行走机械及其液压转向系统的制作方法

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种行走机械的液压转向系统。此外，本发明还涉及一种包括上述液压转向系统的行走机械。

背景技术

随着汽车无人驾驶技术爆棚式的发展，无人驾驶技术如今在工程机械、农林机械及其特种车辆等行走机械方面也得到了很好的发展，作为工程机械的一个发展方向，无人驾驶技术得到了广泛的运用，对于提高工作人员的人身安全以及整个工程的工作效率具有十分明显的作用，尤其是在易塌方地区、辐射较强、易爆地区、危险矿井区、深海作业区甚至太空探索区以及其它危险作业区具有十分广泛的运用。

无人驾驶或者远程操控技术中涉及到车辆的转向可以采用纯机械式转向、液压助力转向、电动助力转向、气动助力转向及其全液压转向。无人驾驶或者远程操控型车辆通常应用为电动助力转向和电液双控型液压转向。电动助力转向常用于轿车及其吨位较小型工程机械、农林机械及其特种车辆等行走机械。但较大型载重车两、大型工程机械、农林机械及其特种车辆通常运用到电液双控型液压转向。

但是，现有的电液双控型液压转向器，通过各类插装阀组合集成可实现相应功能的集成阀块，再配合普通的液压转向器组成转向系统，但是集成阀块需要非标设计并且加工还是为复杂，另外阀块本身体积较大需要主机为其规划安装位置。

因此，如何提供一种结构简单的液压转向系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种行走机械的液压转向系统，结构简单，通用性强，元件数量少，系统可靠性高，节约成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述液压转向系统的行走机械。

为解决上述技术问题，本发明提供一种行走机械的液压转向系统，包括液压泵和转向油缸，还包括模式切换阀、用于电动控制转向的比例多路阀和用于手动控制转向的转向器；

所述液压泵的出油口同时连通所述比例多路阀的进油口和所述转向器的进油口，所述比例多路阀的出油口和所述转向器的出油口同时连通油箱，所述转向器的左输出口和右输出口分别连通所述模式切换阀的两个进油口，所述比例多路阀的左输出口和右输出口分别连通所述模式切换阀的另两个进油口，所述模式切换阀的两个出油口分别连通所述转向油缸的两个腔；

手动控制转向时，所述模式切换阀处于第一工作位，使所述转向器连通所述转向油缸，电动控制转向时，所述模式切换阀处于第二工作位，使所述比例多路阀连通所述转向油缸。

优选地，所述模式切换阀具体为两位六通电磁换向阀，所述两位六通电磁换向阀包括第一进油口、第二进油口、第三进油口、第四进油口、第一出油口和第二出油口；

所述第一进油口连通所述转向器的左输出口，所述第二进油口连通所述转向器的右输出口，所述第三进油口连通所述比例多路阀的左输出口，所述第四进油口连通所述比例多路阀的右输出口，所述第一出油口连通所述转向油缸的左腔，所述第二出油口连通所述转向油缸的右腔；

所述两位六通电磁换向阀处于第一工作位时，所述第一进油口连通所述第一出油口，所述第二进油口连通所述第二出油口，所述两位六通电磁换向阀处于第二工作位时，所述第三进油口连通所述第一出油口，所述第四进油口连通所述第二出油口。

优选地，所述比例多路阀内设置有过滤器和多个溢流阀。

优选地，所述转向器内设置有多个单向阀和多个溢流阀。

优选地，还包括液控优先阀，所述液控优先阀包括优先进油口、优先出油口、优先泄压口和优先液控口；

所述优先进油口连通所述液压泵的出油口，所述优先出油口同时连通所述比例多路阀的进油口和所述转向器的进油口，所述优先泄压口连通油箱，所述比例多路阀的负载压力反馈口和所述转向器的负载压力反馈口同时连通所述优先液控口；

压力正常时，所述液控优先阀处于第一工作位，所述优先进油口仅连通所述优先出油口，压力过大时，所述液控优先阀处于第二工作位，所述优先进油口通过阻尼连通所述优先出油口，且同时连通所述优先泄压口。

