CN108820038A - 一种转向系统和集装箱跨运车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转向系统和集装箱跨运车。转向系统包括车轮组件和转向驱动组件，包括设置于车架上的第一油缸和第二油缸，第一油缸与左侧轮轴传动相连，第二油缸与右侧轮轴传动相连，以通过第一油缸和第二油缸分别带动左侧轮轴和右侧轮轴偏转，第一油缸和第二油缸之间通过同步油路相联通。本发明分别利用第一油缸和第二油缸驱动左侧轮轴和右侧轮轴转动，以带动左侧车轮和右侧车轮转动，同时，第一油缸和第二油缸之间通过同步油路相联通，这样，能够使得一个油缸驱动时，液压油能够进入另一个油缸，从而驱动另一个油缸工作并带动轮轴转动，实现两侧的轮轴同时转动，降低了集装箱跨运车在转向时车轮打滑的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及但不限于车辆技术领域，尤其涉及一种转向系统和集装箱跨运车。
背景技术
轮式车辆前进过程中通常利用车轮偏转一定角度实现车辆的转向。图1为轮式车辆转向过程的原理简图，其中，箭头代表车辆移动方向。如图1所示，为了降低车轮在转向过程中滑动的可能性，应当使车辆的全部轮子尽可能以同一点为圆心滚动。现有车辆转向系统通常利用连接两侧前轮的梯形传动机构来实现。
图2为一种的集装箱跨运车的结构示意图，如图2所示，现有的集装箱跨运车10通过吊装集装箱20以实现集装箱20的短途转运。由于集装箱跨运车10两侧车轮之间需要容纳集装箱20，所以无法设置传动机构使两侧车轮同步转动，因此现有集装箱跨运车在转向时可能出现车轮打滑的现象。
发明内容
本发明实施例提供一种转向系统和集装箱跨运车，以解决集装箱跨运车在转向时车轮可能出现车轮打滑的现象的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种转向系统，设置于车架上，包括，
车轮组件，所述车轮组件包括并列设置的左侧车轮和右侧车轮，所述左侧车轮和右侧车轮分别通过左侧轮轴和右侧轮轴与所述车架相连，所述左侧轮轴和右侧轮轴均与所述车架转动相连，且所述左侧轮轴和右侧轮轴均能绕所述车架偏转；
转向驱动组件，包括设置于所述车架上的第一油缸和第二油缸，所述第一油缸与所述左侧轮轴传动相连，所述第二油缸与所述右侧轮轴传动相连，以通过所述第一油缸和第二油缸分别带动所述左侧轮轴和右侧轮轴偏转，所述第一油缸和第二油缸之间通过同步油路相联通。
可选的，还包括补油回路，所述补油回路与所述同步油路相联通，以通过所述同步油路向所述第一油缸或第二油缸供油。
可选的，所述同步油路分别与所述第一油缸的有杆腔和所述第二油缸的有杆腔相连。
可选的，所述同步油路分别与所述第一油缸的无杆腔和所述第二油缸的无杆腔相联通。
可选的，所述左侧轮轴与所述车架相铰接，所述第一油缸的一端与所述车架相铰接，另一端与所述左侧轮轴远离所述车架的一端相铰接。
可选的，所述右侧轮轴与所述车架相铰接，所述第二油缸的一端与所述车架相铰接，另一端与所述右侧轮轴远离所述车架的一端相铰接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种集装箱跨运车，包括车架，所述车架上设置有上述任一项所述的转向系统。
本发明分别利用第一油缸和第二油缸驱动左侧轮轴和右侧轮轴转动，以带动左侧车轮和右侧车轮转动，同时，第一油缸和第二油缸之间通过同步油路相联通，这样，能够使得一个油缸驱动时，液压油能够进入另一个油缸，从而驱动另一个油缸工作并带动轮轴转动，实现两侧的轮轴同时转动，降低了集装箱跨运车在转向时车轮打滑的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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取其他的附图。
图1是理想状态下车辆转弯的车轮状态图；
图2为现有技术中集装箱跨运车的机构图；
图3为本实施例中转向系统的结构示意图；
图4为本实施例中一种同步油路连接关系图；
图5为本实施例中另一种同步油路连接关系图；
图6为本实施例中内侧车轮转向的数学模型；
图7为本实施例中外侧车轮转向的数学模型
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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种转向系统，设置于车架100上。
在一个实施例中，该转向系统包括车轮组件和转向驱动组件。
如图3所示，车轮组件包括并列设置的左侧车轮111和右侧车轮112，左侧车轮111和右侧车轮112分别通过左侧轮轴121和右侧轮轴122与车架100相连。
由于左侧车轮111和右侧车轮112对称设置，其具体结构基本相同，所以本实施例中仅以一侧车轮为例作详细说明，另一侧车轮不再赘述。
本实施例中的左侧车轮111设置于左侧轮轴121上，且能以左侧轮轴121为转轴转动。该左侧轮轴121与车架100转动相连，且能绕车架100偏转，从而实现转向功能，这里的偏转指的是绕一个基本处于竖直方向上的转轴在水平方向上旋转，具体可参考现有车辆使用时，车辆转弯过程中车轮偏转的原理，此处不作进一步描述和限定。
本实施例中的左侧车轮111是通过转向驱动组件控制的，该转向驱动组件包括设置于车架100上的第一油缸131和第二油缸132，其中，第一油缸131与左侧轮轴121传动相连，并用于带动侧轮轴偏转。
