CN201400216Y - 一种电子液压机械分组转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车转向装置技术领域的一种电子液压机械分组转向系统。为了解决现有技术中结构复杂的缺陷，本实用新型提供一种电子液压机械分组转向系统，所述机械系统包括前组转向机构和后组转向机构，两组转向机构各包括一个转向支座和两个液压油缸，液压油缸固定设置在车架上，与转向支座相连接。本实用新型解决了多轴数、大吨位的重型运输车辆转向问题，其转弯半径小、车速高、可靠性高、转向模式多样、成本较低，且结构简单。

Description

一种电子液压机械分组转向系统

技术领域

本实用新型涉及汽车转向装置技术领域，具体涉及一种特别适用于多轴数、大吨位、要求转弯半径小的重型运输车辆的电子液压机械分组转向系统。

背景技术

多轴轮式重型运输车辆主要用于船舶、钢铁、桥梁、机场、港口等领域的重型构件运输。重型运输车辆转向性能的好坏直接影响车辆行驶的灵活性、操纵稳定性、经济性和轮胎的使用寿命，而且车轴越多，转向对车辆行驶影响越大。其转向方式主要分为四大类，一类为机械转向方式；一类为全液压转向方式；一类为电子液压复合多模式独立转向；一类为电子液压机械分组转向。

机械转向方式，主要采用牵引杆与各轴线转向拉杆连接，通过液压油缸助力转向。转向拉杆带动车轮转向，使用该转向系统的车型，结构简单、车速高，但只能适用于通轴驱动。

全液压转向方式，主要采用液压转向器控制，液压转向。使用该转向系统的车型，车速较低，但无法分组转向。

电子液压复合多模式独立转向，主要采用微电控制、液压转向。通过控制器发出指令，液压油缸或马达作为执行元件，推动转向机构带动车轮转向，各轴线独立转向，使用该转向系统的车型，转向模式多样、转弯半径小，但车速较低、可靠性低、成本稍高。

电子液压机械分组转向方式，主要采用微电控制、液压驱动、机械分组转向，液压油缸推动各轴线转向拉杆，通过转向拉杆带动车轮转向。使用该转向系统的车型，相对于使用其他转向系统，转弯半径较小、车速高、可靠性高、转向模式多样、成本较低，但结构过于复杂。

发明内容

本实用新型为解决现有技术中结构复杂的缺陷，提供一种电子液压机械分组转向系统，其不但转弯半径小、车速高、可靠性高、转向模式多样、成本较低，而且结构简单。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电子液压机械分组转向系统，包括机械系统和液压系统，其特殊之处在于：所述机械系统包括前组转向机构和后组转向机构，两组转向机构各包括一个转向支座和两个液压油缸，液压油缸固定设置在车架上，与转向支座相连接；所述前组转向机构还包括两个第一转向臂、两根第一纵向拉杆、两根第二纵向拉杆和两个第二转向臂，两个第一转向臂内端分别通过第一纵向拉杆与转向支座连接，两个第一转向臂外端分别通过第二纵向拉杆与两个第二转向臂连接；所述后组转向机构还包括两个第三转向臂、两根第三纵向拉杆、两个第四转向臂、两根第一纵向拉杆、两根第二纵向拉杆和两个第五转向臂，两个第五转向臂内端分别通过第一纵向拉杆与转向支座连接，两个第五转向臂外端分别通过第二纵向拉杆与两个第四转向臂连接，两个第四转向臂分别通过第三纵向拉杆与两个第三转向臂连接。

