CN218493910U - 液压转向系统、整车液压控制系统及作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及转向领域，提供一种液压转向系统、整车液压控制系统及作业机械，其中，液压转向系统，包括：自动转向回路和转向油缸，自动转向回路包括液控换向阀、第一比例阀和第二比例阀，油源组分别与液控换向阀、第一比例阀和第二比例阀连接，第一比例阀与液控换向阀的第一先导端连接，第二比例阀与液控换向阀的第二先导端连接；转向油缸与液控换向阀连接。用以解决现有技术中线控转向系统稳定性差、控制逻辑复杂，易发生故障的缺陷，本实用新型提供的液压转向系统，液控换向阀的第一先导端和第二先导端通过第一比例阀和第二比例阀进行先导控制，实现液控换向阀的切换，进而提高液控换向的稳定性，简化控制逻辑，提高转向系统的转向可靠性。

Description

液压转向系统、整车液压控制系统及作业机械

技术领域

本实用新型涉及转向控制技术领域，尤其涉及一种液压转向系统、整车液压控制系统及作业机械。

背景技术

线控技术是指由“电线”或者电信号来传递控制，取代传统机械连接装置的“硬”连接来实现操控的一种技术。线控底盘由转向、制动、换挡、油门、悬架五大系统构成。其中，作业机械转向系统是决定作业机械主动安全性的关键总成，传统转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接，完全由电能实现转向，摆脱了传统转向系统的各种限制。

目前，现有的作业机械，例如运输车、自卸车上应用的线控转向系统多为电磁高速开关阀组作为先导阀，进行自动转向模式的运转或退出，长久使用稳定性稍差，控制逻辑复杂，易发生故障影响整个线控转向系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型提供一种液压转向系统、整车液压控制系统及作业机械，用以解决现有技术中线控转向系统稳定性差、控制逻辑复杂，易发生故障的缺陷，实现采用第一比例阀和第二比例阀作为自动转向回路的液控换向阀的先导阀，使用稳定性较好，控制逻辑简单，故障率低。

本实用新型提供一种液压转向系统，包括：

油源组；

自动转向回路，所述自动转向回路包括液控换向阀、第一比例阀和第二比例阀，所述油源组分别与所述液控换向阀的进油口、所述第一比例阀的进油口和所述第二比例阀的进油口连接，所述第一比例阀的出油口与所述液控换向阀的第一先导端连接，所述第二比例阀的出油口与所述液控换向阀的第二先导端连接；

转向油缸，所述转向油缸与所述液控换向阀的出油口连接。

本实用新型还提供了的液压转向系统，还包括：

手动转向回路，所述手动转向回路包括手动换向阀和计量马达，所述手动换向阀的进油口与所述油源组连接，所述手动换向阀与所述计量马达连接；

模式切换阀，所述模式切换阀的进油口分别与所述手动换向阀以及所述液控换向阀连接，所述模式切换阀的出油口与所述转向油缸连接，所述模式切换阀用于将所述手动换向阀与所述液控换向阀之一与所述转向油缸连通。

本实用新型还提供了的液压转向系统，所述自动转向回路，还包括：

先导减压阀，所述先导减压阀的进油口与所述油源组连接；

第一换向阀，所述第一换向阀的进油口与所述先导减压阀的出油口连接，所述第一换向阀的出油口与所述第一比例阀和所述第二比例阀连接。

本实用新型还提供了的液压转向系统，所述模式切换阀包括液控端和弹簧端，所述液控端与所述弹簧端相对设置，所述液控端与所述第一换向阀的出油口连接。

本实用新型还提供了的液压转向系统，所述手动换向阀包括第一油口和第二油口，在所述手动换向阀处于中位状态下，所述第一油口与所述第二油口连通；

其中，所述第一油口与所述先导减压阀的进油口连接，所述第二油口与所述油源组连接。

本实用新型还提供了的液压转向系统，所述手动换向阀还包括第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位和所述第二工作位的状态下，所述第一油口和所述第二油口均断开。

本实用新型还提供了的液压转向系统，所述自动转向回路还包括优先阀，所述优先阀的进油口与所述油源组连接，所述优先阀的出油口分别与所述液控换向阀的进油口和所述手动换向阀的进油口连接。

本实用新型还提供了的液压转向系统，所述手动转向回路还包括分流阀，所述分流阀的进油口与所述手动换向阀的第一负载反馈油口连接，所述分流阀的出油口与所述优先阀的第二负载反馈油口连接；

