专利名称：一种车辆及液压转向驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆转向技术，特别涉及一种液压转向驱动系统，还涉及一种包括该液压转向驱动系统的车辆。
背景技术：
当前，各种车辆通常设置有转向机构和为转向机构提供转向动力的转向驱动机构。在工程车辆中，为了方便转向操作，还设置有转向助力系统。随着工程车辆向大型化方 向发展，轮式工程车辆的车轴数量越来越多，车身也越来越长，在狭小的工地上车辆转向就变得非常困难，因此，全轮转向系统应运而生，即车辆的各车轴均设置有转向机构和为转向机构提供转向动力的转向驱动机构。目前，转向驱动系统有多种结构；其中，基于液压系统的安全性和可靠性，利用液压为动力的液压转向驱动系统广泛应用于各种车辆，特别是工程车辆中。现有的液压转向驱动系统包括转向控制阀、对中控制阀组、两个转向油缸和一个对中油缸；转向控制阀控制转向油缸的动作和状态，对中控制阀组控制对中油缸的动作的状态。转向油缸及对中油缸均能够驱动车辆转向桥的转向机构进行动作，以实现转向或对中。在车辆行驶过程中，液压转向驱动系统具有转向和对中两种状态。在转向状态，转向控制阀控制转向油缸的活塞杆伸出或缩回；同时，对中控制阀组控制对中油缸的活塞杆处于随动状态。这样，转向油缸可以带动对中油缸的活塞进行伸缩，进而能够驱动转向机构动作，再驱动转向车轮偏转相应角度，实现车辆转向。在对中状态下，转向控制阀控制转向油缸的活塞杆处于随动状态，对中控制阀控制对中油缸进行对中动作，使对中油缸带动转向油缸的活塞动作，通过驱动转向机构动作，使转向车轮复位对中，保证车辆基本直行。当前的对中油缸包括有杆腔、无杆腔和中间腔至少三个腔；在有杆腔和无杆腔充入液压油时，可以使对中油缸处于对中状态，在有杆腔和无杆腔与回油管路相通时，可以使对中油缸处于随动状态。为了实施对中油缸状态的切换，当前的对中控制阀组通常包括多个对中控制阀，多个对中控制阀通过适当的方式控制对中油缸相应液压腔的进油或回油；为了保证对中动作的协调，就需要对多个对中控制阀进行控制；目前，对中控制阀一般为电控阀，对多个对中控制阀控制一般通过电信号进行协调控制。这一方面使得液压转向驱动系统的油路非常复杂；在车辆包括多个转向桥，每一个转向桥均设置对应的转向控制阀和对中控制阀组时，会使得车辆的液压转向驱动系统的管路结构非常复杂；这不仅不利于液压转向驱动系统的装配，也影响液压转向驱动系统的可靠性；另一方面使得对多个对中控制阀进行协调控制的难度增加，使得液压转向驱动系统的可靠性降低。因此，如何提高简化液压转向驱动系统的管路结构，提高液压转向驱动系统的可靠性是当前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种管路和电路结构简单，可靠性较高的液压转向驱动系统。在提供上述液压转向驱动系统的基础上，本发明还提供一种包括该液压转向驱动系统的车辆。
本发明提供的液压转向驱动系统包括对中油缸，所述对中油缸至少包括有杆腔、无杆腔和中间腔，还包括对中控制单阀和第一液控单向阀；所述对中控制单阀具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口；所述对中油缸的有杆腔和无杆腔均与所述第一液控单向阀的自由出油口相连通，所述中间腔与液压油箱相通；所述第一液控单向阀的自由进油口与所述第一工作油口相通，控制端口与所述第二工作油口相通；所述对中控制单阀在第一状态时，所述第一工作油口与进油口相通，所述第二工作油口与所述回油口相通；在第二状态时，所述第一工作油口与回油口相通，所述第二工作油口与所述进油口相通。可选的，液压转向驱动系统包括两个第一液控单向阀，所述对中油缸的有杆腔和无杆腔分别与一个所述第一液控单向阀的自由出油口相连通；两个所述第一液控单向阀的自由进油口均与所述对中控制单阀的第一工作油口相通。