[發(fā)明專利]一種全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角定位控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210117313.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103373388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遲永濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D5/06
• 分類號(hào): B62D5/06;B62D15/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 齊榮坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程車輛領(lǐng)域，具體是一種全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角定位控制裝置。

背景技術(shù)

液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種工程車輛，例如裝載機(jī)、叉車、平地機(jī)、大型礦用卡車等，這類工程車輛轉(zhuǎn)向阻力大，轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離駕駛室，難以采用機(jī)械連接的轉(zhuǎn)向裝置，而使用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以通過(guò)液壓管路長(zhǎng)距離輸送轉(zhuǎn)向動(dòng)力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，操作力小，安裝方便。如圖4所示，為最簡(jiǎn)單的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其組成包括：粗濾器1、油泵2、轉(zhuǎn)向油缸3、過(guò)載補(bǔ)油組閥4、轉(zhuǎn)向器5、方向盤6、安全閥7、回油過(guò)濾器8、蓄能器9。其中轉(zhuǎn)向器由一個(gè)轉(zhuǎn)閥和一個(gè)擺線轉(zhuǎn)子馬達(dá)組成，方向盤6與轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥的閥芯連接，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)閥芯與閥套之間的閥口打開(kāi)，油泵2的油經(jīng)閥口進(jìn)入擺線轉(zhuǎn)子馬達(dá)推動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸3執(zhí)行轉(zhuǎn)向，馬達(dá)的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)閥的閥套連接，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同時(shí)帶動(dòng)閥套旋轉(zhuǎn)關(guān)閉閥口，因而通過(guò)擺線轉(zhuǎn)子馬達(dá)的流量與方向盤轉(zhuǎn)角成比例。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是，由于液壓元件存在泄露，轉(zhuǎn)向阻力變化大，導(dǎo)致使用一定時(shí)間后方向盤不能對(duì)中，即方向盤相對(duì)于車輪轉(zhuǎn)向角發(fā)生錯(cuò)位。例如裝載機(jī)在實(shí)際使用中，為了使駕駛員對(duì)這種錯(cuò)位不敏感，多采用等角度的三筋方向盤，但方向盤上不能安裝控制按鈕，因?yàn)檗D(zhuǎn)角的錯(cuò)位使得控制按鈕無(wú)法正常操作。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供一種全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角定位控制裝置，解決自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償轉(zhuǎn)向操縱中出現(xiàn)的左右轉(zhuǎn)向流量不對(duì)稱的誤差的問(wèn)題，使方向盤保持其對(duì)中性能。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角定位控制裝置，包括液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、及與其連接的轉(zhuǎn)向油缸、油泵、方向盤，方向轉(zhuǎn)閥、隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥；

所述方向轉(zhuǎn)閥為開(kāi)式三位二通轉(zhuǎn)閥，包括閥體、閥芯，所述閥體的外壁上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，所述閥芯上設(shè)有油道，油道用于對(duì)進(jìn)油口與出油口之間的連通或者關(guān)閉；

所述隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥為閉式三位三通轉(zhuǎn)閥，包括閥體、閥芯，所述閥體的外壁上設(shè)有一個(gè)進(jìn)油口和2個(gè)對(duì)稱設(shè)置的出油口，閥芯的圓周上開(kāi)有2條互不相通的油槽；當(dāng)閥芯中位時(shí)閥體的進(jìn)油口被閥芯封住，當(dāng)閥芯不在中位時(shí)，所述進(jìn)油口打開(kāi)并與其中一個(gè)油槽及出油口連通；

所述方向轉(zhuǎn)閥的進(jìn)油口連接油泵的出口管路，方向轉(zhuǎn)閥的出油口通過(guò)管路與隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的進(jìn)油口連接；隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的2個(gè)出油口分別與轉(zhuǎn)向油缸的兩腔油路接通，方向轉(zhuǎn)閥的閥芯與方向盤連接。

方向盤也可通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與方向轉(zhuǎn)閥的閥芯連接。

該方向轉(zhuǎn)閥與方向盤之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含一套行星減速機(jī)構(gòu)，該行星減速機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)輪軸上的太陽(yáng)輪、行星輪、齒圈；所述方向轉(zhuǎn)閥的閥芯與行星架聯(lián)接；

所述的隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的閥芯和閥體分別連接在車輛轉(zhuǎn)向執(zhí)行裝置上，使閥芯相對(duì)于閥體的轉(zhuǎn)角隨車輪轉(zhuǎn)向角變化，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)向角零度時(shí)閥芯處于中位。

所述液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向器以及與其連接的過(guò)載補(bǔ)油組閥，所述過(guò)載補(bǔ)油組閥還與轉(zhuǎn)向油缸及隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的出油口連接。

工作時(shí)，當(dāng)方向盤處于中位時(shí)，如果與車輪轉(zhuǎn)向角是對(duì)正的，隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的進(jìn)油口是封閉的(見(jiàn)圖1)，油泵經(jīng)隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥到轉(zhuǎn)向油缸之間通路斷開(kāi)，對(duì)正裝置不起作用；如果方向盤不在中位(見(jiàn)圖2a)，即閥芯旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，方向轉(zhuǎn)閥的的油道通路被斷開(kāi)，油泵與轉(zhuǎn)向油缸之間仍然不能相通；如果方向盤與車輪轉(zhuǎn)角是不對(duì)正的，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤到達(dá)中位時(shí)(見(jiàn)圖2b)，方向轉(zhuǎn)閥打開(kāi)，隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥也打開(kāi)，如果此時(shí)是在轉(zhuǎn)向操作過(guò)程中，即轉(zhuǎn)向器的閥口處于打開(kāi)狀態(tài)，油泵的一小部分油流經(jīng)方向轉(zhuǎn)閥和隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥與轉(zhuǎn)向器來(lái)的油合流進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，起到補(bǔ)油調(diào)整對(duì)中的作用；當(dāng)方向盤中位但靜止不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向器關(guān)閉，即使油泵經(jīng)方向轉(zhuǎn)閥和隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥與轉(zhuǎn)向油缸導(dǎo)通，由于轉(zhuǎn)向油缸不能回油，因此轉(zhuǎn)向油缸不會(huì)動(dòng)作，保證操作的穩(wěn)定性；方向轉(zhuǎn)閥和隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的通道很小以起到阻尼作用，限制通過(guò)的流量只有轉(zhuǎn)向泵流量的10％左右，起到控制穩(wěn)定作用，同時(shí)當(dāng)補(bǔ)油經(jīng)合流后沒(méi)有進(jìn)入油缸而是進(jìn)入另一路直接經(jīng)轉(zhuǎn)向器回油箱時(shí)，也不會(huì)影響轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)性能可靠，可不改變?cè)械囊簤恨D(zhuǎn)向系統(tǒng)。

(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，實(shí)際中的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間使用后，由于累積誤差才導(dǎo)致方向盤不對(duì)中的，因此需要補(bǔ)償?shù)牧髁繕O小，方向轉(zhuǎn)閥和隨動(dòng)轉(zhuǎn)閥的流道截面積尺寸很小，一般為1～3毫米，因此閥體的尺寸可很小，因而成本低。

(3)本裝置起到調(diào)整作用只有在如下條件下：方向盤在轉(zhuǎn)向過(guò)程中(即轉(zhuǎn)向器打開(kāi)狀態(tài))，方向盤在中位時(shí)，方向盤與車輪轉(zhuǎn)角不對(duì)正時(shí)。因此有很好的可靠性，不影響原有液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能。