CN218806089U - 一种飞机牵引车用四轮转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞机牵引车用四轮转向系统，包括前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀、全液压转向器、PLC控制器和角度传感器；全液压转向器具有转向器进油口和转向器回油口，以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个分配端口，全液压转向器借助两个分配端口和三位四通电磁阀与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；两个分配端口之间连接有双向比例电磁阀，双向比例电磁阀与控制器电连接。本实用新型的有益效果是，降低方向盘的敏感度,利于降低操作技能要求，提高了纠偏效率，还利用角度传感器和PLC控制器，使车辆行驶过程中的纠偏工作能够自动完成，无需人工干预，提高驾驶安全。

Description

一种飞机牵引车用四轮转向系统

技术领域

本实用新型涉及车辆行驶控制系统，特别是一种飞机牵引车用四轮转向系统。

背景技术

飞机牵引车是一种用于机场牵引飞机的特种车辆，由于飞机吨位大，牵引功率大，因此，其转向控制通常采用液压转向，在转向过程中，通过方向盘控制方向，利用全液压转向器提供液压油路转换，从而实现转向。为满足车辆不同工况，需要具备前轮转向、四轮转向和蟹行转向等多种工作模式。中国专利公开号CN110861708A，公开日期2020年3月6日，发明创造名称“一种飞机牵引车用四轮转向系统和转向控制方法”，并具体公开了一种飞机牵引车用四轮转向系统。该系统通过在转向液压回路上设置三位四通的电磁阀，利用电磁阀的三种工作状态，获得车辆的三种转向模式，包括前轮转向模式，四轮转向模式和蟹行转向模式。并借助基于两个接近开关或两个光电开关构成的中位传感器提供的车轮方向信号，以此判断车辆车轮方位状态指导相应工作模式下的方向控制。该系统在实际使用过程中主要存在纠偏效率低的问题。究其原因是由于电磁阀流量不能调节，时常发生纠偏过度，导致纠偏过程反复进行。如需要纠偏时，系统通过纠偏提醒信号提醒驾驶员朝指示方向打方向盘纠偏，但由于电池阀流量不能调节，纠偏量难以掌控，往往会出现纠偏过度，并在纠偏过度后，系统又会提示需要朝相反方向纠偏，如此反复，需要驾驶员通过多次纠偏操作后才能真正实现纠偏，影响纠偏效率。另外，由于该系统通过两个接近开关或两个光电开关构成的中位传感器提供的车轮方向信号，以此判断车辆车轮方位状态，作为指导驾驶员的转向控制指令，不仅也会造成前述纠偏过程的反复进行，甚至在特殊行驶阶段，车辆进入纠偏模式后，驾驶员不能按选定模式行驶，影响驾驶安全。由于纠偏依靠驾驶员按纠偏指示打方向盘实现，如根据场地条件需要避障或拐弯的特殊行驶阶段，驾驶员只能朝某个方向打方向盘，而此时由于后车轮偏方位与行驶模式矛盾，系统发出与所打方向相反的纠偏指示，但由于受场地条件限制而不能按纠偏指示操作。因此，在这种特殊行驶阶段，驾驶员不能按选定模式行驶，纠偏指示始终处于提示中，形成干扰因素，影响驾驶安全。为此，需要改进。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有飞机牵引车用四轮转向系统纠偏效率低的不足，提供一种飞机牵引车用四轮转向系统，该系统通过在全液压转向器的两个分配端口之间设置与控制器连接的双向比例电磁阀，利用控制器控制双向比例电磁阀的开度，实现对转向油缸液压油流量的分流控制和调节，相应降低方向盘的敏感度。利于减少纠偏过度情况发生，并可降低操作技能要求，有效提高纠偏效率。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种飞机牵引车用四轮转向系统，包括前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀、全液压转向器和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器；控制器分别与三位四通电磁阀、全液压转向器和所述传感器电连接，全液压转向器具有转向器进油口和转向器回油口，以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个分配端口，全液压转向器借助两个分配端口和三位四通电磁阀与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；两个所述分配端口之间连接有双向比例电磁阀，双向比例电磁阀与所述控制器电连接。