可选的，所述液压转向驱动系统还包括转向油缸和转向控制阀；所述转向控制阀具有进油口、回油口和两个工作油口，所述转向控制阀的两个工作油口分别与转向油缸的有杆腔和无杆腔相通；还包括对中锁止阀件；所述对中锁止阀件包括两个第二液控单向阀，两个所述第二液控单向阀的自由出油口分别与所述转向控制阀的两个工作油口相通，所述第二液控单向阀的控制端口形成所述对中锁止阀件的液控端口，且该液控端口与所述对中控制单阀的第一工作油口相通，所述第二液控单向阀的自由进油口与回油管路相通。可选的，所述液压转向驱动系统还包括转向油缸和转向控制阀；所述转向控制阀具有进油口、回油口和两个工作油口，所述转向控制阀的两个工作油口分别与转向油缸的有杆腔和无杆腔相通；还包括对中锁止阀件；所述对中锁止阀件包括液控换向阀，所述液控换向阀的两个工作油口分别与所述转向控制阀的两个工作油口相通；所述液控换向阀的控制端口形成所述对中锁止阀件的液控端口，且该液控端口与所述对中控制单阀的第一工作油口相通；在外液控状态下，所述液控换向阀的两个工作油口保持相通；在非外液控状态下，所述液控换向阀的两个工作油口相互保持断开。可选的，在外液控状态下，所述液控换向阀的两个工作油口通过所述液控换向阀的内油道保持相通；或者，所述液控换向阀还具有两个均与回油管路相通的回油口 ；在外液控状态下，所述液控换向阀的两个工作油口分别与该两个回油口相通；或者，所述液控换向阀还包括一个与回油管路相通的回油口 ；在外液控状态下，所述液控换向阀的两个工作油口均与该回油口相通。可选的，所述对中油缸和所述第一液控单向阀形成所述对中控制单元，所述对中锁止阀件和所述转向控制阀形成转向控制阀组；该液压转向驱动系统包括多个对中控制单元和多个与所述对中控制单元一一对应的转向控制阀组；所述多个转向控制阀组中的每一个所述对中锁止阀件的液控端口均与所述对中控制单阀的第一工作油口相通；任意一个所述对中控制单元中的任意所述第一液控单向阀的自由进油口均与所述对中控制单阀的第一工作油口相通，控制端口与所述对中控制单阀的第二工作油口相通。可选的，所述液压转向驱动系统还包括第一蓄能器和第二蓄能器，所述第一蓄能器的供油口与所述转向控制阀的进油口相通，所述第二蓄能器的供油口与所述对中控制单阀的进油口相通。
可选的，所述液压转向驱动系统还包括液压泵，所述液压泵的排油口通过第一单向阀与所述第一蓄能器相通，所述第一蓄能器的供油口通过第二单向阀与所述第二蓄能器的供油口相通。可选的，所述的液压转向驱动系统还包括电控换向阀、控制器和检测第一蓄能器内液压油压力的压力传感器；所述电控换向阀具有与所述液压泵的排油口连通的进油口和回油管路相连的回油口 ；所述压力传感器与所述控制器电连接，并将检测压力信号传送给控制器；所述控制器与所述电控换向阀的电控端子电连接，并根据压力信号向所述电控换向阀发送控制信号，使所述电控换向阀的进油口和回油口连通或断开。本发明提供的车辆包括车架和转向桥，所述转向桥安装在车架上，还包括上述任一种液压转向驱动系统；所述对中油缸的缸体安装在转向桥上，活塞杆的外端与所述转向桥的转向机构相连。本发明提供的液压转向驱动系统包括对中控制单阀和第一液控单向阀；所述对中控制单阀具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口 ；所述对中油缸的有杆腔和无杆腔均与所述第一液控单向阀的自由出油口相连通，所述中间腔与液压油箱相通；所述第一液控单向阀的自由进油口与所述第一工作油口相通，控制端口与所述第二工作油口相通；在所述对中控制单阀处于第一状态时，所述第一工作油口与进油口相通，所述第二工作油口与所述回油口相通，此时，液压油通过第一工作油口到达有杆腔和无杆腔，可以使对中油缸处于对中状态；在所述对中控制单阀处于第二状态时，所述第一工作油口与回油口相通，所述第二工作油口与所述进油口相通，此时，第一液控单向阀反向导通，有杆腔和无杆腔与回油管路相通时，可以使对中油缸处于随动状态。