CN115339511A - 电液控制转向系统 - Google Patents

Abstract

本公开是关于电液控制转向系统，其特征在于，包括：液压油箱；转向液压泵，与液压油箱连接；电控液压模块，包括电控转向模块和阀块，电控转向模块与阀块连接，阀块的P口与转向液压泵连接；第一梭阀，与电控转向模块的A口连接；第二梭阀，与电控转向模块的B口连接；转向器，转向器的P口与阀块的A1口连接，转向器的T口与液压油箱连接，转向器的反馈压力LS口与阀块连接，转向器的L口与第一梭阀连接，转向器的R口与第二梭阀连接；转向油缸，转向油缸分别与第一梭阀和第二梭阀连接。结构简单，元件数量少，体积小，节约安装空间；在保留原有手动转动功能的同时，实现无线遥控电控转向的目的；满足定量系统和定变量系统的转向要求，扩大适应范围。

Description

电液控制转向系统

技术领域

本公开涉及工程机械领域，尤其涉及电液控制转向系统。

背景技术

现有市场批量装载机大多都是采用液压控制转向，需要通过转向器，优先阀等配套来实现。为了满足客户的需要，现在需要针对普通装载机的液压转向更改为无线遥控，要实现电控及遥控转向。

相关技术中，其主要的控制原理是：通过齿轮泵供油，油液通过优先阀供给转向器P口。当需要转向时，手动操纵方向盘带动转向轴转动，随动转阀的阀芯将克服阀芯侧弹簧片的弹力转动，随动转阀工作在连通油位。P口压力油经随动转阀进入计量马达，带动计量马达转动，再经随动转阀进入转向油缸下腔，实现转向。转向液压缸上腔压力油经随动转阀从T口回油。要在此基础上很难实现电控转向以及实现遥控转向，并且，无法同时满足定量系统或定变量系统的转向要求。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种电液控制转向系统。

根据本公开实施例，提供一种电液控制转向系统，包括：液压油箱；转向液压泵，所述转向液压泵与所述液压油箱连接；电控液压模块，包括电控转向模块和阀块，所述电控转向模块与所述阀块连接，所述阀块的P口与所述转向液压泵连接；第一梭阀，所述第一梭阀与所述电控转向模块的A口连接；第二梭阀，所述第二梭阀与所述电控转向模块的B口连接；转向器，所述转向器的P口与所述阀块的A1口连接，所述转向器的T口与所述液压油箱连接，所述转向器的反馈压力LS口与所述阀块连接，所述转向器的L口与所述第一梭阀连接，所述转向器的R口与所述第二梭阀连接；转向油缸，所述转向油缸分别与所述第一梭阀和所述第二梭阀连接。

在一种实施方式中，所述电控转向模块包括控制阀和第三梭阀；所述控制阀分别与所述电控转向模块的A口和B口连通；所述第三梭阀分别与所述电控转向模块的A口、B口和所述阀块连接。

在一种实施方式中，所述阀块包括电磁阀、第四梭阀、溢流阀、第五梭阀、第一逻辑阀、第二逻辑阀、压力补偿阀、减压阀和单向阀，其中，所述电磁阀分别与所述第三梭阀和所述第四梭阀连接；所述第四梭阀连接所述阀块的LSS口，所述第四梭阀分别与所述溢流阀和所述第五梭阀连接；所述溢流阀分别与控制阀和液压油箱连接；所述第五梭阀与所述第一逻辑阀连接；所述第一逻辑阀分别与所述阀块的P口、所述控制阀和所述液压油箱连接；所述第二逻辑阀分别与所述阀块的P口、所述第四梭阀和所述第五梭阀连接，所述第二逻辑阀连接所述阀块的EF口；所述压力补偿阀分别与所述阀块的P口、所述第四梭阀、所述第五梭阀和所述控制阀连接，所述压力补偿阀连接所述阀块的A1口，所述阀块的A1口与所述转向器连接；所述减压阀分别与所述阀块的P口和所述控制阀连接；所述单向阀与所述减压阀连接，所述单向阀连接所述阀块的XP口。

