CN108891481A - 四轮转向控制系统、四轮车及四轮拖拉机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四轮转向控制系统、四轮车及拖拉机，属于车辆领域。上述四轮转向控制系统包括液压箱、液压泵、转向器、前桥转向油缸、换向阀和后桥转向油缸，液压泵与液压箱连接，并通过油管将压力油通入到转向器中，由转向器将压力油通入到前桥转向油缸和后桥转向油缸。前桥转向油缸和后桥转向油缸分别与四轮车的前转向架和后转向架连接，油缸的活塞杆带动转向架转动实现转向。通过转向器和换向阀工作位置的切换，能够实现前轮和后轮同时转向，从而使得四轮车及拖拉机转弯半径减小；并且转向灵活，操控轻便。

Description

四轮转向控制系统、四轮车及四轮拖拉机

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种四轮转向控制系统、四轮车及四轮拖拉机。

背景技术

四轮车的转向，通常是两轮转向，两轮转向的转弯半径比较大；在丘陵山区转向不便。拖拉机在进行农田作业时，就要求其转弯半径要小，以保证拖拉机的正常作业。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种四轮转向控制系统，其能够控制四轮同时转向。

本发明的另一目的在于提供一种四轮车，其采用了上述四轮转向控制系统。

本发明的另一目的还在于提供一种拖拉机，其采用了上述四轮转向控制系统。

本发明是这样实现的：

一种四轮转向控制系统，包括：液压箱、液压泵、转向器、前桥转向油缸、换向阀和后桥转向油缸；

所述转向器包括第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，当所述转向器位于第一工作位置时，所述转向器的P口与A口连通，T口与B口连通；当所述转向器位于第二工作位置时，所述转向器的P口与T口连通；当所述转向器位于第三工作位置时，所述转向器的P口与B口连通，T口与B口连通；

所述转向器的P口与所述液压泵连通，T口与所述液压箱连通，A口与所述换向阀的P口连通，B口与所述前桥转向油缸的右腔连通；

所述换向阀包括第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，所述换向阀位于第一工作位置时，所述换向阀的P口与A口连通，B口与T口连通；当所述换向阀位于第二工作位置时，所述换向阀的P口与T口连通；当所述换向阀位于第三工作位置时，所述换向阀的A口与T口连通，P口与B口连通；

所述换向阀的T口与所述前桥转向油缸的的左腔连通，A口与所述后桥转向油缸的左腔连通，B口与所述后桥转向油缸的右腔连通。

进一步，还包括双向液压锁，所述双向液压锁的A口与所述换向阀的A口连通，B口与所述换向阀的B口连通，C口与所述后桥转向油缸的左腔连通，D口与后桥转向油缸的右腔连通。

进一步，所述换向阀为三位四通电磁阀。

进一步，所述转向器为全液压转向器。

进一步，所述液压泵为恒流泵。

一种四轮车，所述四轮车包括前轮转向架、后轮转向架和所述的四轮转向控制系统；

所述前桥转向油缸的活塞杆与所述前轮转向架连接，所述后桥转向油缸的活塞杆与所述后轮转向架连接。

进一步，还包括控制器，所述前轮转向架上设置有前桥转角传感器，所述后轮转向架上设置后桥转角传感器，所述控制器分别与所述前桥转角传感器和所述后桥转角传感器电连接。

进一步，还包括显示器，所述显示器与所述控制器电连接。

一种四轮拖拉机，所述四轮车包括前轮转向架、后轮转向架和所述的四轮转向控制系统；

所述前桥转向油缸的活塞杆与所述前轮转向架连接，所述后桥转向油缸的活塞杆与所述后轮转向架连接。

进一步，还包括控制器，所述前轮转向架上设置有前桥转角传感器，所述后轮转向架上设置后桥转角传感器，所述控制器分别与所述前桥转角传感器和所述后桥转角传感器电连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的四轮转向控制系统，通过转向器和换向阀工作位置的切换，能够实现前轮和后轮同时转向，从而使得转弯半径减小；并且转向灵活，操控轻便。

