CN108860299B - 液压转向单元 - Google Patents

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Abstract

描述了一种液压转向单元(1)，该液压转向单元包括：供应端口装置，其具有连接到主流路(3)的压力端口(P)和连接到贮液箱流路(4)的贮液箱端口(T)；作业端口装置，其具有连接到左作业流路(5)的左作业端口(L)和连接到右作业流路(6)的右作业端口(R)；可变的孔口的桥接装置(14)，其具有连接到主流路(3)并且连接到左作业流路(5)的第一左孔口(A2L)、连接到主流路(3)并且连接到右作业流路(6)的第一右孔口(A3R)、连接到左作业流路(5)并且连接到贮液箱流路(4)的第二左孔口(A3L)、以及连接到右作业流路(6)并且连接到贮液箱流路(4)的第二右孔口(A3R)。这种液压转向单元应该与固定排量的压力源一起操作。为此，闲置流路(15)从主流路(3)分支出来，其中，可变的闲置孔口(An)布置在闲置流路(15)中，闲置孔口(An)在居中位置处打开并且在居中位置之外关闭。

Description

液压转向单元
技术领域
本发明涉及一种液压转向单元，该液压转向单元包括：供应端口装置，该供应端口装置具有连接到主流路的压力端口和连接到贮液箱流路的贮液箱端口；作业端口装置，该作业端口装置具有连接到左作业流路的左作业端口和连接到右作业流路的右作业端口；可变的孔口的桥接装置，该可变的孔口的桥接装置具有连接到主流路并且连接到左作业流路的第一左孔口、连接到主流路并且连接到右作业流路的第一右孔口、连接到左作业流路并且连接到贮液箱流路的第二左孔口、以及连接到右作业流路并且连接到贮液箱流路的第二右孔口。
背景技术
例如从US4676334中了解到这种液压转向单元。
可变的孔口布置在一种惠斯通桥(Wheatstone bridge)中。该桥的一个对角线布置在压力端口与贮液箱端口之间。另一个对角线布置在两个作业端口之间。例如，当配备有这种转向单元的车辆应该被向左转向时，第一左孔口和第二右孔口被打开。液压流体从压力端口通过第一左孔口流到左作业端口，并从那里流到连接到作业端口装置的转向马达。从转向马达排出的液压油体在右作业流路处进入转向单元，并且通过第二右孔口流回贮液箱端口。
发明内容
作为本发明的基础的目的是将这样的液压转向单元与固定排量压力端口一起使用。
利用如开头所述的液压转向单元实现了上述目的：闲置流路从主流路分支出来，其中，可变的闲置孔口布置在闲置流路中，闲置孔口在居中位置处打开并且在居中位置之外关闭。
这种液压转向单元可以与固定排量压力源一起使用。固定排量压力源将处于预定压力下的液压流体持久地供应到压力端口。只要转向单元处于居中位置，闲置孔口现在允许供应到压力端口的流体逸出转向单元。转向单元的居中位置是其中没有液压流体供应到作业端口装置的位置。基本上，这导致配备有转向单元的车辆不改变方向的情况。然而，当转向单元被驱动以改变配备有转向单元的车辆的运动方向时，闲置孔口以受控的方式被节流，使得来自压力端口的液压流体能够进入桥接装置以被供应到作业端口装置。
在本发明的实施例中，测量马达布置在作业流路之一中。当作业端口之一接收到受压的流体时，测量马达被流体沿一个方向经过。当另一个压力端口被供应有受压的流体时，液压流体沿相反方向经过测量马达。在最后提到的情况下，测量马达由从转向马达排出的流体驱动。
在本发明的实施例中，桥接装置的孔口是居中打开孔口。当桥接装置的孔口在转向单元的居中状态下打开时，允许液压流体通过桥接装置的持久性流动。转向单元示出开放式中心行为。这种布置的优点在于，可以使离开居中位置的转向非常精确和精细。
在本发明的实施例中，可变的主孔口布置在主流路中，并且闲置流路从主孔口上游的主流路分支出来。主孔口也可以是例如居中打开孔口，以具有带有开放式中心行为的转向单元。通过添加主孔口，可以降低桥接装置中可变的孔口的居中位置周围的流量。使较低供应流量进入桥接装置的结果是桥接装置内部的总体压力水平将被降低，并且因此作用在转向单元上的外力将对转向单元的其它部件产生更大的影响。从而改善了自对准能力。
在本发明的实施例中，通过主孔口的流量与通过闲置孔口的流量之和是恒定的。通过主孔口的流量也受到通过桥接装置的流量的影响。当通过主孔口和通过闲置孔口的流量的压力恒定时，固定排量压力泵可以持久地将恒定流量的液压流体供应到压力端口。
在本发明的实施例中，闲置孔口布置在压力端口与贮液箱端口之间。这样，供应到压力端口的液压流体的一部分被引导出贮液箱。
在本发明的实施例中，闲置孔口布置在压力端口与超出动力端口之间。在这种情况下，不被转向单元需要的液压流体可以用于其它目的。
在本发明的实施例中，压力释放阀布置在压力端口与贮液箱端口之间。这是防止转向单元内过高压力的安全装置。
在本发明的实施例中，贮液箱孔口布置在贮液箱流路中。贮液箱孔口可用于产生背压以改善稳定性。换句话说，连接到作业端口装置的转向马达的作业室中的压力可以保持在相当高的水平。贮液箱孔口可以是固定孔口或可变的孔口。当贮液箱孔口是可变的孔口时，也可以减小跨越第二可变的孔口的阻力，其中，右或左第二孔口取决于转向的方向。
在本发明的实施例中，可变的第三左孔口布置在左作业流路中，并且可变的第三右孔口布置在右作业流路中。这使得可以在开放式中心***中实现关闭的居中转向单元。第三孔口防止在居中位置在连接到作业端口装置的转向马达的压力室中的高压。在居中位置，作业流路被中断，使得液压流体被限制在作业流路中以及转向马达的相应压力室中。然而，可以打开可变的第三左孔口和可变的第三右孔口比可变的第一左孔口和可变的第一右孔口更快。第三孔口打开得尽可能快。
附图说明
现在将参考附图来更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1示出了转向单元的第一实施例的示意图，并且
图2示出了转向单元的第二实施例的示意图。