在一种实施方式中，所述阀块还包括阻尼，所述阻尼设置在所述第四梭阀和所述溢流阀之间，所述阻尼分别与所述第四梭阀和所述溢流阀连接。

在一种实施方式中，还包括回油管和回油滤芯；所述回油管分别与所述电控液压模块的T口和所述转向器的T口连通；所述回油滤芯设置在所述液压油箱内并与所述回油管连接。

在一种实施方式中，所述第一逻辑阀的预设压力阈值为30bar，当油液经过所述第一逻辑阀时的压力值大于或等于30bar时，所述第一逻辑阀卸荷。

在一种实施方式中，所述溢流阀的预设压力阈值为160bar，当油液经过所述溢流阀时的压力值大于或等于160bar时，所述溢流阀打开。

在一种实施方式中，所述第二逻辑阀的弹簧预紧力为11bar。

在一种实施方式中，所述转向液压泵包括齿轮泵，所述转向器的反馈压力LS口与所述阀块上的LSS口连接。

在一种实施方式中，所述转向液压泵包括柱塞泵，所述转向器的反馈压力LS口与所述阀块上的LSP口连接。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

结构简单，元件数量少，体积小，节约安装空间；通过设置电控液压模块、第一梭阀和第二梭阀，在保留原有手动转动功能的同时，实现无线遥控电控转向的目的；通过电控液压模块，为实现无线遥控电控转向提供先导压力；满足定量系统或定变量系统的转向要求，扩大适应范围。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据以往实施例示出的一种手动转向的液压控制转向系统的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种电液控制转向系统的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电控液压模块的一侧的外部示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电控液压模块的又一侧的外部示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电控液压模块的内部油路示意图。

附图标记说明：

液压油箱10；

转向液压泵20；

电控液压模块30、电控转向模块31、阀块32、控制阀311、第三梭阀312、电磁阀321、第四梭阀322、溢流阀323、第五梭阀324、第一逻辑阀325、第二逻辑阀326、压力补偿阀327、减压阀328、单向阀329、阻尼330；

第一梭阀40；

第二梭阀50；

转向器60；

转向油缸70；

回油管80；

回油滤芯90；

工作泵100；

第六梭阀200；

先导油源阀300。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据以往实施例示出的一种手动转向的液压控制转向系统的示意图。

如图1所示，以往实施例中的液压控制转向系统包括齿轮泵、优先阀、转向器和转向油缸，通过齿轮泵供油至优先阀，以输出压力油给转向器的P口。当需要转向时，手动操纵方向盘带动转向轴转动，随动转阀的阀芯将克服阀芯侧弹簧片的弹力转动，随动转阀工作在连通油位。P口压力油经随动转阀进入计量马达，带动计量马达转动，再经随动转阀进入转向油缸下腔，实现转向。转向液压缸上腔压力油经随动转阀从T口回油。回路中的安全阀是起保护作用，以防止转向压力过大。单向阀补油阀起补油作用，以防止转向液压缸吸空，由此则实现手动转向目的。然而在以往的实施例中无法实现电控转向以及遥控转向，本公开实施例是在其基础上增加了电控液压模块30，以实现手动转向和电控转向并存的目的。

实施例

图2是根据一示例性实施例示出的一种电液控制转向系统的示意图。图3是根据一示例性实施例示出的一种电控液压模块的一侧的外部示意图。图4是根据一示例性实施例示出的一种电控液压模块的又一侧的外部示意图。图5是根据一示例性实施例示出的一种电控液压模块的内部油路示意图。

如图2至图5所示，本公开实施例提供的电液控制转向系统，包括液压油箱10、转向液压泵20、电控液压模块30、第一梭阀40、第二梭阀50、转向器60和转向油缸70。其中，转向液压泵20与液压油箱10连接。电控液压模块30包括电控转向模块31和阀块32，电控转向模块31与阀块32连接，电控转向模块31上设置A口和B口，电控转向模块31的回流口连接液压油箱10；阀块32的P口与转向液压泵20连接，阀块32的回油口连接液压油箱10。转向器60上设置P口、T口、L口、R口和反馈压力LS口，转向器60的P口与阀块32的A1口连接，转向器60的T口与液压油箱10连接，转向器60的反馈压力LS口与阀块32连接。第一梭阀40分别与转向器60的L口、转向油缸70和电控转向模块31的A口连接，第二梭阀50分别与转向器60的R口、转向油缸70和电控转向模块31的B口连接。