本发明通过上述设计得到的四轮车，其采用了上述四轮转向控制系统，从而使得四轮车的转弯半径减小；并且转向灵活，操控轻便。

本发明通过上述设计得到的拖拉机，其采用了上述四轮转向控制系统，从而使得转弯半径减小，方便作业；并且转向灵活，操控轻便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的拖拉机底盘结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的四轮转向控制系统的液压系统原理图；

图3是本发明实施方式提供的控制器、显示器与传感器的连接示意图。

图标：100-四轮转向控制系统；110-液压箱；120-液压泵；130-转向器；140-前桥转向油缸；150-后桥转向油缸；160-换向阀；170-双向液压锁；200-底盘；210-前轮转向架；211-前桥角度传感器；220-后轮转向架；221-后桥角度传感器；230-控制器；240-显示器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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；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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1和图2，本实施例提供了一种拖拉机，其包括底盘200、前轮转向架210、后轮转向架220和四轮转向控制系统100，前轮转向架210和后轮转向架220分别设置在底盘200的前部和后部，两者分别用于带动前轮和后轮转向；四轮转向控制系统100分别与前轮转向架210和后轮转向架220连接，用于驱动前轮转向架210和后轮转向架220转动。

具体地，四轮转向控制系统100包括液压箱110、液压泵120、转向器130、换向器、前桥转向油缸140、后桥转向油缸150以及必要的一些液压管路及其它元件。液压箱110为整个液压系统提供液压油，液压泵120与液压箱110连接；本实施中，液压泵120为恒流泵；恒流泵易于清洗和清洁，只需简单更换泵管或清洗泵管就可重新工作；无接缝，液体无处可渗漏，设备维护低；体积小、重量轻、结构简单、性能平稳、容易操作和维修方便等特点；可实现定时、恒量、变量输送，自灌能力；可防止倒流现象。因此，采用恒流泵能使得转向角度更准确，转向动力更足。

转向器130包括壳体及阀芯，通过阀芯在壳体内的运动使得转向器130在第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置之间切换。转向器130包括四个油口，分别为A、B、P、T口。当转向器130位于第一工作位置时，转向器130的P口与A口连通，T口与B口连通；当转向器130位于第二工作位置时，转向器130的P口与T口连通；当转向器130位于第三工作位置时，转向器130的P口与B口连通，T口与B口连通。所述转向器130的P口与所述液压泵120连通，T口与所述液压箱连通，A口与所述换向阀160的P口连通，B口与所述前桥转向油缸140的右腔连通。

本实施例中，转向器130直接采用相关技术中的全液压转向器130；在其它实施例中，可以采用具有上述三个工作位置的换向阀160。

换向阀160包括阀体和阀芯，阀芯在阀体内运动时使得换向阀160在第一工作位置(图2中左位)、第二工作位置(图2中中位)和第三工作位置(图3中右位)之间切换，换向阀160位于第一工作位置时，换向阀160的P口与A口连通，B口与T口连通；当换向阀160位于第二工作位置时，换向阀160的P口与T口连通；当换向阀160位于第三工作位置时，换向阀160的A口与T口连通，P口与B口连通。换向阀160的T口与前桥转向油缸140的的左腔连通，A口与后桥转向油缸150的左腔连通，B口与后桥转向油缸150的右腔连通。

本实施例中，换向阀160采用了三位四通电磁阀，从而便于控制；在其它实施中，还可以采用机械式三位四通阀或者其它具有上述三个工作位置的换向阀160。

采用上述液压系统，不仅能够使得四轮同时转向还能实现四轮转向与两轮转向的切换。为了使得两轮转向时，转向更易于控制，应当使得不需要转向的两轮不偏动；因此，本实例中，四轮转向控制系统100还包括了双向液压锁170，其设置在换向阀160与后桥转向油缸150之间。

具体地，双向液压锁170的A口与换向阀160的A口连通，B口与换向阀160的B口连通，C口与后桥转向油缸150的左腔连通，D口与后桥转向油缸150的右腔连通。当两轮转时，A口和B口都不供液压油，液压在复位弹簧力及油液压力的作用下截止回油，锁闭后桥转向油缸150，起到保压作用，确保两轮转向时后轮不偏动。

