CN211519639U - 一种工程车及其转向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程车及其转向机构，第一转向油缸、第二转向油缸一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第一车轮转向节臂、第二车轮转向节臂上；第一车轮转向节臂的第一端与前桥传动机构连接；第一车轮转向节臂的第二端与第一转向拉杆的第一端铰接；第一转向拉杆的第二端与第一拉杆转向摇臂的下端、前桥可调转向拉杆的第一端铰接；第二车轮转向节臂的第二端与第二转向拉杆的第一端铰接；第二转向拉杆的第二端与第二拉杆转向摇臂的下端、前桥可调转向拉杆的第二端铰接；第一拉杆转向摇臂、第二拉杆转向摇臂的上端铰接在前桥桥壳上。转向拉杆采用三根，两端的不可调，中部的可调，可以方便的一次性的调节转向结构，调节前桥和后桥的前束值。

Description

一种工程车及其转向机构

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，涉及一种工程车及其转向机构。

背景技术

目前工程机械类产品转向机构为了节省结构空间，多采用通用的一根转向拉杆，即转向拉杆一端连接左桥的转向臂，转向拉杆一端连接右桥的转向臂。通过转向器带动桥进行转动，此种结构占用的空间较大，转向拉杆较长，离地间隙较小；现有产品上前桥采用整体式液压助力转向器，液压助力作用力小，方向盘操纵力大，驾驶疲劳；先用产品后桥没有转向机构，装载作业时，转弯半径较大，作业效率低。

现有技术中，转向机构常采用双摇臂结构，通过两端的油缸控制转向节臂转动，从而带动整个轮胎转动，转向梯形臂由三根杆组成，三根杆中，两端的较长，且可以调节，中间的较短，不能调节。存在以下缺陷：（1）转向油缸位置不合理，转向力臂较小，易出现死点；（2）两端的转向拉杆较长，造成转向摇臂较长，不利于空间布置；（3）两端的转向拉杆都可调，调节复杂，调节中易造成左右不对称。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种工程车及其转向机构。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

第一方面，提供一种转向机构，包括前桥转向机构，所述前桥转向机构包括第一车轮转向节臂、第一转向拉杆、第一拉杆转向摇臂、前桥可调转向拉杆、第一转向油缸、第二转向油缸、第二拉杆转向摇臂、第二转向拉杆、第二车轮转向节臂；

第一车轮转向节臂、第二车轮转向节臂分别用于与左、右前轮连接；第一转向油缸一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第一车轮转向节臂上，第二转向油缸一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第二车轮转向节臂上；第一车轮转向节臂的第一端或第二车轮转向节臂的第一端与前桥传动机构连接；

第一车轮转向节臂或第二车轮转向节臂的第二端与第一转向拉杆的第一端铰接；第一转向拉杆的第二端与第一拉杆转向摇臂的下端、前桥可调转向拉杆的第一端铰接；

第二车轮转向节臂的第二端与第二转向拉杆的第一端铰接；第二转向拉杆的第二端与第二拉杆转向摇臂的下端、前桥可调转向拉杆的第二端铰接；

第一拉杆转向摇臂、第二拉杆转向摇臂的上端铰接在前桥桥壳上。

在一些实施例中，所述前桥传动机构包括转向传动轴、转向器、转向垂臂、第一传动转向拉杆、传动转向摇臂、第二传动转向拉杆；

转向传动轴与转向器的动力输入轴通过花键传动连接，转向垂臂一端与转向器通过花键连接，转向垂臂另一端与第一传动转向拉杆的第一端铰接，第一传动转向拉杆的第二端与传动转向摇臂铰接，传动转向摇臂与车架通过轴承连接；第二传动转向拉杆的第一端与传动转向摇臂铰接，第二传动转向拉杆的第二端与第一车轮转向节臂的第一端或第二车轮转向节臂的第一端铰接；

转向器的油路分别与第一转向油缸、第二转向油缸的油路相连。

在一些实施例中，所述前桥转向机构还包括前桥角位移传感器，所述前桥角位移传感器设置在前桥桥壳上，用于检测后轮的转向角度。

在一些实施例中，所述转向机构还包括后桥转向机构，所述后桥转向机构包括第四车轮转向节臂、第四转向拉杆、第四拉杆转向摇臂、后桥转向锁死一体油缸、后桥可调转向拉杆、第三拉杆转向摇臂、第三转向拉杆、第三车轮转向节臂；

