一种转向助力装置的制作方法

本发明涉及换向技术领域，尤其涉及一种转向助力装置。

背景技术：

工程车辆的转向助力装置通常还会采用线控或者电控对其进行辅助控制，而在大吨位汽车起重机或全路面起重机等流动式起重机的多转向桥的底盘的转向控制中，多采用伺服控制的转向助力装置，以保证控制的精度和可靠性。在转向助力装置中，当工程车辆在行驶的过程中车轮转向时，需要对车轮实现瞬时定位，以保证转向的准确和可靠，使得工程车辆的转向操作容易控制和操作；当工程车辆停车或熄火时，需要对车轮的方向进行锁定并且保持，防止工程车辆在熄火状态下的转向误操作，保证停车状态下的车辆锁定，避免事故的发生。现有的转向助力装置中，通过油泵组件输出压力油给助力油缸，使得助力油缸动作来驱动与之连接的车桥的转动，以实现车轮的转向，其中，在伺服阀组和助力油缸之间的管路上设置双向液压锁；其中，为了稳定系统的压力，在伺服阀组和油泵组件之间设置有蓄能装置，双向液压锁本身的开启和关闭由伺服阀组输入的压力油控制，即由伺服阀组的工作油口a、b的压力控制，因此双向液压锁为内控式。当伺服阀组3处于中位时，利用其y型锁止机能使得双向液压锁双向锁定来实现对助力油缸的封闭和锁定，从而对车轮转向进行锁定；但是，当工程车辆停车或熄火时，由于整车断电，伺服阀组会由中位返回到零位，由于伺服阀组在中位时回油口t与油箱连通，工作油口a、b的压力减小为，而伺服阀组返回零位时，蓄能装置给进油口p提供一定的压力，导致伺服阀组由中位返回零位的过程中伺服阀组的阀芯运动而引起双向液压锁频繁地打开和关闭，进而造成助力油缸的锁定不可靠，其内部的压力油通过伺服阀组泄漏出去，使得车轮的转向锁定会失效，车轮会发生滑移而产生误转向，造成轮胎的不必要的磨损。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的以下问题，转向助力装置不能实现对车轮转向的有效锁定，容易出现车轮转向的误操作，造成轮胎的非必要磨损。本发明提供了一种一种转向助力装置，包括油泵组件、单向阀、蓄能装置、伺服阀组、第一助力油缸和油箱，所述油泵组件与所述伺服阀组连接，所述伺服阀组与所述第一助力油缸连接，所述伺服阀组与所述油箱连接，其特征在于，还包括第一换向阀组、第二换向阀组和第三换向阀组，所述第一换向阀组连接在所述伺服阀组的第一工作油口和所述第一助力油缸的有杆腔之间，所述第二换向阀组连接在所述伺服阀组的第二工作油口和所述第一助力油缸的无杆腔之间，所述第一换向阀组的控制口和所述第二换向阀组的控制口均通过控制油路与所述油泵组件连通，所述第三换向阀组连接在所述控制油路与所述油箱之间，所述第一换向阀组和所述第二换向阀组为液控单向阀。

在此基础上，所述第三换向阀组以选择性地连通所述控制油路和所述油箱，在所述控制油路连通于所述油箱时，压力油被封闭在所述第一助力油缸中，以保持该第一助力油缸的动作状态。

在此基础上，所述伺服阀组包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述油泵组件通过进油管与所述伺服阀组的进油口连接，所述伺服阀组的回油口通过回油管与所述油箱连接，所述伺服阀组的第一工作油口和第二工作油口分别连接所述第一助力油缸的有杆腔和无杆腔，

在此基础上，所述伺服阀组选择性地连通所述进油管与所述第一助力油缸的有杆腔或者无杆腔，所述单向阀连接在所述进油管上，所述蓄能装置旁接在所述单向阀(和所述伺服阀组之间，所述第一助力油缸与车桥连接。

在此基础上，所述第三换向阀组为电磁换向阀。

在此基础上，该液压助力转向系统还包括第二助力油缸，该第二助力油缸与所述第一助力油缸并排设置并且与所述车桥连接，所述第二助力油缸的无杆腔与所述第一助力油缸的有杆腔连通，所述第二助力油缸的有杆腔与所述第一助力油缸的无杆腔连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是

