CN217730549U - 四轮转向液压系统及四轮车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种四轮转向液压系统，包括负载敏感泵、转向器、转向模式切换阀、前桥转向油缸和后桥转向油缸，转向器的负载反馈输出口连接负载敏感泵的负载反馈接收口，转向器的出油口通过转向模式切换阀连接前桥转向油缸和后桥转向油缸，转向模式切换阀位于第一工作位时，系统处于后轮转向模式，转向模式切换阀位于第二工作位时，系统处于全轮转向模式，转向模式切换阀位于第三工作位时，系统处于蟹形转向模式。可根据负载需求实时调节负载敏感泵斜盘倾角，发热量小、功率利用率高、降低油耗，通过转向模式切换阀，可根据工况调节转向模式，操作方便。本实用新型还公开一种包括上述四轮转向液压系统的四轮车辆。

Description

四轮转向液压系统及四轮车辆

技术领域

本实用新型涉及液压机械领域，特别是涉及一种四轮转向液压系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述四轮转向液压系统的四轮车辆。

背景技术

在农业收获机械中，由于人工采收成本高、效率低、损耗大，促使采收的机械化推广速度逐年加快，因此对于收获机主机及各部件控制系统的研发势在必行。

收获机械需要四轮车辆作为动力车头，现有的四轮车辆转向系统多由定量泵、前轮或后轮转向油缸、转向器等构成，该种转向控制方式存在很多不足之处。

现有的四轮车辆转弯半径大，大型收获机在田间难以掉头作业；不能兼顾发动机怠速和工作转速下转动方向盘时，尤其是紧急状态下对流量的要求；液压系统发热量大、功率利用率低；缺少针对不同工况下的转向模式切换功能。

因此，如何提供一种克服上述问题的四轮转向液压系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种四轮转向液压系统，可根据负载需求实时调节负载敏感泵斜盘倾角，发热量小、功率利用率高、降低油耗，可根据工况调节转向模式，操作方便。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述四轮转向液压系统的四轮车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种四轮转向液压系统，包括负载敏感泵、转向器、转向模式切换阀、前桥转向油缸和后桥转向油缸，所述负载敏感泵的输出口连接所述转向器的进油口，所述转向器的负载反馈输出口连接所述负载敏感泵的负载反馈接收口，所述转向器的出油口通过所述转向模式切换阀连接所述前桥转向油缸和所述后桥转向油缸，所述转向模式切换阀位于第一工作位时，系统处于后轮转向模式，所述转向模式切换阀位于第二工作位时，系统处于全轮转向模式，所述转向模式切换阀位于第三工作位时，系统处于蟹形转向模式。

优选地，所述转向模式切换阀具体为三位六通换向阀，所述转向器的左出油口连通所述三位六通换向阀的第一工作油口和第三工作油口，所述三位六通换向阀的第四工作油口连通所述前桥转向油缸的左腔，所述三位六通换向阀的第五工作油口连通所述前桥转向油缸的右腔，所述转向器的右出油口连通所述后桥转向油缸的右腔，所述后桥转向油缸的左腔连通所述三位六通换向阀的第六工作油口和第二工作油口；

所述三位六通换向阀位于第一工作位时，所述第一工作油口、所述第二工作油口、所述第四工作油口和所述第五工作油口隔断，所述第三工作油口和所述第六工作油口连通，仅所述后桥转向油缸的活塞移动；

所述三位六通换向阀位于第二工作位时，所述第一工作油口和所述第四工作油口连通，所述第二工作油口和所述第五工作油口连通，所述第三工作油口和所述第六工作油口隔断，所述前桥转向油缸和所述后桥转向油缸的活塞同向移动；

所述三位六通换向阀位于第三工作位时，所述第一工作油口和所述第五工作油口连通，所述第二工作油口和所述第四工作油口连通，所述第三工作油口和所述第六工作油口隔断，所述前桥转向油缸和所述后桥转向油缸的活塞异向移动。