上述第一转向臂、第二转向臂、第三转向臂、第四转向臂和第五转向臂均为多孔位异形板。

上述第一纵向拉杆、第二纵向拉杆和第三纵向拉杆分别由杆端关节轴承与钢管的组焊体及双头螺杆组成。

上述液压系统包括全液压流量放大转向系统和转向轴对中调节液压系统。

上述全液压流量放大转向系统由液压油泵、转向器、液压油缸和流量放大器组成。

上述转向器是负载敏感全液压转向器，在方向盘操纵下打开。

上述流量放大器由优先分流阀、限压阀、组合单向阀和缓冲阀组成。

上述流量放大器中的缓冲阀由两个溢流阀和两个单向阀组成。

上述转向轴对中调节液压系统由三位四通电磁阀、双向液压锁、双向背压锁和缓冲阀组成。

上述转向轴对中调节液压系统中的缓冲阀由两个溢流阀组成。

与现有技术相比，本实用新型技术方案产生的有益效果如下：

本实用新型解决了多轴数、大吨位的重型运输车辆的转向问题，其不但转弯半径小、车速高、可靠性高、转向模式多样、成本较低，且结构简单。

附图说明

图1为本实用新型机械系统结构示意图。

图2为本实用新型液压系统原理图。

附图标记：

1-第一转向臂，2-第一纵向拉杆，3-第二纵向拉杆，4-转向支座，

5-液压油缸，6-第二转向臂，7-第三转向臂，8-第三纵向拉杆，

9-第四转向臂，10-第五转向臂，11-液压油泵，12-方向盘，13-转向器，

14-流量放大器，15-缓冲阀，16-双向背压锁，17-双向液压锁，

18-三位四通电磁阀，19-优先分流阀，20-限压阀，21-组合单向阀，

22-缓冲阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

参见图1，本实用新型的机械系统包括前组转向机构和后组转向机构，两组转向机构各包括一个转向支座4和两个液压油缸5，液压油缸5固定设置在车架上，与转向支座4相连接；所述前组转向机构还包括两个第一转向臂1、两根第一纵向拉杆2、两根第二纵向拉杆3和两个第二转向臂6，两个第一转向臂1内端分别通过第一纵向拉杆2与转向支座4连接，两个第一转向臂1外端分别通过第二纵向拉杆3与两个第二转向臂6连接；所述后组转向机构还包括两个第三转向臂7、两根第三纵向拉杆8、两个第四转向臂9、两根第一纵向拉杆2、两根第二纵向拉杆3和两个第五转向臂10，两个第五转向臂10内端分别通过第一纵向拉杆2与转向支座4连接，两个第五转向臂10外端分别通过第二纵向拉杆3与两个第四转向臂9连接，两个第四转向臂9分别通过第三纵向拉杆8与两个第三转向臂7连接。

所述第一转向臂1、第二转向臂6、第三转向臂7、第四转向臂9和第五转向臂10均为多孔位异形板，根据转向模式选择各纵向拉杆的连接位置。

所述第一纵向拉杆2、第二纵向拉杆3和第三纵向拉杆8由杆端关节轴承与钢管的组焊体及双头螺杆组成，通过双头螺杆进行拉杆的长度调整。

所述转向支座4采用钢板组焊形式，结构简单、强度高。

参见图2，本实用新型液压系统包括全液压流量放大转向系统，转向轴对中调节液压系统。

所述全液压流量放大转向系统由液压油泵11、转向器13、液压油缸5、流量放大器14组成。

所述的转向器13是负载敏感全液压转向器，在方向盘12操纵下打开。通过全液压转向器的先导、小流量去操纵流量放大阀，使液压油泵11的大流量通过流量放大阀进入左右转向缸，使重型运输车辆完成左右转向。驾驶员只需要操纵一个小排量的全液压转向器，因此操纵力很小，转向十分轻便灵活，且安全可靠。

所述的流量放大器14由优先分流阀19、限压阀20、组合单向阀21、缓冲阀22组成。其中优先分流阀19保证液压油泵11能同时满足转向系统及工作系统的需要，保证转向器流量等于所需流量，剩余液压油进入工作系统，提高液压油泵效率；限压阀20限制转向系统的工作压力；组合单向阀21保证回油压力，避免转向油缸回油过快出现真空现象；缓冲阀22由两个溢流阀23和两个单向阀24组成，当转向油缸过载时，其中一个溢流阀开启，部分压力油经过该溢流阀及一个低压单向阀卸压回油，保证系统安全。

所述的转向轴对中调节液压系统由三位四通电磁阀18、双向液压锁17、双向背压锁16、缓冲阀15组成。其中三位四通电磁阀18在前后组转向轴需要对中调节时控制压力油流向；双向液压锁17在车辆正常行驶转向时断开全液压流量放大转向系统和转向轴对中调节液压系统；双向背压锁16使转向回路里面保持一定的背压，一方面可以保证转向的稳定性，另一方面可以防止转向回路里面进入空气，影响转向角度的精确性；所述缓冲阀15由两个溢流阀组成，当转向油缸过载时，其中一个溢流阀开启，部分压力油经过该溢流阀卸压回油，保证系统安全。

本实用新型利用液压油缸伸缩，推动连杆机构的机械运动带动车轴转动。

所述转向系统液压动力由整车的液压泵11提供。方向盘12左转时，压力油从转向器P口流向L口，从转向器L口流到流量L口，压力油经过中间流量放大器14完成流量放大作用后，压力油从CL口流至M1节点，分成两路，一路流进前组左液压缸的无杆腔，推动前转向支座顺时针旋转，推动前组左侧车轮左转，同时前组左液压缸的有杆腔的压力油通过液压管路流到后组右液压缸的有杆腔，拉动后转向支座逆时针转动，拉动后组右侧车轮右转；另一路流进后组左液压缸的无杆腔，推动后转向支座逆时针旋转，推动后组左侧车轮右转，同时后组左液压缸的有杆腔的压力油通过液压管路流到前组右液压缸的有杆腔，拉动前转向支座顺时针转动，拉动前组右侧车轮左转。方向盘右转时，原理相同，车轮转动方向相反。

