CN201712612U - 一种梭车及梭车转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种梭车及梭车转向系统，公开的梭车转向系统包括操纵机构、换向阀、转向杆、驱动连杆机构、反馈连杆机构和反馈转向缸；换向阀连接在反馈转向缸与液压源之间，操纵机构与转向杆之间形成第一铰接轴线；驱动连杆机构一端与换向阀的阀芯相连，另一端与转向杆铰接形成第二铰接轴线，反馈连杆机构一端与反馈转向缸的活动部分相连，另一端与转向杆形成第三铰接轴线；转向杆绕第三铰接轴线旋转时，驱动换向阀的阀芯向一个方向移动，换向阀打开使反馈转向缸驱动转向杆绕第一铰接轴线旋转，使换向阀的阀芯向另一方向移动。该梭车转向系统能够实现操纵机构与梭车车轮的随动，使驾驶人员能够根据操纵机构确定梭车车轮的偏转角度。

Description

一种梭车及梭车转向系统

技术领域

本实用新型涉及转向技术，具体为一种梭车及梭车转向系统。

背景技术

梭车是一种在井下巷道中运送煤等物料的专用车辆。井下巷道的一端为用于装车的连采机，另一端为用于卸煤矿的卸煤点，梭车在连采机处进行装车，装车完毕后在巷道内行驶至卸煤点，在卸煤点进行卸载；如此往复动作，不断将连采机处的煤运送至卸煤点。

为了满足井下巷道运输的需要，梭车为双向驾驶，即根据运输需要，能够在两个方向的行驶；同时，梭车的驾驶室空间非常狭小，因此，普遍车辆的转向器并不能应用在梭车中；因此，现有的梭车中，一般是通过电磁阀控制转向缸的动作，进而实现对梭车行驶方向的控制。

如图1所示，该图是现有技术中，梭车转向系统的工作原理示意图。现有的梭车转向系统包括两个转向缸11、电磁换向阀12、控制器13和控制手柄14。转向缸11能够通过适当的传动连杆驱动梭车车轮偏转预定角度，以控制梭车行驶方向，电磁换向阀12连接在转向缸11与液压泵之间；电磁换向阀12的控制端与控制器13输出端相连，控制器13的输入端与控制手柄14相连。

上述梭车转向系统的工作过程是：通过改变控制手柄14的位置，向控制器13输入相应的数字信号；控制器13根据输入的数字信号向电磁换向阀12输出相应的电流信号；电磁换向阀12控制液压油流动方向，使转向缸11伸出或缩回，实现对梭车行驶方向的控制。当前，电磁换向阀12为比例换向阀，其工作油口的开度与电流信号的大小成正比，在控制手柄14旋转角度越大，控制器13输出的电流信号越大，电磁换向阀12工作油口开度越大，转向缸11伸出或缩回的速度越大，梭车转向速度越高；反之，转向缸11的伸出或缩回的速度越低，梭车转向速度越低。

当前的梭车转向系统虽然能够实现控制梭车行驶方向的目的，但控制手柄等操纵机构位置变化幅度的大小仅与梭车的转向速度相关，与梭车车轮偏转角度无关。这就使得梭车驾驶人员无法根据操纵机构的感知梭车转向角度，不仅使得梭车驾驶操纵极为不便，且由于井下空间狭小、光线不好，梭车碰壁事件经常发生。

实用新型内容

为此，本实用新型的第一个目的在于，提供一种梭车转向系统，以使梭车车轮转向角度与操纵机构位置变化相对应。

本实用新型的第二个目的在于，提供一种包括上述梭车转向系统的梭车。

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供的梭车转向系统包括操纵机构和换向阀，还包括转向杆、驱动连杆机构、反馈连杆机构和反馈转向缸；所述换向阀连接在反馈转向缸与液压源之间，所述操纵机构与所述转向杆铰接形成第一铰接轴线；所述驱动连杆机构一端与所述换向阀的阀芯相连，另一端与所述转向杆铰接形成第二铰接轴线，所述反馈连杆机构一端与所述反馈转向缸的活动部分相连，另一端与所述转向杆铰接形成第三铰接轴线；所述第一铰接轴线、第二铰接轴线和第三铰接轴线三者相互平行；所述转向杆绕第三铰接轴线旋转驱动换向阀的阀芯向一个方向移动，换向阀打开时，所述反馈转向缸能够驱动转向杆绕第一铰接轴线旋转，使换向阀的阀芯向另一方向移动。

