CN117818746A - 转向液压***及工程车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种转向液压***及工程车辆。相较于现有技术而言，由于在转向过程中优先阀流出的油液只用于转向，且转向器与优先阀流出的油液均通过主阀，这样保证了在转向过程中油液只参与转向，进而保证了转向速度快，而第二进油口与第三进油口之间设置有第一节流件，第三进油口与第四出油口之间设置有第二节流件，则能够对进入液控换向阀的油液进行节流，进而实现液控换向阀换向温度，进而实现转向平稳。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种转向液压***及工程车辆。
背景技术
铰接式自卸车是一种通用性很强的土方运输机械，尤其适用于泥泞以及复杂地形的工作环境。因此转向能力是衡量铰接式自卸车性能的重要指标。如图1所示，在转向过程中，先导泵2a为转向器1提供转向油液，转向器1内的油液根据方向盘转向通过压力放大阀进入到液控换向阀7的先导端以控制液控换向阀7相应动作，而油泵2为液控换向阀7提供油液以使油液通过液控换向阀7选择性进入到左转向油缸4或右转向油缸5内实现转向，先导泵2a与油泵2协同工作。尽管图1提供的转向液压***能够实现转向的目的，但是现有的铰接式自卸车根据工况要求，需要有大的转向力以及较快的转向时间和转向平稳性，而图1提供的转向器1控制液控换向阀7来实现转向的目的，响应速度难以保证。
因此，亟需一种转向液压***及工程车辆，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种转向液压***及工程车辆，能够保证转向响应速度快，且转向平稳。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
转向液压***，包括：
转向器，与方向盘连接，所述转向器具有两个转向油口、一个反馈油口和一个进油口；
油泵和油箱，所述油泵的进油口与所述油箱连通；
油缸，包括左转向油缸和右转向油缸；
流量放大阀组，包括优先阀、液控换向阀和主阀，所述优先阀的进油口与所述油泵的出油口连通，所述优先阀的第一出油口与执行工作件连通，所述优先阀的第二出油口分别与所述转向器的进油口和所述主阀的第一进油口连通，所述转向器的反馈油口与所述优先阀的LS口连通，所述转向器其中一个转向油口分别与所述液控换向阀的第一进油口和第一液控端连通，另一个转向油口与所述液控换向阀的第二进油口和第二液控端连通，所述液控换向阀的第一出油口分别与所述主阀的第二进油口和所述主阀的第一液控端连通，所述液控换向阀的第二出油口与所述主阀的第三进油口以及所述主阀的第二液控端连通，所述液控换向阀的第一进油口与所述液控换向阀的第一出油口之间设置有第一节流件，所述液控换向阀的第二进油口与所述液控换向阀的第二出油口之间设置有第二节流件；所述主阀的第一出油口以及所述主阀的第二出油口均与所述左转向油缸连通，所述主阀的第三出油口以及所述主阀的第四出油口均与所述右转向油缸连通。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述优先阀的第二出油口与所述转向器的进油口之间设置有第一单向阀，所述第一单向阀仅允许油液由所述优先阀的第二出油口流向所述转向器的进油口。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述优先阀的第二出油口与所述转向器的进油口之间还设置有第三节流件。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述主阀的第一出油口与所述左转向油缸之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀仅允许油液由所述主阀的第一出油口流向所述左转向油缸；所述主阀的第三出油口与所述右转向油缸之间设置有第三单向阀，所述第三单向阀仅允许油液由所述主阀的第三出油口流向所述右转向油缸。