CN208233161U - 一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构 - Google Patents
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Abstract
一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其转向移动箱通过导向杆安装在转向固定架上，转向轴和中间轴安装在转向移动箱中，转向轴的上端与方向机的转向轴连接，中部安装有主动齿轮，下端安装有转向平衡扇板，中间轴的上部安装有从动齿扇，下端安装有小齿轮，从动齿扇和主动齿轮啮合，小齿轮和转向平衡扇板相啮合；左右控制拉线安装在转向平衡扇板的左右两边，外套固定在转向固定架的软轴支架上，芯轴的前端分别与转向平衡扇板的左右臂连接，后端与左右变量泵的控制摆臂连接；调速转轴左侧的摆板通过调速手柄拉杆与驾驶室内的调速控制手柄相连接，右侧的摆板通过调速连杆与转向移动箱下部的调速拉杆座相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种转向操纵机构，尤其为一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构。
背景技术
目前，社会上的轮式行走机构的转向操纵机构多为机械转向、液压助力转向和液压转向等几种转向形式，转弯半径都比较大；履带式行走机构的转向操纵机构多为通过操纵手柄或制动踏板控制转向离合器或转向制动器来实现，不能通过操纵方向盘同步控制，严重影响其操纵转向的灵活性、方便性和舒适性。
发明内容
本发明的目的就是克服以上不足，提供一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，主要由固定架2011、导向杆2012、转向移动箱2013、转向平衡扇板2014、转向轴2015、小齿轮2016、中间轴2017、调速转轴2018、调速手柄拉杆2019、调速连杆2020、左控制拉线2021、右控制拉线2022、平衡弹簧 2023、转向限位板2024、行程限位螺栓2025、从动齿扇2026、主动齿轮2027 组成，其特征在于：转向固定架2011固定在方向机的下方，转向移动箱2013 通过导向杆2012安装在转向固定架2011上，导向杆2012分布在转向移动箱2013 的两边，转向移动箱2013在导向杆2012上能够来回滑动；转向轴2015和中间轴2017安装在转向移动箱2013中，转向轴2015的上端与方向机的转向轴连接，在转向移动箱2013的内部、转向轴2015的中部安装有主动齿轮2027，主动齿轮2027相对转向轴2015固定，由转向轴2015带动主动齿轮2027一起旋转，在转向移动箱2013的下方、转向轴2015的下端安装有转向平衡扇板2014，转向平衡扇板2014绕转向轴2015能够自由旋转，在转向移动箱2013的内部、中间轴2017的上部安装有从动齿扇2026，在转向移动箱2013的下方、中间轴2017 的下端安装有小齿轮2016，小齿轮2016和从动齿扇2026相对中间轴2017固定，其中从动齿扇2026和主动齿轮2027啮合，小齿轮2016和转向平衡扇板2014 相啮合；左控制拉线2021和右控制拉线2022安装在转向平衡扇板2014的左右两边，外套固定在转向固定架2011下方的软轴支架上，左控制拉线2021芯轴的前端与转向平衡扇板2014的左臂连接，后端与左变量泵的控制摆臂连接，右控制拉线6022芯轴的前端与转向平衡扇板2014的右臂连接，后端与右变量泵的控制摆臂连接；调速转轴2018左侧的摆板通过调速手柄拉杆2019与驾驶室内的调速控制手柄相连接，调速转轴2018右侧的摆板通过调速连杆2020与转向移动箱2013下部的调速连杆座相连接；转向限位板2024固定在转向固定架 2011的下方，左右对称安装在转向平衡扇板2014的左右两边，转向平衡扇板 2014左右两侧的限位臂位于转向限位板2024的限位槽中，平衡弹簧2023左右对称安装在转向平衡扇板2014的左右两边，其一端挂接在转向平衡扇板2014 左右两侧的限位臂上，另一端挂接在转向固定架2011下方的弹簧座上，行程限位螺栓2025安装在转向固定架2011前端的横梁上。
本发明的积极效果：通过以上结构，本发明实现了方向盘控制轮式或履带式行走机构的原地滑移转向，减小了转弯半径，提高了其操纵转向的灵活性、方便性、舒适性。
附图说明
本发明将结合附图中实施例做进一步说明：
图1为本发明转向机构斜上视的一种结构示意图。
图2为本发明转向机构斜下视局部剖开的一种结构示意图。
图3为本发明转向机构通过控制软轴控制转向移动箱时的一种结构示意图。
图4为本发明转向机构从动齿扇改为内齿结构时的一种结构示意图。
图5为本发明转向机构采用行星齿轮结构时的一种结构示意图。
图6为本发明转向机构采用蜗轮蜗杆结构时的一种结构示意图。
