控制系统调整比例阀8的第一电气接口10和第二电气接口11流量，实现对比例阀8内部阀芯的控制，从而电动控制第一油口13和第二油口14的油液输出量，完成油液在电控自动转向模式中左转向油道和右转向油道的分配。

手动转向模式的工作过程为：在第五油口17上连接油压传感器，通过油压传感器在第五油口17上检测到压力差(电控自动转向模式时，压差传感阀3采集的油压信号比较平稳，当出现紧急情况驾驶员进行手动转向时，压差传感阀3采集的油压信号会有明显的跳动，第五油口17上连接的油压传感器用于检测该明显的跳动)。当油压传感器在第五油口17上检测到压力差时，通过油路控制系统控制电控自动转向模式自动关闭，解除自动驾驶，实现手动优先，提高系统安全性。由第三电气接口9控制换向阀4关闭，阻止油液经换向阀4流向比例阀8，驾驶员手动转向转动方向盘时，使转向机1内的机械分配器跟随转动，实现第一油口13和第二油口14的手动分配油液输出量。

上述实施例提供的转向油液分配器，通过设置转向机、转向控制阀体、比例阀和油路控制系统。转向机和比例阀均与转向控制阀体连接，比例阀与油路控制系统电连接。在转向控制阀体上集成转向机和比例阀，能实现自动驾驶中油液的分配。可替代拖拉机转向机及比例液压阀，不再需要加装油管及三通，减少自动驾驶辅助系统中油路的节点，降低系统装配复杂度，极大地提高整机油路可靠性。通过设置换向阀，采用手动转向优先设计，保障了系统的安全性；并留有手动转向油压检测接口，可通过油压传感器检测到手动转向，并解除自动驾驶，达到自动驾驶安全的目的。

需要说明的是，现有的拖拉机自动驾驶辅助系统，是以自动驾驶为优先为基础的，在自动驾驶时，需要驾驶员手动点击按键以解除自动驾驶，才能将自动驾驶改为手动驾驶。在自动驾驶时遇到异常紧急情况，驾驶员的第一反应应该是转动方向盘，但是转动方向盘并不能将自动驾驶状态转为手动驾驶状态，需要点击按键以解除自动驾驶。因此，安全性很差。而本实施例提供的转向油液分配器，通过设置换向阀，采用手动转向优先设计，保障了拖拉机自动驾驶辅助系统的安全性；并留有手动转向油压检测接口，可通过油压传感器检测到手动转向，并解除自动驾驶，达到自动驾驶安全的目的。

进一步的，本实施例提供的转向油液分配器，转向控制阀体2上具有液控单向阀7，液控单向阀7的数量为两个，两个液控单向阀7分别与左转向油道和右转向油道连接。

进一步的，本实施例提供的转向油液分配器，转向控制阀体2上具有溢流阀5和梭阀6，梭阀6位于连接左转向油道和右转向油道的第一油道23上，梭阀6与压差传感阀3通过第二油道22连接，溢流阀5位于第二油道22和第四油口16之间。

本领域技术人员可以理解的是，液控单向阀7是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。梭阀6是执行器与阀体合二为一，由于阀体、活塞、阀芯均采用不锈钢材质，在外观上更加美观、高档，在实际使用中密封件几乎不与介质接触，具有更耐腐蚀的特点，从而实用范围更加宽广，再加上内部只有一个部件(活塞)在运动，使得运动简单可靠，寿命长，就算维修也更加简单，而且可任意方向安装。溢流阀5是一种液压压力控制阀，在液压设备中主要起定压溢流作用，稳压，系统卸荷和安全保护作用。

进一步的，本实施例提供的转向油液分配器，转向机1上具有安装孔，安装孔分别为第一安装孔18和第二安装孔19。

其中，第一安装孔18用于使拖拉机的安装杆通过第一安装孔18安装到转向机1上；

第二安装孔19为本实施例提供的转向油液分配器的整体安装孔，便于将本实施例提供的转向油液分配器安装到自动驾驶辅助系统中。

上述实施例提供的转向油液分配器，通过设置转向机、转向控制阀体、比例阀和油路控制系统。转向机和比例阀均与转向控制阀体连接，比例阀与油路控制系统电连接。在转向控制阀体上集成转向机和比例阀，能实现自动驾驶中油液的分配。可替代拖拉机转向机及比例液压阀，不再需要加装油管及三通，减少自动驾驶辅助系统中油路的节点，降低系统装配复杂度，极大地提高整机油路可靠性。通过设置换向阀，采用手动转向优先设计，保障了系统的安全性；并留有手动转向油压检测接口，可通过油压传感器检测到手动转向，并解除自动驾驶，达到自动驾驶安全的目的。通过设置第一安装孔，使拖拉机的安装杆通过第一安装孔安装到转向机上；通过设置第二安装孔，为本实施例提供的转向油液分配器的整体安装孔，便于将本实施例提供的转向油液分配器安装到自动驾驶辅助系统中。

在本发明说明书的描述中，需要理解的是，术语“左转向”、“右转向”、“同侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明说明书的描述中，需要理解的是，术语“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种转向油液分配器，其特征在于，包括：转向机、转向控制阀体、比例阀和油路控制系统；

所述转向机和所述比例阀均与所述转向控制阀体连接，所述比例阀与所述油路控制系统电连接；

所述转向控制阀体上具有第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口、所述第二油口和所述第三油口分别连通所述转向控制阀体内的左转向油道、右转向油道和进油口油道；

所述第一油口和所述第二油口均与所述转向机连通，通过所述转向机手动控制所述第一油口和所述第二油口的油液输出量；

所述比例阀与所述第一油口和所述第二油口均连通，所述比例阀用于通过所述油路控制系统分别电动控制所述第一油口和所述第二油口的油液输出量。

2.根据权利要求1所述的转向油液分配器，其特征在于，还包括换向阀，所述换向阀与所述油路控制系统电连接，所述换向阀位于所述转向控制阀体上，所述换向阀上具有第三电气接口，所述第三电气接口与所述第三油口连通，所述第三电气接口通过所述油路控制系统进行手动控制所述油液输出量与电动控制所述油液输出量之间的切换。

3.根据权利要求1所述的转向油液分配器，其特征在于，所述比例阀上具有第一电气接口和第二电气接口，所述第一电气接口和所述第二电气接口分别与所述第一油口和所述第二油口连通。

4.根据权利要求1所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向控制阀体具有测压口，所述测压口用于检测油液的压力。

5.根据权利要求2所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向控制阀体具有第四油口，所述第四油口用于与油壶连接，并通过所述油壶回收油液。

6.根据权利要求5所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向控制阀体具有第五油口，所述第五油口与所述换向阀连接，所述第五油口用于连接油压传感器，通过所述油压传感器检测油液的压力差，以使所述第三电气接口根据所述油液的压力差进行手动控制所述油液输出量与电动控制所述油液输出量之间的切换。

7.根据权利要求6所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向控制阀体上具有液控单向阀，所述液控单向阀的数量为两个，两个所述液控单向阀分别与所述左转向油道和所述右转向油道连接。

8.根据权利要求7所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向控制阀体上具有压差传感阀，所述压差传感阀连接在所述第五油口与所述第三油口之间，所述压差传感阀还与所述转向机连接。

9.根据权利要求8所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向控制阀体上具有溢流阀和梭阀，所述梭阀位于连接所述左转向油道和所述右转向油道的第一油道上，所述梭阀与所述压差传感阀通过第二油道连接，所述溢流阀位于所述第二油道和所述第四油口之间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的转向油液分配器，其特征在于，所述转向机上具有安装孔。