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述优先阀为二位三通阀，所述液控换向阀为三位六通阀，所述主阀为三位八通阀。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述主阀的第二进油口与所述主阀的第一出油口之间还设置有第四节流件，所述主阀的第三进油口与所述第三出油口之间还设置有第五节流件。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述主阀的第四出油口与所述第一单向阀的出油口连通，所述主阀的第二出油口与所述第二单向阀的出油口连通。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述LS口分别与所述优先阀的液控端和所述优先阀的第二出油口连通，且所述LS口与所述优先阀的液控端之间设置有第六节流件，所述LS口与所述优先阀的第二出油口之间设置有第七节流件。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀的进口与所述液控换向阀的第二出进油口连通，所述第一溢流阀的出口与所述油箱连通。
作为上述转向液压***的一种优选技术方案，所述LS口还连接有第二溢流阀，所述第二溢流阀的出油口连通油箱。
本发明还提供了一种工程车辆，包括上述任一方案所述的转向液压***。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的转向液压***中，当转向器接收到方向盘的转向信息后，转向器内的反馈油路中的油液通过LS口将优先阀的阀芯推至左位，此时优先阀的阀芯右位导通，油泵内的油液通过第二出油口后进入到转向器和主阀内，进入到转向器的油液为转向器的两个转向油口供油，转向器根据方向盘的转向输出油液用于使对应的转向油口具有高压油，对应的转向油口的油液经过液控换向阀实现左位导通或右位导通，而后进入到主阀内与直接从第二出油口进入到主阀内的油液汇合后进入到对应转向的油缸内，进而实现优先阀与转向器同时为主阀提供液压油，相较于现有技术而言，由于在转向过程中优先阀流出的油液只用于转向，且转向器与优先阀流出的油液均通过主阀，这样保证了在转向过程中油液只参与转向，进而保证了转向速度快，而第二进油口与第三进油口之间设置有第一节流件，第三进油口与第四出油口之间设置有第二节流件，则能够对进入液控换向阀的油液进行节流，进而实现液控换向阀换向温度，进而实现转向平稳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为背景技术提供的转向液压***；
图2为本发明实施例提供的转向液压***。
图中：
1、转向器；2、油泵；3、油箱；4、左转向油缸；5、右转向油缸；6、优先阀；7、液控换向阀；8、主阀；9、第一单向阀；10、第三节流件；11、第二单向阀；12、第四节流件；13、第五节流件；14、第六节流件；15、第七节流件；16、第一节流件；17、第二节流件；18、第一溢流阀；19、第二溢流阀；20、第三单向阀；21、第三溢流阀；22、第四单向阀；2a、转向泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本发明提供了一种转向液压***，能够保证工程车辆在转向过程中响应快速且平稳转向。