本公开实施例提供的电液控制转向系统，结构简单，元件数量少，体积小，节约安装空间。通过设置电控液压模块30，无需增加先导齿轮泵，经阀块32输出先导油压力，以满足电控转向模块31的电磁比例控制的输入压力以及为工作装置实现电控提供满足需求的先导压力，经阀块32的油液通过电控转向模块31输出至转向油缸70，以实现电控转向的目的；经阀块32的油液通过转向器60输出至转向油缸70，以实现手动转向的目的。通过设置第一梭阀40和第二梭阀50，在保留原有手动转动功能的同时，实现无线遥控电控转向的目的，满足客户需求。通过电控液压模块30，满足定量系统或定变量系统的转向要求，扩大适应范围。

具体的，电控转向模块31包括控制阀311和第三梭阀312，控制阀311分别与电控转向模块31的A口和B口连通，所述第三梭阀312分别与所述电控转向模块31的A口、B口和所述阀块32连接。例如，在本公开实施例中，电控转向模块31的A口经第一梭阀40分别与转向油缸70的左缸的下腔、右缸的上腔以及转向器60的L口连接，由此，经电控转向模块31的A口输出的油液可实现电控右转向的目的。电控转向模块31的B口经第二梭阀50分别与转向油缸70的左缸的上腔、右缸的下腔以及转向器60的R口连接，由此，经电控转向模块31的B口输出的油液可实现电控左转向的目的。通过电控转向模块31控制油液的输出端口，进而实现相应方向电控转向的目的。相应的，经转向器60的L口输出的油液可实现手动右转向的目的，经转向器60的R口输出的油液可实现手动左转向的目的，通过转向器60控制油液的输出端口，进行实现相应方向手动转向的目的。

在本公开实施例中，阀块32包括电磁阀321、第四梭阀322、溢流阀323、第五梭阀324、第一逻辑阀325、第二逻辑阀326、压力补偿阀327、减压阀328和单向阀329，其中，电磁阀321分别与第三梭阀312连接和第四梭阀322连接。第四梭阀322连接阀块32的LSS口，第四梭阀322分别与溢流阀323和第五梭阀324连接。溢流阀323分别与电控转向模块31的控制阀311和液压油箱10连接。第五梭阀324与第一逻辑阀325，第一逻辑阀325分别与阀块32的P口、控制阀311和液压油箱10连接。第二逻辑阀326分别与阀块32的P口、第四梭阀322和第五梭阀324连接，第二逻辑阀326连接阀块32的EF口，阀块32的EF口可通过旁通阀与液压油箱10连接。压力补偿阀327分别与阀块32的P口、第四梭阀322、第五梭阀324和控制阀311连接，压力补偿阀327连接阀块32的A1口，阀块32的A1口与转向器60连接。减压阀328分别与阀块32的P口和控制阀311连接。单向阀329与减压阀328连接，单向阀329连接阀块32的XP口。

本公开实施例提供的电液控制转向系统可用于装载机的工作装置控制上，单向阀329连接阀块32的XP口可与先导供油阀，先导供油阀依次与先导过滤器、电比例阀、控制阀311、动臂油缸和转斗油缸，先导供油阀与液压油箱10连接，工作泵分别与液压油箱10和控制阀311连接，由此则可实现装载机的正常工作。

阀块32还包括330，阻尼330设置只在第四梭阀322和溢流阀323之间，阻尼330分别与第四梭阀322和溢流阀323连接，通过设置阻尼330，可起缓冲作用，减少压力的波动。

本公开实施例提供的电液控制转向系统，还包括回油管80和回油滤芯90，回油管80分别与电控液压模块30的T口和转向器60的T口连通，回油滤芯90设置在液压油箱10内并与回油管80连接。

