CN112249154B - 液压转向系统及其先导油源加载阀组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压转向系统的先导油源加载阀组及包括该先导油源加载阀组的液压转向系统。该先导油源加载阀组包括：左油口，用于连接流量放大阀的第一进出油口；右油口，用于连接流量放大阀的第二进出油口；第一工作油口，用于连接左转向油缸的无杆腔接口及右转向油缸的有杆腔接口；第二工作油口，用于连接右转向油缸的无杆腔接口及左转向油缸的有杆腔接口；进油口，用于连接转向动力油源；出油口，用于连接转向器的入口；第一单向顺序阀，连接左油口与第一工作油口；第二单向顺序阀，连接右油口与第二工作油口；减压阀，连接进油口与出油口。可保护转向器免受负载波动的影响，保证转向操作的平稳性。

Description

液压转向系统及其先导油源加载阀组

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压转向系统及其先导油源加载阀组。

背景技术

当前抱罐车液压转向技术，面向中低端小吨位，多数选用定量泵系统的流量放大阀及转向器。基于铰接式油缸液压助力转向系统，为提高可靠性，其转向器先导压力一般有多个压力源通道，其一就是取自转向负载自身，但一般受负载影响较大，特别是当负载较低时，转向所需力矩偏大，转向操纵难免有时就显得沉重；不仅如此，因工程特种车辆的转向工况特殊性，转向油缸设计除需考虑液压参数外，还需考虑转向冲击对转向油缸的耐用度等结构因素，这种对立参数的权衡偏向，有时难免还会让这一现象更加凸显，如加大缸径或杆径，提高机械强度，但难免会进一步降低其负载压力。其二就是来自先导泵的特供油源，为保持转向待命压力，避免转向启动沉重感，通常系统均处在溢流待命供油状态，无法卸载，故系统能耗难免偏高。其三就是应急油源，均是通过三通接头转接至转向油缸，无现成集成设计接口可用，这也体现出这几年的发展趋势与滞后的市场现状。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种液压转向系统的先导油源加载阀组及一种包括该先导油源加载阀组的液压转向系统，能够消除因负载波动造成的转向操作沉重感，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种液压转向系统的先导油源加载阀组，液压转向系统包括转向器和流量放大阀，先导油源加载阀组包括：左油口，用于连接流量放大阀的第一进出油口；右油口，用于连接流量放大阀的第二进出油口；第一工作油口，用于连接左转向油缸的无杆腔接口及右转向油缸的有杆腔接口；第二工作油口，用于连接右转向油缸的无杆腔接口及左转向油缸的有杆腔接口；进油口，用于连接转向动力油源；出油口，用于连接转向器的入口；第一单向顺序阀，连接左油口与第一工作油口；第二单向顺序阀，连接右油口与第二工作油口；减压阀，连接进油口与出油口。

优选地，先导油源加载阀组还包括左应急油源接口和右应急油源接口，左应急油源接口通过第一单向顺序阀连接第一工作油口，右应急油源接口通过第二单向顺序阀连接第二工作油口。

一种液压转向系统，包括：转向器，与方向盘相连接；流量放大阀，具有第一进出油口、第二进出油口、与转向器的出口相连接的先导油口、与油箱相连接的回油口以及均与转向动力油源相连接的主进油口和辅进油口；如上所述的液压转向系统的先导油源加载阀组，左油口连接第一进出油口，右油口连接第二进出油口，进油口连接辅进油口，出油口通过第一单向阀连接转向器的入口；优先阀，优先阀的入口连接转向启动待命压力油源且出口依次通过第一溢流阀和第二单向阀连接转向器的入口；第一溢流阀的设定压力低于减压阀的设定压力。

