CN111017014B - 一种液压转向装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及液压转向装置，包括：旋转安装的控制阀；具有多于一个计量泵的置换系统，其中，所述控制阀经由所述控制套筒机械连接至第一计量泵的转子齿轮，并经由整流孔液压连接至所述第一计量泵的所述腔体；相邻的所述计量泵的转子齿轮机械连接至花键轴；以及所述第一计量泵的所述腔体并行地液压连接至后一计量泵的所述腔体；所述后一计量泵的所述腔体经由一个或多个切换阀与所述第一计量泵的所述腔体分离，且被配置为可与返回管线连接；此外：在转向运动中，所述切换阀的一侧经由压力管线连接至所述控制阀，对应的液缸连接点处的压力被提供至所述压力管线，且所述切换阀的另一侧连接至所述转向装置的入口连接点。

Description

一种液压转向装置
技术领域
本申请涉及一种液压转向装置，尤其涉及一种具有可变比率的液压转向装置。
背景技术
通用类型的液压转向装置为大家所熟知。
EP1212231B1公开了一种具有两个或多个以液压方式并联连接的计量泵(轨道置换器)的液压转向装置。各例子中，在两个相邻轨道置换器之间设置切换元件，该切换元件可在助力转向模式和紧急转向模式之间切换，在前一个模式中，多个轨道置换器的供液量相加，而在后一个模式中，只有第一轨道置换器对液压流供液。
对于助力转向模式来说，在泵和切换阀的出口连接点之间的压力差应当大于弹簧加载切换阀的压缩弹簧的切换压力。这与连接到转向液缸的液压转向装置的液缸连接处的压力不相关。
在应急转向模式下，在泵连接点以及出口连接点之间的压力差应当小于压缩弹簧的切换压力。
在液压转向装置的油供给部分失效的情况下，如果在泵连接点和出口连接点之间的压力差大于压缩弹簧的切换压力差，那么就不会切换到较小的液量供给。由于两个轨道置换器均向液压流提供供给，因而需要较高的力矩。如果供给泵提供的油流量过小或者建立的压力过小的情况下(例如，由于失效)，就会发生上述情况。
因此，已知的具有两个或多个轨道置换器的液压转向装置的方案的缺点在于：在油液供给部分失效的情况下，转向装置的进液压力可能超过切换阀的压缩弹簧的复位力，这样一来，第一轨道置换器就不能切换到较小的进给量(应急模式)。这就可能在应急转向模式下产生明显增加的驱动力。
发明内容
本申请的目的在于建立通用类型的液压转向装置，以解决上述问题。
根据本申请，上述目的可通过提供一种液压转向装置来解决。
切换阀的一侧经由压力管线与控制阀连接，在转向运动中对应的液缸连接点处的压力被提供到该压力管线，并在转向运动停止时，压力朝出口连接点处释放。这意味着能够对转向装置的入口连接点和液缸连接点的压力进行相互比较，并且能将计量泵的腔体互相连接或者分离。
在本申请的一实施例中，可提供双位阀作为额外的切换阀。切换阀的控制连接点与转向装置的入口连接点相连。转换阀一侧的第一压力腔与控制阀经由压力管线连接。切换阀另一侧的第二压力腔与多个计量泵之间的切换阀的控制连接点经由压力管线连接。切换阀的第二压力腔与转向装置的出口连接点经由出口管线连接。这样一来，转向装置在助力转向模式和应急转向模式之间转换时就不会取决于转向装置的入口连接点和出口连接点之间的压力差。该切换在这种情况下取决于入口连接点和对应的液缸连接点之间的压力差。
在具有两个或多个轨道置换器的液压转向装置的例子中，这就保证了液压转向装置不仅可以在油液供给完全失效的情况下，还可以在油液供给部分失效的情况下，切换至第一轨道置换器，而在需要时可不取决于转向装置入口连接点的压力。因此，可以在转向操作时得到较低的驱动力。
附图说明
下文将结合附图对本申请的示例性实施例进行详细解释，其中：
图1示出了本申请转向装置的回路示意图；
图2示出了转向装置的剖视图；