优选地，所述转向模式切换阀具体为手动钢珠定位换向阀。

优选地，所述负载敏感泵的输出口和所述转向器的进油口之间的供油油路上设置有为所述转向器优先供油的优先阀。

优选地，所述供油油路上还连接有蓄能器。

优选地，所述转向器的负载反馈输出口连接所述负载敏感泵的负载反馈接收口之间的反馈油路上设置有卸荷阀，所述卸荷阀还连接所述蓄能器。

优选地，所述蓄能器还连接有保压单向阀和节流阀。

优选地，还包括两个工作油口分别连接所述供油油路和所述反馈油路的反馈模式切换阀，所述反馈模式切换阀位于第一工作位时，系统处于负载敏感模式，所述反馈模式切换阀位于第二工作位时，系统处于恒压模式。

优选地，所述反馈模式切换阀具体为二位二通电磁换向阀，所述二位二通电磁换向阀位于第一工作位时，所述二位二通电磁换向阀的两个工作油口隔断，所述二位二通电磁换向阀位于第二工作位时，所述二位二通电磁换向阀的两个工作油口连通。

本实用新型提供一种四轮车辆，包括车架以及安装于所述车架的四轮转向液压系统，所述四轮转向液压系统具体为上述任意一项所述的四轮转向液压系统。

本实用新型提供一种四轮转向液压系统，包括负载敏感泵、转向器、转向模式切换阀、前桥转向油缸和后桥转向油缸，负载敏感泵的输出口连接转向器的进油口，转向器的负载反馈输出口连接负载敏感泵的负载反馈接收口，转向器的出油口通过转向模式切换阀连接前桥转向油缸和后桥转向油缸，转向模式切换阀位于第一工作位时，系统处于后轮转向模式，转向模式切换阀位于第二工作位时，系统处于全轮转向模式，转向模式切换阀位于第三工作位时，系统处于蟹形转向模式。

可根据负载需求实时调节负载敏感泵斜盘倾角，发热量小、功率利用率高、降低油耗，通过转向模式切换阀，在公路转场时，切换成后轮转向模式，保证快速前进，在地头掉头时切换成全轮转向模式，转弯半径小，避免地头作物被碾压，在脱困或是车库内靠墙停车时，切换成蟹形转向模式，可快速脱困或使整机向预定位置移动，可根据工况调节转向模式，操作方便。

本实用新型还提供一种包括上述四轮转向液压系统的四轮车辆，由于上述四轮转向液压系统具有上述技术效果，上述四轮车辆也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本实用新型所提供的四轮转向液压系统的一种具体实施方式的液压原理图；

图2为本实用新型所提供的四轮转向液压系统的一种具体实施方式中转向模式切换阀的液压原理图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种四轮转向液压系统，可根据负载需求实时调节负载敏感泵斜盘倾角，发热量小、功率利用率高、降低油耗，可根据工况调节转向模式，操作方便。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述四轮转向液压系统的四轮车辆。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的四轮转向液压系统的一种具体实施方式的液压原理图；图2为本实用新型所提供的四轮转向液压系统的一种具体实施方式中转向模式切换阀的液压原理图。

本实用新型具体实施方式提供一种四轮转向液压系统，包括负载敏感泵1、转向器2、转向模式切换阀3、前桥转向油缸4和后桥转向油缸5，负载敏感泵1的输出口P1连接转向器2的进油口P2，转向器2的负载反馈输出口LS1连接负载敏感泵1的负载反馈接收口LS2，转向器2的出油口通过转向模式切换阀3连接前桥转向油缸4和后桥转向油缸5。转向油缸中活塞的移动方向与对应车轮的偏移方向取决于转向油缸和桥的前后关系，在本实施例中，由于前桥转向油缸4位于前桥的前方，后桥转向油缸5位于后桥的后方，因此，两者的活塞移动方向与车轮偏移方向关系相反，即后桥转向油缸5的活塞向左移动时，对应的后轮向右偏移，后桥转向油缸5的活塞向右移动时，对应的后轮向左偏移，同时前桥转向油缸4的活塞向左移动时，对应的前轮向左偏移，前桥转向油缸4的活塞向右移动时，对应的前轮向右偏移。进一步地，前桥转向油缸4和后桥转向油缸5的活塞同向移动时，前后轮偏移方向相反，前桥转向油缸4和后桥转向油缸5的活塞异向移动时，前后轮偏移方向相同。当然也可根据情况调整转向油缸和桥的前后关系，适应调整转向关系即可。