第四车轮转向节臂、第三车轮转向节臂分别与左、右后轮连接；后桥转向锁死一体油缸一端铰接在后桥桥壳上，另一端铰接在第三车轮转向节臂或第四车轮转向节臂上；

第三车轮转向节臂与第三转向拉杆的第一端铰接；第三转向拉杆的第二端与第三拉杆转向摇臂的下端、后桥可调转向拉杆的第一端铰接；

第四车轮转向节臂与第四转向拉杆的第一端铰接；第四转向拉杆的第二端与第四拉杆转向摇臂的下端、后桥可调转向拉杆的第二端铰接。

在一些实施例中，所述后桥转向锁死一体油缸与转向阀组连接。

在一些实施例中，所述后桥转向机构还包括后桥角位移传感器设置在后桥桥壳上，用于检测后轮的转向角度。

第二方面，提供一种工程车，包括所述的转向机构。

本实用新型工程车转向机构的工作方法，包括：

（1）2WS转向

当整车按钮处于2WS状态，后桥转向锁死一体油缸锁死，转动方向盘时，方向盘带动转向柱转动，通过角转向器变换传动方向，带动转向传动轴动作，转向传动轴带动转向器的动力输入轴旋转，转向器带动转向垂臂摆动，进而通过第一传动转向拉杆和传动转向摇臂带动第二传动转向拉杆动作，同时转向器输出液压油进入第一转向油缸和第二转向油缸，通过第二传动转向拉杆和第一转向油缸和第二转向油缸实现后轮转向。

（2）4WS转向

当前桥转向时，获取前桥角位移传感器采集的后轮的转向角度，根据控制器控制程序，控制转向阀组动作，使后桥转向锁死一体油缸进行动作带动后轮转向，并通过后桥角位移传感器实时监控后轮的转向角度，实现后轮与前轮方向相反的转向角度，进而实现4WS转向。

（3）蟹行转向

当前桥转向时，获取前桥角位移传感器采集的后轮的转向角度，根据控制器控制程序，控制转向阀组动作，使后桥转向锁死一体油缸进行动作带动后轮转向，并通过后桥角位移传感器实时监控后轮的转向角度，实现后轮与前轮方向相同的转向角度，进而实现蟹行转向。

有益效果：本实用新型提供的工程车及其转向机构，转向拉杆和摇臂构成转向梯形结构，前桥采用半整体式转向器，后桥采用转向锁死一体油缸；具有以下优点：（1）转向拉杆采用三根，两端的不可调，中部的可调，可以方便的一次性的调节转向结构，方便快捷的调节前桥和后桥的前束值；（2）结构紧凑，为桥的后面悬挂推力杆留足空间布置，有效提高了离地间隙；（3）采用双摇臂转向结构，左右转向时，更加平稳，冲击载荷小；（4）前桥转向机构中，转向油缸一端布置在桥壳的中部，另一端布置在转向节臂上，有效增大转向力矩；（5）前轮采用机械和液压联合转向模式，保证了行车安全；（6）后桥转向机构中，后轮采用转向锁死一体油缸，既能保证高速时，前轮转向，又能保证作业时进行四轮转向和蟹行转向。

附图说明

图1为实施例中前桥转向机构的示意图；

图2为实施例中后桥转向机构的示意图；

图中：转向传动轴1、转向器2、转向垂臂3、第一传动转向拉杆4、传动转向摇臂5、第二传动转向拉杆6、第一车轮转向节臂7、第一转向拉杆8、第一拉杆转向摇臂9、前桥可调转向拉杆10、第一转向油缸11、第二转向油缸12、第二拉杆转向摇臂13、第二转向拉杆14、第二车轮转向节臂15、角位移传感器16。后桥转向机构由角位移传感器16、第四车轮转向节臂17、第四转向拉杆18、第四拉杆转向摇臂19、后桥转向锁死一体油缸20、后桥可调转向拉杆21、第三拉杆转向摇臂22、第三转向拉杆23、第三车轮转向节臂24、后桥角位移传感器25。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

一种工程车的转向机构，包括前桥转向机构和后桥转向机构；

如图1所示，前桥转向机构包括转向传动轴1、转向器2、转向垂臂3、第一传动转向拉杆4、传动转向摇臂5、第二传动转向拉杆6、第一车轮转向节臂7、第一转向拉杆8、第一拉杆转向摇臂9、前桥可调转向拉杆10、第一转向油缸11、第二转向油缸12、第二拉杆转向摇臂13、第二转向拉杆14、第二车轮转向节臂15、前桥角位移传感器16；

在一些实施例中，如图1所示，所述前桥转向机构包括第一车轮转向节臂7、第一转向拉杆8、第一拉杆转向摇臂9、前桥可调转向拉杆10、第一转向油缸11、第二转向油缸12、第二拉杆转向摇臂13、第二转向拉杆14、第二车轮转向节臂15；

第一车轮转向节臂7、第二车轮转向节臂15分别用于与左、右前轮连接；第一转向油缸11一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第一车轮转向节臂7上，第二转向油缸12一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第二车轮转向节臂15上；第一车轮转向节臂7的第一端与前桥传动机构连接；

