CN110228522A - 一种独立转向机构及液压系统 - Google Patents
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Abstract
一种独立转向机构及液压系统属于车辆专项控制技术领域，目的在于解决现有技术存在的无法完成车辆原地转向、转向动作受限、无法实现单轮独立转向以及转向精度稳定性差的问题。本发明的一种独立转向机构包括油缸以及齿轮箱，油缸为螺旋摆动油缸；油缸的缸筒和车架刚性连接，缸杆和齿轮箱的壳体刚性连接，齿轮箱的动力输出轴和车轮刚性连接；当高压油进入油缸，其缸杆相对缸筒绕其中心轴转动，带动齿轮箱及轮子绕油缸中心轴转动，实现车轮偏转，从而实现转向。一种包含上述独立转向机构的液压系统包括液压泵、比例阀组、液压油箱以及四组独立转向机构；液压泵通过比例阀组分别和四组独立转向机构的油缸连接，独立控制四组独立转向机构动作，液压泵和比例阀组分别和液压油箱连接。
Description
技术领域
本发明属于车辆转向控制技术领域，具体涉及一种独立转向机构及包含该独立转向机构的液压系统。
背景技术
传统的车辆转向一般依照阿克曼转向定律，由连杆结构形成转向梯形，进而完成车辆的转向。根据转向模式的不同一般分为前轮转向、后轮转向及四轮转向，但目前的转向机制无法完成车辆的原地转向，无法在空间受限的地域完成转向动作，极大的限制了车辆的机动能力，同时也加剧了驾驶员的操作疲劳。
现有转向系统大多采用机械转向机构，还有少部分采用液压动力转向结构。而这些转向机构均只能实现前轮转向、后轮转向、四轮转向及蟹形转向等模式，无法实现单轮独立转向，及精确稳定的控制。
发明内容
本发明的目的在于提出一种独立转向机构及液压系统，解决现有技术存在的无法完成车辆原地转向、转向动作受限、无法实现单轮独立转向以及转向精度稳定性差的问题。
为实现上述目的，本发明的一种独立转向机构包括油缸以及齿轮箱，所述油缸为螺旋摆动油缸，所述齿轮箱由壳体、动力输入轴、动力输出轴及内部齿轮系组成；
所述油缸的缸筒和车架刚性连接，缸杆和齿轮箱的壳体刚性连接，齿轮箱的动力输出轴和车轮刚性连接；
当高压油进入油缸，其缸杆相对缸筒绕其中心轴转动，带动齿轮箱及轮子绕油缸中心轴转动，实现车轮偏转，从而实现转向。
一种包含上述独立转向机构的液压系统包括液压泵、比例阀组、液压油箱以及四组独立转向机构；所述液压泵通过比例阀组分别和四组独立转向机构的油缸连接，独立控制四组独立转向机构动作，所述液压泵和比例阀组分别和液压油箱连接。
所述比例阀组为带有负载敏感及压力补偿的多路组合阀组。
所述比例阀组包括相互之间并联的第一比例阀、第二比例阀、第三比例阀和第四比例阀以及连接在主油路上的压力补偿阀，液压泵的P口与比例阀组P口相接，液压泵的LS口与比例阀组LS口相接，比例阀组T口与液压油箱相接，第一比例阀、第二比例阀、第三比例阀、第四比例阀的A口和B口分别接四个独立转向机构的油缸的A口和B口。
每个所述独立转向机构上设置有转角编码器和位移传感器。
所述液压泵为负载敏感变量泵。
本发明的有益效果为：本发明的独立转向机构及液压系统中独立转向机构时一种将直线运动转变为绕固定轴旋转运动的螺旋摆动油缸，转向时，液压泵从液压油箱抽出的液压油经比例阀组进入独立转向机构的油缸，油缸带动轮子摆动从而实现转向。本申请液压泵通过比例阀组独立控制每一个独立转向机构，可以实现每个轮子独立转向，从而实现车辆转向方式的多种转变，能够适应各种狭小地形。该独立转向机构主体工作部件是一种将直线运动转变为绕固定轴旋转运动的螺旋摆动油缸。并通过采用电液比例的控制方式，使得转向更加可靠，灵敏。
附图说明
图1为本发明一种独立转向机构结构示意图；
图2为包含独立转向机构的液压系统；
其中：1、油缸，2、齿轮箱，3、车轮，4、液压泵，5、比例阀组，501、第一比例阀，502、第二比例阀，503、第三比例阀，504、第四比例阀，505、压力补偿阀，6、液压油箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
参见附图1，本发明的一种独立转向机构包括油缸1以及齿轮箱2，所述油缸1为螺旋摆动油缸，所述齿轮箱2由壳体、动力输入轴、动力输出轴及内部齿轮系组成；