优选地，连接优先阀与第一溢流阀的油路通过第三单向阀连接辅助支路。

优选地，连接第一溢流阀与第二单向阀的油路通过第二溢流阀连接油箱。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明一方面，可以将取自负载压力的转向动力油源经先导油源加载阀组的减压阀减压后送入转向器的入口，用作转向先导油源，并通过减压阀的设定压力来限定最大先导压力，保护转向器免受负载波动的影响；另一方面，可以使转向动力油源通过流量放大阀后经先导油源加载阀组的第一单向顺序阀或第二单向顺序阀送入左转向油缸和右转向油缸，且第一单向顺序阀和第二单向顺序阀均在转向油路压力达到设定的最低转向压力时才能开启，即通过第一单向顺序阀和第二单向顺序阀的设定压力来限定转向油路的最低转向压力，可以保证转向操作的平稳性，同时，通过第一单向顺序阀和第二单向顺序阀的正、反向开启，可以保证左右转向回油动作的正常。

附图说明

图1是本发明实施例的液压转向系统的先导油源加载阀组的原理示意图。

图2是本发明实施例的液压转向系统的先导油源加载阀组与流量放大阀的集成示意图。

图3是图2另一视角的示意图。

图4是本发明实施例的液压转向系统的原理示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、转向器 1P、入口

1L、左出口 1R、右出口

1T、排液口 2、流量放大阀

2P、主进油口 2MP、辅进油口

2A、第一进出油口 2B、第二进出油口

2T、回油口 2a、第一先导油口

2b、第二先导油口 3、先导油源加载阀组

3CL、左油口 3CR、右油口

3A、第一工作油口 3B、第二工作油口

3P1、进油口 3P2、出油口

3L、泄油口 YJL、左应急油源接口

YJR、右应急油源接口 3.1、第一单向顺序阀

3.2、第二单向顺序阀 3.3减压阀

4、左转向油缸 4A、左转向油缸的无杆腔接口

4B、左转向油缸的有杆腔接口 5、右转向油缸

5A、右转向油缸的无杆腔接口 5B、右转向油缸的有杆腔接口

6、转向动力油源 7、应急油源

8、油箱 9、优先阀

10、方向盘 11、第一单向阀

12、转向启动待命压力油源 13、第一溢流阀

14、第二单向阀 15、第三单向阀

16、辅助支路 17、第二溢流阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图4所示，本发明实施例提供一种液压转向系统的先导油源加载阀组3，液压转向系统包括转向器1和流量放大阀2。

参见图1，本实施例的先导油源加载阀组3包括左油口3CL、右油口3CR、第一工作油口3A、第二工作油口3B、进油口3P1、出油口3P2、第一单向顺序阀3.1、第二单向顺序阀3.2和减压阀3.3，其中，第一单向顺序阀3.1连接左油口3CL与第一工作油口3A，第二单向顺序阀3.2连接右油口3CR与第二工作油口3B，减压阀3.3连接进油口3P1与出油口3P2。

参见图2和图3，本实施例的先导油源加载阀组3可集成于液压转向系统的流量放大阀2上。参见图4，本实施例的先导油源加载阀组3的左油口3CL用于连接流量放大阀2的第一进出油口2A，右油口3CR用于连接流量放大阀2的第二进出油口2B，第一工作油口3A用于连接左转向油缸4的无杆腔接口4A及右转向油缸5的有杆腔接口5B，第二工作油口3B用于连接右转向油缸5的无杆腔接口5A及左转向油缸4的有杆腔接口4B，进油口3P1用于连接转向动力油源6，出油口3P2用于连接转向器1的入口1P。转向动力油源6由泵驱动，其压力由左转向油缸4和右转向油缸5的负载压力决定。

采用本实施例的先导油源加载阀组3，一方面，可以将取自负载压力的转向动力油源6经先导油源加载阀组3的减压阀3.3减压后送入转向器1的入口1P，用作转向先导油源，并通过减压阀3.3的设定压力来限定最大先导压力，保护转向器1免受负载波动的影响；另一方面，可以使转向动力油源6通过流量放大阀2后经先导油源加载阀组3的第一单向顺序阀3.1或第二单向顺序阀3.2送入左转向油缸4和右转向油缸5，且第一单向顺序阀3.1和第二单向顺序阀3.2均在转向油路压力达到设定的最低转向压力时才能开启，即通过第一单向顺序阀3.1和第二单向顺序阀3.2的设定压力来限定转向油路的最低转向压力，可以保证转向操作的平稳性，同时，通过第一单向顺序阀3.1和第二单向顺序阀3.2的正、反向开启，可以保证左右转向回油动作的正常。