图3示出了本申请转向装置的一部分的示意图；
图4示出了本申请转向装置另一示例性实施例的回路示意图。
图5示出了本申请转向装置另一示例性实施例的一部分的示意图。
具体实施方式
请首先参阅图1至图3。
液压转向回路主要包括供给泵(未示出)、转向装置1和作用于车轮和油箱(未示出)的调节液缸(未示出)。
转向装置1具有入口连接点2、出口连接点3和两个液缸连接点4和5，入口连接点2与供给泵连接，出口连接点3与油箱连接，液缸连接点4和5在工作时与调节液缸连接，因此也与待转向的车轮连接。
转向装置1的主要元件为控制阀6及一个或多个根据轨道原理运作的计量泵7和7’，例如，各计量泵可包括具有七齿的外环8和具有六齿的齿轮9。
控制阀6装配于外壳10内，控制阀6具有内部控制活塞12和外部控制套筒13，内部控制活塞12由转向轮11驱动，外部控制套筒13机械连接至计量泵7和7’的转子。控制活塞12和控制套筒13同心设置，并且可在一定范围内抵抗弹簧的弹力转动。
控制阀6有六个入口管线14，这些管线14在外周上均匀的分布且并行运转，一方面连接至入口连接点2，另一方面经由七个整流孔15连接至第一计量泵7的入口侧。该整流孔15同时经由入口管线14’和控制阀6将第一计量泵7连接至液缸连接点4或5之一及车轮的转向液缸。第一计量泵7经由七个腔体管线16和16’并联连接至最近的第二计量泵7’，第一计量泵7和第二计量泵7’之间设置有切换元件17。
各例子中的另一液缸连接点4或5同时经由控制阀6和出口管线18连接至出口连接点3，并连接至油箱。
切换元件17包括配置于七个腔体管线16、16’内的总共七个切换阀19，每个切换阀19对应一个腔体管线16、16’。
各切换阀19配置为双位阀，并具有对应来自前序计量泵7的一腔体管线16的入口连接点，以及对应导向临近计量泵7’的一腔体管线16’的出口连接点。切换阀19还与对应转向装置的返回连接点3连接，并且经由返回管线18连至油箱。
如图3详细示出的，阀门滑动件32的一侧经由压力管线23连接至转向装置的入口连接点2，对应的液缸连接点4、5处的压力在转向运动时经由压力管线46被提供至滑动件32的另一侧。在助力转向模式中，切换阀19占据末端位置C。如果液缸连接点4、5内的压力超过进液压力，阀门从端位置C切换至端位置D(如图3所示)。这样就阻止了第一计量泵7至第二计量泵7’之间的连接，而第二计量泵7’至出口连接点3的连接则被打开。这样一来，只有第一计量泵7对液缸连接点4、5提供液压流体。
可选地，该阀门滑动件32可配置压缩弹簧33，压缩弹簧33可在对应的液缸连接点4、5的切换压力之外额外作用于阀门滑动件32。
在另一实施例(图4和图5)中，可提供额外的切换阀43，该切换阀43可配置为双位阀。对应的液缸连接点4、5内的压力可经由压力管线48提供至该双位阀的一侧，且该双位阀将转向装置1的入口连接点2在一端位置A处经由压力管线23和压力管线45连接至切换阀19的阀门滑动件32背向弹簧的一侧。在另一端位置B处(如图5所示)，来自转向装置1的进液压力与切换阀19的阀门滑动件32背向弹簧一侧的连接被阻止，而该处经由返回管线18至出口连接点3的连接被打开。
在助力转向模式中，进液压力经由压力管线23被传递至切换阀43的一侧，这样一来，阀门滑动件44占据端位置A，从而将进液压力经由压力管线45传递至切换阀19的阀门滑动件32背向弹簧的一侧。该阀门滑动件从而从端位置D切换至端位置C，这样所有的计量泵7、7’就可相互连接。
若液缸连接点4、5的压力超过切换阀43的进液压力，切换阀43进入端位置B。这样一来，压力管线23和压力管线45之间的连接在控制阀19的阀门滑动件32背向弹簧的一侧可被中断，而从该处向出口连接点3的连接则被打开。阀门滑动件32的弹簧加载侧与出口连接点3相连接，这样一来，阀门滑动件32形成压力平衡，并被压缩弹簧23推动至对应应急转向模式的端位置。