如图2所示，该转向液压***包括、转向器1、油泵2、油箱3和流量放大阀组，转向器1与方向盘连接用于接收驾驶员的转动信息，转动信息包括转动角和转动方向等参数，转向器1具有两个转向油口、一个反馈油口和一个进油口，油泵2的进油口与油箱3连通；油缸包括左转向油缸4和右转向油缸5；流量放大阀组包括优先阀6、液控换向阀7和主阀8，优先阀6的进油口与油泵2的出油口连通，优先阀6的第一出油口与执行工作件连通，优先阀6的第二出油口分别与转向器1的进油口和主阀8的第一进油口连通，转向器1的反馈油口与优先阀6的LS口连通，转向器1其中一个转向油口分别与液控换向阀7的第一进油口和第一液控端连通，另一个转向油口与液控换向阀7的第二进油口和第二液控端连通，液控换向阀7的第一出油口分别与主阀8的第二进油口和主阀8的第一液控端连通，液控换向阀7的第二出油口分别与主阀8的第五进油口以及主阀8的第二液控端连通，液控换向阀7的第一进油口与液控换向阀7的第一出油口之间设置有第一节流件16，液控换向阀7的第二进油口与液控换向阀7的第二出油口之间设置有第二节流件17；主阀8的第一出油口以及主阀8的第二出油口均与左转向油缸4连通，主阀8的第三出油口以及主阀8的第四出油口均与右转向油缸5连通。
本发明提供的转向液压***中，当转向器1接收到方向盘的转向信息后，转向器1内的反馈油路中的油液通过LS口将优先阀6的阀芯推至左位，此时优先阀6的阀芯右位导通，油泵2内的油液通过优先阀6的第二出油口后进入到转向器1和主阀8内，进入到转向器1的油液为转向器1的两个转向油口供油，转向器1根据方向盘的转向输出油液用于使对应的转向油口具有高压油，对应的转向油口的油液经过液控换向阀7实现左位导通或右位导通，而后进入到主阀8内与直接从优先阀6的第二出油口进入到主阀8内的油液汇合后进入到对应转向的油缸内，进而实现优先阀6与转向器1同时为主阀8提供液压油，相较于现有技术而言，由于在转向过程中优先阀6流出的油液只用于转向，且转向器1与优先阀6流出的油液均通过主阀8，这样保证了在转向过程中油液只参与转向，进而保证了转向速度快，而液控换向阀7的第一进油口与液控换向阀7的第一出油口之间设置有第一节流件16，液控换向阀7的第二进油口与液控换向阀7的第二出油口之间设置有第二节流件17，则能够对进入液控换向阀7的油液进行节流，进而实现液控换向阀7换向稳定，进而实现转向平稳相较于现有技术而言，该种转向***响应速度快，且转向稳定。
优先阀6在不需要转向时，可为执行工作件提供油液，但是在需要转向时，优先阀6保证转向优先。
优先地，LS口分别与优先阀6的液控端和优先阀6的第二出油口连通，且LS口与液控端之间设置有第六节流件14，LS口与第一出油口之间设置有第七节流件15。LS口与优先阀6的第五液控端连接，可保证优先阀6的阀芯处于稳定的状态，而LS口与第五液控端之间设置有第六节流件14，则能够控制油液的流量。LS口与优先阀6的第二出油口之间设置有第七节流件15，这样可使多余油液通过优先阀6的第二出油口流出，而第七节流件15则能够控制进入到优先阀6的第二出油口处的油液，避免优先阀6的第二出油口流量大引起的油液油压过大。
在一些实施例中，优先阀6的第二出油口与转向器1的进油口之间设置有第一单向阀9，第一单向阀9仅允许油液由优先阀6的第二出油口流向转向器1的进油口。这样可防止转向器1内的油液导流进入到优先阀6或主阀8内造成转向器1内油液压力小而无法形成较大的压差导致转向相应速度慢的情况发生。
在一些实施例中，优先阀6的第二出油口与转向器1的进油口之间还设置有第三节流件10。第三节流件10的设置能够控制进入转向器1内的液压油的油量，进而避免液压油进入到转向器1的流量过大造成转向器1转向不稳定，防止转向器1振动。
在一些实施例中，主阀8的第一出油口与对应的左转向油缸4之间设置有第二单向阀11，第二单向阀11仅允许油液由第一出油口流向左转向油缸4；主阀8的第三出油口与对应的右转向油缸5之间设置有第三单向阀20，第三单向阀20仅允许油液由第三出油口流向油缸。这样可防止对应的油缸内的油液流向主阀8。当主阀8的左位导通，液控换向阀7的左位导通时，液控换向阀7的第二出油口与第四出油口连通，从而在左转时，右侧的右转向油缸5的压力油被压缩，此时可通过第二单向阀11和液控换向阀7的第三出油口为右转向油缸5进行油液补充。当主阀8的右位导通，液控换向阀7的右位导通时，液控换向阀7的第一出油口与第三出油口连通，从而在右转时，左侧的左转向油缸4的压力油被压缩，此时可通过第三单向阀20和液控换向阀7的第四出油口为左转向油缸4进行油液补充。