优选地，本实施例的先导油源加载阀组3还包括左应急油源接口YJL和右应急油源接口YJR，左应急油源接口YJL通过第一单向顺序阀3.1连接第一工作油口3A，右应急油源接口YJR通过第二单向顺序阀3.2连接第二工作油口3B。左应急油源接口YJL和右应急油源接口YJR均用于连接应急油源7。采用本实施例的集成了左应急油源接口YJL和右应急油源接口YJR的先导油源加载阀组3，在转向动力油源6故障无法正常泵送时，可以通过左应急油源接口YJL或右应急油源接口YJR直接将应急油源7经第一单向顺序阀3.1或第二单向顺序阀3.2送入左转向油缸4和右转向油缸5，实现转向。

优选地，本实施例的先导油源加载阀组3还包括泄油口3L，泄油口3L用于连接油箱8，第一单向顺序阀3.1的控制阀腔、第二单向顺序阀3.2的控制阀腔和减压阀3.3的控制阀腔均连接泄油口3L，用于实现各控制阀腔的泄压。

基于上述先导油源加载阀组3，本实施例还提供一种液压转向系统。参见图4，本实施例的液压转向系统包括本实施例的上述先导油源加载阀组3，还包括转向器1、流量放大阀2和优先阀9。

其中，先导油源加载阀组3的第一工作油口3A连接左转向油缸4的无杆腔接口4A及右转向油缸5的有杆腔接口5B，先导油源加载阀组3的第二工作油口3B连接右转向油缸5的无杆腔接口5A及左转向油缸4的有杆腔接口4B。

转向器1与方向盘10相连接。转向器1具有入口1P、出口和排液口1T，转向器1的出口包括左出口1L和右出口1R。通过左转或者右转方向盘10带动转向器1转动，可以切换转向器1的连通状态，使其入口1P连通左出口1L且右出口1R连通排液口1T，或者入口1P连通右出口1R且左出口1L连通排液口1T。转向器1的排液口1T连接油箱8。优选地，转向器1可以设有两个，两个转向器1各与一个方向盘10相连接。

流量放大阀2具有主进油口2P、辅进油口2MP、第一进出油口2A、第二进出油口2B、先导油口和回油口2T。主进油口2P和辅进油口2MP相连通且均与转向动力油源6相连接，回油口2T与油箱8相连接。先导油口与转向器1的出口相连接，用于导入转向器1的出口输出的先导油源，使流量放大阀2开启。先导油口包括与转向器1的左出口1L相连接的第一先导油口2a和与转向器1的右出口1R相连接的第二先导油口2b。流量放大阀2具有呈闭锁状态的中位、使主进油口2P与第一进出油口2A相连通且第二进出油口2B与回油口2T相连通的左位、以及使主进油口2P与第二进出油口2B相连通且第一进出油口2A与回油口2T相连通的右位。

流量放大阀2的第一进出油口2A连接先导油源加载阀组3的左油口3CL，第二进出油口2B连接先导油源加载阀组3的右油口3CR，使得输入主进油口2P的转向动力油源6通过流量放大阀2后经先导油源加载阀组3的第一单向顺序阀3.1或第二单向顺序阀3.2送入左转向油缸4和右转向油缸5，实现转向。第一单向顺序阀3.1和第二单向顺序阀3.2均在转向油路压力达到设定的最低转向压力时才能开启，即通过先导油源加载阀组3的第一单向顺序阀3.1和第二单向顺序阀3.2的设定压力限定了转向油路的最低转向压力，以较低成本实现了稳定的最低转向压力，可以保证转向时方向盘10操纵力均衡、平稳，同时，通过第一单向顺序阀3.1和第二单向顺序阀3.2的正、反向开启，可以保证左右转向回油动作的正常。

流量放大阀2的辅进油口2MP连接先导油源加载阀组3的进油口3P1，先导油源加载阀组3的出油口3P2通过第一单向阀11连接转向器1的入口1P，第一单向阀11的入口连接出油口3P2，第一单向阀11的出口连接转向器1的入口1P，使得输入辅进油口2MP的转向动力油源6通过先导油源加载阀组3的减压阀3.3减压后经第一单向阀11送入转向器1的入口1P，用作转向先导油源。