在本公开实施例中，第一逻辑阀325的预设压力阈值为30bar，当油液经过第一逻辑阀325时压力值大于或等于30bar时第一逻辑阀325卸荷。溢流阀323的预设压力阈值为160bar，当油液经过溢流阀323的压力值大于或等于160bar时溢流阀323打开。第二逻辑阀326的弹簧预紧力为11bar，此压力值可以推动电控转向模块31的控制阀311换向，切换电控转向模块31的油液输出端口，输出转向工作压力。此外，此压力值也可以保证工作装置阀芯的开启，随着工作装置阀芯的开启，工作泵100输出压力通过第六梭阀200，再通过先导油源阀300经过减压，输出40bar压力，从而保证工作装置阀芯全开。

在本公开实施例中，转向液压泵20包括齿轮泵，转向器60的反馈压力LS口与阀块32上的LSS口连接，阀块32的LSS口与第四梭阀322连接，以满足定量系统中电控转向和手动转向的要求。现以转向液压泵20为齿轮泵为例、工作装置以装载机为例说明本公开实施例提供的电液控制转向系统的工作原理：齿轮泵提供油液至阀块32的P口，装载机怠速工作时，经阀块32的P口的油液经过第一逻辑阀325的压力值达到30bar时，就会推开第一逻辑阀325的弹簧卸荷，由此则可减少损耗，节省能源。此时，经阀块32的P口的油液经过减压阀328输出液压油，可以保证为本公开实施例提供的电液控制转向系统的先导油的压力，此时的先导压力可同时满足电控转向模块31的电磁比例控制的输入压力和装载机实现电控提供满足需求的先导压力。

此时，可以给电控转向模块31提供比例电流，可基于实际需求实现不同速度的电控转向目的，具体的，此时电控转向模块31输出高压油，高压油经过第三梭阀312输送至电磁阀321。此时，电磁阀321通电打开，高压油经第四梭阀322、阻尼330分别输送至溢流阀323、第五梭阀324、压力补偿阀327的下腔、第二逻辑阀326的先导腔，通过设置阻尼330可对高压油起到缓冲作用，减少高压油压力的波动；当高压油的压力值达160bar时，溢流阀323打开，以起保护作用。高压油通过第五梭阀324输送至第一逻辑阀325的先导腔，高压油的压力和第一逻辑阀325的弹簧的弹力的合力大于输出工作油的压力，第一逻辑阀325关闭卸荷，阀块32的P口的压力逐渐升高。高压油分别作用到压力补偿阀327的下腔和第二逻辑阀326的先导腔，高压油的压力值大于11bar，以推动电控转向模块31的控制阀311进行换向。当电控转向模块31的控制阀311控制工作油由其A口输出至转向油缸70时，实现电控右转向的目的。当电控转向模块31的控制阀311控制工作油由其B口输出至转向油缸70时，实现电控左转向的目的。

当手动操控方向盘时，电磁阀321不通电，转向器60的反馈压力LS口输出压力油至阀块32的LSS口，经第四梭阀322并通过阻尼330减少压力波动、通过溢流阀323进行相应保护，并通过第五梭阀324作用到第一逻辑阀325并关闭卸荷阀，以使阀的P口的压力升高，压力油分别作用到压力补偿阀327的下腔和第二逻辑阀326的先导腔。压力补偿阀327通过阀块32的A1口与转向器60的P口连接，以使转向器60的控制阀311进行换向，当转向器60的控制阀311控制工作油由其L口输出至转向油缸70时，实现手动右转向的目的。当转向器60的控制阀311控制工作油由其R口输出至转向油缸70时，实现手动左转向的目的。

在本公开实施例中，转向液压泵20包括柱塞泵，转向器60的反馈压力LS口与阀块32上的LSP口连接，阀块32的LSP口分别与第五梭阀324和第一逻辑阀325的先导腔连接，通过第五梭阀324输出的压力油通过阀块32的LSP口反馈到变量柱塞泵，以满足定变量系统中电控转向和手动转向的要求。关于实现电控转向和手动转向的过程，在此不做赘述。

