CN111156209A - 一种装载机液压转向系统及装载机 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种装载机液压转向系统及装载机，包括转向油缸、驱动油路和调整油路，所述驱动油路接入转向油缸，驱动转向油缸伸缩用于带动外部设备转向；所述调整油路包括蓄能器、单向阀和顺序阀，所述转向油缸通过油管依次连通单向阀、顺序阀后接入油箱，所述驱动油路通过油管连通蓄能器后接入单向阀，用于控制单向阀的启闭；通过配置调整油路，将车架机构运动惯量产生的油缸高压迅速释放，并延时关闭高压的顺序阀，弥补了转向器节流槽难以优化的问题，从而保证了高压的快速释放，达到削弱车架回摆问题的效果。

Description

一种装载机液压转向系统及装载机

技术领域

本公开涉及工程设备领域，特别涉及一种装载机液压转向系统及装载机。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

液压转向系统主要由机械部分和液压助力部分组成，利用液压助力系统对机械部分进行推动，根据输入的控制指令驱动液压缸等元件的动作，从而实现转向轮的偏转，进行转向操作；由于大型工程机械而转向力矩需求较大，液压转向系统恰好能够满足此需求，因此转向系统特别适用于大型工程机械。

发明人发现，现有的轮式工程机械特别是轮式装载机中对转向舒适性提出了更高的要求，这就使得转向缓冲将具有广泛的应用空间。当前装载机转向液压系统往往是通过液压转向器或流量放大阀来控制转向油缸来实现整车转向；如附图1所示，当转向停止时由于车架运动惯量的影响会在低压侧油缸形成高压，高压会推动转向油缸外伸从而引起车架回摆；车架回摆会引起对侧油缸形成高压，高压会再次推动转向油缸外伸从而引起车架回摆；转向油缸压力的如此往复，导致车架反复摆动震荡，会极大的降低驾驶员的驾驶舒适性。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种装载机液压转向系统及装载机，通过配置调整油路，将车架机构运动惯量产生的油缸高压迅速释放，并延时关闭高压的顺序阀，弥补了转向器节流槽难以优化的问题，从而保证了高压的快速释放，达到削弱车架回摆问题的效果。

本公开的第一目的是提供一种装载机液压转向系统，采用以下技术方案：

包括转向油缸、驱动油路和调整油路，所述驱动油路接入转向油缸，驱动转向油缸伸缩用于带动外部设备转向；所述调整油路包括蓄能器、单向阀和顺序阀，所述转向油缸通过油管依次连通单向阀、顺序阀后接入油箱，所述驱动油路通过油管连通蓄能器后接入单向阀，用于控制单向阀的启闭；当单向阀开启、转向油缸内的压力大于顺序阀的阈值时，顺序阀开启，转向油缸内排出的液压油通过调整油路回流至油箱，用于实现泄压。

进一步地，所述转向油缸成对设置，一对转向油缸用于对应外部设备的一组转向轮，一对转向油缸中，转向油缸的液压杆腔与另一转向油缸的活塞腔通过互联管路连通，两条互联管路通过梭阀接入调整油路。

进一步地，每对转向油缸的两条互联管路均接入驱动油路，接收驱动油路的液压油驱动液压杆的伸长或缩短。

进一步地，所述驱动油路包括变量泵和液压转向器，变量泵输出端通过液压转向器连通油缸，所述液压转向器用于接收外部指令调节内部阀体的动作从而控制转向油缸动作。

进一步地，所述顺序阀有两个，所述液压转向器连通有控制油路，控制油路的第一支路接入第一顺序阀，用于控制顺序阀动作，控制油路的第二支路通过第二顺序阀接入蓄能器。

进一步地，所述第一顺序阀的补偿压力小于第二顺序阀的补偿压力。

进一步地，所述蓄能器通过阻尼阀连通油箱。

进一步地，所述变量泵的补偿压力小于第一顺序阀的补偿压力。

本公开的第二发明目的是提供一种装载机，利用如上所述的装载机液压转向系统，采用以下技术方案：

进一步地，所述转向油缸的输出端与装载机转向悬架连接，用于通过转向悬架驱动转向轮进行转向调节。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)将互联管路通过调整油路接入油箱，利用油缸内的高压触发顺序阀，从而打开顺序阀，将由于车架机构运动惯量产生的转向油缸高压迅速释放，并延时关闭释放高压的顺序阀，弥补了转向器节流槽无法优化的缺陷，使油缸内进行卸荷，转向油缸压力小于回摆压力，从而不会出现反复的摆动震荡，保证其他功能不受影响；

