[发明专利]一种全液压转向系统方向盘转角定位控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程车辆领域，具体是一种全液压转向系统方向盘转角定位控制装置。

背景技术

液压转向系统广泛应用于各种工程车辆，例如装载机、叉车、平地机、大型矿用卡车等，这类工程车辆转向阻力大，转向执行机构远离驾驶室，难以采用机械连接的转向装置，而使用液压转向系统可以通过液压管路长距离输送转向动力实现转向，操作力小，安装方便。如图4所示，为最简单的液压转向系统，其组成包括：粗滤器1、油泵2、转向油缸3、过载补油组阀4、转向器5、方向盘6、安全阀7、回油过滤器8、蓄能器9。其中转向器由一个转阀和一个摆线转子马达组成，方向盘6与转向器转阀的阀芯连接，转动方向盘时阀芯与阀套之间的阀口打开，油泵2的油经阀口进入摆线转子马达推动马达的转子转动，同时进入转向油缸3执行转向，马达的转子与转阀的阀套连接，转子转动时同时带动阀套旋转关闭阀口，因而通过摆线转子马达的流量与方向盘转角成比例。液压转向系统的一个缺点是，由于液压元件存在泄露，转向阻力变化大，导致使用一定时间后方向盘不能对中，即方向盘相对于车轮转向角发生错位。例如装载机在实际使用中，为了使驾驶员对这种错位不敏感，多采用等角度的三筋方向盘，但方向盘上不能安装控制按钮，因为转角的错位使得控制按钮无法正常操作。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明提供一种全液压转向系统方向盘转角定位控制装置，解决自动调整和补偿转向操纵中出现的左右转向流量不对称的误差的问题，使方向盘保持其对中性能。

本发明技术方案如下：

一种全液压转向系统方向盘转角定位控制装置，包括液压转向系统、及与其连接的转向油缸、油泵、方向盘，方向转阀、随动转阀；

所述方向转阀为开式三位二通转阀，包括阀体、阀芯，所述阀体的外壁上设有进油口和出油口，所述阀芯上设有油道，油道用于对进油口与出油口之间的连通或者关闭；

所述随动转阀为闭式三位三通转阀，包括阀体、阀芯，所述阀体的外壁上设有一个进油口和2个对称设置的出油口，阀芯的圆周上开有2条互不相通的油槽；当阀芯中位时阀体的进油口被阀芯封住，当阀芯不在中位时，所述进油口打开并与其中一个油槽及出油口连通；

所述方向转阀的进油口连接油泵的出口管路，方向转阀的出油口通过管路与随动转阀的进油口连接；随动转阀的2个出油口分别与转向油缸的两腔油路接通，方向转阀的阀芯与方向盘连接。

方向盘也可通过一个传动机构与方向转阀的阀芯连接。

该方向转阀与方向盘之间的传动机构包含一套行星减速机构，该行星减速机构包括太阳轮轴上的太阳轮、行星轮、齿圈；所述方向转阀的阀芯与行星架联接；

所述的随动转阀的阀芯和阀体分别连接在车辆转向执行装置上，使阀芯相对于阀体的转角随车轮转向角变化，当车轮转向角零度时阀芯处于中位。

所述液压转向系统包括转向器以及与其连接的过载补油组阀，所述过载补油组阀还与转向油缸及随动转阀的出油口连接。

工作时，当方向盘处于中位时，如果与车轮转向角是对正的，随动转阀的进油口是封闭的(见图1)，油泵经随动转阀到转向油缸之间通路断开，对正装置不起作用；如果方向盘不在中位(见图2a)，即阀芯旋转了一个角度，方向转阀的的油道通路被断开，油泵与转向油缸之间仍然不能相通；如果方向盘与车轮转角是不对正的，当转动方向盘到达中位时(见图2b)，方向转阀打开，随动转阀也打开，如果此时是在转向操作过程中，即转向器的阀口处于打开状态，油泵的一小部分油流经方向转阀和随动转阀与转向器来的油合流进入转向油缸，起到补油调整对中的作用；当方向盘中位但静止不动时，转向器关闭，即使油泵经方向转阀和随动转阀与转向油缸导通，由于转向油缸不能回油，因此转向油缸不会动作，保证操作的稳定性；方向转阀和随动转阀的通道很小以起到阻尼作用，限制通过的流量只有转向泵流量的10％左右，起到控制稳定作用，同时当补油经合流后没有进入油缸而是进入另一路直接经转向器回油箱时，也不会影响转向驱动。

本发明具有如下优点和有益效果：

(1)性能可靠，可不改变原有的液压转向系统。

(2)结构简单，成本低，实际中的液压转向系统一般需要经过一定时间使用后，由于累积误差才导致方向盘不对中的，因此需要补偿的流量极小，方向转阀和随动转阀的流道截面积尺寸很小，一般为1～3毫米，因此阀体的尺寸可很小，因而成本低。

(3)本装置起到调整作用只有在如下条件下：方向盘在转向过程中(即转向器打开状态)，方向盘在中位时，方向盘与车轮转角不对正时。因此有很好的可靠性，不影响原有液压转向系统性能。