在一些实施例中，为了进一步提高转向的稳定性，主阀8的第二进油口与主阀8的第一出油口之间还设置有第四节流件12，第四节流件12能够调节主阀8的第二进油口与主阀8的第一出油口之间的流量，避免油液流量过大而造成转向不稳定。主阀8的第三进油口与主阀8的第三出油口之间还设置有第五节流件13，第五节流件13能够调节第三进油口与第三出油口之间的流量，避免油液流量过大而造成转向不稳定。
为了防止还包括第一溢流阀18，第一溢流阀18的进口与优先阀6的第二进油口连通，第一溢流阀18的出口与油箱3连通。这样可避免优先阀6内流出的油液油压过大影响主阀8工作，第一溢流阀18能够卸载油液进入到油箱3内。
在一些实施例中，LS口还连接有第二溢流阀19，第二溢流阀19的出油口连通油箱3。第二溢流阀19能够在LS口油液压力过大时卸载油液至油箱3。
需要说明的是，第一节流件16、第二节流件17、第三节流件10、第四节流件12、第五节流件13、第六节流件14和第七节流件15为节流孔或节流阀。本实施例中不做具体限定。
举例地，优先阀6为二位三通阀，液控换向阀7为三位六通阀，主阀8为三位八通阀。
在本发明的实施例中，该转向液压***还包括第三溢流阀21和第四单向阀22，第三溢流阀21和第四单向阀22的数量均为两个，第三溢流阀21与第四单向阀22一一对应设置。其中一个第三溢流阀21的进油口与左转向油缸4的进油口连通，该第三溢流阀21的出油口分别与对应的第四单向阀22以及油箱3连通，另外一个第三溢流阀21的进油口与右转向油缸5的进油口连通，该第三溢流阀21的出油口分别与对应的第四单向阀22以及油箱3连通。其中第三溢流阀21能够避免进入油缸中的油液压力过大造成冲击，进一步提高转向的稳定性。第四单向阀22的进油口与对应的溢流阀的出油口连通，第四单向阀22的出油口与对应的溢流阀的进油口连通，则能够防止第三溢流阀21流出的油液回到油缸中。当铰接式自卸车的左转向油缸4或右转向油缸5受到外力输出杆向内缩回时，转向油缸无杆腔液压油将通过第三溢流阀21和第四单向阀22回流至液压油箱3。该结构能够限定***的最大压力，保证***安全。
当驾驶员操纵方向盘转向过程中，方向盘带动转向器1旋转，从而转向器1输出控制压力油通过优先阀6的LS口控制优先阀6工作，LS口为优先阀6的以液控端，这样LS口进入压力油后优先阀6的阀芯被推动向左移，此时优先阀6的右位导通，此时由优先阀6流出的油液不再进入EF口，全部提供转向。转向器1输出的高压油经过其集成的流量放大阀后推动液控换向阀7换向，举例地，左转时，转向器1的高压油经过流量放大阀组的a口，右转时，转向器1的高压油经过流量放大阀组的b口，转向器1输出的高压油经过液控换向阀7的液控端用于推动阀芯动作，油泵2提供的油液经优先阀6与转向器1输出的油液经液控换向阀7在主阀8处合流，在本实施例中具体是在主阀8的出口处合流，共同经主阀8到达转向油缸，推动油缸伸出或者缩回，从而实现转向动作。当方向盘停止转向时，转向器1停止输出控制压力油和高压油，此时因流量放大阀组的控制油路通过转向器1中位卸荷，流量放大阀组包括的各个阀的阀芯在两侧弹簧力的作用下回到中位状态，切断油泵2提供的动力源进入转向油缸，油缸停止运动，优先阀6优先为EF口提供油液，实现停止转向。
无转向需求时，此时油泵2提供的油液经优先阀6作用，使此油液从EF口输出，为执行工作件提供动力。
当驾驶员操纵方向盘转向到终点时，此时通过具有该转向液压***的工程车辆的前车架和铰接体的油缸停止运动，油缸停止伸出（或缩回），转向器1无法继续同方向转动，使驾驶员感知到转向终点。进而通过机械行程进行转向的限位。
本发明还提供了一种工程车辆，包括本发明的实施例中提供的转向液压***。
由于包括上述的转向液压***，故本发明实施例的工程车辆有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.转向液压***，其特征在于，包括：
转向器(1)，与方向盘连接，所述转向器(1)具有两个转向油口、一个反馈油口和一个进油口；