采用前述技术方案本实用新型，通过在由前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀、全液压转向器和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器构成的转向系统中，在全液压转向器的两个分配端口之间设置与控制器连接的双向比例电磁阀，利用控制器控制双向比例电磁阀的开度，使全液压转向器上对应分配端口流出的液压油一部分经双向比例电磁阀直接回流，另一部分供给转向油缸，从而形成对转向油缸液压油流量的分流控制和调节，相应降低方向盘的敏感度，即在方向盘转动角度相同条件下，本系统车轮转动角度可小于现有技术的车轮转动角度。利于减少纠偏过度情况发生，并可降低操作技能要求，有效提高纠偏效率。在双向比例电磁阀流量规格足够大的条件下，还可使全液压转向器分配端口流出的液压油全部回流，从而截断方向盘转动与车轮转动的关联性，可避免因方向盘误操作导致的意外转向。

优选的，所述传感器由角度传感器构成；所述控制器由PLC控制器构成。角度传感器能够检测到车轮所处方位的实际角度值，基于现有工业控制技术，PLC控制器可利用实测角度值，在需要进行纠偏时，通过设定角度阈值实时纠偏，如在正常驾驶的两轮转向工作模式下，后轮与行驶方向呈超过阈值的角度偏转时，PLC控制器可短暂地自动切换到纠偏模式，并在完成纠偏后自动返回转向工作模式。相对于现有采用接近开关或光电开关的传感器不能检测偏转角度数值，只能检测方位状态，而导致纠偏只能由驾驶员按照纠偏指示纠偏而言，控制器可自动，且快速、准确地完成，无需人工操作，消除了影响驾驶安全的纠偏提示信号，提高了驾驶安全性。另外，由于角度传感器相对于接近开关或光电开关的检测精度更高，且车轮异常偏转到一定角度时能够自动纠偏，有效减少了车轮跑偏的角度，降低了轮胎的异常磨损，利于延长车辆轮胎寿命。

进一步优选的，传感器主体和测杆分别通过对应的支架设在车桥上两相对主销相对转动的构件上，且测杆与主销同轴设置。确保角度传感器安装的方便性和可靠性。车桥上两相对主销相对转动的构件通常包括车桥和转向节，或，车桥和与转向节固定连接的构件，如鼓式制动器的制动鼓等，其中，主销固定在车桥上，转向节绕主销轴线的转动形成车轮转位。最好，测杆还通过联轴器与相关构件连接，以提高连接方便性，并消除连接误差和构件变形导致的检测误差，且可避免因车轮跳动导致传感器损坏。

优选的，所述前后车轮转向油缸由前轮转向油缸和后轮转向油缸组成；前轮转向油缸和后轮转向油缸均由双作用油缸构成。利用双作用油缸的两端伸出的活塞杆分别与左右两个车轮的转向节连接，从而分别实现前后的左右两车轮的同向同步转向，可简化系统结构，降低故障率，提高系统运行可靠性。

进一步优选的，所述前轮转向油缸的左侧油腔与全液压转向器的第一分配端口接通；所述三位四通电磁阀具有电磁阀进油口、电磁阀回油口、电磁阀第一端口和电磁阀第二端口；全液压转向器的第二分配端口与所述电磁阀进油口接通，电磁阀回油口与所述前轮转向油缸的右侧油腔接通；电磁阀第一端口与后轮转向油缸的左侧油腔连通，电磁阀第二端口与后轮转向油缸的右侧油腔连通。利用三位四通电磁阀的三个工作位置，以及相应的四个接口实现车辆的三种工作模式，包括前轮转向模式、四轮转向模式和蟹行模式，满足飞机牵引车的不同工况需求。