可选的，所述驱动连杆机构包括中间杆，该中间杆分别与所述阀芯和转向杆铰接。

可选的，所述驱动连杆机构包括中间杆，该中间杆一端与阀芯固定，另一端与铰接轴相连，该铰接轴与所述转向杆上的长形孔可滑动配合。

可选的，所述反馈连杆机构包括中间杆，该中间杆两端分别与所述反馈转向缸的活动部分和转向杆铰接。

可选的，反馈连杆机构包括中间杆，该中间杆一端与阀芯固定，另一端与铰接轴相连，该铰接轴与所述转向杆上的长形孔可滑动配合。

可选的，所述反馈连杆机构包括转换架和传动杆，所述转换架分别与传动杆的一端、梭车车体和所述转向杆铰接，所述传动杆的另一端与反馈转向缸的活动部分铰接。

可选的，所述反馈连杆机构包括转换架、软轴和软轴套，所述转换架分别与梭车车体和转向杆铰接，所述软轴套两端分别固定在梭车车体上，所述软轴穿过软轴套，两端分别与转换架相连，所述反馈转向缸的活动部分与软轴套外的软轴部分固定。

可选的，所述换向阀为比例换向阀。

为了实现上述第二个目的，本实用新型提供的梭车包括原动机和液压系统，所述原动机驱动液压系统的液压泵运转，还包括上述任一种梭车转向系统，所述液压泵作为向反馈转向缸供给液压油的液压源。

优选的，所述反馈转向缸同时驱动梭车车轮转向。

与现有技术相比，本实用新型提供的梭车转向系统中，通过操纵机构使转向杆绕第三铰接轴线旋转；转向杆旋转驱动换向阀的阀芯移动，使换向阀打开，液压源向转向缸供给液压油，驱动梭车车轮偏转，实现梭车转向；同时，液压源向反馈转向缸供给液压油，驱动反馈转向缸进行伸缩；反馈转向缸伸缩时，驱动转向杆旋转，带动换向阀的阀芯向相反方向移动，使换向阀关闭，切断液压源与反馈转向缸之间的油路连接，使梭车车轮停止偏转。这样就使操纵机构的位置变化与车轮的偏转角度之间存在预定的对应关系，实现操纵机构与梭车车轮的随动，进而驾驶人员能够根据的操纵机构位置变化确定梭车车轮的偏转角度，准确地控制梭车行驶方向，方便梭车的控制，减小梭车碰壁事件的产生；同时，由于换向阀的阀体保持不动，阀芯在阀体内往复运动，可以大大节省驾驶室的空间，满足控制梭车的需要。

在进一步的技术方案中，通过中间杆将转向杆与阀芯或转向杆与反馈转向缸进行连接，可以在保持梭车转向系统结构简单的情况下，利用机械结构可靠性高的特点，保持转向系统具有较高的可靠性。

在进一步的技术方案中，所述反馈连杆机构包括转换架和传动杆，并通过传动杆传递反馈转向缸对转向杆的作用力；这样可以延长反馈连杆机构的传递作用力距离，方便梭车转向系统的布置。同样，所述反馈连杆机构包括转换架、软轴和软轴套也能够为梭车转向系统的布置、作用力的远距离传递提供便利。

在进一步的技术方案中，所述换向阀为比例换向阀，可以使换向阀的开口与操纵机构的位置变化幅度相对应，使驱动梭车车轮偏转的转向缸的伸缩速度与操纵机构的位置变化幅度相对应，进而，驾驶人员可以通过改变操纵机构的变化幅度调整梭车的转向速度。

由于梭车转向系统具有上述技术效果，包括该梭车转向系统的梭车也具有相对应的技术效果。

附图说明

图1是现有技术中，梭车转向系统的工作原理示意图；

图2是本实用新型提供的转向系统的运动原理简图；

图3是本实用新型一实施例提供的梭车转向系统的结构示意图；

图4是图3中A-A右侧部分的左视图；

图5是图3中转向杆、转向架及驱动连杆机构部分的立体结构示意图。

图中：

转向缸11、电磁换向阀12、控制器13、控制手柄14；

反馈转向缸21、换向阀22、驱动连杆机构24、中间杆241、反馈连杆机构26、转换架261、传动杆262、转向杆25、液压泵23；

第一铰接轴线O1、第二铰接轴线O2、第三铰接轴线O3、第四铰接轴线O4、第五铰接轴线O5。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