优先阀9的入口连接转向启动待命压力油源12，优先阀9的出口依次通过第一溢流阀13和第二单向阀14连接转向器1的入口1P，第二单向阀14的入口连接第一溢流阀13的出口，第二单向阀14的出口连接转向器1的入口1P，第一溢流阀13的设定压力低于先导油源加载阀组3的减压阀3.3的设定压力。转向启动待命压力油源12通过优先阀9，并先后经过第一溢流阀13和第二单向阀14送入转向器1的入口1P，为系统提供转向启动待命压力。转向前，优先阀9保持持续供油状态，使得在转向器1的入口1P处，由第一溢流阀13的设定压力限定的转向启动待命压力完成待命，可保证转向最高启动压力。因此，在转向启动时，由优先阀9提供的转向启动待命压力产生作用，转向启动待命压力油源12进入转向器1的入口1P，并通过转向器1送入流量放大阀2的先导油口，开启流量放大阀2，实现转向的启动。转向启动后，输入辅进油口2MP的转向动力油源6通过先导油源加载阀组3的减压阀3.3减压后经第一单向阀11送入转向器1的入口1P，由于第一溢流阀13的设定压力低于减压阀3.3的设定压力，因此第一单向阀11出口的油源压力大于第二单向阀14出口的油源压力，使得第二单向阀14自动关闭。故转向进行时，由先导油源加载阀组3的减压阀3.3向转向器1的入口1P提供转向先导油源压力，优先阀9不向转向器1的入口1P输出压力，即由减压阀3.3的设定压力限定最大先导压力，由此可以保护转向器1免受负载波动的影响，消除因负载波动或泵转速波动产生的操作顿挫感和沉重感。

优先阀9为现有的标准阀，其具有卸载功能，因优先阀9的卸载功能，系统能够实现待命无溢流的要求，有利于节能降耗。

本实施例中，优选地，连接优先阀9与第一溢流阀13的油路通过第三单向阀15连接辅助支路16，使得转向启动待命压力油源12还可以通过优先阀9经第三单向阀15驱动其它辅助支路16，达到优化系统油源、减少系统泵数量的效果。

进一步，优选地，连接第一溢流阀13与第二单向阀14的油路通过第二溢流阀17连接油箱8。转向启动待命压力油源12来自优先阀9后，经第一溢流阀13溢流后再经第二溢流阀17保压，通过两个溢流阀的压力叠加，可以实现辅助支路16高压需求与转向启动待命压力低压需求。

本实施例的液压转向系统的工作原理如下。

转向前：流量放大阀2中位卸荷，优先阀9持续供油，当其压力达到优先阀9设定压力时卸荷至油箱8，此时，由第一溢流阀13和第二溢流阀17的设定压力限定的转向启动待命压力完成待命，可保证转向最高启动压力。

方向盘10左转时：通过优先阀9提供的转向启动待命压力实现转向启动，转向器1入口1P的压力油经其左出口1L送入流量放大阀2的第一先导油口2a，使流量放大阀2开启并换向至左位，转向动力油源6通过流量放大阀2的主进油口2P和第一进出油口2A输入先导油源加载阀组3的左油口3CL送至第一单向顺序阀3.1处，第一单向顺序阀3.1在该转向油路的压力达到第一单向顺序阀3.1的设定压力时开启，使得转向动力油源6通过先导油源加载阀组3的第一单向顺序阀3.1和第一工作油口3A送入左转向油缸4的无杆腔接口4A及右转向油缸5的有杆腔接口5B，实现正常左转向。左转向油缸4的有杆腔接口4B及右转向油缸5的无杆腔接口5A的回油则依次经过先导油源加载阀组3的第二工作油口3B、第二单向顺序阀3.2、右油口3CR、流量放大阀2的第二进出油口2B和回油口2T回流至油箱8。与此同时，转向动力油源6还依次经过流量放大阀2的辅进油口2MP、先导油源加载阀组3的进油口3P1、减压阀3.3、出油口3P2以及第一单向阀11送入转向器1的入口1P，作为转向先导油源经转向器1的左出口1L送入流量放大阀2的第一先导油口2a，第二单向阀14则因其出口压力低于第一单向阀11的出口压力而自动关闭。