优选的，还包括液压泵和泄压阀；所述转向器进油口通过供油管路与所述液压泵的出口连通；所述泄压阀连接在泄压管路上，泄压管路与所述供油管路连接。通过设置泄压阀，控制进入全液压转向器中液压油的压力，从而使系统总压力受到限制，确保油路管道、油缸及相关液压元件在许用压力下工作，确保系统安全。

本实用新型的有益效果是，通过在全液压转向器的两个分配端口之间设置与控制器连接的双向比例电磁阀，利用控制器控制双向比例电磁阀的开度，实现对转向油缸液压油流量的分流控制和调节，相应降低方向盘的敏感度。利于减少纠偏过度情况发生，并可降低操作技能要求，有效提高纠偏效率。同时，通过采用角度传感器和PLC控制器，以利用现有工业控制技术使车辆行驶过程中的纠偏工作能够自动完成，无需人工干预，提高驾驶安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

参见图1，一种飞机牵引车用四轮转向系统，包括前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀3、全液压转向器2和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器；控制器分别与三位四通电磁阀3、全液压转向器2和所述传感器电连接，全液压转向器2具有转向器进油口P和转向器回油口T，以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个分配端口，全液压转向器2借助两个分配端口和三位四通电磁阀3与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；两个所述分配端口之间连接有双向比例电磁阀6，双向比例电磁阀6与所述控制器电连接。

其中，传感器由角度传感器构成，具体包括前轮角度传感器9和后轮角度传感器10；所述控制器由PLC控制器构成。传感器主体和测杆分别通过对应的支架设在车桥上两相对主销相对转动的构件上，且测杆与主销同轴设置。具体是，前轮角度传感器9的传感器主体通过主体支架固定连接在前桥上，其测杆通过测杆支架与左右前轮中任一前轮对应的转向节或鼓式制动器的制动鼓固定连接，测杆与测杆支架之间通过联轴器连接。后轮角度传感器10的传感器主体通过主体支架固定连接在后桥上，其测杆通过测杆支架与左右后轮中任一前轮对应的转向节或鼓式制动器的制动鼓固定连接，测杆与测杆支架之间通过联轴器连接。所述前后车轮转向油缸由前轮转向油缸7和后轮转向油缸8组成；前轮转向油缸7和后轮转向油缸8均由双作用油缸构成。所述前轮转向油缸7的左侧油腔与全液压转向器2的第一分配端口接通；所述三位四通电磁阀3具有电磁阀进油口FL、电磁阀回油口TL、电磁阀第一端口RL和电磁阀第二端口RR；全液压转向器2的第二分配端口与所述电磁阀进油口FL接通，电磁阀回油口TL与前轮转向油缸7的右侧油腔接通；电磁阀第一端口RL与后轮转向油缸8的左侧油腔连通，电磁阀第二端口RR与后轮转向油缸8的右侧油腔连通。

还包括液压泵1和泄压阀5；所述转向器进油口P通过供油管路与所述液压泵1的出口连通；所述泄压阀5连接在泄压管路上，泄压管路与所述供油管路连接,其出口回油箱；转向器回油口T回油箱。

本实施例中，前轮角度传感器9和后轮角度传感器10均位于右轮处。

本实施例中，双向比例电磁流量调节阀6通过内部的电磁线圈YA5调节开度；三位四通电磁阀3具有如图所示的中间位工作状态，基于电磁线圈YA1的左侧位工作状态，以及基于电磁线圈YA2的右侧位工作状态，三种工作状态对应的车辆转向模式依次为前轮转向模式、四轮转向模式和蟹行转向模式。三种工作模式分别用于不同工况，正常行驶工况包括直线行驶和转弯类牵引工作则采用前轮转向模式，横移牵引时采用蟹行工作模式，原地转圈时采用四轮工作模式。同时，四轮工作模式和蟹行工作模式还用于后轮纠偏。