图2是本实用新型提供的转向系统的运动原理简图。本实用新型提供的梭车转向系统包括反馈转向缸21、换向阀22，驱动连杆机构24、反馈连杆机构26和转向杆25。换向阀22连接在反馈转向缸21与液压泵23之间，液压泵23作为液压源为梭车转向系统提供液压动力，换向阀22控制反馈转向缸21的伸缩。转向杆25与公知的操纵机构(图中未示出)之间形成第一铰接轴线O1，使转向杆25能够相对于操纵机构旋转。驱动连杆机构24一端与换向阀22的阀芯相连，另一端与转向杆25铰接形成第二铰接轴线O2。反馈连杆机构26一端与反馈转向缸21的活动部分(在反馈转向缸21的缸体与梭车车体固定时，其活塞为活动部分；在活塞与梭车车体固定时，其缸体为活动部分)相连，另一端与转向杆25形成第三铰接轴线O3。第一铰接轴线O1、第二铰接轴线O2和第三铰接轴线O3三者相互平行，且两两之间分别具有预定距离。

上述梭车转向系统的工作原理是：转向时，驾驶人员通过操作手柄、转向轮等公知的操纵机构改变第一铰接轴线O1的位置，使转向杆25绕第三铰接轴线O3顺时针旋转预定角度；转向杆25旋转驱动换向阀22的阀芯相对于阀体向左移动，换向阀22处于右位并打开，液压泵23通过换向阀22向反馈转向缸21的有杆腔供给液压油，驱动反馈转向缸21缩短；反馈转向缸21缩短时，驱动梭车车轮向预定方向偏转，实现梭车转向；同时，反馈转向缸21通过反馈连杆机构26驱动转向杆24绕第一铰接轴线O向逆时针方向旋转，同时，转向杆25带动换向阀22的阀芯向右移动，一直到换向阀22关闭，切断液压泵23与反馈转向缸21之间的油路连接，使梭车车轮停止偏转。这样，该转向系统可以使操纵机构位置变化与梭车车轮的偏转角度之间存在预定的对应关系，实现梭车车轮与操纵机构随动；这样，驾驶人员就能够根据操纵机构的位置确定梭车的行驶方向，为控制梭车方向提供便利。

当然，为了满足实际控制需要，也可以在驱动车轮偏转的转向缸之外使单独设置驱动转向杆25的反馈转向缸。另外，为了实现操纵机构与梭车车轮的随动，应当根据梭车实际需要，对反馈转向缸21、换向阀22进行相应的布置。以下对实现梭车车轮与操纵机构随动涉及的因素进行说明。

设操纵机构驱动转向杆25绕第三铰接轴线O3向第一方向旋转，反馈转向缸驱动转向杆25绕第一铰接轴线O1向第二方向旋转。以下根据三个铰接轴线的位置不同分别说明。如图2，在第二铰接轴线O2位于第一铰接轴线O1与第三铰接轴线O3之间时，实现操纵机构与梭车车轮随动的条件是：第一方向与第二方向相反，即第一方向为逆时针时，第二方向为顺时针，第一方向为顺时针时，第二方向为逆时针。在第一铰接轴线O1位于第二铰接轴线O2与第三铰接轴线O3之间时，实现操纵机构与梭车车轮随动的条件是：第一方向与第二方向也相反。在第三铰接轴线O3位于第一铰接轴线O1与第二铰接轴线O2之间时，实现操纵机构与梭车车轮随动的条件是：第一方向与第二方向相同，即第一方向为逆时针时，第二方向为逆时针，第一方向为顺时针时，第二方向为顺时针。

在根据三个铰接轴线位置不同确定第二方向后，再根据反馈转向缸21的具体安装位置、安装方向，使反馈转向缸21的无杆腔和有杆腔与换向阀22的相应工作油口相连，使反馈转向缸21能够驱动转向杆25绕第一铰接轴线O1向预定方面旋转。在满足上述条件的前提下，就可以在转向杆25绕第三铰接轴线O3旋转驱动换向阀22的阀芯向预定的方向移动时，使换向阀25打开，在液压泵23向反馈转向缸21供油后，反馈转向缸21活动部分就能够驱动转向杆25绕第一铰接轴线O1旋转，使换向阀22的阀芯向相反方向移动。