这样，用一个对中控制单阀就可以实现对对中油缸的控制，实现对对中油缸状态的切换。与现有技术相比，本发明提供的液压转向驱动系统中，液压控制阀的数量较少，进而可以简化油路和电路的结构，提高液压转向驱动系统的可靠性；另外，由于液压控制阀的数量较少，也可以方便对液压转向驱动系统的协调控制，提高控制可靠性和灵敏性。在进一步的技术方案中，所述除包括转向油缸及控制转向油缸的转向控制阀之夕卜，还包括对中锁止阀件，所述对中锁止阀件包括两个第二液控单向阀，两个所述第二液控单向阀的自由出油口分别与所述转向控制阀的两个工作油口相通，所述第二液控单向阀的控制端口形成所述对中锁止阀件的液控端口，且该液控端口与所述对中控制单阀的第一工作油口相通，所述第二液控单向阀的自由进油口与回油管路相通；这样，当对中控制单阀的第一工作油口与进油口相通，使对中油缸处于对中状态时，第二液控单向阀反向导通，这样可以使转向油缸的有杆腔和无杆腔均与回油管路相通，使转向油缸处于随动状态；这样，在对中油缸进行对中动作时，可以自动使转向油缸切换到随动状态，避免转向油缸任意动作，减小或避免非人为转向，保证利用该液压转向驱动系统的车辆的安全性能。在进一步的技术方案中，液压转向驱动系统包括多个对中控制单元和多个与所述
对中控制单元--对应的转向控制阀组；进而可以控制多个转向桥的转向机构时；使任意
一个所述对中控制单元中的任意所述第一液控单向阀的自由进油口与所述对中控制单阀的第一工作油口相通，控制端口与所述对中控制单阀的第二工作油口相通；这样用一个对中控制单阀就可以实现对多个转向桥的对中控制；这样，在车辆包括多个转向桥时，与现有技术相比，就可以大副度地减少液压转向驱动系统的液压控制阀的数量，简化油路和电路结构，提高液压转向驱动系统的可靠性。
在进一步的技术方案中，还包括分别向转向控制阀和对中控制单阀供给液压油的第一蓄能器和第二蓄能器；这样可以在液压源供油失效或不充足时，利用蓄能器保压供油，减小或避免紧急情况下转向和对中失效，保证液压转向驱动系统的工作可靠性，进而提高车辆安全性。在进一步的技术方案中，所述第一蓄能器的供油口通过一个单向阀与所述第二蓄能器的供油口相通；这样，在第二蓄能器失效时，第一蓄能器可以向对中控制单阀提供液压油；但第一蓄能器失效时，单向阀可以使第二蓄能器与第一蓄能器隔离；这样就使得液压油能够优先供给对中控制单阀，进而保证液压转向驱动系统对中控制的优先性，减少对中失效，提高液压转向驱动系统可靠性及车辆的安全性。在进一步的技术方案中，通过压力传感器检测第一蓄能器压力，并根据预定的策略向第一蓄能器供油，可以保证液压转向驱动系统的液压油供给；与上述优先保证对中控制单阀供油内容结合，可以保证向对中控制单阀的供油，进一步地减少对中失效现象发生，提高液压转向驱动系统可靠性及车辆的安全性。提供的包括上述液压转向驱动系统的车辆也具有相对应的技术效果。
图I是本发明实施例一提供的液压转向驱动系统工作原理示意图；图1-1是实施例一中另一种对中控制单元的结构原理图；图1-2是实施例一中另一种对中锁止阀件与转向控制阀的连接结构示意图；图1-3是实施例一中一种对中锁止阀件与转向控制阀8之间的连接结构示意图；图2是本发明实施例二提供的液压转向驱动系统工作原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例以及不同实施例中的特征可以相互相应组合。请参考图1，该图是本发明实施例一提供的液压转向驱动系统工作原理示意图；图中，用虚线示出控制管路。为了便于公众理解，更明确地说明液压转向驱动系统与转向桥的相互关系，图中还用双点划线示意出了转向轿的轮廓结构。实施例一提供的液压转向驱动系统包括对中油缸13，对中油缸13可以为已知的结构，且至少具有三个腔有杆腔C、无杆腔a和中间腔b。另外，液压转向驱动系统还包括对中控制单阀18和第一液控单向阀14。对中控制单阀18具有进油口 P、回油口 T、第一工作油口 A和第二工作油口 B。其中，对中油缸13的有杆腔c和无杆腔a均与一个第一液控单向阀14的自由出油口相连通，中间腔b与液压油箱相通；第一液控单向阀14的自由进油口与第一工作油口 A相通，控制端口与第二工作油口 B相通。对中控制单阀18有两种状态，在第一状态时，第一工作油口 A与进油口 P相通，第二工作油口 B与回油口 T相通；在第二状态时，第一工作油口 A与回油口 T相通，第二工作油口 B与进油口 P相通。上述部分的工作原理是