通过切换转向模式切换阀3的工作位，转向模式切换阀3位于第一工作位时，系统处于后轮转向模式，即仅后桥转向油缸5的活塞移动，转向过程中仅有后轮偏移，转向模式切换阀3位于第二工作位时，系统处于全轮转向模式，即前桥转向油缸4和后桥转向油缸5的活塞同向移动，前后轮同步偏移且偏移方向相反，转向模式切换阀3位于第三工作位时，系统处于蟹形转向模式，即前桥转向油缸4和后桥转向油缸5的活塞异向移动，前后轮同步偏移且偏移方向相同。

可根据负载需求实时调节负载敏感泵1斜盘倾角，发热量小、功率利用率高、降低油耗，通过转向模式切换阀，在公路转场时，切换成后轮转向模式，保证快速前进，在地头掉头时切换成全轮转向模式，转弯半径小，避免地头作物被碾压，在脱困或是车库内靠墙停车时，切换成蟹形转向模式，可快速脱困或使整机向预定位置移动，可根据工况调节转向模式，操作方便。

在本实用新型具体实施方式提供的四轮转向液压系统中，转向模式切换阀3具体为三位六通换向阀，三位六通换向阀具有第一工作油口A、第二工作油口B、第三工作油口C、第四工作油口D、第五工作油口E和第六工作油口F，转向器2的左出油口L连通三位六通换向阀的第一工作油口A和第三工作油口C，三位六通换向阀的第四工作油口D连通前桥转向油缸4的左腔，三位六通换向阀的第五工作油口E连通前桥转向油缸4的右腔，转向器2的右出油口R连通后桥转向油缸5的右腔，后桥转向油缸5的左腔连通三位六通换向阀的第六工作油口F和第二工作油口B。

三位六通换向阀位于第一工作位时(图中中位)，第一工作油口A、第二工作油口B、第四工作油口D和第五工作油口E隔断，第三工作油口C和第六工作油口F连通，仅后桥转向油缸5的活塞移动，为后轮转向模式。

具体地，转向器2的左出油口L输出高压油，通过第三工作油口C和第六工作油口F经过三位六通换向阀后进入后桥转向油缸5的左腔，推动后桥转向油缸5的活塞向右移动，进而后桥转向油缸5右腔内的液压油经转向器2的右出油口R流回，后轮向左偏移，整车向右转。反之，转向器2的右出油口R输出高压油，进入后桥转向油缸5右腔，推动后桥转向油缸5的活塞向左移动，后桥转向油缸5左腔的液压油，通过第六工作油口F和第三工作油口C经过三位六通换向阀后流回转向器2的左出油口L，后轮向右偏移，整车向左转。

三位六通换向阀位于第二工作位时(图中上位)，第一工作油口A和第四工作油口D连通，第二工作油口B和第五工作油口E连通，第三工作油口C和第六工作油口F隔断，前桥转向油缸4和后桥转向油缸5的活塞同向移动，为全轮转向模式。

具体地，转向器2的左出油口L输出高压油，通过第一工作油口A和第四工作油口D经过三位六通换向阀后进入前桥转向油缸4左腔，推动前桥转向油缸4活塞向右移动，使前轮向右偏移，前桥转向油缸4右腔的液压油通过第五工作油口E和第二工作油口B经过三位六通换向阀后流向后桥转向油缸5左腔，推动后桥转向油缸5活塞向右移动，使后轮向左偏移，后桥转向油缸5右腔的液压油流回转向器2的右出油口R，整车向右转。反之，转向器2的右出油口R输出高压油，进入后桥转向油缸5右腔，推动后桥转向油缸5活塞左移，使后轮向右偏移，后桥转向油缸5左腔的液压油通过第二工作油口B和第五工作油口E经过三位六通换向阀后进入前桥转向油缸4右腔，推动前桥转向油缸4活塞左移，使前轮向左偏移，前桥转向油缸4左腔的液压油通过第四工作油口D和第一工作油口A经过三位六通换向阀流回转向器2的左出油口L，整车左转。