综上所述，本公开实施例提供的电液控制转向系统，通过液压系统的优化设计，增加一个电控液压模块30实现装载机无线遥控电控转向功能，同时保留装载机手动转向功能；并且电控液压模块30结构简单，元件数量少，节约安装空间。通过电控液压模块30的使用，可以为电控转向模块31提供先导压力，又可以额外提供先导压力给其他系统，保证满足电控转向、无线遥控转向要求。本公开实施例提供的电液控制转向系统满足定量系统或定变量系统的液压配置，进而满足不同系统的转向要求。通过设置第一梭阀40和第二梭阀50，以使无线遥控电控转向方式和手动转向方式共用一个电控阀，简化电液控制转向系统，以使该两种控制方式并存，并可灵活使用。

可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“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实施例和简化描述，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。

进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.电液控制转向系统，其特征在于，包括：

液压油箱；

转向液压泵，所述转向液压泵与所述液压油箱连接；

电控液压模块，包括电控转向模块和阀块，所述电控转向模块与所述阀块连接，所述阀块的P口与所述转向液压泵连接；

第一梭阀，所述第一梭阀与所述电控转向模块的A口连接；

第二梭阀，所述第二梭阀与所述电控转向模块的B口连接；

转向器，所述转向器的P口与所述阀块的A1口连接，所述转向器的T口与所述液压油箱连接，所述转向器的反馈压力LS口与所述阀块连接，所述转向器的L口与所述第一梭阀连接，所述转向器的R口与所述第二梭阀连接；

转向油缸，所述转向油缸分别与所述第一梭阀和所述第二梭阀连接。

2.根据权利要求1所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述电控转向模块包括控制阀和第三梭阀；

所述控制阀分别与所述电控转向模块的A口和B口连通；

所述第三梭阀分别与所述电控转向模块的A口、B口和所述阀块连接。

3.根据权利要求2所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述阀块包括电磁阀、第四梭阀、溢流阀、第五梭阀、第一逻辑阀、第二逻辑阀、压力补偿阀、减压阀和单向阀，其中，

所述电磁阀分别与所述第三梭阀和所述第四梭阀连接；

所述第四梭阀连接所述阀块的LSS口，所述第四梭阀分别与所述溢流阀和所述第五梭阀连接；

所述溢流阀分别与控制阀和液压油箱连接；

所述第五梭阀与所述第一逻辑阀连接；

所述第一逻辑阀分别与所述阀块的P口、所述控制阀和所述液压油箱连接；

所述第二逻辑阀分别与所述阀块的P口、所述第四梭阀和所述第五梭阀连接，所述第二逻辑阀连接所述阀块的EF口；

所述压力补偿阀分别与所述阀块的P口、所述第四梭阀、所述第五梭阀和所述控制阀连接，所述压力补偿阀连接所述阀块的A1口，所述阀块的A1口与所述转向器连接；

所述减压阀分别与所述阀块的P口和所述控制阀连接；

所述单向阀与所述减压阀连接，所述单向阀连接所述阀块的XP口。

4.根据权利要求3所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述阀块还包括阻尼，所述阻尼设置在所述第四梭阀和所述溢流阀之间，所述阻尼分别与所述第四梭阀和所述溢流阀连接。

5.根据权利要求1所述的电液控制转向系统，其特征在于：

还包括回油管和回油滤芯；

所述回油管分别与所述电控液压模块的T口和所述转向器的T口连通；

所述回油滤芯设置在所述液压油箱内并与所述回油管连接。

6.根据权利要求3所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述第一逻辑阀的预设压力阀值为30bar，当油液经过所述第一逻辑阀时的压力值大于或等于30bar时，所述第一逻辑阀卸荷。

7.根据权利要求3所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述溢流阀的预设压力值为160bar，当油液经过所述溢流阀时的压力值大于或等于160bar时，所述溢流阀打开。

8.根据权利要求3所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述第二逻辑阀的弹簧预紧力为11bar。

9.根据权利要求1所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述转向液压泵包括齿轮泵，所述转向器的反馈压力LS口与所述阀块上的LSS口连接。

10.根据权利要求1所述的电液控制转向系统，其特征在于：

所述转向液压泵包括柱塞泵，所述转向器的反馈压力LS口与所述阀块上的LSP口连接。

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