在需要对中操作时，使对中控制单阀18位于左位(以图I为参照)，对中控制单阀18处于第一状态，此时液压油通过进油口 P、第一工作油口 A到达第一液控单向阀14的自由进油口，再通过第一液控单向阀14的自由出油口到达有杆腔c和无杆腔a ；中间腔b通过回油管路回油；此时，对中油缸13可以以现有的方式进行动作，实现转向桥的对中。在需要转向时，使对中控制单阀18位于右位(以图I为参照)，对中控制单阀18处于第二状态，此时液压油通过进油口 P、第二工作油口 B到达第一液控单向阀14的控制端口，使第一液控单向阀14反向导通；此时，第一液控单向阀14双向导通，有杆腔c和无杆腔a就可以通过第一液控单向阀14、第一工作油口 A回油或进油；这样，对中油缸13就可以保持随动状态，其活塞杆就可以在转向机构带动下进行伸缩；此时，可以利用现有的转向油缸12驱动转向机构动作，实现转向。利用上述技术方案时，用一个对中控制单阀18就可以实现对对中油缸13的控制，实现对对中油缸13状态的切换。与现有技术相比，液压转向驱动系统中，液压控制阀的数量较少。以车辆中液压转向驱动系统驱动四个转向桥转向为例，现有技术中，控制对中油缸转向的液压控制阀可能需要12个液压控制阀，至少12个电控端子；即使通过简单油路，使相应的液压控制阀同时控制多个对中油缸，至少也需要3个液压控制阀，至少3个电控端子；利用本实施例提供的液压转向驱动系统，控制对中油缸13的液压控制阀可以为I个液压控制阀，I个电控端子。这样就可以在很大程度上简化其油路和电路的结构，提高液压转向驱动系统的可靠性。另外，由于液压控制阀的数量较少，也可以方便对液压转向驱动系统的协调控制，提高控制可靠性和灵敏性。实施例一中，对中控制单阀18为通过控制液压油流动方向控制对中油缸13状态的液压控制阀，可以为二位四通阀、三位四通阀，或者其他类型的液压控制阀。为了避免有杆腔c和无杆腔a压力过高；本实施例中，还可以使有杆腔c和无杆腔a均与一个溢流阀15的进油口相通，并使该溢流阀15的出油口与回油管路相通；即使有杆腔c和无杆腔a通过溢流阀15与回油管路相通；这样，在有杆腔c和无杆腔a过高时，可以通过溢流阀15溢流，保证液压转向驱动系统的安全性。另外，为了进一步减少管路布置的复杂性，还可以将第一液控单向阀14、溢流阀15及其他相应组件集成在转向油缸13上，形成一个对中控制单元。当然，对中控制单元可以包括一个第一液控单向阀14，也可以包括两个第一液控单向阀14。请参考图1-1，该图是实施例一中另一种对中控制单元的结构原理图。该对中控制单元中，有杆腔c和无杆腔a分别与一个第一液控单向阀14的自由出油口相连通；两个第一液控单向阀14的自由进油口均与对中控制单阀18的第一工作油口 A相通(如图中箭头所示，图中箭头仅表示连接方向，不表示液压油流动方向)。且两个第一液控单向阀14的控制端口均与对中控制单阀18的第二工作油口 B相通(如图中箭头所示，图中箭头仅表示连接方向，不表示液压油流动方向)。这样，对转向操作时，有杆腔c和无杆腔a就可以分别通过一个第一液控单向阀14回油或进油，使对中油缸13保持在随动状态。请参考图I及图1-1，第一液控单向阀14的控制端口与对中控制单阀18的第二工作油口 B之间还可以串连节流阀16，节流阀16可以避·免液压油对控制端口的冲击，缓冲液压油；进而使第一液控单向阀14在反向导通时更加柔和，避免或减小对中油缸13的液压冲击，进而提高转向操作的柔和性，增加车辆舒适感。