在所有附图中，用相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
图1示出了包括压力端口P和贮液箱端口T的液压转向单元1。压力端口P和贮液箱端口T一起形成供应端口装置。此外，转向单元1包括左作业端口L和右作业端口R。左作业端口L和右作业端口R一起形成作业端口装置。转向马达2连接到作业端口装置。
压力端口P连接到主流路3。贮液箱端口T连接到贮液箱流路4。左作业端口L连接到左作业流路5，并且右作业端口R连接到右作业流路6。左作业流路5和贮液箱流路4借助止回阀7连接，止回阀7沿着朝向左作业流路5的方向打开。另外，左流路5和贮液箱流路4通过压力释放阀8连接。
类似地，右作业流路6借助止回阀9连接到贮液箱流路4，止回阀9沿着朝向右作业流路6的方向打开。此外，右作业流路6借助压力释放阀10连接到贮液箱流路4。
压力端口P与具有固定排量的压力源11连接。压力源11可以例如由固定排量泵12实现。
测量马达13布置在左作业流路5中。替代性地，测量马达13可以布置在右作业流路6中。
包括多个可变的孔口(将在后面描述)的桥接装置14布置在压力端口P与贮液箱端口T之间以及左作业端口L与右作业端口R之间。更详细地，桥接装置14包括：第一左孔口A2L，其布置在主流路3与左作业流路5之间；第一右孔口A2R，其布置在主流路3与右作业流路6之间；第二左孔口A3L，其布置在左作业流路5与贮液箱流路4之间；以及第二右孔口A3R，其布置在右作业流路6与贮液箱流路4之间。
如用小符号所示，全部四个孔口A2L、A3L、A2R、A3R都是打开的居中的孔口。
这些孔口可以例如通过卷轴套筒组来实现。在这种卷轴套筒组中，卷轴可旋转地布置在套筒内。卷轴和套筒中的一者可以借助方向盘或任何其它转向指令赋予装置相对于卷轴和套筒中的另一者被旋转。例如，当方向盘被向左转向时，第一左孔口A2L和第二右孔口A3R被打开，并且第二左孔口A3L和第一右孔口A2R关闭。然后来自压力端口P的液压流体通过第一左孔口A2L、通过测量马达13、通过左作业流路5流到左作业端口L，并且从那里流到转向马达2。从转向马达2排出的液压流体通过右作业端口L、右作业流路6、以及第二右孔口A3R流回贮液箱流路4，并且从那里流回贮液箱端口T。
在这样的卷轴套筒组中，卷轴和套筒中的另一者可操作地连接到由流过左作业流路5的液压流体驱动的测量马达13。测量马达13将卷轴和套筒恢复到它们的初始位置，即，恢复到居中位置。这样，可以将与方向盘的转向角相对应的一定量的液压流体供应到转向马达。
如上所述，压力源11是固定排量的压力源，即，它持久地向压力端口P供应恒定流量的液压流体。
闲置流路15连接到主流路3。在图1所示的实施例中，闲置流路15经由闲置孔口An连接到贮液箱端口T。
如用闲置孔口上方的符号所示，闲置孔口An在转向单元1的居中位置完全打开，并且当转向单元1被驱动并离开居中位置时关闭。
这样，液压流体不需要驱动转向马达2就可以被引导到贮液箱端口T，以避免过高的压力。
此外，压力释放阀16与闲置孔口An并联布置。压力释放阀16限定在压力端口P处被允许的最大压力。
此外，主孔口A1布置在主流路1中。如通过主孔口A1下面的符号所示，主孔口A1是如同桥接装置14的孔口A2L、A3L、A2R、A3R的居中打开孔口。闲置流路15从主孔口A1上游的主流路3分支出来。通过主孔口A1和通过闲置孔口An的组合流量是恒定的。换句话说，当主孔口A1打开时，闲置孔口An同时关闭。
止回阀17分别布置在压力端口P与主孔口A1或桥接装置14之间。当压力源11的压力降低到被允许的水平以下时，当测量马达13用作紧急泵时，止回阀17用于紧急转向目的。
图2示出了转向单元1的稍微修改的实施例，其中，闲置流路15连接到动力超出端口PB。这样，可以将不需要用于转向目的在压力之下的液压流体供应到另一液压消耗者18。
在这种情况下，压力释放阀15布置在闲置孔口An上游的闲置流路15与贮液箱端口T之间。
布置在可变的第一左孔口A2L和可变的第一右孔口A2R上游的主流路3中的主孔口A1也被示出为居中打开孔口。然而，它也可以是关闭居中孔口，使得当转向单元1处于居中位置时，没有液压流体能够到达可变的第一左孔口A2L和可变的第一右孔口A2R。
然而，在图中所示的实施例中，主孔口A1可以允许小的持久性流动。该流动在居中位置被最小化。使较低供应流量进入桥接装置14的结果是桥接装置14之内的总体压力水平将降低，并且因此作用在转向马达2上的外力将对转向***产生更大的影响。从而改善了自对准能力。
此外，贮液箱孔口A10布置在贮液箱流路3中。当贮液箱孔口A10是固定孔口时，其能够用于产生与第一孔口和第二孔口A2L、A3L、A2R、A3R在其各自的流路5、6中的开口角度无关的背压。当使用卷轴套筒组时，为了改善的稳定性，背压与卷轴套筒角度无关。
然而，如图1所示，也可以使用可变贮液箱孔口A10来降低跨越可变的第二孔口A3L、A3R的阻力并且改善紧急转向。
在图2所示的实施例中，存在布置在左作业流路5中的可变的第三左孔口A4L以及布置在右作业流路6中的可变的第三右孔口A4R。这样能够在开放式中心***中形成关闭居中孔口组。特别地，当使用卷轴和套筒时，可以形成关闭居中的卷轴套筒组。
可变的第三左孔口A4L和可变的第三右孔口A4R比可变的第一左孔口A2L和可变的第一右孔口A2R打开得更快。可变的第三孔口A4L、A4R基本上用于切断作业流路并将液压流体限制在作业流路5、6中以及转向马达2的相应压力室中。
当然，可以以所有可能的组合方式将主孔口A1、贮液箱孔口A10和第三孔口A4L、A4R组合。在图1和图2中示出了两种组合。当然，可以将第三孔口A4L、A4R用在图1所示的实施例中。此外，可以省略主孔口A1并且仅使用贮液箱孔口A10和第三孔口A4L、A4R的组合。也可以省略贮液箱端口A10并且仅使用主孔口A1和第三孔口A4L、A4R的组合。此外，可以仅使用第三孔口A4L、A4R。