所述液控换向阀的第三负载反馈油口与所述优先阀的第二负载反馈油口连接。

本实用新型还提供了一种整车液压控制系统，包括上述的液压转向系统。

本实用新型还提供了一种作业机械，包括上述的液压转向系统；

或者，包括上述的整车液压控制系统。

本实用新型提供的液压转向系统，在油源组与转向油缸之间设置自动转向回路，并通过液控换向阀控制转向油缸的动作，实现自动转向；液控换向阀的第一先导端和第二先导端通过第一比例阀和第二比例阀进行先导控制，实现液控换向阀的切换，进而提高液控换向的稳定性，简化控制逻辑，提高转向系统的转向可靠性。

进一步，在本实用新型提供的整车液压控制系统和作业机械中，由于具备如上所述的液压转向系统，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的液压转向系统未工作状态的液压原理图；

图2是本实用新型提供的液压转向系统处于自动转向模式的液压原理图；

图3是本实用新型提供的液压转向系统处于手动转向模式的液压原理图；

图4是本实用新型提供的图2中的手动换向阀的放大图。

附图标记：

100：油源组；101：液压泵；102：油箱；200：自动转向回路；201：液控换向阀；202：第一比例阀；203：第二比例阀；204：先导减压阀；205：第一换向阀；206：优先阀；207：先导泄压阀；210：第一先导端；211：第二先导端；212：阀芯位移传感器；300：转向油缸；400：手动转向回路；401：手动换向阀；402：计量马达；403：分流阀；404：方向盘；405：转角传感器；406：油缸行程传感器；410：第一油口；411：第二油口；420：第一工作位；421：第二中位；422：第二工作位；500：模式切换阀；501：液控端；502：弹簧端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图4，对本实用新型的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成限定。

本实用新型提供了一种液压转向系统，包括：给系统提供动力油的油源组100、自动转向回路200和用于转向的转向油缸300；自动转向回路200包括液控换向阀201、第一比例阀202和第二比例阀203，油源组100分别与液控换向阀201的进油口、第一比例阀202的进油口和第二比例阀203的进油口连接，第一比例阀202的出油口与液控换向阀201的第一先导端210连接，第二比例阀203的出油口与液控换向阀201的第二先导端211连接；转向油缸300与液控换向阀201的出油口连接。

具体来说，在作业机械处于自动转向模式下，自动转向回路200通过液控换向阀201控制转向油缸300的动作，液控换向阀201包括第一中位、左工作位和右工作位，通过第一比例阀202和第二比例阀203进行先导控制，以切换液控换向阀201的工作位。例如，第一比例阀202得电后，先导油从第一先导端210进入液控换向阀201，从而使液控换向阀201的从第一中位切换至左工作位工作，转向油缸300的第一腔进油。即从图1的工作状态切换至图2的工作状态；第二比例阀203工作过程同理。

基于第一比例阀202和第二比例阀203的电信号的大小，控制液控换向阀201的开口大小，从而更精确的控制转向油缸300的进油速度。达到控制过程简单，转向稳定性高，使用寿命长效果，与相关技术采用电磁高速开关阀组作为液控换向阀201的先导控制阀相比，本实用新型采用第一比例阀202和第二比例阀203稳定性较高，长期使用故障率较低，避免了自动转向模式或手动转向模式与自动模式切换时出现转向过度或转向不足的情况，提高作业机械转向功能的可靠性和安全性。

进一步地，如图1和图2所示，在本实用新型的一个实施例中，自动转向回路200还包括先导减压阀204和第一换向阀205，先导减压阀204的进油口与油源组100连接；第一换向阀205的进油口与先导减压阀204的出油口连接，第一换向阀205的出油口与第一比例阀202和第二比例阀203连接。

也就是说，在开启自动转向模式时，需要启动第一换向阀205，油源组100的压力油经过先导减压阀204减压后到达第一换向阀205，第一换向阀205开启后，第一换向阀205换向，将减压后的压力油作为先导油供给第一比例阀202和第二比例阀203。换言之，第一换向阀205未工作的状态下，油源组100的压力油经过先导减压阀204后截止，开启第一换向阀205后，第一换向阀205将先导减压阀204与第一比例阀202、第二比例阀203导通。

如图1和图3所示，在本实用新型的一个具体实施例中，液压转向系统还包括手动转向回路400和模式切换阀500，手动转向回路400包括手动换向阀401和计量马达402，手动换向阀401的进油口与油源组100连接，手动换向阀401与计量马达402连接；模式切换阀500的进油口分别与手动换向阀401以及液控换向阀201连接，模式切换阀500的出油口与转向油缸300连接，模式切换阀500用于将手动换向阀401与液控换向阀201之一与转向油缸300连通。