(2)变量泵、转向器的Ls口连通后与顺序阀、蓄能器、阻尼连通；由于蓄能器与阻尼的存在，使得Ls压力脉动得到极大的削弱，变量泵流量更稳定；

(3)当外界温度低时Ls管路液压油因流动，从油箱来的温度较高的液压油会源源不断的输送而来，Ls管路油液温度不易受外界温度影响而变得粘稠，液压油流动性良好，系统响应性不变，优化使用感受。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开背景技术中所述的传统转向液压系统的结构示意图；

图2为本公开实施例1、2中液压转向系统的结构示意图。

图中，1-变量泵；2-发动机；3-液压转向器；4-转向油缸；5-梭阀；6-液控单向阀；7-蓄能器；8-阻尼阀；9-第一顺序阀；10-第二顺序阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅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公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中的液压转向系统存在一定的弊端，当转向停止时由于车架运动惯量的影响会在低压侧油缸形成高压，高压会推动转向油缸外伸从而引起车架回摆；车架回摆会引起对侧油缸形成高压，高压会再次推动转向油缸外伸从而引起车架回摆；转向油缸压力的如此往复，导致车架反复摆动震荡，会极大的降低驾驶员的驾驶舒适性，针对上述问题，本公开提出了一种装载机液压转向系统及装载机。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图2所示，提出了一种转载机液压转向系统。

对于传统的液压转向系统，如图1所示，其运行过程如下：

1)发动机停止状态；变量泵处于最大排量位置，液压转向器处于中位；

2)发动机开启，转向无动作；变量泵转动并迅速在P口建立起压力ΔP1，且由最大排量位置变为小排量。

3)发动机开启，转向有动作；变量泵根据Ls压力信号自动调节排量以满足转向液压系统流量需求。当转向停止时由于车架运动惯量的影响会在低压侧油缸形成高压，高压会推动转向油缸外伸从而引起车架回摆；车架回摆会引起对侧油缸形成高压，高压会再次推动转向油缸外伸从而引起车架回摆；转向油缸压力的如此往复，导致车架反复摆动震荡。

以上，传统的液压转向系统因转向器结构紧凑，节流槽无法做的细长，进一步无法优化转向系统缓冲性能；

另外，转向器使用内啮合曲线马达作为计量马达，每转动一圈会有数次压力脉动产生，此处压力脉动会导致Ls压力信号不稳定，进一步加剧变量泵流量不稳定；

外界温度低时Ls管路中的液压油因不流动，液压油温度易受影响而变得粘稠，液压油流动性变差，系统响应性变差，影响使用感受。

而在本实施例中，提供一种带有调整油路的液压转向系统，利用调整油路接入转向油缸，配置顺序阀将转向油缸内因运动惯量产生的高压进行释放，其中，变量泵补偿压力为ΔP1；第一顺序阀的补偿压力为ΔP2；第二顺序阀的补偿压力为ΔP3；且ΔP1<ΔP2<ΔP3，具体如下：

包括转向油缸4、驱动油路和调整油路，所述驱动油路接入转向油缸，驱动转向油缸伸缩用于带动外部设备转向；所述调整油路包括蓄能器、单向阀和顺序阀，所述转向油缸通过油管依次连通单向阀、顺序阀后接入油箱，所述驱动油路通过油管连通蓄能器后接入单向阀，用于控制单向阀的启闭；

所述的单向阀为液控单向阀，即单向阀连通蓄能器的一路作为液控管路，控制单向阀的启闭。

其中，转向油缸成对设置，一对转向油缸用于对应外部设备的一组转向轮，一对转向油缸中，转向油缸的液压杆腔与另一转向油缸的活塞腔通过互联管路连通，两条互联管路通过梭阀5接入调整油路；

所述驱动油路包括变量泵1和液压转向器3，发动机2驱动变量泵从油箱抽取液压油并增压输出，变量泵输出端通过液压转向器连通转向油缸，所述液压转向器用于接收外部指令调节内部阀体的动作从而控制转向油缸动作；

液压转向器连通有控制油路，控制油路一路接入第一顺序阀，另一路通过第二顺序阀接入蓄能器；蓄能器还通过阻尼器连通油箱。

将互联管路通过调整油路接入油箱，利用油缸内的高压触发顺序阀，从而打开顺序阀，将由于车架机构运动惯量产生的转向油缸高压迅速释放，并延时关闭释放高压的顺序阀，弥补了转向器节流槽无法优化的缺陷，使油缸内进行卸荷，转向油缸压力小于回摆压力，从而不会出现反复的摆动震荡，保证其他功能不受影响。