1、本发明的转向助力装置的第一换向阀组和第二换向阀组通过单独的控制油路控制其开闭，使得两者的控制方式独立，第一换向阀组和第二换向阀组的工作状态不受伺服阀组的工作状态的影响，以保证转向助力装置能够在任何工况下对车轮的转向进行有效地锁定，提高转向助力装置的操作可靠性，防止车轮转向的误操作，避免轮胎的磨损。

本发明的第三换向阀组能够在停车熄火后对控制油路和油泵组件进行低压卸荷，特别是对于油泵组件，从而使得油泵组件在工程车辆初始发动时，即发动机输出动力到油泵组件，油泵组件能够低压启动，避免油泵组件高压启动而造成磨损，延长油泵组件的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的实施例的原理图；

图中：1、油泵组件，2、单向阀，3、伺服阀组，4、第一助力油缸，5、油箱，6、进油管，7、回油管，8、第一换向阀组，9、第二换向阀组，10、转向助力装置，11、第三换向阀组，12、控制油路，13、蓄能装置，14、第二助力油缸，15、双向液压锁，20、车桥，p、进油口，t、回油口，a、b工作油口。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明示意性的示出了一种转向助力装置，包括转向助力装置10，该转向助力装置10包括油泵组件1、单向阀2、蓄能装置13、伺服阀组3、第一助力油缸4和油箱5，所述伺服阀组3包括进油口p、回油口t、第一工作油口a和第二工作油口b，所述油泵组件1通过进油管6与所述伺服阀组3的进油口p连接，所述伺服阀组3的回油口t通过回油管7与所述油箱5连接，所述伺服阀组3的第一工作油口a和第二工作油口b分别连接所述第一助力油缸4的有杆腔和无杆腔，所述伺服阀组3选择性地连通所述进油管6与所述第一助力油缸4的有杆腔或者无杆腔；当伺服阀组3在第一工作状态下时，油泵组件1通过伺服阀组3与第一助力油缸4的有杆腔连通，油箱5通过伺服阀组3与第一助力油缸4的无杆腔连通，第一助力油缸4的活塞杆缩回，车桥20受到逆时针方向的力矩，车轮沿逆时针方向转动；当伺服阀组3在第二工作状态下时，油泵组件1通过伺服阀组3与第一助力油缸4的无杆腔连通，油箱5通过伺服阀组3与第一助力油缸4的有杆腔连通，第一助力油缸4的活塞杆伸出，车桥20受到顺时针方向的力矩，车轮沿顺时针方向转动；所述单向阀2连接在所述进油管6上，位于所述油泵组件1和所述伺服阀组3之间，防止油泵组件1输出的压力油因为突然失压等原因倒流对油泵组件1造成损坏，所述第一助力油缸4与车桥20连接，通常通过连接臂与车桥20铰接，以方便车桥20和车轮的转动；为了稳定转向助力装置10的压力，所述蓄能装置13旁接在所述单向阀2和所述伺服阀组3之间。由于转向助力装置10的压力波动不大，并且油泵组件1的动力较足，可以采用容量较小的蓄能装置，该蓄能装置13能够用于消除转向助力装置10中的压力波动并且储存一定的压力油，以在系统瞬时压力油不足的情况下进行补充；其中，所述转向助力装置10还包括第一换向阀组8、第二换向阀组9和第三换向阀组11，所述第一换向阀组8连接在所述伺服阀组3的第一工作油口a和所述第一助力油缸4的有杆腔之间，所述第二换向阀组9连接在所述伺服阀组3的第二工作油口b和所述第一助力油缸4的无杆腔之间，所述第一换向阀组8的控制口和所述第二换向阀组9的控制口均通过控制油路12与所述油泵组件1连通，所述第三换向阀组11连接在所述控制油路12与所述油箱5之间，以选择性地连通所述控制油路12和所述油箱5；第一换向阀组8和第二换向阀组9分别连接在伺服阀组3和第一助力油缸4的有杆腔以及伺服阀组3和第一助力油缸4的无杆腔之间，从而分别控制伺服阀组3和第一助力油缸4之间的管路的通断，以达到对第一助力油缸4的动作的控制，使得转向助力装置10能够实现对车桥20转向的有效锁定。