本领域技术人员可以理解，上述仅是以图2所示的运动简图为例对实现随动条件进行的描述，在实际应用中，根据转向杆25的具体结构及转向缸21的具体位置可以更多种选择。以下以一个具体实施例对各部分的布置方式进行说明。

请参考图3、图4和图5，图3是本实用新型一实施例提供的梭车转向系统的结构示意图，图4是图3中A-A右侧部分的左视图，图5是图3中转向杆、转向架及驱动连杆机构部分的立体结构示意图。

该梭车转向系统包括反馈转向缸21、换向阀22，驱动连杆机构24、反馈连杆机构26和转向杆25。

该实施例中，反馈转向缸21用于驱动转向杆25和驱动梭车车轮偏转，因此，反馈转向缸21距离转向杆25较远，为适应传递作用力需要，本例中，反馈连杆机构26包括转换架261和传动杆262，转换架261与转向杆25铰接形成第三铰接轴线O3、与传动杆262的一端铰接于第四铰接轴线O4、与梭车车体100铰接于第五铰接轴线O5，且三轴线互相平行，且互不重合。传动杆262的另一端与反馈转向缸21的活动部分铰接。

驱动连杆机构24包括中间杆241，中间杆241两端分别与换向阀22的阀芯和转向杆25铰接，中间杆241与转向杆25的铰接处形成第二铰接轴线O2。

转向杆25与操纵机构(图中未示出)铰接形成第一铰接轴线O1。

实施例一提供的梭车转向系统的工作过程是：通过适当的操纵机构使第一铰接轴线O3绕第三铰接轴线O3旋转；转向杆25旋转驱动换向阀22的阀芯相对于阀体向预定的方向移动，换向阀22打开，液压泵23向反馈转向缸21供给液压油，驱动反馈转向缸21进行伸缩。反馈转向缸21伸缩时，驱动梭车车轮偏转，实现梭车转向；同时，反馈转向缸21通过传动杆262驱动转向架261绕第五铰接轴线O5旋转，转向架261带动转向杆25以第一铰接轴线O1旋转，使换向阀22的阀芯向相反方向移动，一直到换向阀22关闭，切断液压泵23与反馈转向缸21之间的油路连接，梭车车轮停止偏转，转向杆24停止旋转。这样，第一铰接轴线O1移动一定的距离，可以使转向缸21伸长或缩短一定的距离，驱动梭车车轮偏转一定的角度，实现梭车车轮与预定操纵机构的随动。

操纵机构的具体结构可以选用公知的多种方式，因此，驱动第一铰接轴线O1移动适当的距离的方式有很多种。比如：操纵机构可以包括一个滑块，并使该滑块能够沿位于梭车车体的预定轨道滑动，再在滑块上设置可旋转的铰接轴，使转向杆可滑动地与铰接块相连；进一步地，还可以使滑块能够沿位于梭车车体的预定弧形轨道滑动。操纵机构还可以包括一个与梭车车体铰接的操作手柄，并使操作手柄与转向杆铰接形成第一铰接轴线O1，为了方便操作手柄驱动转向杆25旋转，还可以使操作手柄能够相对于梭车车体滑动，或使转向杆25能够相对于操作手柄滑动。操纵机构还可以包括可旋转地安装在梭车车体上转向轮(方向盘)和齿条，使转向轮下端形成转向齿轮，并使该转向齿轮与该齿条相啮合，使转向杆25与齿条铰接形成第一铰接轴线O1，这样，在旋转转向轮(方向盘)时，可以通过齿轮改变转向杆25的第一铰接轴线O1的位置，进一步地，还可以将齿条设置为弧形齿条，以适应转向杆25旋转的需要。

换向阀22优选比例换向阀，以使换向阀22的开口与操纵机构的位置变化相对应，使驱动梭车车轮偏转的转向缸的伸缩速度与操纵机构位置变化幅度相对应，以使驾驶人员能够根据操纵机构的变化幅度调整梭车的转向速度。