在一个具体实施方式中，左侧轮轴121的一端车架100相铰接，第一油缸131的一端与车架100相铰接，第一油缸131的另一端与左侧轮轴121远离车架100的一端相铰接。这样，第一油缸131、车架100和左侧轮轴121形成一三角形结构，其稳定性较高。当第一油缸131的长度变化时，由于车架100位于第一油缸131和左侧轮轴121之间的长度以及左侧轮轴121的长度均是不变的，所以会使左侧轮轴121相对于车架100发生偏转，从而使左侧车轮111发生偏转，实现转向功能。
第二油缸132的工作原理及设置方式与第一油缸131基本相同，可参考上述第一油缸131工作过程，此处不再赘述。
第一油缸131和第二油缸132之间通过同步油路140相联通。
在一个具体实施方式中，如图4所示，该同步油路140分别与第一油缸131的有杆腔131A和第二油缸132的有杆腔132A相连。
在另一个具体实施方式中，如图5所示，同步油路140分别与第一油缸131的无杆腔131B和第二油缸132的无杆腔132B相联通。
本实施例中的有杆腔131A、132A指的是第一油缸131和第二油缸132设置有活塞杆171、172的一个腔室，无杆腔131B、132B则指的是第一油缸131或第二油缸132未设有活塞杆171、172的腔室。
使用过程中，第一油缸131和第二油缸132各连接有液压管路161、162，以通过液压管路161、162控制第一油缸131和第二油缸132的位置。应当理解的是，液压管路161、162和同步油路140应当连接同一油缸不同的腔室，从而使得两个油缸相连通的腔室内的液压油量不会由液压管路161、162输入或输出液压油而变化。
图6和图7为转向过程中两侧车轮的数学模型，当两侧的油缸内的液压油通过同步油路相导通时，两侧油缸的长度变化量也是相等的，即相当于三角形的边长为L+a和L-a,其中，L为第一油缸131和第二油缸132的原长度，a为长度变化量。y代表车轴长度，x代表车轴和油缸之间的车架长度，均为定值。通过余弦定理计算可得到θ角的余弦值小于和γ角的余弦值的绝对值，即转弯过程中，外侧车轮的偏转角要小于内侧车轮的偏转角，符合图1中所示的转弯时内侧车轮和外侧车轮偏转角度的关系。能够降低车轮打滑的可能性。
进一步的，本实施例中，还设置了补油回路150，补油回路150与同步油路140相联通，以通过同步油路140向第一油缸131或第二油缸132供油。
应当理解的是，第一油缸131和第二油缸132可能由于内泄等因素造成各种误差，影响控制结果的精确程度，通过设置该补油回路150，可以向第一油缸131和第二油缸132内补充液压油，以增加控制过程的精确程度。同时，上述实施例的技术方案也可能无法确保各车轮转向时绕同一点旋转，通过设置该补油回路150，能够对第一油缸131和第二油缸132内的液压油量进行微调，从而尽可能是各车轮转向时绕同一点旋转,进一步降低车轮打滑的可能性。
第二方面，本发明实施例还提供了一种集装箱跨运车，包括车架100，车架100上设置有上述任一项的转向系统。由于本实施例的技术方案包括了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。
本发明分别利用第一油缸131和第二油缸132驱动左侧轮轴121和右侧轮轴122转动，以带动左侧车轮111和右侧车轮112转动，同时，第一油缸131和第二油缸132之间通过同步油路140相联通，这样，能够使得一个油缸驱动时，液压油能够进入另一个油缸，从而驱动另一个油缸工作并带动轮轴转动，实现两侧的轮轴同时转动，降低了集装箱跨运车在转向时车轮打滑的可能性。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种转向系统，设置于车架上，其特征在于，包括，
车轮组件，所述车轮组件包括并列设置的左侧车轮和右侧车轮，所述左侧车轮和右侧车轮分别通过左侧轮轴和右侧轮轴与所述车架相连，所述左侧轮轴和右侧轮轴均与所述车架转动相连，且所述左侧轮轴和右侧轮轴均能绕所述车架偏转；
转向驱动组件，包括设置于所述车架上的第一油缸和第二油缸，所述第一油缸与所述左侧轮轴传动相连，所述第二油缸与所述右侧轮轴传动相连，以通过所述第一油缸和第二油缸分别带动所述左侧轮轴和右侧轮轴偏转，所述第一油缸和第二油缸之间通过同步油路相联通。
2.如权利要求1所述的转向系统，其特征在于，还包括补油回路，所述补油回路与所述同步油路相联通，以通过所述同步油路向所述第一油缸或第二油缸供油。
3.如权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述同步油路分别与所述第一油缸的有杆腔和所述第二油缸的有杆腔相连。
4.如权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述同步油路分别与所述第一油缸的无杆腔和所述第二油缸的无杆腔相联通。
5.如权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述左侧轮轴与所述车架相铰接，所述第一油缸的一端与所述车架相铰接，另一端与所述左侧轮轴远离所述车架的一端相铰接。
6.如权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述右侧轮轴与所述车架相铰接，所述第二油缸的一端与所述车架相铰接，另一端与所述右侧轮轴远离所述车架的一端相铰接。
7.一种集装箱跨运车，包括车架，其特征在于，所述车架上设置有权利要求1至6中任一项所述的转向系统。
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