三位六通换向阀位于第三工作位时(图中下位)，第一工作油口A和第五工作油口E连通，第二工作油口B和第四工作油口D连通，第三工作油口C和第六工作油口F隔断，前桥转向油缸4和后桥转向油缸5的活塞异向移动，为蟹形转向模式。

具体地，转向器2的左出油口L输出高压油，通过第一工作油口A和第五工作油口E经过三位六通换向阀后进入前桥转向油缸4右腔，推动前桥转向油缸4活塞向左移动，使前轮向左偏移，前桥转向油缸4左腔的液压油通过第四工作油口D和第二工作油口B经过三位六通换向阀后流向后桥转向油缸5左腔，推动后桥转向油缸5活塞向右移动，使后轮向左偏移，后桥转向油缸5右腔的液压油流回转向器2的右出油口R，整车向左前平移。反之，转向器2的右出油口R输出高压油，进入后桥转向油缸5右腔，推动后桥转向油缸5活塞左移，使后轮向右偏移，后桥转向油缸5左腔的液压油通过第二工作油口B和第四工作油口D经过三位六通换向阀后进入前桥转向油缸4左腔，推动前桥转向油缸4活塞右移，使前轮向右偏移，前桥转向油缸4右腔的液压油通过第五工作油口E和第一工作油口A经过三位六通换向阀流回转向器2的左出油口L，整车向右前平移。

进一步地，转向模式切换阀3具体为手动钢珠定位换向阀，也可采用电磁换向阀，由电动控制，响应更快控制根加精确，并根据后桥角度传感器是否对中判断转向模式切换阀3的工作模式，作为转向模式切换的前提条件。或采用其他类型的阀门，均在本实用新型的保护范围之内。

在上述各具体实施方式提供的四轮转向液压系统的基础上，负载敏感泵1的输出口P1和转向器2的进油口P2之间的供油油路上设置有为转向器2优先供油的优先阀6。当转向系统单独工作时，负载敏感泵1、优先阀6、转向器2还通过负载反馈油路连接，根据驾驶员转动方向盘速度的快慢，以及转向负载大小的变化，自动调节负载敏感泵1的斜盘倾角以满足转向所需流量，当转向和辅助系统同时工作时，通过优先阀6优先为转向系统提供流量，并将多余的流量分给辅助系统。

进一步地，供油油路上还连接有蓄能器7。转向器2的负载反馈输出口LS1连接负载敏感泵1的负载反馈接收口LS2之间的反馈油路上设置有卸荷阀8，卸荷阀8还连接蓄能器7。蓄能器7还连接有保压单向阀9和节流阀10。

更重要的是，还包括反馈模式切换阀11，反馈模式切换阀11的两个工作油口分别连接供油油路和反馈油路，反馈模式切换阀11位于第一工作位时，系统处于负载敏感模式，反馈模式切换阀11位于第二工作位时，系统处于恒压模式。

具体地，反馈模式切换阀11具体为二位二通电磁换向阀，二位二通电磁换向阀位于第一工作位时，二位二通电磁换向阀的两个工作油口隔断，供油油路和反馈油路隔断，反馈油路内的压力为转向器2提供的负载压力，使负载敏感泵1根据负载变化产生相应变化，为负载敏感模式，二位二通电磁换向阀位于第二工作位时，二位二通电磁换向阀的两个工作油口连通，供油油路和反馈油路隔断，反馈油路内的压力为输出压力，使负载敏感泵1不受负载变化影响，为恒压模式。

启机前，反馈模式切换阀11失电，负载敏感泵1的斜盘倾角处于最大状态，启机过程中，负载敏感泵1输出的流量经优先阀6优先为蓄能器7充液，充液压力由卸荷阀8调定，充液时间约为0.8s，在达到充液压力后，系统压力会快速上升到负载敏感泵1的压力切断值，并使斜盘快速回“零位”，此时泵处于待机状态，只输出泵自身摩擦副所需流量，从而达到节能、减少系统发热量的目的，其中，节流阀10维护保养时卸荷。