另外，驱动连杆机构及反馈连杆机构不限于上述结构，也可以根据实际需要进行相应的设置；比如：在单独设置反馈转向缸21或反馈转向缸21与转向杆25之间距离比较小时，也可以在反馈转向缸21与转向杆25之间设置中间杆，并使该中间杆两端分别与转向杆25和反馈转向缸21铰接；另外，中间杆也不限于两端分别设置铰接结构，在驱动连杆机构24为中间杆时，也可以使中间杆一端与阀芯固定，另一端与铰接轴相连，并使铰接轴与转向杆25上的长形孔可滑动配合，该长形孔应当为沿转向杆25长度方向延伸的长形孔。另外，为了适应作用力传递的需要，驱动连杆机构和反馈连杆机构还可以有多种组合，还可以包括多个传动杆，并在传动杆之间设置与梭车车体铰接的转换杆，使转换杆两端分别和一个传动杆铰接，这样可以改变作用力传递方向和传递路线。另外，为了适应长距离传递作用力的需要，驱动连杆机构和反馈连杆机构还可以包括软轴结构；比如说，可以使反馈连杆机构包括转换架、软轴和软轴套，使转换架分别与梭车车体和转向杆25铰接，使软轴套两端分别固定在梭车车体上，软轴穿过软轴套，两端分别与转换架固定，并具有合适的张紧度，反馈转向缸的活动部分与软轴套外的软轴部分固定；这样就可以通过软轴实现作用力的双向传递，使转换架能够在反馈转向缸驱动下逆时针或顺时针旋转。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种梭车转向系统，包括操纵机构和换向阀，其特征在于：还包括转向杆、驱动连杆机构、反馈连杆机构和反馈转向缸；所述换向阀连接在反馈转向缸与液压源之间，所述操纵机构与所述转向杆铰接形成第一铰接轴线；所述驱动连杆机构一端与所述换向阀的阀芯相连，另一端与所述转向杆铰接形成第二铰接轴线，所述反馈连杆机构一端与所述反馈转向缸的活动部分相连，另一端与所述转向杆铰接形成第三铰接轴线；所述第一铰接轴线、第二铰接轴线和第三铰接轴线三者相互平行；

所述转向杆绕第三铰接轴线旋转驱动所述换向阀的阀芯向一个方向移动，换向阀打开时，所述反馈转向缸能够驱动所述转向杆绕第一铰接轴线旋转，使所述换向阀的阀芯向另一方向移动。

2.根据权利要求1所述的梭车转向系统，其特征在于：所述驱动连杆机构包括中间杆，该中间杆分别与所述阀芯和转向杆铰接。

3.根据权利要求1所述的梭车转向系统，其特征在于：所述驱动连杆机构包括中间杆，该中间杆一端与阀芯固定，另一端与铰接轴相连，该铰接轴与所述转向杆上的长形孔可滑动配合。

4.根据权利要求1、2或3所述的梭车转向系统，其特征在于：所述反馈连杆机构包括中间杆，该中间杆两端分别与所述反馈转向缸的活动部分和转向杆铰接。

5.根据权利要求1、2或3所述的梭车转向系统，其特征在于：反馈连杆机构包括中间杆，该中间杆一端与阀芯固定，另一端与铰接轴相连，该铰接轴与所述转向杆上的长形孔可滑动配合。

6.根据权利要求1、2或3所述的梭车转向系统，其特征在于：所述反馈连杆机构包括转换架和传动杆，所述转换架分别与传动杆的一端、梭车车体和所述转向杆铰接，所述传动杆的另一端与反馈转向缸的活动部分铰接。

7.根据权利要求1、2或3所述的梭车转向系统，其特征在于：所述反馈连杆机构包括转换架、软轴和软轴套，所述转换架分别与梭车车体和转向杆铰接，所述软轴套两端分别固定在梭车车体上，所述软轴穿过软轴套，两端分别与转换架相连，所述反馈转向缸的活动部分与软轴套外的软轴部分固定。

8.根据权利要求1、2或3所述的梭车转向系统，其特征在于：所述换向阀为比例换向阀。

9.一种梭车，包括原动机和液压系统，所述原动机驱动液压系统的液压泵运转，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述梭车转向系统，所述液压泵作为向反馈转向缸供给液压油的液压源。

10.根据权利要求9所述的梭车，其特征在于：所述反馈转向缸同时驱动梭车车轮转向。

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