Claims (9)

1.一种液压转向单元(1)，包括：
供应端口装置，其具有
压力端口(P)，其连接到主流路(3)，和
贮液箱端口(T)，其连接到贮液箱流路(4)；
作业端口装置，其具有
左作业端口(L)，其连接到左作业流路(5)，和
右作业端口(R)，其连接到右作业流路(6)；
可变的孔口的桥接装置(14)，其具有
第一左孔口(A2L)，其连接到所述主流路(3)并且连接到所述左作业流路(5)，
第一右孔口(A2R)，其连接到所述主流路(3)并且连接到所述右作业流路(6)，
第二左孔口(A3L)，其连接到所述左作业流路(5)并且连接到所述贮液箱流路(4)，和
第二右孔口(A3R)，其连接到所述右作业流路(6)并且连接到所述贮液箱流路(4)，
其特征在于，闲置流路(15)从所述主流路(3)分支出来，其中，在所述闲置流路(15)中布置有可变的闲置孔口(An)，所述闲置孔口(An)在居中位置处打开并且在居中位置之外关闭，在所述贮液箱流路(4)中布置有贮液箱孔口(A10)。
2.根据权利要求1所述的液压转向单元，其特征在于，在所述作业流路(5、6)中的一者中布置有测量马达(13)。
3.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，所述桥接装置(14)的孔口(A2L、A2R、A3L、A3R)是居中打开孔口。
4.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，在所述主流路(3)中布置有可变的主孔口(A1)，并且所述闲置流路(15)从所述主孔口(A1)上游的所述主流路(3)分支出来。
5.根据权利要求4所述的液压转向单元，其特征在于，通过所述主孔口(A1)的流量和通过所述闲置孔口(An)的流量之和是恒定的。
6.根据权利要求4所述的液压转向单元，其特征在于，所述闲置孔口(An)布置在所述压力端口(P)与所述贮液箱端口(T)之间。
7.根据权利要求4所述的液压转向单元，其特征在于，所述闲置孔口(An)布置在所述压力端口(P)与动力超出端口(PB)之间。
8.根据权利要求5至7中的任何一项权利要求所述的液压转向单元，其特征在于，在所述压力端口(P)与所述贮液箱端口(T)之间布置有压力释放阀(16)。
9.根据权利要求1或2所述的液压转向单元，其特征在于，在所述左作业流路(5)中布置有可变的第三左孔口(A4L)，并且在所述右作业流路(6)中布置有可变的第三右孔口(A4R)。
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