为了进一步减少管路布置的复杂性，节流阀16也可以集成在对中控制单元中。请再参考图1，实施例一中，液压转向驱动系统还包括转向油缸12及转向控制阀8 ;转向控制阀8包括进油口、回油口和两个工作油口 ；两个工作油口分别与转向油缸12的有杆腔e和无杆腔f相通。本实施例中，转向控制阀8可以为三位四通换向阀，具有三种工作状态，可以控制转向油缸12的伸缩，进而实现对转向桥的转向控制。另外，该液压转向驱动系统还包括对中锁止阀件；对中锁止阀件可以包括第二液控单向阀9和第二液控单向阀10，第二液控单向阀9的自由出油口和第二液控单向阀10的自由出油口分别与转向控制阀8的两个工作油口相通；第二液控单向阀9和第二液控单向阀10的自由进油口均与回油管路相通。第二液控单向阀9和第二液控单向阀10的控制端口相连形成对中锁止阀件的液控端口 S，液控端口 S与对中控制单阀18的第一工作油口 A相通。这样，当对中控制单阀18的第一工作油口 A与进油口 P相通，使对中油缸13处于对中状态时，两个第二液控单向阀9、10均反向导通，这就可以使转向油缸12的有杆腔e和无杆腔f 均与回油管路相通，进而使两个转向油缸12处于随动状态。这样，在对中油缸13进行对中动作时，就可以自动使转向油缸12切换到随动状态，实现对转向操作的自动锁止，避免转向油缸12的任意动作，减小或避免非人为转向，保证利用该液压转向驱动系统的车辆的安全性能。请参考图1-2，该图是实施例一中另一种对中锁止阀件与转向控制阀8的连接结构示意图。该结构中，对中锁止阀件包括液控换向阀U。液控换向阀11的两个工作油口分别与转向控制阀8的两个工作油口相通；液控换向阀11的控制端口形成对中锁止阀件的液控端口 S，且该液控端口 S可以与对中控制单阀18的第一工作油口 A相通。本例中，液控换向阀11还具有两个与回油管路相通的回油口。在常态下，液控换向阀11的各个工作油口均与两个回油口断开；此时，转向油缸12可以根据转向控制阀8的状态进行转向动作。在对中控制单阀18的第一工作油口 A与进油口 P相通，使对中油缸13处于对中状态时，液压油通过第一工作油口 A到达液控换向阀11的控制端口，使液控换向阀11切换到外液控状态；在外液控状态下，液控换向阀11处于上位(以图1-2为参照)，此时，两个工作油口通过两个回油口均与回油管路相通，进而通过两个回油口及回油管路使两个工作油口保持相通；这样，使转向油缸12的有杆腔e和无杆腔f 均与回油管路相通，进而使两个转向油缸12处于随动状态。这样，在进行对中操作时，就可以实现对转向操作的自动锁止。上述结构中，转向油缸12处于随动状态时，在液控换向阀11中，通过两个回油口及回油管路使两个工作油口保持相通，不仅有利于转向油缸12的有杆腔e和无杆腔f 之间液压油的流动，还可以使油箱中的液压油及时回流到转向油缸12的有杆腔e或无杆腔f，避免或减小转向油缸12在随动状态下的空吸现象，保证转向油缸12进行随动的灵活，减少反
应滞后。可以理解，在外液控状态下，使液控换向阀11的两个工作油口相通时，就可以使 转向油缸12处于或保持随动状态。在非外液控状态下，使液控换向阀11的两个工作油口保持断开。就可以使转向油缸12根据转向控制阀8的状态进行转向动作。因此，液控换向阀11可以有多种选择比如如图1-3，该图是实施例一中一种对中锁止阀件与转向控制阀8之间的连接结构示意图。液控换向阀11还可以不设置回油口 ；在外液控状态，液控换向阀11处于上位(以图1-3为参照)，可以使液控换向阀11的两个工作油口通过液控换向阀11的内油道保持相通；这样，在随动状态，可以使液压油在有杆腔e和无杆腔f 之间流动。液控换向阀11还可以包括一个与回油管路相通的回油口 ；在外液控状态下，使液控换向阀11的两个工作油口均与该回油口相通，此时，可以通过一个回油口使两个工作油口保持相通。另外，液控端口 S与对中控制单阀18的第一工作油口 A之间还可以设置节流阀