针对本实用新型的手动转向回路而言，油源组100同时将压力油供给手动换向阀401和液控换向阀201，方向盘404与手动换向阀401的阀芯之间为机械连接，方向盘404转动实现手动换向阀401的阀芯动作进行换向，手动换向阀401的阀芯带动阀套转动，手动换向阀401的阀套带动计量马达402的转子动作，计量马达402的油口与手动换向阀401的油口连接，在方向盘404带动手动换向阀401换向后，计量马达402的油口通过手动换向阀401与油源组100和转向油缸300连通，实现吸、排油功能，进而实现转向油缸300的动作。也就是说，计量马达402通过手动换向阀401与转向油缸300连接。手动换向阀401与转向油缸300连接，通过手动换向阀401的换向实现转向油缸300的一腔进油，基于方向盘404的转角控制手动换向阀401的开口大小，进而控制计量马达402的吸排油量，例如，方向盘404向右转，手动换向阀401的右工作位工作，计量马达402排油给转向油缸300，转向油缸300的第一腔进油。

针对本实用新型的模式切换阀500而言，模式切换阀500包括第三工作位和第四工作位，在第三工作位的状态下，自动转向回路200的液控换向阀201与转向油缸300连通，在第四工作位的状态下，手动转向回路400的手动换向阀401与转向油缸300连通。且第四工作位为模式切换阀500的初始工作状态。

进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，模式切换阀500包括液控端501和弹簧端502，液控端501与弹簧端502相对设置，液控端501与第一换向阀205的出油口连接。在液控端501与弹簧端502的压差决定模式切换阀500处于第三工作位或第四工作位，例如，第一换向阀205换向开启后，第一换向阀205的出油口有油压，此时，液控端501获得压力，液控端501压力与弹簧端502压力进行比较，液控端501压力大于弹簧端502的弹簧压力时，模式切换阀500从第四工作位切换至第三工作位，转向系统为自动转向模式。在第一换向阀205未开启的状态下，液控端501无压力，此时，弹簧端502的弹簧压力大于液控端501压力，模式切换阀500处于第四工作位的状态，转向系统为手动转向模式。

其中，在本实用新型的另一个可选实施例中，自动转向回路200还包括优先阀206，优先阀206的进油口与油源组100连接，优先阀206的出油口分别与液控换向阀201的进油口和手动换向阀401的进油口连接。

具体来说，优先阀206包括优先口和旁通口，优先口分别与液控换向阀201和手动换向阀401连接，旁通口与其它工作液压系统连接，优先阀206的第二负载反馈油口与作业机械的负载敏感反馈油路LS连接，基于负载需求调节优先阀206的优先口流量和压力。

此外，如图2所示，自动转向回路200还包括先导泄压阀207，先导泄压阀207的进油口同时与作业机械的负载敏感反馈油路LS连接和优先阀206的第二负载反馈油口连接，先导泄压阀207的出油口与油源组100的油箱102连接。

如图2和图4所示，在本实用新型的其它可选实施例中，手动换向阀401包括第一油口410和第二油口411，在手动换向阀401处于第二中位421状态下，第一油口410与第二油口411连通；其中，第一油口410与先导减压阀204的进油口连接，第二油口411与油源组100连接。

另外，在本实用新型的另一个可选实施例中，手动换向阀401还包括第一工作位420和第二工作位422，在第一工作位420和第二工作位422的状态下，第一油口410和第二油口411均断开。

换言之，在自动转向模式下，先导减压阀204通过手动换向阀401与油源组100连接，在应急状态下，例如自动转向模式出现故障时，驾驶人员通过手动控制方向盘404，例如带动方向盘404右转，方向盘404机械带动手动换向阀401运动，手动换向阀401换向快速进入手动转向模式，避免事故的发生，或降低事故的危害。总的来说，自动转向模式的液控换向阀201的换向由第一比例阀202和第二比例阀203控制先导压力油实现，并且先导压力油需经过手动换向阀401，有效避免第一比例阀202和第二比例阀203故障造成的误转向，整体上提升了液压转向系统的可靠性与安全性。

继续参考图3，在本实用新型的另一些实施例中，手动转向回路400还包括分流阀403，分流阀403的进油口与手动换向阀401的第一负载反馈油口连接，分流阀403的出油口与优先阀206的第二负载反馈油口连接，并且在，分流阀403与第二负载反馈油口之间还设置有单向阀和节流阀，单向阀从分流阀403向第二负载反馈油口单向导通，单向阀置于节流阀与分流阀403之间，节流阀置于单向阀与第二负载反馈油口之间；液控换向阀201的第三负载反馈油口与优先阀206的第二负载反馈油口连接。