本实施例中的液压转向系统具体工作过程如下：

1)发动机停止状态；变量泵处于最大排量位置，液压转向器处于中位；

2)发动机开启，转向无动作；变量泵转动并迅速在P口建立起压力ΔP1，且由最大排量位置变为小排量。

3)发动机开启，转向有动作；变量泵根据Ls压力信号自动调节排量以满足转向液压系统流量需求；Ls压力打开第二顺序阀10，压力油液进入蓄能器7，通过阻尼阀8返回油箱，且蓄能器的压力打开液控单向阀6；另外因ΔP1<ΔP2，故顺序阀9处于关闭状态。

当转向停止时Ls压力迅速降低，此时蓄能器依旧存有压力油，液控单向阀6处于开启状态；当第一顺序阀9进口压力与Ls压力差大于ΔP2时油缸高压侧液压油迅速排出，弱化了转向力，优化了停止缓冲性。

由于车架运动惯量的影响会在低压侧油缸形成高压，此时蓄能器依旧存有压力油，液控单向阀6处于开启状态，高压液压油通过液控单向阀6、第一顺序阀9迅速排出；转向系统通过两次高压油卸荷后蓄能器油液耗尽，液控单向阀6关闭，转向油缸压力将低于回摆压力，不会再出现反复摆动震荡。

另一方面，当外界温度低时Ls管路液压油因流动，从油箱来的温度较高的液压油会源源不断的输送而来，Ls管路油液温度不易受外界温度影响而变得粘稠，液压油流动性良好，系统响应性不变，优化使用感受。

变量泵、转向器的Ls口连通后与顺序阀、蓄能器、阻尼连通；由于蓄能器与阻尼的存在，使得Ls压力脉动得到极大的削弱，变量泵流量更稳定。

实施例2

本公开的另一典型实施例中，提供了一种装载机，安装有如实施例1所述的液压转向系统。

所述装载机的转向轮通过转向悬架安装在主体上，转向油缸与转向悬架对应配合连接，通过转向悬架驱动转向轮进行调节转向。

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

Claims (10)

1.一种装载机液压转向系统，其特征在于，包括转向油缸、驱动油路和调整油路，所述驱动油路接入转向油缸，驱动转向油缸伸缩用于带动外部设备转向；所述调整油路包括蓄能器、单向阀和顺序阀，所述转向油缸通过油管依次连通单向阀、顺序阀后接入油箱，所述驱动油路通过油管连通蓄能器后接入单向阀，用于控制单向阀的启闭；当单向阀开启、转向油缸内的压力大于顺序阀的阈值时，顺序阀开启，转向油缸内排出的液压油通过调整油路回流至油箱，用于实现泄压。

2.如权利要求1所述的装载机液压转向系统，其特征在于，所述转向油缸成对设置，一对转向油缸用于对应外部设备的一组转向轮，一对转向油缸中，转向油缸的液压杆腔与另一转向油缸的活塞腔通过互联管路连通，两条互联管路通过梭阀接入调整油路。

3.如权利要求2所述的装载机液压转向系统，其特征在于，每对转向油缸的两条互联管路均接入驱动油路，接收驱动油路的液压油驱动液压杆的伸长或缩短。

4.如权利要求1所述的装载机液压转向系统，其特征在于，所述驱动油路包括变量泵和液压转向器，变量泵输出端通过液压转向器连通转向油缸，所述液压转向器用于接收外部指令调节内部阀体的动作从而控制转向油缸动作。

5.如权利要求4所述的装载机液压转向系统，其特征在于，所述顺序阀有两个，所述液压转向器连通有控制油路，控制油路的第一支路接入第一顺序阀，用于控制顺序阀动作，控制油路的第二支路通过第二顺序阀接入蓄能器。

6.如权利要求5所述的装载机液压转向系统，其特征在于，所述第一顺序阀的补偿压力小于第二顺序阀的补偿压力。

7.如权利要求6所述的装载机液压转向系统，其特征在于，所述蓄能器通过阻尼阀连通油箱。

8.如权利要求7所述的装载机液压转向系统，其特征在于，所述变量泵的补偿压力小于第一顺序阀的补偿压力。

9.一种装载机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的装载机液压转向系统。

10.如权利要求9所述的装载机，其特征在于，所述转向油缸的输出端与装载机转向悬架连接，用于通过转向悬架驱动转向轮进行转向调节。

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