所述油缸1的缸筒和车架刚性连接，缸杆和齿轮箱2的壳体刚性连接，齿轮箱2的动力输出轴和车轮3刚性连接；
当高压油进入油缸1，其缸杆相对缸筒绕其中心轴转动，带动齿轮箱2及轮子绕油缸1中心轴转动，实现车轮3偏转，从而实现转向。
参见附图2，一种包含上述独立转向机构的液压系统包括液压泵4、比例阀组5、液压油箱6以及四组独立转向机构；所述液压泵4通过比例阀组5分别和四组独立转向机构的油缸1连接，独立控制四组独立转向机构动作，所述液压泵4和比例阀组5分别和液压油箱6连接。转向时，液压泵4从液压油箱6抽出的液压油经比例阀组5进入独立转向机构的油缸1，油缸1带动车轮3摆动从而实现转向。
所述比例阀组5为带有负载敏感及压力补偿的多路组合阀组。
所述比例阀组5包括相互之间并联的第一比例阀501、第二比例阀502、第三比例阀503和第四比例阀504以及连接在主油路上的压力补偿阀505，液压泵4的P口与比例阀组5P口相接，液压泵4的LS口与比例阀组5LS口相接，比例阀组5T口与液压油箱6相接，第一比例阀501、第二比例阀502、第三比例阀503、第四比例阀504的A口和B口分别接四个独立转向机构的油缸1的A口和B口。
每个所述独立转向机构上设置有转角编码器和位移传感器。
所述液压泵4为负载敏感变量泵。
液压系统中还包括过滤器，过滤器是由外部壳体和内部滤网组成，油液进入滤网的一侧，从滤网另一侧流出，从而实现过滤油液当中污染物的作用。其一般有两个油口，分别连接需要过滤的油路的两端。
本发明解决了复杂机构的布置问题，使得整车机构布置灵活方便，同时可以实现各种方式的转向，使得车辆能够在狭小的区域内灵活转向，并且转向平稳，控制精度也大幅提升。
Claims (6)
1.一种独立转向机构，其特征在于，包括油缸(1)以及齿轮箱(2)，所述油缸(1)为螺旋摆动油缸，所述齿轮箱(2)由壳体、动力输入轴、动力输出轴及内部齿轮系组成；
所述油缸(1)的缸筒和车架刚性连接，缸杆和齿轮箱(2)的壳体刚性连接，齿轮箱(2)的动力输出轴和车轮(3)刚性连接；
当高压油进入油缸(1)，其缸杆相对缸筒绕其中心轴转动，带动齿轮箱(2)及轮子绕油缸(1)中心轴转动，实现车轮(3)偏转，从而实现转向。
2.包含权利要求1所述的独立转向机构的液压系统，其特征在于，包括液压泵(4)、比例阀组(5)、液压油箱(6)以及四组独立转向机构；所述液压泵(4)通过比例阀组(5)分别和四组独立转向机构的油缸(1)连接，独立控制四组独立转向机构动作，所述液压泵(4)和比例阀组(5)分别和液压油箱(6)连接。
3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述比例阀组(5)为带有负载敏感及压力补偿的多路组合阀组。
4.根据权利要求2或3所述的液压系统，其特征在于，所述比例阀组(5)包括相互之间并联的第一比例阀(501)、第二比例阀(502)、第三比例阀(503)和第四比例阀(504)以及连接在主油路上的压力补偿阀(505)，液压泵(4)的P口与比例阀组(5)P口相接，液压泵(4)的LS口与比例阀组(5)LS口相接，比例阀组(5)T口与液压油箱(6)相接，第一比例阀(501)、第二比例阀(502)、第三比例阀(503)、第四比例阀(504)的A口和B口分别接四个独立转向机构的油缸(1)的A口和B口。
5.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，每个所述独立转向机构上设置有转角编码器和位移传感器。
6.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述液压泵(4)为负载敏感变量泵。
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| JP2017013530A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| CN106627752A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-10 | 湖南农业大学 | 用于植保机四轮独立驱动底盘的转向系统 |
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