这样一来，助力转向模式和应急转向模式之间的切换就取决于入口连接点2和对应的液缸连接点4、5之间的压力差。
可选地，阀门滑动件44可设置有压缩弹簧，该压缩弹簧在对应的液缸连接点4、5提供的切换压力外额外作用于阀门滑动件44。
在两个置换器连接点以及出口连接点3之间的切换元件17的切换阀19可具有负重叠量。这可防止花键轴29的机械加载。
为了防止在存在短路时供液量短暂失效，具有不同弹簧力的压缩弹簧33可被设置于切换阀19的阀门滑动件32。
参考标号：
1 转向装置
2 入口连接点
3 返回或出口连接点
4 液缸连接点
5 液缸连接点
6 控制阀
7、7’ 计量泵
8 外环
9 转子齿轮
10 外壳
11 转向轮
12 控制活塞
13 控制套筒
14、14’ 入口管线
15 整流孔
16、16’ 腔体管线
17 切换元件
18 返回或出口管线
19 切换阀
23 压力管线
29 花键轴
32 阀门滑动件
33 压缩弹簧
43 切换阀
44 阀门滑动件
45 压力管线
46 压力管线
48 压力管线
A 端位置
B 端位置
C 端位置
D 端位置

Claims (5)

1.一种液压转向装置(1)，包括：
旋转安装的控制阀(6)，包括由转向轮(11)驱动的内部控制活塞(12)，并包括外部控制套筒(13)，其中，所述控制活塞(12)和所述控制套筒(13)被配置为在一定程度上可抵抗弹簧力的作用而相对地扭转；
具有多于一个计量泵(7、7’)的置换系统，其中，各计量泵(7、7’)包括带内齿的外环(8)以及带外齿的转子齿轮(9)，在所述外环(8)和所述转子齿轮(9)之间形成不同容积的腔体；其中，
所述控制阀(6)经由所述控制套筒(13)机械连接至第一计量泵(7)的转子齿轮(9)，并经由整流孔(15)液压连接至所述第一计量泵(7)的所述腔体；
相邻的所述计量泵(7、7’)的转子齿轮(9)机械连接至花键轴(29)；以及
所述第一计量泵(7)的所述腔体并行地液压连接至后一计量泵(7’)的所述腔体，所述后一计量泵(7’)的所述腔体经由一个或多个切换阀(19)与所述第一计量泵(7)的所述腔体分离，且被配置为可与返回管线(18)连接；
其特征在于：
在转向运动中，所述切换阀(19)的一侧经由压力管线(46、48)连接至所述控制阀(6)，对应的液缸连接点(4、5)处的压力被提供至所述压力管线(46、48)，且所述切换阀(19)的另一侧连接至所述转向装置(1)的入口连接点(2)。
2.如权利要求1所述的液压转向装置，其特征在于：
当所述转向运动停止时，所述压力管线(46、48)中的压力朝向出口连接点(3)释放。
3.如权利要求1或2所述的液压转向装置，其特征在于：
还包括配置为双位阀的额外切换阀(43)；
所述额外切换阀(43)的控制连接点(23)连接至转向装置(1)的入口连接点(2)；
所述额外切换阀(43)的一侧的第一压力腔经由所述压力管线(48)连接至所述控制阀(6)；
所述额外切换阀(43)另一侧的第二压力腔经由压力管线(45)可连接至所述计量泵(7、7’)之间的所述切换阀(19)的控制连接点；
所述额外切换阀(43)的第二压力腔经由返回管线(18)连接至所述转向装置的出口连接点(3)。
4.如权利要求1或2所述的液压转向装置，其特征在于：
所述切换元件(17)的所述切换阀(19)在所述置换系统连接点和所述出口连接点(3)之间存在负重叠量。
5.如权利要求1或2所述的液压转向装置，其特征在于：
切换元件(17)的所述切换阀(19)的多个压缩弹簧(33)具有不同的弹簧力。
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