17,以缓冲液压油，避免或减小转向油缸12的液压冲击，进而提高对中操作的柔和性，增加车辆舒适感。请再参考图1，实施例提供的液压转向驱动系统还包括液压源部分，液压源部分包括第一蓄能器7和第二蓄能器19。第一蓄能器7的供油口与转向控制阀8的进油口相通，第二蓄能器19的供油口与对中控制单阀18的进油口相通。这样，第一蓄能器7和第二蓄能器19可根据需要分别为对中油缸13和转向油缸12提供液压油，以便在液压泵供油失效或不充足时，利用蓄能器保压供油，减小或避免紧急情况下转向和对中失效，保证液压转向驱动系统的工作可靠性，进而提高车辆安全性。进一步，液压源部分还可以包括液压泵1，并使液压泵I的排油口通过第一单向阀5与第一蓄能器7相通，并使第一蓄能器7的供油口通过第二单向阀6与第二蓄能器19的供油口相通；这样，液压泵I可以通过第一单向阀5向第一蓄能器7充油，并可以再通过第二单向阀6向第二蓄能器19充油。第一单向阀5可以使第一蓄能器7向液压泵I的回油截止，第二单向阀6可以使第二蓄能器19向第一蓄能器7的回油截止。这样，在第二蓄能器19失效时，第一蓄能器7可以向对中控制单阀18提供液压油；但在第一蓄能器7失效时，第二单向阀6可以使第二蓄能器19与转向控制阀8隔离；这样就使得第二蓄能器19的液压油能够优先供给对中控制单阀18，进而保证液压转向驱动系统对中控制的优先性，减少对中失效，提高液压转向驱动系统可靠性及车辆的安全性。该液压源部分中，液压泵I和蓄能器的结合，可以为液压转向驱动系统的可靠性提供双重保证，提高液压转向驱动系统的可靠性。为了提高液压转向驱动系统高压油供给的自动性，保证高压油的稳定，液压转向驱动系统还可以包括自动控制部分。自动控制部分包括电控换向阀3、控制器100和检测第一蓄能器7内液压油压力的压力传感器4。电控换向阀3具有与液压泵I的排油口连通的进油口和与回油管路相连的回油口，本实施例中，电控换向阀3为二位二通电磁阀，在一个位置进油口与回油口连通，在另一个位置，进油口和回油口截止。压力传感器4与控制器100电连接，并将检测的压力信号传送给控制器100 ;控制器100与电控换向阀3的电控端子(即电磁线圈)电连接，并根据压力信号向电控换向阀3发送控制信号，使电控换向阀3在二个位置之间切换，进而使电控换向阀3的进油口和回油口连通或断开。在压力传感器4检测到第一蓄能器7供油压力大于预定值时，控制器100可以控制电控换向阀3的电磁线圈得电，使其进油口和回油口保持连通，进而使液压泵I排出的至少部分液压油通过电控换向阀3回流；在压力传感器4检测到第一蓄能器7供油压力大于预定值时，控制器100可以控制电控换向阀3的电磁线圈失电，使其进油口和回油口保持断开，进而使液压泵I排出的液压油通过第一单向阀5向第一蓄能器7供给液压油。由于第一蓄能器7的供油口通过第二单向阀6与第二蓄能器19的供油口相通，在第二蓄能器19压力低于预定值时，第一蓄 能器7或者液压泵I可以向第二蓄能器19供给液压油，保证对中油缸13的优先供给，进一步地减少对中失效发生，提高液压转向驱动系统可靠性及车辆的安全性。上述实施例仅以驱动一个转向桥转向为例对液压转向驱动系统实施例的结构及工作原理进行描述。在实际应用中，液压转向驱动系统往往需要驱动多个转向桥；对于大型工程车辆来讲，液压转向驱动系统往往需要驱动三个、四个或更多个位于车辆后部的转向桥，以下以驱动四个转向桥为例对另一实施进行说明。请参考图2，该图是本发明实施例二提供的一种液压转向驱动系统的工作原理示意图。同样，为了便于公众理解，更明确地说明液压转向驱动系统与转向桥的相互关系，图中还用双点划线示意出了转向轿的轮廓结构。图2中，用200示出对中控制单元100，用300示出了转向控制阀组；转向控制阀组可以由上述实施例中的对中锁止阀件与转向控制阀8形成。