本实施例在两轮转向工作模式下，后轮应该持续保持中位，前轮跟随方向盘转动，系统实时监测后轮方位以及偏转的角度值，同时检测前轮方位和角度值，当后轮角度超过设定偏差，则判断后轮已经跑偏，需要纠偏，并比较前轮和后轮的偏转方向，若偏转方向相同时，将准备进入蟹行模式纠偏，此时需要判断前轮是否在转动，也就是驾驶员是否在打方向，以及往哪边在打方向，通过控制器计算出前轮正在往左打还是往右打，当前轮朝中位转动时，立即切入蟹行模式进行纠偏，此时前轮和后轮同时朝中位转动，直到后轮回到中位，恢复两轮转向工作模式。若偏转方向相反时，将准备进入四轮模式纠偏，通过控制器计算出前轮正在往左打还是往右打，当前轮朝中位反方向转动时，立即切入四轮模式进行纠偏，此时前轮和后轮同时朝不同方向转动，直到后轮回到中位，恢复两轮转向工作模式。

本实施例在四轮转向模式下，前轮和后轮转向方向相反，正常时前轮和后轮同时回到中位，当感应到后轮回到中位后，前轮还未回到中位，此时需要纠偏，此时准备进入前轮模式纠偏，通过控制器计算出前轮正在朝中位转动时，立即切入前轮模式进行纠偏，此时后轮保持不动，前轮回到中位，纠偏完成，返回四轮转向模式。

前述纠偏过程中，由于三位四通电磁阀3通断有响应时间，控制器感应到纠偏完成返回之前的转向模式时，此时驾驶员转向方向盘如果过快，带动车轮转动会超过中位往另外一边偏转，在纠偏时，通过控制器设定在车轮即将回到中位时，对双向比例电磁流量调节阀6开度进行控制，使车轮转动速度降低顺利回到中位，并且由于只是在车辆接近中位时（5°以内）控制开度，可使回位过程时间缩短，驾驶员基本感觉不出正在实时调速。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种飞机牵引车用四轮转向系统，包括前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀（3）、全液压转向器（2）和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器；控制器分别与三位四通电磁阀（3）、全液压转向器（2）和所述传感器电连接，全液压转向器（2）具有转向器进油口（P）和转向器回油口（T），以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个分配端口，全液压转向器（2）借助两个分配端口和三位四通电磁阀（3）与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；其特征在于，两个所述分配端口之间连接有双向比例电磁阀（6），双向比例电磁阀（6）与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的飞机牵引车用四轮转向系统，其特征在于，所述传感器由角度传感器构成；所述控制器由PLC控制器构成。

3.根据权利要求2所述的飞机牵引车用四轮转向系统，其特征在于，所述角度传感器包括传感器主体和测杆，传感器主体和测杆分别通过对应的支架设在车桥上两相对主销相对转动的构件上，且测杆与主销同轴设置。

4.根据权利要求3所述的飞机牵引车用四轮转向系统，其特征在于，所述测杆还通过联轴器与相应构件连接。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的飞机牵引车用四轮转向系统，其特征在于，所述前后车轮转向油缸由前轮转向油缸（7）和后轮转向油缸（8）组成；前轮转向油缸（7）和后轮转向油缸（8）均由双作用油缸构成。

6.根据权利要求5所述的飞机牵引车用四轮转向系统，其特征在于，所述前轮转向油缸（7）的左侧油腔与全液压转向器（2）的第一分配端口接通；所述三位四通电磁阀（3）具有电磁阀进油口（FL）、电磁阀回油口（TL）、电磁阀第一端口（RL）和电磁阀第二端口（RR）；全液压转向器（2）的第二分配端口与所述电磁阀进油口（FL）接通，电磁阀回油口（TL）与所述前轮转向油缸（7）的右侧油腔接通；电磁阀第一端口（RL）与后轮转向油缸（8）的左侧油腔连通，电磁阀第二端口（RR）与后轮转向油缸（8）的右侧油腔连通。

7.根据权利要求1~4中任意一项所述的飞机牵引车用四轮转向系统，其特征在于，还包括液压泵（1）和泄压阀（5）；所述转向器进油口（P）通过供油管路与所述液压泵（1）的出口连通；所述泄压阀（5）连接在泄压管路上，泄压管路与所述供油管路连接。

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