优选地，所述液压泵具体为负载敏感型液压泵，所述比例多路阀的负载压力反馈口和所述转向器的负载压力反馈口同时连通所述负载敏感型液压泵的液控口。

优选地，还包括梭阀，所述梭阀的一个进油口同时连通所述述比例多路阀的负载压力反馈口和所述转向器的负载压力反馈口，所述梭阀的另一个进油口连通辅助系统的负载压力反馈口，所述梭阀的出油口连通所述负载敏感型液压泵的液控口。

本发明提供一种行走机械，包括液压转向系统，其特征在于，所述液压转向系统具体为上述任意一项所述的液压转向系统。

优选地，所述行走机械具体为大型载重车辆、大型工程机械或农林机械。

本发明提供一种行走机械的液压转向系统，包括液压泵和转向油缸，还包括模式切换阀、用于电动控制转向的比例多路阀和用于手动控制转向的转向器；液压泵的出油口同时连通比例多路阀的进油口和转向器的进油口，比例多路阀的出油口和转向器的出油口同时连通油箱，转向器的左输出口和右输出口分别连通模式切换阀的两个进油口，比例多路阀的左输出口和右输出口分别连通模式切换阀的另两个进油口，模式切换阀的两个出油口分别连通转向油缸的两个腔；手动控制转向时，模式切换阀处于第一工作位，使转向器连通转向油缸，电动控制转向时，模式切换阀处于第二工作位，使比例多路阀连通转向油缸。

通过比例多路阀实现电动控制转向，通过转向器实现手动控制转向，并通过模式切换阀实现电动控制转向和手动控制转向的切换，结构简单，通用性强，系统可靠性高，元件数量少，体积小，进而节约安装空间，并节约成本。

本发明还提供一种包括上述液压转向系统的行走机械，由于上述液压转向系统具有上述技术效果，上述行走机械也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的液压转向系统的一种具体实施方式的液压原理图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种行走机械的液压转向系统，结构简单，通用性强，元件数量少，系统可靠性高，节约成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述液压转向系统的行走机械。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图，图1为本发明所提供的液压转向系统的一种具体实施方式的液压原理图。

本发明具体实施方式提供一种行走机械的液压转向系统，包括液压泵和转向油缸6，还包括模式切换阀、比例多路阀4和转向器5。

比例多路阀4用于电动控制转向，其内部设置有多路电磁换向阀，通过电动控制切换至不同的工作位，进而控制液压油进出转向油缸6的两个腔，实现设备的电动控制转向，还设有过滤器以过滤油液，同时设置有多个开启压力系数不同的溢流阀，根据压力控制液压油的流向，提高系统安全和比例调节。

转向器5用于手动控制转向，其内部设置有手动换向阀和操控部件，通过人工操作操控部件切换手动换向阀的不同工作位，进而控制液压油进出转向油缸6的两个腔，实现设备的手动控制转向，同时还设置有多个溢流阀和单向阀，通过多个阀门的连接，防止回流，保证设备安全运行。

液压泵的出油口同时连通比例多路阀4的进油口p和转向器5的进油口p，比例多路阀4的出油口t和转向器5的出油口t同时连通油箱，转向器5的左输出口l和右输出口r分别连通模式切换阀的两个进油口，比例多路阀4的左输出口b和右输出口a分别连通模式切换阀的另两个进油口，模式切换阀的两个出油口分别连通转向油缸6的两个腔。

手动控制转向模式时，模式切换阀处于第一工作位，模式切换阀的前两个进油口连通两个出油口，使转向器5连通转向油缸6，并使比例多路阀4与转向油缸6隔绝。电动控制转向时，模式切换阀处于第二工作位，模式切换阀的后两个进油口连通两个出油口，使比例多路阀4连通转向油缸6，并使转向器5与转向油缸6隔绝。通过比例多路阀4实现电动控制转向，通过转向器5实现手动控制转向，并通过模式切换阀实现电动控制转向和手动控制转向的切换，结构简单，通用性强，系统可靠性高，元件数量少，体积小，进而节约安装空间，并节约成本。

具体地，模式切换阀可以为多种类型的换向阀，保证完成上述换向工作即可，可以为两位六通电磁换向阀3，两位六通电磁换向阀3包括第一进油口a、第二进油口b、第三进油口c、第四进油口d、第一出油口e和第二出油口f；

第一进油口a连通转向器5的左输出口l，第二进油口b连通转向器5的右输出口r，第三进油口c连通比例多路阀4的左输出口b，第四进油口d连通比例多路阀4的右输出口a，第一出油口e连通转向油缸6的左腔，第二出油口f连通转向油缸6的右腔。