图7为本发明转向机构采用平衡齿轮和平衡齿条结构时的一种结构示意图。
图8为本发明转向机构采用蜗卷回位弹簧结构时的一种结构示意图。
图9为本发明转向机构采用锥齿轮传动时的一种结构示意图。
图10为本发明转向机构采用螺旋轨道齿条传动时的一种结构示意图。
具体实施方式
一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，主要由固定架2011、导向杆2012、转向移动箱2013、转向平衡扇板2014、转向轴2015、小齿轮2016、中间轴2017、调速转轴2018、调速手柄拉杆2019、调速连杆2020、左控制拉线2021、右控制拉线2022、平衡弹簧2023、转向限位板2024、行程限位螺栓 2025、从动齿扇2026、主动齿轮2027组成，具体实施方式如下：
1、转向固定架2011固定在方向机的下方，转向移动箱2013通过导向杆 2012安装在转向固定架2011上，导向杆2012分布在转向移动箱2013的两边，转向移动箱2013在导向杆2012上能够来回滑动；转向轴2015和中间轴2017 安装在转向移动箱2013中，转向轴2015的上端与方向机的转向轴连接，在转向移动箱2013的内部、转向轴2015的中部安装有主动齿轮2027，主动齿轮2027 相对转向轴2015固定，由转向轴2015带动主动齿轮2027一起旋转，在转向移动箱2013的下方、转向轴2015的下端安装有转向平衡扇板2014，转向平衡扇板2014绕转向轴2015能够自由旋转，在转向移动箱2013的内部、中间轴2017 的上部安装有从动齿扇2026，在转向移动箱2013的下方、中间轴2017的下端安装有小齿轮2016，小齿轮2016和从动齿扇2026相对中间轴2017固定，其中从动齿扇2026和主动齿轮2027啮合，小齿轮2016和转向平衡扇板2014相啮合；左控制拉线2021和右控制拉线2022安装在转向平衡扇板2014的左右两边，外套固定在转向固定架2011下方的软轴支架上，左控制拉线2021芯轴的前端与转向平衡扇板2014的左臂连接，后端与左变量泵6012的控制摆臂连接，右控制拉线6022芯轴的前端与转向平衡扇板2014的右臂连接，后端与右变量泵 6016的控制摆臂连接；调速转轴2018左侧的摆板通过调速手柄拉杆2019与驾驶室内的调速控制手柄相连接，调速转轴2018右侧的摆板通过调速连杆2020 与转向移动箱2013下部的调速连杆座相连接；转向限位板2024固定在转向固定架2011的下方，左右对称安装在转向平衡扇板2014的左右两边，转向平衡扇板2014左右两侧的限位臂位于转向限位板2024的限位槽中，平衡弹簧2023左右对称安装在转向平衡扇板2014的左右两边，其一端挂接在转向平衡扇板 2014左右两侧的限位臂上，另一端挂接在转向固定架2011下方的弹簧座上，行程限位螺栓2025安装在转向固定架2011前端的横梁上(参见图1、图2)。当方向机在回正状态下、调速控制手柄处于中停位置时，转向移动箱2013也正好处在固定架2011和导向杆2012的中间位置，转向平衡扇板2014正好处于平衡状态，左变量泵6012和右变量泵6016的控制摆臂也都处于中停状态，收割机原地停止不动。如向右(顺时针)转动方向盘，转向平衡扇板2014也按一定速比向右(顺时针)旋转，左控制拉线2021带动左变量泵6012的控制摆臂朝前进方向摆动，左变量泵6012驱动左驱动马达1105正向旋转、带动左侧的驱动轮向前行走，右控制拉线2022带动右变量泵6016的控制摆臂朝倒退方向摆动，右变量泵6016驱动右驱动马达1107反向旋转、带动右侧的驱动轮向后行走，从而实现收割机的原地向右转向(反过来则实现原地向左转向)。当方向机在回正状态下、向前(前进方向)推动调速控制手柄，调速控制手柄通过调速手柄拉杆2019、调速转轴2018以及调速连杆2020带动转向移动箱2013向前移动，平衡扇板2014随转向移动箱2013一起向前移动，左右控制拉线带动左右变量泵的控制摆臂同时朝前进方向摆动，左右变量泵同时驱动左右驱动马达正向旋转、带动左右两侧的驱动轮向前行走。如向右(顺时针)转动方向盘，转向平衡扇板2014也按一定速比向右(顺时针)旋转，左控制拉线2021带动左变量泵6012的控制摆臂进一步朝前进(加速)方向摆动，右控制拉线2022带动右变量泵6016的控制摆臂朝倒退(减速)方向摆动，左侧驱动轮的行走速度加快，右侧的驱动轮的行走速度减慢，从而实现收割机的向右转向(反过来则实现向左转向)。