除了上述四轮转向液压系统，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述四轮转向液压系统的四轮车辆，该四轮车辆其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，上述四轮车辆可以是农业收获车辆。

以上对本实用新型所提供的四轮转向液压系统及四轮车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种四轮转向液压系统，其特征在于，包括负载敏感泵(1)、转向器(2)、转向模式切换阀(3)、前桥转向油缸(4)和后桥转向油缸(5)，所述负载敏感泵(1)的输出口连接所述转向器(2)的进油口，所述转向器(2)的负载反馈输出口连接所述负载敏感泵(1)的负载反馈接收口，所述转向器(2)的出油口通过所述转向模式切换阀(3)连接所述前桥转向油缸(4)和所述后桥转向油缸(5)，所述转向模式切换阀(3)位于第一工作位时，系统处于后轮转向模式，所述转向模式切换阀(3)位于第二工作位时，系统处于全轮转向模式，所述转向模式切换阀(3)位于第三工作位时，系统处于蟹形转向模式。

2.根据权利要求1所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述转向模式切换阀(3)具体为三位六通换向阀，所述转向器(2)的左出油口连通所述三位六通换向阀的第一工作油口和第三工作油口，所述三位六通换向阀的第四工作油口连通所述前桥转向油缸(4)的左腔，所述三位六通换向阀的第五工作油口连通所述前桥转向油缸(4)的右腔，所述转向器(2)的右出油口连通所述后桥转向油缸(5)的右腔，所述后桥转向油缸(5)的左腔连通所述三位六通换向阀的第六工作油口和第二工作油口；

所述三位六通换向阀位于第一工作位时，所述第一工作油口、所述第二工作油口、所述第四工作油口和所述第五工作油口隔断，所述第三工作油口和所述第六工作油口连通，仅所述后桥转向油缸(5)的活塞移动；

所述三位六通换向阀位于第二工作位时，所述第一工作油口和所述第四工作油口连通，所述第二工作油口和所述第五工作油口连通，所述第三工作油口和所述第六工作油口隔断，所述前桥转向油缸(4)和所述后桥转向油缸(5)的活塞同向移动；

所述三位六通换向阀位于第三工作位时，所述第一工作油口和所述第五工作油口连通，所述第二工作油口和所述第四工作油口连通，所述第三工作油口和所述第六工作油口隔断，所述前桥转向油缸(4)和所述后桥转向油缸(5)的活塞异向移动。

3.根据权利要求2所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述转向模式切换阀(3)具体为手动钢珠定位换向阀。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述负载敏感泵(1)的输出口和所述转向器(2)的进油口之间的供油油路上设置有为所述转向器(2)优先供油的优先阀(6)。

5.根据权利要求4所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述供油油路上还连接有蓄能器(7)。

6.根据权利要求5所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述转向器(2)的负载反馈输出口连接所述负载敏感泵(1)的负载反馈接收口之间的反馈油路上设置有卸荷阀(8)，所述卸荷阀(8)还连接所述蓄能器(7)。

7.根据权利要求6所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述蓄能器(7)还连接有保压单向阀(9)和节流阀(10)。

8.根据权利要求7所述的四轮转向液压系统，其特征在于，还包括两个工作油口分别连接所述供油油路和所述反馈油路的反馈模式切换阀(11)，所述反馈模式切换阀(11)位于第一工作位时，系统处于负载敏感模式，所述反馈模式切换阀(11)位于第二工作位时，系统处于恒压模式。

9.根据权利要求8所述的四轮转向液压系统，其特征在于，所述反馈模式切换阀(11)具体为二位二通电磁换向阀，所述二位二通电磁换向阀位于第一工作位时，所述二位二通电磁换向阀的两个工作油口隔断，所述二位二通电磁换向阀位于第二工作位时，所述二位二通电磁换向阀的两个工作油口连通。

10.一种四轮车辆，包括车架以及安装于所述车架的四轮转向液压系统，其特征在于，所述四轮转向液压系统具体为权利要求1至9任意一项所述的四轮转向液压系统。

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