换句话说，分流阀403、液控换向阀201的第三负载反馈油口和优先阀206的第二负载反馈油口均与负载敏感反馈油路连接。油源组100按照实际负载需求提供对应的压力和流量，而非一直常态满负荷工作，可实现液压系统增效节能的效果。

此外，本实用新型的油源组100包括液压泵101和油箱102，液压泵101通过原动机驱动，液压泵101的进油口与油箱102连接，液压泵101的出油口与优先阀206的进油口连接。

本实用新型还提供了一种整车液压控制系统，包括上述实施例的液压转向系统以及其它工作液压系统。液压转向系统与优先阀206的优先口连接，其它工作液压系统与优先阀206的旁通口连接。

本实用新型还提供了一种作业机械，包括上述实施例的液压转向系统；或者，包括上述实施例的整车液压控制系统。作业机械可以为起重机、挖掘机、桩机、自卸车等工程机械，或者为诸如登高车、消防车、搅拌车等工程车辆。本实用新型的作业机械还包括控制器，控制器分别与方向盘404的转角传感器405、转向油缸300的油缸行程传感器406、液控换向阀201的阀芯位移传感器212电信号相连。并且第一比例阀202和第二比例阀203均为电磁比例阀均与控制器电信号连接，第一换向阀205可以为电磁换向阀并与控制器电信号连接。

本实用新型提供的液压转向系统，在油源组100与转向油缸300之间设置自动转向回路200，并通过液控换向阀201控制转向油缸300的动作，实现自动转向；液控换向阀201的第一先导端210和第二先导端211通过第一比例阀202和第二比例阀203进行先导控制，实现液控换向阀201的切换，进而提高液控换向的稳定性，简化控制逻辑，提高转向系统的转向可靠性。

进一步，在本实用新型提供的整车液压控制系统和作业机械中，由于具备如上所述的液压转向系统，因此同样具备如上所述的各种优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种液压转向系统，其特征在于，包括：

油源组；

自动转向回路，所述自动转向回路包括液控换向阀、第一比例阀和第二比例阀，所述油源组分别与所述液控换向阀的进油口、所述第一比例阀的进油口和所述第二比例阀的进油口连接，所述第一比例阀的出油口与所述液控换向阀的第一先导端连接，所述第二比例阀的出油口与所述液控换向阀的第二先导端连接；

转向油缸，所述转向油缸与所述液控换向阀的出油口连接。

2.根据权利要求1所述的液压转向系统，其特征在于，还包括：

手动转向回路，所述手动转向回路包括手动换向阀和计量马达，所述手动换向阀的进油口与所述油源组连接，所述手动换向阀与所述计量马达连接；

模式切换阀，所述模式切换阀的进油口分别与所述手动换向阀以及所述液控换向阀连接，所述模式切换阀的出油口与所述转向油缸连接，所述模式切换阀用于将所述手动换向阀与所述液控换向阀之一与所述转向油缸连通。

3.根据权利要求2所述的液压转向系统，其特征在于，所述自动转向回路，还包括：

先导减压阀，所述先导减压阀的进油口与所述油源组连接；

第一换向阀，所述第一换向阀的进油口与所述先导减压阀的出油口连接，所述第一换向阀的出油口与所述第一比例阀和所述第二比例阀连接。

4.根据权利要求3所述的液压转向系统，其特征在于，所述模式切换阀包括液控端和弹簧端，所述液控端与所述弹簧端相对设置，所述液控端与所述第一换向阀的出油口连接。

5.根据权利要求3或4所述的液压转向系统，其特征在于，所述手动换向阀包括第一油口和第二油口，在所述手动换向阀处于中位状态下，所述第一油口与所述第二油口连通；

其中，所述第一油口与所述先导减压阀的进油口连接，所述第二油口与所述油源组连接。

6.根据权利要求5所述的液压转向系统，其特征在于，所述手动换向阀还包括第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位和所述第二工作位的状态下，所述第一油口和所述第二油口均断开。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的液压转向系统，其特征在于，所述自动转向回路还包括优先阀，所述优先阀的进油口与所述油源组连接，所述优先阀的出油口分别与所述液控换向阀的进油口和所述手动换向阀的进油口连接。

8.根据权利要求7所述的液压转向系统，其特征在于，所述手动转向回路还包括分流阀，所述分流阀的进油口与所述手动换向阀的第一负载反馈油口连接，所述分流阀的出油口与所述优先阀的第二负载反馈油口连接；

所述液控换向阀的第三负载反馈油口与所述优先阀的第二负载反馈油口连接。

9.一种整车液压控制系统，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的液压转向系统。

10.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的液压转向系统；

或者，包括权利要求9所述的整车液压控制系统。

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