2、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，转向控制部分也可以取消转向平衡扇板2014和小齿轮2016，增加输出轴2033，在输出轴2033 的下端安装有平衡臂2032，左控制拉线2021芯轴的前端与平衡臂2032的左臂连接，右控制拉线2022芯轴的前端与平衡臂2032的右臂连接，平衡弹簧2023 左右对称安装在转向平衡臂2032的左右两边，挂接在平衡臂2032左右两端的弹簧孔中，从动齿扇2026改为内齿结构安装在输出轴2033上，主动齿轮2027 安装在转向轴2015上并与从动齿扇2026相啮合，转向轴2015的上端与方向机的转向轴连接(参见图3、图4)。如向右(顺时针)转动方向盘，从动齿扇2026 也按一定速比带动平衡臂2032向右(顺时针)旋转，左控制拉线2021带动左变量泵的控制摆臂进一步朝前进(或加速)方向摆动，右控制拉线2022带动右变量泵的控制摆臂朝倒退(或减速)方向摆动，左侧驱动轮超前行走(或行走速度加快)，右侧的驱动轮超后行走(或行走速度减慢)，从而实现收割机的向右转向(反过来则实现向左转向)。
3、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，转向控制部分采用行星齿轮结构：取消从动齿扇2026，在输出轴2033上安装有行星架2038，行星齿轮2035通过行星轮轴2036安装在行星架2038上，行星齿轮2035同时与主动齿轮2027和内齿圈2037啮合，内齿圈2037安装在转向移动箱2013上，主动齿轮2027安装在转向轴2015上(参见图5)。
4、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，转向控制部分采用蜗轮蜗杆结构：取消从动齿扇2026和主动齿轮2027，增加蜗轮2042和蜗杆 2043，输出轴2033与转向轴2015相互垂直安装在转向移动箱2013中，蜗轮2042 安装在输出轴2033上，蜗杆2043安装在转向轴2015上，蜗杆2043与蜗轮2042 相互啮合(参见图6)。
5、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，转向控制部分采用的结构为：输出轴2033与转向轴2015相互垂直安装在转向移动箱2013中，转向轴2015上安装有传动齿条2055，转向轴2015的外圆和传动齿条2055的内孔对应加工有螺旋轨道，转向轴2015和传动齿条2055通过螺旋轨道传动连接，从动齿扇2026安装在输出轴2033上，从动齿扇2026与传动齿条2055相互啮合(参见图10)。也可以在传动齿条2055与转向轴2015配合的螺旋轨道中安装循环钢球，改螺旋轨道之间的滑动摩擦为螺旋轨道与循环钢球之间的滚动摩擦，既减轻了操纵力，又延长了使用寿命。
6、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，转向控制部分采用锥齿轮结构：输出轴2033与转向轴2015相互垂直安装在转向移动箱2013中，主动锥齿轮2051安装在转向轴2015上，从动锥齿轮2052安装在输出轴2033 上，主动锥齿轮2051与从动锥齿轮2052相互啮合(参见图9)。
7、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，调速控制部分也可以取消的调速转轴2018、调速手柄拉杆2019和调速连杆2020，转向移动箱2013与调速控制手柄之间通过控制软轴2031相连，调速控制手柄通过控制软轴 2031来控制转向移动箱2013的位置(参见图3)。
8、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，也可以取消平衡弹簧2023，在转向轴2015与转向移动箱2013之间安装有蜗卷回位弹簧2041，蜗卷回位弹簧2041的內端固定在转向轴2015上、外端固定在转向移动箱2013 上(参见图8)。蜗卷回位弹簧2041，既可以一个，也可以是两个或多个，顺时针(或逆时针)转动方向盘时，蜗卷回位弹簧2041会随之产生一个逆时针(或顺时针)的回正力矩，在撤销转向力后，方向盘会在蜗卷回位弹簧2041回正力矩的作用下自动回正到中间位置。
9、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，平衡臂032)，增加平衡齿轮2046、左平衡齿条2045和右平衡齿条2047，平衡齿轮2046安装在输出轴2033上，左平衡齿条2045和右平衡齿条2047安装在平衡齿轮2046的两边，左控制拉线2021芯轴的前端与左平衡齿条2045连接，右控制拉线2022 芯轴的前端与右平衡齿条2047连接(参见图7)。如向右(顺时针)转动方向盘，平衡齿轮2046也按一定速比顺时针旋转，平衡齿轮2046带动左平衡齿条2045 向前移动、右平衡齿条2047向后移动，左平衡齿条2045通过左控制拉线2021 带动左变量泵的控制摆臂进一步朝前进(或加速)方向摆动，右平衡齿条2047 通过右控制拉线2022带动右变量泵的控制摆臂朝倒退(或减速)方向摆动，左侧驱动轮超前行走(或行走速度加快)，右侧的驱动轮超后行走(或行走速度减慢)，从而实现收割机的向右转向(反过来则实现向左转向)。当然所述的平衡齿轮2046的数量也可以为两个，分别安装在输出轴2033的左右两端，左平衡齿条2045与左侧的平衡齿轮啮合，右平衡齿条2047与右侧的平衡齿轮啮合。