在其它实施例中，链轮转向时，还可以使得前轮不动，后轮转向；此时，需要将双向液压锁170设置在前桥转向油缸140与换向阀160之间。

另外，为了便于操作，四轮拖拉机还包括控制器230和显示器240，前轮转向架210上设置有前桥转角传感器，后轮转向架220上设置后桥转角传感器，控制器230分别与前桥转角传感器和后桥转角传感器电连接；显示器240与控制器230电连接。当前后轮偏转时，偏转角度通过传感器将信号传递到整机单片控制器230上，并通过显示屏在屏幕上显示。

请参考图1，前桥转向油缸140的活塞杆和前轮转向架210连接，后桥转向油缸150的活塞杆和后轮转向架220连接，通过活塞杆的运动带动转向架的转动，从而实现前轮和后轮的转向。

本实施例中，四轮转向控制系统100控制转向的工作原理如下：

工作时，当拖拉机处于两轮转向时，后轮必须回正；两轮转向切换到四轮转向时，先将前轮打正，此时前轮通过传感器显示回正信号，并发出允许切换到四轮转向的指令，此时可通过控制开关控制换向阀160切换到第三工作位置，实现四轮异向转向；同时也可通过控制换向阀160切换到第一工作位置，实现四轮同向转向。

工作时，当拖拉机处于四轮转向时，前后轮的偏转角度要协同一致；四轮转向切换到两轮转向时，先将后轮回正，此时后轮通过传感器显示回正信号，并发出允许切换到两轮转向的指令，此时可通过控制开关断开换向阀160，实现两轮转向。

两轮转向工作时，换向阀160切换到第二工作位置，此时P口与T口相通；左转时：转向器130的B口的液压油经前桥转向油缸140的B口进入前桥转向油缸140的右腔，推动前桥转向油缸140的活塞向左运动，前桥转向油缸140的左腔的液压油经换向阀160P口到T口，再经转向器130的A口回到油箱，实现两轮左转；右转时：转向器130的A口的液压油经换向阀160P口到A口，再到前桥转向油缸140的A口，进入前桥转向油缸140的左腔，推动前桥转向油缸140的活塞向右运动，前桥转向油缸140的右腔的液压油经转向器130的B口回到油箱，实现两轮右转。

四轮异向转向工作时，前桥转向油缸140的和后桥转向油缸150的是串联关系，此时换向阀160B接通，换向阀160的P口与B口连通，T口与A口连通。右转时：转向器130的A口的液压油经换向阀160的P口到B口，再经双向液压锁170B口到D口，再到后桥转向油缸150的B口，进入后桥转向油缸150的右腔，推动后桥转向油缸150的活塞向左运动，后桥转向油缸150的左腔的液压油经后桥转向油缸150的A口到双向液压锁170C口，再到双向液压锁170A口，经换向阀160的A口到T口，再到前桥转向油缸140的A口，进入前桥转向油缸140的左腔，推动前桥转向油缸140的活塞向右运动，前桥转向油缸140的左腔的液压油经前桥转向油缸140的B口到转向器130的B口，回到油箱，实现四轮异向左转。左转时：转向器130的B口的液压油经前桥转向油缸140的B口进入前桥转向油缸140的右腔，推动前桥转向油缸140的活塞向左运动，前桥转向油缸140的左腔的液压油经前桥转向油缸140的A口到换向阀160的T口，再到A口，再经双向液压锁170的A口到C口，到后桥转向油缸150的A口，进入后桥转向油缸150的左腔，推后桥转向油缸150的活塞向右运动，后桥转向油缸150的右腔的液压油经后桥转向油缸150的B口到双向液压锁170的D口，再到双向液压锁170的B口，经换向阀160的B口到P口，再经转向器130的A口回到油箱，实现四轮异向左转。