转向系统使用一段时间后，由于管路吸入空气和液压油缸存在内泄，或在使用过程中轮胎受到冲击，都会造成在直线行驶时，前后组车轮不在一条直线上。为此，需对前后组车轮的相对位置进行调整，使之保持正确的转角关系，减少车轮的磨损。通过操纵方向盘将前组车轮置于直线位置后，按下转向轨迹调整按钮，控制模块开始工作，并采集前后转向支座上角度传感器的转角信号，可设定逆时针方向的转角信号为正，将转角信号输入加法器，如果输出大于0.5°，三位四通电磁阀18的电磁铁Y1得电；输出小于-0.5°，电磁铁b得电；输出在0.5°～0.5°之间，阀芯在弹簧作用下回中位，调整回路卸载。从整车液压油路过来的压力油经过三位四通电磁阀18的P口。当车轮位置前后转角支座的转角和大于0.5°，则电磁铁Y1得电，压力油经阀组的B口、双向液压锁17、双向背压锁16、缓冲阀15，到达M4节点，压力油在此分为两路，一路流进前组右液压油缸的有杆腔；另一路流进后组左液压油缸的有杆腔。在方向盘12处于中位的情况下，所有油缸的无杆腔的液压油都被封闭，车轮将不会转动。当方向盘12向右转时，压力油经转向器13、流量14，由CL口流到M1节点，压力油在此分为两路，一路流进前组右液压油缸的无杆腔；另一路流进后组右液压油缸的无杆腔。这时，前组右液压油缸两腔受压产生的推压力相互抵消；前组左液压油缸的无杆腔、有杆腔的压力为零，前组左液压油缸将不产生推压力；后组右液压油缸的有杆腔压力为零，无杆腔受压产生推力；后组左液压油缸的无杆腔压力为零，有杆腔受压产生推力。前组两个油缸由于力平衡，前组车轮将不动。后组车轮将克服车轮负载阻力向右转动，逐步回到中位。同理，当方向盘向左转时，后组两个油缸由于力平衡，后组车轮将不动，前组车轮将克服车轮负载阻力向左转动，当前后组转向支座的角度大致相等时，调整结束，电磁铁失电，阀芯在弹簧作用下回中位，调整回路卸载。此时回到正常转向状态，前后组车轮将同步反向转动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子液压机械分组转向系统，包括机械系统和液压系统，其特征在于：所述机械系统包括前组转向机构和后组转向机构，两组转向机构分别包括一个转向支座和两个液压油缸，液压油缸与转向支座相连接；所述前组转向机构还包括两个第一转向臂、两根第一纵向拉杆和两根第二纵向拉杆，两个第一转向臂内端分别通过第一纵向拉杆与转向支座连接，两个第一转向臂外端分别通过第二纵向拉杆与两个第二转向臂连接；所述后组转向机构包括两个第三转向臂、两根第三纵向拉杆、两个第四转向臂、两根第一纵向拉杆、两根第二纵向拉杆和两个第五转向臂，两个第五转向臂内端分别通过第一纵向拉杆与转向支座连接，两个第五转向臂外端分别通过第二纵向拉杆与两个第四转向臂连接，两个第四转向臂分别通过第三纵向拉杆与两个第三转向臂连接。

2.如权利要求1所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述第一转向臂、第二转向臂、第三转向臂、第四转向臂和第五转向臂均为多孔位板。

3.如权利要求1所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述第一纵向拉杆、第二纵向拉杆和第三纵向拉杆分别由杆端关节轴承与钢管的组焊体及双头螺杆组成。

4.如权利要求1所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述液压系统包括全液压流量放大转向系统和转向轴对中调节液压系统。

5.如权利要求4所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述全液压流量放大转向系统由液压油泵、转向器、液压油缸和流量放大器组成。

6.如权利要求5所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述转向器是负载敏感全液压转向器。

7.如权利要求5所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述流量放大器由优先分流阀、限压阀、组合单向阀和缓冲阀组成。

8.如权利要求7所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述流量放大器中的缓冲阀由两个溢流阀和两个单向阀组成。

9.如权利要求4所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述转向轴对中调节液压系统由三位四通电磁阀、双向液压锁、双向背压锁和缓冲阀组成。

10.如权利要求9所述的一种电子液压机械分组转向系统，其特征在于：所述转向轴对中调节液压系统中的缓冲阀由两个溢流阀组成。

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