10、所述的方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，也可以取消中间传动装置，而将平衡齿轮2046直接安装在转向轴2015上，将左平衡齿条2045 和右平衡齿条2047安装在平衡齿轮2046的两边，左控制拉线2021芯轴的前端与左平衡齿条2045连接，右控制拉线2022芯轴的前端与右平衡齿条2047连接。如向右(顺时针)转动方向盘，转向轴2015带动平衡齿轮2046也顺时针旋转，平衡齿轮2046带动左平衡齿条2045向前移动、右平衡齿条2047向后移动，左平衡齿条2045通过左控制拉线2021带动左变量泵的控制摆臂进一步朝前进(或加速)方向摆动，右平衡齿条2047通过右控制拉线2022带动右变量泵的控制摆臂朝倒退(或减速)方向摆动，左侧驱动轮超前行走(或行走速度加快)，右侧的驱动轮超后行走(或行走速度减慢)，从而实现收割机的向右转向(反过来则实现向左转向)。
Claims (10)
1.一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，主要由转向固定架(2011)、导向杆(2012)、转向移动箱(2013)、转向平衡扇板(2014)、转向轴(2015)、小齿轮(2016)、中间轴(2017)、调速转轴(2018)、调速手柄拉杆(2019)、调速连杆(2020)、左控制拉线(2021)、右控制拉线(2022)、平衡弹簧(2023)、转向限位板(2024)、行程限位螺栓(2025)、从动齿扇(2026)、主动齿轮(2027)组成，其特征在于：转向固定架(2011)固定在方向机的下方，转向移动箱(2013)通过导向杆(2012)安装在转向固定架(2011)上，导向杆(2012)分布在转向移动箱(2013)的两边，转向移动箱(2013)在导向杆(2012)上能够来回滑动；转向轴(2015)和中间轴(2017)安装在转向移动箱(2013)中，转向轴(2015)的上端与方向机的转向轴连接，在转向移动箱(2013)的内部、转向轴(2015)的中部安装有主动齿轮(2027)，主动齿轮(2027)相对转向轴(2015)固定，由转向轴(2015)带动主动齿轮(2027)一起旋转，在转向移动箱(2013)的下方、转向轴(2015)的下端安装有转向平衡扇板(2014)，转向平衡扇板(2014)绕转向轴(2015)能够自由旋转，在转向移动箱(2013)的内部、中间轴(2017)的上部安装有从动齿扇(2026)，在转向移动箱(2013)的下方、中间轴(2017)的下端安装有小齿轮(2016)，小齿轮(2016)和从动齿扇(2026)相对中间轴(2017)固定，其中从动齿扇(2026)和主动齿轮(2027)啮合，小齿轮(2016)和转向平衡扇板(2014)相啮合；左控制拉线(2021)和右控制拉线(2022)安装在转向平衡扇板(2014)的左右两边，外套固定在转向固定架(2011)下方的软轴支架上，左控制拉线(2021)芯轴的前端与转向平衡扇板(2014)的左臂连接，后端与左变量泵的控制摆臂连接，右控制拉线(2022)芯轴的前端与转向平衡扇板(2014)的右臂连接，后端与右变量泵的控制摆臂连接；调速转轴(2018)左侧的摆板通过调速手柄拉杆(2019)与驾驶室内的调速控制手柄相连接，调速转轴(2018)右侧的摆板通过调速连杆(2020)与转向移动箱(2013)下部的调速连杆座相连接；转向限位板(2024)固定在转向固定架(2011)的下方，左右对称安装在转向平衡扇板(2014)的左右两边，转向平衡扇板(2014)左右两侧的限位臂位于转向限位板(2024)的限位槽中，平衡弹簧(2023)左右对称安装在转向平衡扇板(2014)的左右两边，其一端挂接在转向平衡扇板(2014)左右两侧的限位臂上，另一端挂接在转向固定架(2011)下方的弹簧座上，行程限位螺栓(2025)安装在转向固定架(2011)前端的横梁上。
2.根据权利要求1所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于：转向控制部分取消转向平衡扇板(2014)和小齿轮(2016)，增加输出轴(2033)，在输出轴(2033)的下端安装有平衡臂(2032)，左控制拉线(2021)芯轴的前端与平衡臂(2032)的左臂连接，右控制拉线(2022)芯轴的前端与平衡臂(2032)的右臂连接，平衡弹簧(2023)左右对称安装在转向平衡臂(2032)的左右两边，挂接在平衡臂(2032)左右两端的弹簧孔中，从动齿扇(2026)改为内齿结构安装在输出轴(2033)上，主动齿轮(2027)安装在转向轴(2015)上并与从动齿扇(2026)相啮合，转向轴(2015)的上端与方向机的转向轴连接。