油泵(2)和油箱(3)，所述油泵(2)的进油口与所述油箱(3)连通；
油缸，包括左转向油缸(4)和右转向油缸(5)；
流量放大阀组，包括优先阀(6)、液控换向阀(7)和主阀(8)，所述优先阀(6)的进油口与所述油泵(2)的出油口连通，所述优先阀(6)的第一出油口与执行工作件连通，所述优先阀(6)的第二出油口分别与所述转向器(1)的进油口和所述主阀(8)的第一进油口连通，所述转向器(1)的反馈油口与所述优先阀(6)的LS口连通，所述转向器(1)其中一个转向油口分别与所述液控换向阀(7)的第一进油口和第一液控端连通，另一个转向油口与所述液控换向阀(7)的第二进油口和第二液控端连通，所述液控换向阀(7)的第一出油口分别与所述主阀(8)的第二进油口和所述主阀(8)的第一液控端连通，所述液控换向阀(7)的第二出油口与所述主阀(8)的第三进油口以及所述主阀(8)的第二液控端连通，所述液控换向阀(7)的第一进油口与所述液控换向阀(7)的第一出油口之间设置有第一节流件(16)，所述液控换向阀(7)的第二进油口与所述液控换向阀(7)的第二出油口之间设置有第二节流件(17)；所述主阀(8)的第一出油口以及所述主阀(8)的第二出油口均与所述左转向油缸(4)连通，所述主阀(8)的第三出油口以及所述主阀(8)的第四出油口均与所述右转向油缸(5)连通。
2.根据权利要求1所述的转向液压***，其特征在于，所述优先阀(6)的第二出油口与所述转向器(1)的进油口之间设置有第一单向阀(9)，所述第一单向阀(9)仅允许油液由所述优先阀(6)的第二出油口流向所述转向器(1)的进油口。
3.根据权利要求2所述的转向液压***，其特征在于，所述优先阀(6)的第二出油口与所述转向器(1)的进油口之间还设置有第三节流件(10)。
4.根据权利要求2所述的转向液压***，其特征在于，所述主阀(8)的第一出油口与所述左转向油缸(4)之间设置有第二单向阀(11)，所述第二单向阀(11)仅允许油液由所述主阀(8)的第一出油口流向所述左转向油缸(4)；所述主阀(8)的第三出油口与所述右转向油缸(5)之间设置有第三单向阀(20)，所述第三单向阀(20)仅允许油液由所述主阀(8)的第三出油口流向所述右转向油缸(5)。
5.根据权利要求4所述的转向液压***，其特征在于，所述主阀(8)的第二出油口与所述第二单向阀(11)的出油口连通，所述主阀(8)的第四出油口与所述第三单向阀(20)的出油口连通。
6.根据权利要求5所述的转向液压***，其特征在于，所述主阀(8)的第二进油口与所述主阀(8)的第一出油口之间还设置有第四节流件(12)，所述主阀(8)的第三进油口与所述第三出油口之间还设置有第五节流件(13)。
7.根据权利要求5所述的转向液压***，其特征在于，所述优先阀(6)为二位三通阀，所述液控换向阀(7)为三位六通阀，所述主阀(8)为三位八通阀。
8.根据权利要求1-7任一项所述的转向液压***，其特征在于，所述LS口分别与所述优先阀(6)的液控端和所述优先阀(6)的第二出油口连通，且所述LS口与所述优先阀(6)的液控端之间设置有第六节流件(14)，所述LS口与所述优先阀(6)的第二出油口之间设置有第七节流件(15)。
9.根据权利要求1-7任一项所述的转向液压***，其特征在于，还包括第一溢流阀(18)，所述第一溢流阀(18)的进口与所述液控换向阀(7)的第二出进油口连通，所述第一溢流阀(18)的出口与所述油箱(3)连通。
10.工程车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的转向液压***。
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2024
- 2024-03-06 CN CN202410251617.4A patent/CN117818746A/zh active Pending
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