工作过程中，处于手动控制换向模式时，两位六通电磁换向阀3不得电，两位六通电磁换向阀3处于第一工作位时，即附图中的左位，两位六通电磁换向阀3的第一进油口a连通第一出油口e，两位六通电磁换向阀3的第二进油口b连通第二出油口f，液压泵1输出的液压油依次进入两位六通电磁换向阀3和转向器5，并根据转向器5内部阀门的状态控制液压油由转向器5的左输出口l和右输出口r进入转向油缸的左腔和右腔，实现设备的手动转向，此时两位六通电磁换向阀3的第三进油口c和第四进油口d处于隔绝状态，进而保证转向油缸6与比例多路阀4隔绝，使比例多路阀4无法影响设备转向。

处于电动控制换向模式时，两位六通电磁换向阀3处于第二工作位时，即附图中的右位，两位六通电磁换向阀3第三进油口c连通第一出油口e，第四进油口d连通第二出油口f，液压泵1输出的液压油依次进入两位六通电磁换向阀3和比例多路阀4，并根据比例多路阀4内部阀门的状态控制液压油由比例多路阀4的左输出口b和右输出口a进入转向油缸的左腔和右腔，实现设备的电动转向，此时两位六通电磁换向阀3的第一进油口a和第二进油口b处于隔绝状态，进而保证转向油缸6与转向器5隔绝，使转向器5无法影响设备转向。

在上述各具体实施方式提供的液压转向系统的基础上，还设置有液控优先阀2，具体可以为一个两位三通液控阀，液控优先阀2包括优先进油口p、优先出油口cf、优先泄压口ef和优先液控口ls。

优先进油口p连通液压泵的出油口，优先出油口cf同时连通比例多路阀4的进油口p和转向器5的进油口p，优先泄压口ef连通油箱，比例多路阀4的负载压力反馈口ls和转向器5的负载压力反馈口ls同时连通优先液控口ls，工作过程中负载的压力通过两个负载压力反馈口ls输出至优先液控口ls，即能够体现负载压力的液压油通过两个负载压力反馈口ls进入优先液控口ls。

压力正常时，优先液控口ls处的液压油在液控管路上多个阻尼的作用下使液控优先阀2处于第一工作位，即附图中的右位，优先进油口p仅连通优先出油口cf，液压泵1输出的液压油正常进入系统。

压力过大时，优先液控口ls处的液压油在液控管路上多个阻尼的作用下使液控优先阀2处于第二工作位，即附图中的左位，优先进油口p通过阻尼连通优先出油口cf，且同时连通优先泄压口ef，液压泵1输出的液压油分为两部分，一部分通过阻尼进入系统，另一部分通过优先泄压口ef泄出，降低系统压力，使部分液压油进入系统工作。

通过上述方式，使得转向过程根据转向负载的反馈提供转向需求的流量，达到系统节能的效果。

进一步地，液压泵可以采用负载敏感型液压泵1，比例多路阀4的负载压力反馈口和转向器5的负载压力反馈口同时连通负载敏感型液压泵1的液控口ls。工作过程中负载的压力通过两个负载压力反馈口ls输出至负载敏感型液压泵1的液控口ls，即能够体现负载压力的液压油通过两个负载压力反馈口ls进入负载敏感型液压泵1的液控口ls。根据负载反馈压力，控制负载敏感型液压泵1的转速，进而实现流量控制，达到系统节能的效果。当然也可采用定量泵，只通过液控优先阀2控制流量。

在本发明具体实施方式提供的液压转向系统中，还设置有梭阀7，梭阀7的一个进油口a同时连通述比例多路阀4的负载压力反馈口ls和转向器5的负载压力反馈口ls，梭阀7的另一个进油口b连通辅助系统的负载压力反馈口，梭阀7的出油口c连通负载敏感型液压泵1的液控口。使其他辅助系统的负载压力也能够进入负载敏感型液压泵1的液控口ls，进而根据压力情况控制流量，同时梭阀7能保证液压油的流向，提高设备可靠性。

除了上述液压转向系统，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述液压转向系统的行走机械，该行走机械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，上述行走机械可以是大型载重车辆、大型工程机械或农林机械。

以上对本发明所提供的行走机械及其液压转向系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。