3.根据权利要求2所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于转向控制部分采用行星齿轮结构：取消从动齿扇(2026)，增加行星齿轮(2035)、行星轮轴(2036)、内齿圈(2037)和行星架(2038)，行星架(2038)安装在输出轴(2033)上，行星齿轮(2035)通过行星轮轴(2036)安装在行星架(2038)上，行星齿轮(2035)同时与主动齿轮(2027)和内齿圈(2037)啮合，内齿圈(2037)安装在转向移动箱(2013)上，主动齿轮(2027)安装在转向轴(2015)上。
4.根据权利要求2所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于转向控制部分采用蜗轮蜗杆结构：取消从动齿扇(2026)和主动齿轮(2027)，增加蜗轮(2042)和蜗杆(2043)，输出轴(2033)与转向轴(2015)相互垂直安装在转向移动箱(2013)中，蜗轮(2042)安装在输出轴(2033)上，蜗杆(2043)安装在转向轴(2015)上，蜗杆(2043)与蜗轮(2042)相互啮合。
5.根据权利要求4所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于：输出轴(2033)与转向轴(2015)相互垂直安装在转向移动箱(2013)中，转向轴(2015)上安装有传动齿条(2055)，转向轴(2015)的外圆和传动齿条(2055)的内孔对应加工有螺旋轨道，转向轴(2015)和传动齿条(2055)通过螺旋轨道传动连接，从动齿扇(2026)安装在输出轴(2033)上，从动齿扇(2026)与传动齿条(2055)相互啮合，在转向轴(2015)和传动齿条(2055)的螺旋轨道中安装有循环钢球。
6.根据权利要求4所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于转向控制部分采用锥齿轮结构：输出轴(2033)与转向轴(2015)相互垂直安装在转向移动箱(2013)中，主动锥齿轮(2051)安装在转向轴(2015)上，从动锥齿轮(2052)安装在输出轴(2033)上，主动锥齿轮(2051)与从动锥齿轮(2052)相互啮合。
7.根据权利要求1-6任意一种所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于：调速控制部分取消调速转轴(2018)、调速手柄拉杆(2019)和调速连杆(2020)，转向移动箱(2013)与调速控制手柄之间通过控制软轴(2031)相连，调速控制手柄通过控制软轴(2031)来控制转向移动箱(2013)的位置。
8.根据权利要求2-6任意一种所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于：取消平衡弹簧(2023)，在转向轴(2015)与转向移动箱(2013)之间安装有蜗卷回位弹簧(2041)，蜗卷回位弹簧(2041)的內端固定在转向轴(2015)上、外端固定在转向移动箱(2013)上。
9.根据权利要求8所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于：取消平衡臂(2032)，增加平衡齿轮(2046)、左平衡齿条(2045)和右平衡齿条(2047)，平衡齿轮(2046)安装在输出轴(2033)上，左平衡齿条(2045)和右平衡齿条(2047)安装在平衡齿轮(2046)的两边，左控制拉线(2021)芯轴的前端与左平衡齿条(2045)连接，右控制拉线(2022)芯轴的前端与右平衡齿条(2047)连接。
10.根据权利要求9所述方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构，其特征在于：取消中间传动装置，平衡齿轮(2046)直接安装在转向轴(2015)上，左平衡齿条(2045)和右平衡齿条(2047)安装在平衡齿轮(2046)的两边，左控制拉线(2021)芯轴的前端与左平衡齿条(2045)连接，右控制拉线(2022)芯轴的前端与右平衡齿条(2047)连接。
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| CN108791487A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-13 | 郑宇虎 | 一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构 |
| CN108791487B (zh) * | 2018-05-29 | 2024-04-02 | 郑宇虎 | 一种方向盘同步控制的双泵双马达转向操纵机构 |
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