方向盘10右转时：通过优先阀9提供的转向启动待命压力实现转向启动，转向器1入口1P的压力油经其右出口1R送入流量放大阀2的第二先导油口2b，使流量放大阀2开启并换向至右位，转向动力油源6通过流量放大阀2的主进油口2P和第二进出油口2B输入先导油源加载阀组3的右油口3CR送至第二单向顺序阀3.2处，第二单向顺序阀3.2在该转向油路的压力达到第二单向顺序阀3.2的设定压力时开启，使得转向动力油源6通过先导油源加载阀组3的第二单向顺序阀3.2和第二工作油口3B送入右转向油缸5的无杆腔接口5A及左转向油缸4的有杆腔接口4B，实现正常右转向。右转向油缸5的有杆腔接口5B及左转向油缸4的无杆腔接口4A的回油则依次经过先导油源加载阀组3的第一工作油口3A、第一单向顺序阀3.1、左油口3CL、流量放大阀2的第一进出油口2A和回油口2T回流至油箱8。与此同时，转向动力油源6还依次经过流量放大阀2的辅进油口2MP、先导油源加载阀组3的进油口3P1、减压阀3.3、出油口3P2以及第一单向阀11送入转向器1的入口1P，作为转向先导油源经转向器1的右出口1R送入流量放大阀2的第二先导油口2b，第二单向阀14则因其出口压力低于第一单向阀11的出口压力而自动关闭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种液压转向系统，其特征在于，包括：

转向器(1)，与方向盘(10)相连接；

流量放大阀(2)，具有第一进出油口(2A)、第二进出油口(2B)、与所述转向器(1)的出口相连接的先导油口、与油箱(8)相连接的回油口(2T)以及均与转向动力油源(6)相连接的主进油口(2P)和辅进油口(2MP)；

先导油源加载阀组(3)，所述先导油源加载阀组(3)包括：左油口(3CL)，所述左油口(3CL)连接所述第一进出油口(2A)；右油口(3CR)，所述右油口(3CR)连接所述第二进出油口(2B)；第一工作油口(3A)，用于连接左转向油缸(4)的无杆腔接口(4A)及右转向油缸(5)的有杆腔接口(5B)；第二工作油口(3B)，用于连接右转向油缸(5)的无杆腔接口(5A)及左转向油缸(4)的有杆腔接口(4B)；进油口(3P1)，所述进油口(3P1)连接所述辅进油口(2MP)；出油口(3P2)，所述出油口(3P2)通过第一单向阀(11)连接所述转向器(1)的入口(1P)；第一单向顺序阀(3.1)，连接所述左油口(3CL)与所述第一工作油口(3A)；第二单向顺序阀(3.2)，连接所述右油口(3CR)与所述第二工作油口(3B)；以及减压阀(3.3)，连接所述进油口(3P1)与所述出油口(3P2)；优先阀(9)，所述优先阀(9)的入口连接转向启动待命压力油源(12)且出口依次通过第一溢流阀(13)和第二单向阀(14)连接所述转向器(1)的入口(1P)；

所述第一溢流阀(13)的设定压力低于所述减压阀(3.3)的设定压力。

2.根据权利要求1所述的液压转向系统，其特征在于，所述先导油源加载阀组(3)还包括左应急油源接口(YJL)和右应急油源接口(YJR)，所述左应急油源接口(YJL)通过所述第一单向顺序阀(3.1)连接所述第一工作油口(3A)，所述右应急油源接口(YJR)通过所述第二单向顺序阀(3.2)连接所述第二工作油口(3B)。

3.根据权利要求1所述的液压转向系统，其特征在于，连接所述优先阀(9)与所述第一溢流阀(13)的油路通过第三单向阀(15)连接辅助支路(16)。

4.根据权利要求3所述的液压转向系统，其特征在于，连接所述第一溢流阀(13)与所述第二单向阀(14)的油路通过第二溢流阀(17)连接油箱(8)。

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