一种半整体式液压助力多桥转向系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车转向系统，特别是一种半整体式液压助力多桥转向系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]多桥车由于载重量大、车身长导致转弯半径大，转向困难，此类车辆一般采用多桥转向甚至后桥转向来解决这个问题，前桥转向技术已经成功得到应用，如:循环球式液压动力转向器和助力缸配合、半整体式液压助力转向器和助力缸配合、全液压转向器和助力缸配合等技术，这种技术可以实现第一、第二及第三前桥的转向；但后桥转向由于安装位置的特殊性，实现起来却比较复杂，一般采用以下几种形式:一种是采用进口补偿阀对中油缸式后桥转向系统，这种方案技术成熟，但对转向机构的设计及安装要求很高，成本也很高，而且不能实现多前桥及后桥的同时转向；另一种是采用液压缸和长杆系配合的结构控制后桥转向，这种方案杆系很长，设计布置困难，而且容易造成转向灵敏性差，目前还没有此技术应用在整车上；半整体式液压助力转向器在大吨位轮式起重机、多桥特种车上得到了普遍的应用，可以实现多前桥同时转向，在此基础上增加可以控制输出流量的全液压转向器，用于后桥转向压力及流量的控制，实现后桥转向，达到转向灵活、设计简单、制造方便、成本低的特点。然而，在实际应用中，不同的结构设计带来的效果差异很大，比如:将全液压转向器与半整体式液压助力转向器通过一个双输出角转向器并联，即方向盘连接双输出角转向器，角转向器的两个输出端一个连接全液压转向器，另一个连接半整体式液压助力转向器，这种方式在车辆转向时就存在滞后现象；其原因是半整体式液压助力转向器的起压过程是先消除间隙，然后滑阀才移动，往往是角转向器输出端带动半整体式液压助力转向器的转向螺杆转动90°左右后才能开启滑阀并控制前桥开始转向，而全液压转向器在角转向器输端转动后立即供高压油给后桥，因而存在前桥与后桥不能同时转向的问题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可实现前桥与后桥同时转向的半整体式液压助力多桥转向系统及其控制方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种半整体式液压助力多桥转向系统，包括方向盘、与方向盘连接的半整体式液压助力转向器、全液压转向器、第一转向泵、第二转向泵、油箱及至少两个转向桥，第一前桥包括第一转向助力缸，后桥包括第二转向助力缸，所述半整体式液压助力转向器包括机械转向器，及与机械转向器连接的滑阀，滑阀分别与所述的第一转向助力缸、第一转向泵连接，所述机械转向器的外壳内设有齿轮活塞总成，齿轮活塞总成包括与滑阀的阀芯连接的输入螺杆，及通过钢球与输入螺杆螺纹连接的带齿条的活塞，所述齿条啮合连接有摇臂轴，所述全液压转向器分别与所述的第二转向助力缸、第二转向泵连接，所述活塞通过钢球螺纹连接有输出螺杆，所述机械转向器的外壳固定连接有下盖，所述输出螺杆对应活塞的另一端通过轴承安装在下盖上且输出螺杆的该端与所述的全液压转向器连接。
[0005]作为上述技术方案的改进，所述下盖设有插入机械转向器的外壳内的第一定位外圆，第一定位外圆与所述外壳内壁之间设置有套接在第一定位外圆上的第一密封圈。
[0006]进一步，所述下盖的端部安装有用于压紧轴承的螺塞，螺塞的中部设有便于输出螺杆穿过的过孔，所述螺塞与输出螺杆之间设置有套接在输出螺杆上的油封，所述螺塞与下盖之间设置有套接在螺塞上的第二密封圈。
[0007]进一步，所述全液压转向器与下盖之间安装有连接体，所述连接体的前后两端分别设有相连通的前定位凹腔和后定位凹腔，所述下盖设有与前定位凹腔配合的第二定位外圆，所述全液压转向器设有与后定位凹腔配合的定位凸台。
[0008]进一步，所述连接体通过内六角螺栓与全液压转向器连接，连接体外周设有安装凸缘，安装凸缘通过外六角螺栓与下盖连接。
[0009]进一步，所述滑阀与机械转向器之间装有回中机构，所述回中机构包括连接滑阀与机械转向器的回中连接体，及设于输入螺杆上的回中凸缘，所述滑阀和回中连接体内分别设有卡装于回中凸缘两侧的碟簧。