该液压转向驱动系统包括四个对中控制单元200和四个转向控制阀组300、一个上述的对中控制单阀18 ;对中控制单元200和四个转向控制阀组300——对应的；且四个转向控制阀组300中的每一个对中锁止阀件的液控端口 S均与该对中控制单阀18的第一工作油口 A相通。任意一个对中控制单元200中的任意第一液控单向阀14的自由进油口均与对中控制单阀18的第一工作油口 A相通，控制端口与对中控制单阀18的第二工作油口 B相通。从图中可以看出，利用本实施例提供的液压转向驱动系统，控制对中油缸13的液压控制阀可以为I个液压控制阀，I个电控端子。与现有技术相比，这样就可以在很大程度上简化其油路和电路的结构，提高液压转向驱动系统的可靠性。另外，由于液压控制阀的数量较少，也可以方便对液压转向驱动系统的协调控制，提高控制可靠性和灵敏性。当然，实施例二提供的液压转向驱动系统可以包括实施例一中的液压源部分和自动控制部分。其中，液压源部分中，第一蓄能器7的供油口可以与各个转向控制阀8的进油口相通，第二蓄能器19的供油口可以与一个对中控制单阀18的进油口相通。各部分的工作原理可以与实施例一可以相同，在此不再赘述。在提供上述液压转向驱动系统的基础上，本发明实施例还提供一种车辆，该车辆可以是工程车辆或其他车辆。提供的车辆可以包括车架和转向桥，所述转向桥安装在车架上，所述车辆还包括上述任一种液压转向驱动系统；其中，对中油缸18的缸体可以安装在转向桥上，并使活塞杆的外端与转向桥的转向机构相连。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种液压转向驱动系统，包括对中油缸(13)，所述对中油缸(13)至少包括有杆腔(C)、无杆腔(a)和中间腔(b)，其特征在于，还包括对中控制单阀(18)和第一液控单向阀(14);所述对中控制单阀(18)具有进油口(P)、回油口(T)、第一工作油口(A)和第二工作油口(B)； 所述对中油缸(13)的有杆腔(c)和无杆腔(a)均与所述第一液控单向阀(14)的自由出油口相连通，所述中间腔(b)与液压油箱相通；所述第一液控单向阀(14)的自由进油口与所述第一工作油口(A)相通，控制端口与所述第二工作油口(B)相通； 所述对中控制单阀(18)在第一状态时，所述第一工作油口(A)与进油口(P)相通，所述第二工作油口(B)与所述回油口(T)相通；在第二状态时，所述第一工作油口(A)与回油口(T)相通，所述第二工作油口(B)与所述进油口(P)相通。
2.根据权利要求I所述的液压转向驱动系统，其特征在于，包括两个第一液控单向阀(14)，所述对中油缸(13)的有杆腔(c)和无杆腔(a)分别与一个所述第一液控单向阀(14)的自由出油口相连通；两个所述第一液控单向阀(14)的自由进油口均与所述对中控制单阀(18)的第一工作油口(A)相通。
3.根据权利要求I所述的液压转向驱动系统，其特征在于，还包括转向油缸(12)和转向控制阀(8);所述转向控制阀(8)具有进油口、回油口和两个工作油口，所述转向控制阀(8)的两个工作油口分别与转向油缸(12)的有杆腔和无杆腔相通； 还包括对中锁止阀件；所述对中锁止阀件包括两个第二液控单向阀，两个所述第二液控单向阀的自由出油口分别与所述转向控制阀(8)的两个工作油口相通，所述第二液控单向阀的控制端口形成所述对中锁止阀件的液控端口(S)，且该液控端口与所述对中控制单阀(18)的第一工作油口(A)相通，所述第二液控单向阀的自由进油口与回油管路相通。
4.根据权利要求I所述的液压转向驱动系统，其特征在于，还包括转向油缸(12)和转向控制阀(8);所述转向控制阀(8)具有进油口、回油口和两个工作油口，所述转向控制阀(8)的两个工作油口分别与转向油缸(12)的有杆腔和无杆腔相通； 还包括对中锁止阀件；所述对中锁止阀件包括液控换向阀(11 )，所述液控换向阀(11)的两个工作油口分别与所述转向控制阀(8 )的两个工作油口相通；所述液控换向阀(11)的控制端口形成所述对中锁止阀件的液控端口(S)，且该液控端口与所述对中控制单阀(18)的第一工作油口(A)相通；在外液控状态下，所述液控换向阀(11)的两个工作油口保持相通；在非外液控状态下，所述液控换向阀(11)的两个工作油口相互保持断开。
