一种基于全液压转向器的液压马达驱动转向系统

摘要

本发明涉及一种基于全液压转向器的液压马达驱动转向系统，包括终端执行模块、全液压转向器、动力模块、操作与控制模块。驾驶员通过操作信号输入装置形成转向指令信号，转向角传感器测得液压马达转动信号，两种信号经转速控制器比较放大后，输出控制电流，控制电液伺服阀开闭，液压泵输出相应的压力油驱动液压马达转向，构成液压马达转速的闭环控制。液压马达驱动全液压转向器，液压泵通过全液压转向器输出一定量的液压油，推动油缸活塞杆伸缩并拉动与车轮相连的转向臂，使车轮偏转，实现车辆转向。由于转向系统中油液传递动力及电缆线传递信号时不受方向限制，且实现油液运动的液压软管与电缆线具有较好柔性，可将转向操控部件和全液压转向器布置在车辆上的不同位置，实现转向远程或无线操作。

主权项

一种基于全液压转向器的液压马达驱动转向系统，由终端执行模块、全液压转向器、动力模块和操作与控制模块组成，其特征在于：终端执行模块包括左转向油缸(27)、右转向油缸(23)、转向四连杆(28)及车轮(26)；其中转向四连杆(28)由转向横拉杆(22)、前桥(25)、左转向臂(29)和右转向臂(24)组成；左转向油缸(27)、右转向油缸(23)的活塞杆分别与左转向臂(29)、右转向臂(24)铰接，左转向臂(29)和右转向臂(24)一端分别通过转向横拉杆(22)铰接相连，另一端分别与位于两侧的车轮(26)共同铰接在前桥(25)上，通过左转向油缸(27)及右转向油缸(23)的活塞杆的伸缩拉动左转向臂(29)和右转向臂(24)，从而实现车轮(26)的偏转，完成车辆转向；全液压转向器(20)由阀套(18)、阀芯(16)、回位弹簧(17)、计量马达(19)和单向阀(15)组成，计量马达(19)为由定子和转子组成的一对内啮合齿轮，转子和阀套(18)通过联动轴及拔销相连，在转向时保证阀套(18)与转子同步；阀芯(16)与转向柱(9)通过花键相连，转动转向柱(9)，通过改变其旋向及旋速，使全液压转向器(20)控制进入左转向油缸(27)及右转向油缸(23)的液压油排量，进而改变油缸的伸、缩速度；回位弹簧(17)分别与阀芯(16)及阀套(18)相连，转向停止时，以确保阀芯(16)和阀套(18)能够回到中位状态；阀套(18)的P口、T口分别与动力模块的液压泵(14)出油口及第二油箱(11)相连，阀套(18)的L口、R口分别与终端执行模块的左转向油缸(27)、右转向油缸(23)相连；所述阀芯(16)相对阀套(18)转动一圈，输出油量即为全液压转向器(20)的排量；供油量的多少与全液压转向器(20)的转角成正比；动力模块包括液压泵(14)、液压软管(21)、溢流阀(13)、第二油箱(11)和滤油器(12)，动力模块(11)与全液压转向器(20)相连，为全液压转向器(20)提供动力驱动；液压泵(14)通过液压软管(21)依次连接滤油器(12)和第二油箱(11)，液压泵(14)从第二油箱(11)吸油，经滤油器(12)过滤；液压泵(14)出油口及第二油箱(11)之间设有溢流阀(13)，液压油的压力要满足位于两侧的车轮(26)偏转所需克服的阻力矩需要；操作与控制模块由转向角传感器(6)、信号输入装置(31)、转速控制器(30)、电液伺服阀(5)、溢流阀(4)、液压泵(3)、滤油器(2)、第一油箱(1)、液压马达(7)和联轴器(8)组成；液压马达(7)进油口、出油口通过软管分别与电液伺服阀(5)的出口、进口相连，电液伺服阀(5)输入端通过软管分别与液压泵(3)及第一油箱(1)相连；转向角传感器(6)设置在液压马达(7)主轴附近，用以检测液压马达(7)的转速与转向，转向角传感器(6)及信号输入装置(31)分别与转速控制器(30)的输入端连接，转速控制器(30)输出端与电液伺服阀(5)相连；液压马达(7)输出轴通过联轴器(8)与转向柱(9)相连，所述转向柱(9)连接全液压转向器(20)；所述第一油箱(1)和第二油箱(11)也可合并使用；驾驶人员通过信号输入装置(31)形成转向指令信号，转向角传感器(6)测得液压马达(7)转动信号，转向指令信号与转动信号经转速控制器((3)0)比较放大后，输出控制电流，控制电液伺服阀(5)的开闭，液压泵(3)通过电液伺服阀(5)输出相应的压力油以驱动液压马达(7)转向，构成液压马达转速的闭环控制；液压马达(7)驱动全液压转向器(20)，液压泵(14)通过全液压转向器(20)输出一定量的液压油，经过液压软管(21)将液压油传送到左转向油缸(27)及右转向油缸(23)，推动油缸活塞杆伸缩，并拉动与车轮(26)相联的左转向臂(29)和右转向臂(24)，使左、右车轮(26)偏转，以实现利用操控信号输入装置(31)来代替人力转动方向盘控制全液压转向器(20)的目的。