[發明專利]一種用于多軸半掛車的液壓機械轉向系統

有效

• 申請號: 201610052231.6
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105711641B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 魏東;段培勇;謝業波;谷捷;徐軼群;代東穎;李洪彪
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B62D7/14
• 分類號: B62D7/14;B62D7/15;B62D13/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 龐靜

技術領域

本發明涉及一種用于多軸半掛車的液壓機械轉向系統，屬于特種車輛領域。

背景技術

某多軸半掛車結構尺寸大，長×寬為40m×6.4m、左右輪距為5.32m、軸距為30m，為了保證車輛轉向時各車輪轉角符合阿克曼原理(各車輪圍繞同一中心轉動)，車輛行必須采用全輪轉向方式。并且，由于所運輸產品的重要性，轉向系統需具有較高的可靠性和安全性，避免單點故障引起轉向功能失效。

國內現有的半掛車采用的液壓機械轉向系統，未充考慮冗余設計，當液壓管路、機械連桿等發生故障時，將導致轉向系統功能失效，影響車輛行駛和所運輸產品的安全，因此液壓機械轉向系統的可靠性和安全性有待進一步提高。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種用于多軸半掛車的液壓機械轉向系統，提高了系統的穩定性和安全性。

本發明的技術解決方案是：一種用于多軸半掛車的液壓機械轉向系統，所述的多軸半掛車采用帶有液壓鵝頸的半掛車方式，其液壓機械轉向系統包括前、后輪組兩組獨立的液壓系統、防偏擺裝置以及轉向機械結構；其中，兩組液壓系統組成結構形式相同；每組液壓系統包括互為冗余的兩組轉向控制回路；一組轉向控制回路包括一個轉向信號油缸、轉向油缸、蓄能器和安全閥組；

轉向信號油缸的油腔通過管路連接轉向油缸的油腔，管路上依次安裝蓄能器和安全閥組，蓄能器的開啟壓力大于半掛車正常轉向時的額定工作壓力；當液壓系統的壓力超過蓄能器的壓力保護范圍并達到安全閥組的保護壓力時，安全閥組溢流并報警；所述的防偏擺裝置包括液控單向閥、節流閥和溢流閥；液控單向閥、節流閥和溢流閥并聯后，連接液控單向閥出口端方向的一端通過管路連接一個轉向油缸的無桿腔，另一端連接一個轉向信號油缸的無桿腔；

轉向時，通過鵝頸的取力機構帶動液壓系統中的轉向油缸伸長或縮短，由液壓系統帶動安裝在前后輪組上的轉向機械機構，進而實現車輪的轉動。

還包括液壓泵站、多路閥和20個截止閥；其中，10個截止閥五個一組組成兩組結構形式相同的邏輯控制單元，每個邏輯控制單元控制一組互為冗余的轉向控制回路；8個截止閥中四個截止閥一組組成兩組結構形式相同的轉換控制單元；剩余的兩個截止閥記為K1、K2；

邏輯控制單元中一個截止閥連接互為冗余的一組轉向信號油缸的有桿腔；兩個截止閥分別連接一組轉向信號油缸的有桿腔和轉向油缸有桿腔；一個截止閥連接互為冗余的一組轉向油缸的有桿腔；一個截止閥連接一組互為冗余的轉向信號油缸的無桿腔；

一組轉換控制單元中的兩個截止閥分別溝通液壓泵站和多路閥與一組互為冗余的轉向油缸的有桿腔，兩個截止閥分別溝通液壓泵站和多路閥與該組轉向油缸的無桿腔；

K2通過轉換控制單元溝通一組或者兩組轉向信號油缸與對應的轉向油缸的無桿腔；K1通過與其并聯的減壓閥配合，通過關閉K1實現上述一組或兩組轉向信號油缸與對應的轉向油缸的無桿腔的減壓。

所述的轉向機械結構包括轉向支承軸、轉向臂、邊拉桿、橫拉桿和縱拉桿；橫拉桿通過拉桿臂與縱拉桿鉸接，縱拉桿通過轉向臂與邊拉桿鉸接；拉桿臂、轉向臂均繞安裝在車架上的轉向支承軸轉動；

轉向油缸的活塞桿通過拉桿臂帶動橫拉桿水平方向橫向擺動，橫拉桿通過拉桿臂帶動縱拉桿前后運動，通過縱拉桿推動轉向臂最終帶動邊拉桿運動，邊拉桿與車輪上方的回轉臂鉸接，進而帶動車輪轉向。

所述的縱拉桿和橫拉桿采用雙排布置型式。

本發明與現有技術相比有益效果為：

1)通過采用前、后輪組獨立式液壓系統和雙回路冗余設計，提高了轉向液壓系統的安全性和可靠性。

2)通過采用多層次液壓系統壓力安全保護措施，形成了多級壓力保護。

3)通過采用防偏擺控制技術和雙排拉桿布置，提高了半掛車直線行駛的穩定性，解決了路面干擾引起的車輪異常擺動問題。

附圖說明

圖1為本發明液壓系統部分原理圖；

圖2為本發明前、后輪組獨立式液壓控制回路示意圖；

圖3為本發明液壓系統控制回路采用多層次安全保護示意圖；

圖4為本發明液壓系統控制回路設置溫度補償裝置示意圖；

圖5為本發明防偏擺裝置原理圖；

圖6為本發明轉向機械結構組成簡圖。

具體實施方式

多軸半掛車采用帶有液壓鵝頸的半掛車方式，通過鵝頸的取力機構帶動轉向油缸伸長或縮短，再通過靜液系統(液壓系統+防偏擺裝置)帶動轉向機械結構，最終實現車輪按照規定的轉角關系轉動。