5.根据权利要求4所述的液压转向驱动系统，其特征在于， 在外液控状态下，所述液控换向阀(11)的两个工作油口通过所述液控换向阀(11)的内油道保持相通； 或者，所述液控换向阀(11)还具有两个均与回油管路相通的回油口 ；在外液控状态下，所述液控换向阀(11)的两个工作油口分别与该两个回油口相通； 或者，所述液控换向阀(11)还包括一个与回油管路相通的回油口 ；在外液控状态下，所述液控换向阀(11)的两个工作油口均与该回油口相通。
6.根据权利要求3至5任一项所述的液压转向驱动系统，其特征在于，所述对中油缸(13)和所述第一液控单向阀(14)形成所述对中控制单元(200)，所述对中锁止阀件和所述转向控制阀(8)形成转向控制阀组(300)；该液压转向驱动系统包括多个对中控制单元(200)和多个与所述对中控制单元(200)一一对应的转向控制阀组(300);所述多个转向控制阀组(300)中的每一个所述对中锁止阀件的液控端口(S)均与所述对中控制单阀(18)的第一工作油口(A)相通； 任意一个所述对中控制单元(200)中的任意所述第一液控单向阀(14)的自由进油口均与所述对中控制单阀(18)的第一工作油口(A)相通，控制端口与所述对中控制单阀(18)的第二工作油口(B)相通。
7.根据权利要求3至5任一项所述的液压转向驱动系统，其特征在于，还包括第一蓄能器(7)和第二蓄能器(19)，所述第一蓄能器(7)的供油口与所述转向控制阀(8)的进油口相通，所述第二蓄能器(19)的供油口与所述对中控制单阀(18)的进油口相通。
8.根据权利要求7所述的液压转向驱动系统，其特征在于，还包括液压泵(1)，所述液压泵(I)的排油口通过第一单向阀(5 )与所述第一蓄能器(7 )相通，所述第一蓄能器(7 )的供油口通过第二单向阀(6)与所述第二蓄能器(19)的供油口相通。
9.根据权利要求8所述的液压转向驱动系统，其特征在于，还包括电控换向阀(3)、控制器(100)和检测第一蓄能器(7)内液压油压力的压力传感器(4);所述电控换向阀(3)具有与所述液压泵(I)的排油口连通的进油口和回油管路相连的回油口 ；所述压力传感器(4)与所述控制器(100)电连接，并将检测压力信号传送给控制器(100);所述控制器(100)与所述电控换向阀(3)的电控端子电连接，并根据压力信号向所述电控换向阀(3)发送控制信号，使所述电控换向阀(3 )的进油口和回油口连通或断开。
10.一种车辆，包括车架和转向桥，所述转向桥安装在车架上，其特征在于，还包括权利要求I至9任一项所述的液压转向驱动系统；所述对中油缸(18)的缸体安装在转向桥上，活塞杆的外端与所述转向桥的转向机构相连。
全文摘要
本发明公开一种车辆及液压转向驱动系统。公开的液压转向驱动系统包括对中油缸，还包括对中控制单阀和第一液控单向阀；对中油缸的有杆腔和无杆腔均与第一液控单向阀的自由出油口相连通，中间腔与液压油箱相通；第一液控单向阀的自由进油口与一个工作油口相通，控制端口与所述另一个工作油口相通；对中控制单阀有两个状态，可以控制，两个工作油口与进油口及回油口的连通与断开。本发明提供的液压转向驱动系统中，液压控制阀的数量较少，进而可以简化油路和电路的结构，提高液压转向驱动系统的可靠性；另外，由于液压控制阀的数量较少，也可以方便对液压转向驱动系统的协调控制，提高控制可靠性和灵敏性。
文档编号B62D5/06GK102951198SQ20121045709
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者邹兴龙, 刘丹杰, 唐海军 申请人:三一重工股份有限公司