第一车轮转向节臂7的第二端与第一转向拉杆8的第一端铰接；第一转向拉杆8的第二端与第一拉杆转向摇臂9的下端、前桥可调转向拉杆10的第一端铰接；

第二车轮转向节臂15的第二端与第二转向拉杆14的第一端铰接；第二转向拉杆14的第二端与第二拉杆转向摇臂13的下端、前桥可调转向拉杆10的第二端铰接；

第一拉杆转向摇臂9、第二拉杆转向摇臂13的上端铰接在前桥桥壳上。

在一些实施例中，如图1所示，所述前桥传动机构包括转向传动轴1、转向器2、转向垂臂3、第一传动转向拉杆4、传动转向摇臂5、第二传动转向拉杆6；转向传动轴1与转向器2的动力输入轴通过花键传动连接，转向垂臂3一端与转向器2通过花键连接，转向垂臂3另一端与第一传动转向拉杆4的第一端铰接，第一传动转向拉杆4的第二端与传动转向摇臂5铰接，传动转向摇臂5与车架通过轴承连接；第二传动转向拉杆6的第一端与传动转向摇臂5铰接，第二传动转向拉杆6的第二端与第一车轮转向节臂7的第一端或第二车轮转向节臂15的第一端铰接；转向器2的油路分别与第一转向油缸11、第二转向油缸12的油路相连。

在一些实施例中，如图1所示，所述前桥转向机构还包括前桥角位移传感器16，所述前桥角位移传感器16设置在前桥桥壳上，用于检测后轮的转向角度。

在一些实施例中，如图2所示，所述后桥转向机构包括第四车轮转向节臂17、第四转向拉杆18、第四拉杆转向摇臂19、后桥转向锁死一体油缸20、后桥可调转向拉杆21、第三拉杆转向摇臂22、第三转向拉杆23、第三车轮转向节臂24、后桥角位移传感器25；

第四车轮转向节臂17、第三车轮转向节臂24分别与左、右后轮连接；后桥转向锁死一体油缸20一端铰接在后桥桥壳上，另一端铰接在第三车轮转向节臂24上；第三车轮转向节臂24与第三转向拉杆23的第一端铰接；第三转向拉杆23的第二端与第三拉杆转向摇臂22的下端、后桥可调转向拉杆21的第一端铰接；

第四车轮转向节臂17与第四转向拉杆18的第一端铰接；第四转向拉杆18的第二端与第四拉杆转向摇臂19的下端、后桥可调转向拉杆21的第二端铰接。

在一些实施例中，所述后桥转向锁死一体油缸20与转向阀组连接。

在一些实施例中，如图2所示，所述后桥转向机构还包括后桥角位移传感器25设置在后桥桥壳上，用于检测后轮的转向角度。

实施例2

一种工程车，包括实施例1所述的转向机构。

实施例3

一种工程车转向控制系统，包括实施例1所述的转向机构，还包括控制器、前桥角位移传感器16、后桥角位移传感器25、转向阀组，前桥角位移传感器16、后桥角位移传感器25、转向阀组分别与控制器连接；

所述前桥角位移传感器16，用于检测后轮的转向角度，并发送给控制器；

所述后桥角位移传感器25，用于检测后轮的转向角度，并发送给控制器；

所述转向阀组的控制端与控制器连接，用于接收控制器的控制指令，控制后桥转向锁死一体油缸20动作。

实施例4

一种工程车转向机构的工作方法，进行转向工作时，会产生以下三种组合：

（1）2WS转向

当整车按钮处于2WS状态，后桥转向锁死一体油缸20锁死，转动方向盘时，方向盘带动转向柱转动，通过角转向器变换传动方向，带动转向传动轴1动作，转向传动轴1带动转向器2的动力输入轴旋转，转向器2带动转向垂臂3摆动，进而通过第一传动转向拉杆4和传动转向摇臂5带动第二传动转向拉杆6动作，同时转向器2输出液压油进入第一转向油缸11和第二转向油缸12，通过第二传动转向拉杆6和第一转向油缸11和第二转向油缸12实现后轮转向。

（2）4WS转向

当前桥转向时，获取前桥角位移传感器16采集的后轮的转向角度，根据控制器控制程序，控制转向阀组动作，使后桥转向锁死一体油缸20进行动作带动后轮转向，并通过后桥角位移传感器25实时监控后轮的转向角度，实现后轮与前轮方向相反的转向角度，进而实现4WS转向。

（3）蟹行转向

当前桥转向时，获取前桥角位移传感器16采集的后轮的转向角度，根据控制器控制程序，控制转向阀组动作，使后桥转向锁死一体油缸20进行动作带动后轮转向，并通过后桥角位移传感器25实时监控后轮的转向角度，实现后轮与前轮方向相同的转向角度，进而实现蟹行转向。