四轮同向转向工作时，前桥转向油缸140的和后桥转向油缸150的是并联关系，此时换向阀160的a接通，换向阀160的P口与A口连通，T口与B口连通。右转：转向器130的A口的液压油经换向阀160的P口到A口，经双向液压锁170的A口到C口，再到后桥转向油缸150的A口，进入后桥转向油缸150的左腔，推动后桥转向油缸150的活塞向右运动，后桥转向油缸150的右腔的液压油经后桥转向油缸150的B口到双向液压锁170的D口，再到B口，经换向阀160的B口到T口，再到前桥转向油缸140的A口，进入前桥转向油缸140的左腔，推动前桥转向油缸140的活塞向右移动，前桥转向油缸140的右腔的液压油经前桥转向油缸140的B口到转向器130的B口，回到油箱，实现四轮同向转向右转。左转：转向器130的B口液压油经前桥转向油缸140的B口进入前桥转向油缸140的右腔，推动前桥转向油缸140的活塞向左运动，前桥转向油缸140的左腔的液压油经前桥转向油缸140的A口到换向阀160的T口，再到B口，经双向液压锁170的B口到D口，再到后桥转向油缸150的B口，进入后桥转向油缸150的右腔，推动后桥转向油缸150的活塞向左运动，后桥转向油缸150的的液压油经后桥转向油缸150的A口到双向液压锁170的C口，再到向液压锁A口，经换向阀160的A口到P口，再到转向器130的A口，回到油箱，实现四轮同向转向左转。

本实施例以四轮拖拉机为例，在其它实施例中，四轮转向控制系统100也可用于其它四轮车，而不限于拖拉机。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四轮转向控制系统，其特征在于，包括：液压箱、液压泵、转向器、前桥转向油缸、换向阀和后桥转向油缸；

所述转向器包括第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，当所述转向器位于第一工作位置时，所述转向器的P口与A口连通，T口与B口连通；当所述转向器位于第二工作位置时，所述转向器的P口与T口连通；当所述转向器位于第三工作位置时，所述转向器的P口与B口连通，T口与B口连通；

所述转向器的P口与所述液压泵连通，T口与所述液压箱连通，A口与所述换向阀的P口连通，B口与所述前桥转向油缸的右腔连通；

所述换向阀包括第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，所述换向阀位于第一工作位置时，所述换向阀的P口与A口连通，B口与T口连通；当所述换向阀位于第二工作位置时，所述换向阀的P口与T口连通；当所述换向阀位于第三工作位置时，所述换向阀的A口与T口连通，P口与B口连通；

所述换向阀的T口与所述前桥转向油缸的的左腔连通，A口与所述后桥转向油缸的左腔连通，B口与所述后桥转向油缸的右腔连通。

2.根据权利要求1所述的四轮转向控制系统，其特征在于，还包括双向液压锁，所述双向液压锁的A口与所述换向阀的A口连通，B口与所述换向阀的B口连通，C口与所述后桥转向油缸的左腔连通，D口与后桥转向油缸的右腔连通。

3.根据权利要求1所述的四轮转向控制系统，其特征在于：所述换向阀为三位四通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的四轮转向控制系统，其特征在于：所述转向器为全液压转向器。

5.根据权利要求1所述的四轮转向控制系统，其特征在于：所述液压泵为恒流泵。

6.一种四轮车，其特征在于，所述四轮车包括前轮转向架、后轮转向架和权利要求1至5任一项所述的四轮转向控制系统；

所述前桥转向油缸的活塞杆与所述前轮转向架连接，所述后桥转向油缸的活塞杆与所述后轮转向架连接。

7.根据权利要求6所述的四轮车，其特征在于：还包括控制器，所述前轮转向架上设置有前桥转角传感器，所述后轮转向架上设置后桥转角传感器，所述控制器分别与所述前桥转角传感器和所述后桥转角传感器电连接。

8.根据权利要求7所述的四轮车，其特征在于：还包括显示器，所述显示器与所述控制器电连接。

9.一种四轮拖拉机，其特征在于：所述四轮车包括前轮转向架、后轮转向架和权利要求1至5任一项所述的四轮转向控制系统；

所述前桥转向油缸的活塞杆与所述前轮转向架连接，所述后桥转向油缸的活塞杆与所述后轮转向架连接。

10.根据权利要求9所述的四轮拖拉机，其特征在于：还包括控制器，所述前轮转向架上设置有前桥转角传感器，所述后轮转向架上设置后桥转角传感器，所述控制器分别与所述前桥转角传感器和所述后桥转角传感器电连接。