工作原理

当需要对车轮的转向进行锁定时，即在工程车辆行驶的过程中对车轮转向的瞬时锁定或者在工程车辆停车熄火后的较长时间段的锁定，第三换向阀组11动作，使得控制油路12通过第三换向阀组11与油箱5连通，以对控制油路12和油泵组件1泄压，进而第一换向阀组8的控制口和第二换向阀组9的控制口失压使得第一换向阀组8和第二换向阀组9关闭，进而将压力油封闭在第一助力油缸4中，以保持第一助力油缸4的动作状态，最终实现对车桥20转向的锁定。当车轮需要自由转向时，即在工程车辆行驶的过程中进行转向操作时，第三换向阀组11动作，使得控制油路12不与油箱5连通，油泵组件1输出的压力油通过控制油路12作用在第一换向阀组8的控制口和第二换向阀组9的控制口上，使得第一换向阀组8和第二换向阀组9打开，进而油泵组件1输出的压力油进而第一助力油缸4中，使得第一助力油缸4的活塞杆动作，最终实现车桥20的转向操作。

本发明的转向助力装置10的第一换向阀组8和第二换向阀组9通过单独的控制油路12控制其开闭，使得第一换向阀组8和第二换向阀组9各自的控制方式独立，仅由控制油路12来控制，第一换向阀组8和第二换向阀组9的工作状态不受伺服阀组3的工作状态的影响，以保证转向助力装置10能够在任何工况下对车轮的转向进行有效地锁定，提高转向助力装置10的操作可靠性，防止车轮转向的误操作，避免轮胎的磨损；控制油路12直接与油泵组件1连接，单向阀2设置在进油管6上而将油泵组件1和蓄能装置13分开。在油泵组件1没有输出液压油或者输出的液压油压力较低时，防止蓄能装置13的液压油倒流到控制油路12中而将第一换向阀组8和第二换向阀组9打开，避免引起车轮的锁定失效；由于第三换向阀组11能够在停车熄火后对控制油路12和油泵组件1进行低压卸荷，特别是对于油泵组件1，从而使得油泵组件1在工程车辆初始发动时，即发动机输出动力到油泵组件1，油泵组件1能够低压启动，避免油泵组件1高压启动而造成磨损，从而延长油泵组件1的使用寿命。

作为本发明的优选实施方式，所述第一换向阀组8和所述第二换向阀组9为液控单向阀。液控单向阀方便进行外控，即方便油泵组件1通过控制油路12对其进行控制，并且液控单向阀的密闭性较好，其关闭状态下不会发生泄漏，以保证第一助力油缸4的锁定的稳定性和可靠性。因此，采用液控单向阀来控制伺服阀组3和第一助力油缸4之间的管路的通断，进一步提高转向助力装置10的操作可靠性，防止车轮转向的误操作。为了方便对第三换向阀组11进行操作和控制，优选地，所述第三换向阀组11为电磁换向阀，本实施方式中采用二位二通电磁换向阀。当需要对车轮转向进行锁定时，电磁铁y1得电，电磁换向阀处于左位而处于导通状态，控制油路12泄压，液控单向阀关闭，车轮转向锁定；当车轮需要自由转向时，电磁铁y1失电，电磁换向阀处于右位而处于截止状态，控制油路12具有一定油压，液控单向阀打开，第一助力油缸4可以动作对车轮进行转向。

作为本发明的优选实施方式，所述转向助力装置10还包括第二助力油缸14，该第二助力油缸14与所述第一助力油缸4并排设置并且与所述车桥20连接，所述第二助力油缸14的无杆腔与所述第一助力油缸4的有杆腔连通，所述第二助力油缸14的有杆腔与所述第一助力油缸4的无杆腔连通。第一助力油缸4连接在车桥20的左侧，第二助力油缸14连接在车桥20的右侧，并且第一助力油缸4和第二助力油缸14的动作相反，即第一助力油缸4的活塞杆伸出的同时第二助力油缸14的活塞杆缩回，反之亦然，从而第一助力油缸4和第二助力油缸14均对车桥20产生顺时针方向的力矩或者逆时针方向的力矩，使得车桥20往一个方向转动。由于车桥20连接有两个助力油缸，使得转向操作更加方便和省力。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。