采用此种转向机构时，会产生以下效果：

（1）调节转向前束

当需要调节前后桥转向前束时，只需要调节前桥可调转向拉杆10、后桥可调转向拉杆21，就可以调节前桥和后桥的前束值，方便快捷；

（2）结构紧凑

转向拉杆位于桥的后侧，为桥的后面悬挂推力杆留足空间布置，有效提高了离地间隙。

（3）传力平稳

采用双摇臂转向结构，左右转向时，更加平稳，冲击载荷小。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

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 (7)

1.一种转向机构，其特征在于，包括前桥转向机构，所述前桥转向机构包括第一车轮转向节臂（7）、第一转向拉杆（8）、第一拉杆转向摇臂（9）、前桥可调转向拉杆（10）、第一转向油缸（11）、第二转向油缸（12）、第二拉杆转向摇臂（13）、第二转向拉杆（14）、第二车轮转向节臂（15）；

第一车轮转向节臂（7）、第二车轮转向节臂（15）分别用于与左、右前轮连接；第一转向油缸（11）一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第一车轮转向节臂（7）上，第二转向油缸（12）一端铰接在前桥桥壳中部，另一端铰接在第二车轮转向节臂（15）上；第一车轮转向节臂（7）的第一端或第二车轮转向节臂（15）的第一端与前桥传动机构连接；

第一车轮转向节臂（7）或第二车轮转向节臂（15）的第二端与第一转向拉杆（8）的第一端铰接；第一转向拉杆（8）的第二端与第一拉杆转向摇臂（9）的下端、前桥可调转向拉杆（10）的第一端铰接；

第二车轮转向节臂（15）的第二端与第二转向拉杆（14）的第一端铰接；第二转向拉杆（14）的第二端与第二拉杆转向摇臂（13）的下端、前桥可调转向拉杆（10）的第二端铰接；

第一拉杆转向摇臂（9）、第二拉杆转向摇臂（13）的上端铰接在前桥桥壳上。

2.根据权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述前桥传动机构包括转向传动轴（1）、转向器（2）、转向垂臂（3）、第一传动转向拉杆（4）、传动转向摇臂（5）、第二传动转向拉杆（6）；

转向传动轴（1）与转向器（2）的动力输入轴通过花键传动连接，转向垂臂（3）一端与转向器（2）通过花键连接，转向垂臂（3）另一端与第一传动转向拉杆（4）的第一端铰接，第一传动转向拉杆（4）的第二端与传动转向摇臂（5）铰接，传动转向摇臂（5）与车架通过轴承连接；第二传动转向拉杆（6）的第一端与传动转向摇臂（5）铰接，第二传动转向拉杆（6）的第二端与第一车轮转向节臂（7）的第一端或第二车轮转向节臂（15）的第一端铰接；

转向器（2）的油路分别与第一转向油缸（11）、第二转向油缸（12）的油路相连。

3.根据权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述前桥转向机构还包括前桥角位移传感器（16），所述前桥角位移传感器（16）设置在前桥桥壳上，用于检测后轮的转向角度。

4.根据权利要求1或2或3所述的转向机构，其特征在于，所述转向机构还包括后桥转向机构，所述后桥转向机构包括第四车轮转向节臂（17）、第四转向拉杆（18）、第四拉杆转向摇臂（19）、后桥转向锁死一体油缸（20）、后桥可调转向拉杆（21）、第三拉杆转向摇臂（22）、第三转向拉杆（23）、第三车轮转向节臂（24）；

第四车轮转向节臂（17）、第三车轮转向节臂（24）分别与左、右后轮连接；后桥转向锁死一体油缸（20）一端铰接在后桥桥壳上，另一端铰接在第三车轮转向节臂（24）或第四车轮转向节臂（17）上；

第三车轮转向节臂（24）与第三转向拉杆（23）的第一端铰接；第三转向拉杆（23）的第二端与第三拉杆转向摇臂（22）的下端、后桥可调转向拉杆（21）的第一端铰接；

第四车轮转向节臂（17）与第四转向拉杆（18）的第一端铰接；第四转向拉杆（18）的第二端与第四拉杆转向摇臂（19）的下端、后桥可调转向拉杆（21）的第二端铰接。

5.根据权利要求4所述的转向机构，其特征在于，所述后桥转向锁死一体油缸（20）与转向阀组连接。

6.根据权利要求4所述的转向机构，其特征在于，所述后桥转向机构还包括后桥角位移传感器（25）设置在后桥桥壳上，用于检测后轮的转向角度。

7.一种工程车，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的转向机构。

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