[0010]进一步，所述滑阀的前端安装有与输入螺杆连接的输入轴总成，所述输入轴总成与方向盘之间连接有角转向器。
[0011]本发明还提供了一种半整体式液压助力多桥转向系统的控制方法，包括上述的半整体式液压助力多桥转向系统，方向盘通过所述的半整体式液压助力转向器驱动第一前桥转动，半整体式液压助力转向器通过所述输出螺杆带动全液压转向器驱动后桥转动。
[0012]本发明的有益效果是:本发明在现有的半整体式液压助力转向器基础上作出改进，通过增加输出螺杆，输出螺杆通过钢球与活塞螺纹连接，转向时，半整体式液压助力转向器通过活塞与输出螺杆的配合传递动力给全液压转向器，可以保证前桥和后桥同时转向，避免传统技术中输入螺杆在活塞静止时带动全液压转向器转动而造成后桥转向先于前桥转向的问题。同时由于第二转向泵通过全液压转向器输出给第一转向助力缸的油量与方向盘的圈数成正比，通过选取合适型号的全液压转向器即可保证后桥转向角度与前桥转向角度的正确关系。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014]图1是本发明中的半整体式液压助力多桥转向系统的结构示意图；
图2是本发明中的半整体式液压助力转向器与全液压转向器配合的结构示意图；
图3是图2中A处放大图。
【具体实施方式】
[0015]参照图1至图3，本发明实施例中的一种半整体式液压助力多桥转向系统，包括方向盘1、与方向盘I连接的半整体式液压助力转向器3、全液压转向器4、第一转向泵51、第二转向泵52、油箱53及至少两个转向桥，所述第一转向泵51、第二转向泵52均与油箱53连接，所述油箱53可以设置两个，分别连接第一转向泵51、第二转向泵52。第一前桥6包括第一转向助力缸61，后桥7包括第二转向助力缸71，所述半整体式液压助力转向器3包括机械转向器32，及与机械转向器32连接的滑阀31，滑阀31分别与所述的第一转向助力缸61、第一转向泵51连接，所述机械转向器32的外壳内设有齿轮活塞总成，齿轮活塞总成包括与滑阀31的阀芯连接的输入螺杆321，及通过钢球与输入螺杆321螺纹连接的带齿条3221的活塞322，所述滑阀31的阀芯固定套接在输入螺杆321外，所述齿条3221啮合连接有摇臂轴323，所述摇臂轴323与第一前桥6的转向传动机构连接，所述全液压转向器4分别与所述的第二转向助力缸71、第二转向泵52连接，所述活塞322通过钢球螺纹连接有输出螺杆324，所述机械转向器32的外壳固定连接有下盖326，所述输出螺杆324对应活塞322的另一端通过轴承325安装在下盖326上且输出螺杆324的该端与所述的全液压转向器4连接，为了方便安装，所述轴承325为分体式轴承。优选地，所述滑阀31的前端安装有与输入螺杆321连接的输入轴总成33，所述输入螺杆321通过十字轴套34与输入轴总成33的输入轴331连接，所述输入轴总成33与方向盘I之间连接有角转向器2，方向盘I通过角转向器2改变传动角度，方便半整体式液压助力转向器3和全液压转向器4的空间布置。
[0016]为了定位安装下盖326，并防止机械转向器32内的润滑油从下盖326与机械转向器32外壳的连接位置处泄露，所述下盖326设有插入机械转向器32的外壳内的第一定位外圆3261，第一定位外圆3261与所述外壳内壁之间设置有套接在第一定位外圆3261上的第一密封圈91，所述第一定位外圆3261设有套接密封圈的凹槽。为了方便安装输出螺杆324，所述下盖326的端部安装有用于压紧轴承325的螺塞327，螺塞327的中部设有便于输出螺杆324穿过的过孔，所述螺塞327与输出螺杆324之间设置有套接在输出螺杆324上的油封92，所述螺塞327与下盖326之间设置有套接在螺塞327上的第二密封圈93。所述第二密封圈93、油封92分别防止了机械转向器32内的润滑油从下盖326与螺塞327之间的缝隙、输出螺杆324与螺塞327之间的缝隙泄露。
[0017]本实施例中，所述全液压转向器4与下盖326之间安装有连接体8，所述连接体8的前后两端分别设有相连通的前定位凹