农业机械用四轮四转向液压驱动系统的制作方法

本发明涉及农业机械转向系统技术领域，尤其涉及一种应用于农业机械、并实现多台油缸同步控制四轮四转向的液压驱动系统。

背景技术：

随着科技的进步和发展，农业机械已经作为农作物生产主要使用的工具。例如喷药机、收割机等，而农业机械是在运输工具/交通工具的基础上将便于进行作物作业的机构集成其上，形成为农业机械。

现有的农业机械多数是工作于田间或者路况较差的位置，因此，对于农业机械的行进具有很严格的要求。对于路况较差的地点，其车轮的转向需要十分灵活，并且尽量做到同步转向，才能够更好地满足作业需要。

现有技术中的农机多数是采用机械传动转向或者是液压系统驱动转向，针对现有技术的驱动系统，上述两种分为具有以下技术缺陷：

第一、机械传动中，首先要求农业内部机构较为复杂或者是机械连接结构复杂度较高，在不考虑制造成本的前提下，机械传动对于各部件制造和使用都有很高的要求，同时，容易出现卡死，即转向效果差，反应不灵敏，对于农机四轮四转向同步转动的技术要求很难满足，因此，机械传动驱动多数应用于老式农机中；

第二、液压传动具有很高的灵敏度、以及能够降低农机内部机构的复杂程度，但是现有技术中的液压传动系统多数采用两缸驱动，即整个液压驱动系统内置两个液压油缸，通过外部驱动马达的驱动供油，让两个油缸工作，以便能够利用液压传动实现车轮的转向，其能够很好地满足转向的同步性；但是，现有技术中的液压驱动系统适用性稍差一些，也就是仅仅是针对两缸驱动系统而设计，没有考虑到农机型号以改变驱动系统的结构导致的油缸数量改变，这样现有的液压驱动系统就无法满足农机的使用，同时，现有技术中的液压驱动系统没有考虑到由于长时间工作存在的漏油、渗油现象将会严重影响驱动的同步性、安全性和最起码的使用性等技术问题，导致回路存在偏差不同步的问题。因此，现有技术中的两缸液压驱动系统还是存在很多急需改进的地方。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种驱动效果好、适用于多缸同步驱动车轮转动、能够解决长时间作业漏油时存在的控制回路不同步的技术问题的农业机械用四轮四转向液压驱动系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的农业机械用四轮四转向液压驱动系统，包括：

方向马达；

与所述方向马达通过液压油管连接的控制阀块；

所述控制阀块通过液压油管连接的液压转向缸组；

所述方向马达用以向该液压驱动系统内输送液压油，所述液压转向缸组通过所述方向马达和控制阀块切换工作状态；

所述液压转向缸组包括两台双向液压转向缸或三台双向液压转向缸或四台双向液压转向缸；

该液压驱动系统的液压油路上集成有补油油路。

进一步的，所述控制阀块形成有与所述方向马达通过液压油管连通的第一接口和第二接口、以及形成与所述双向液压转向缸缸体连通的回油接口，且所述控制阀块上还形成有与所述补油油路连通的补油接口；

所述控制阀块上插拔安装有单向插装阀；

所述单向插装阀用以控制所述补油油路的通断；

所述控制阀块上集成有用以控制所述控制阀块油路通断状态的电磁阀体；

所述电磁阀体为二位三通阀；

多台所述双向液压转向缸相互串联，且置于工艺上游的所述双向液压转向缸接收所述控制阀块输出的液压油，置于工艺末端的所述双向液压转向缸将液压油回流至所述方向马达；

所述补油油路的数量为n-1；

其中，n为双向液压转向缸的组数。

进一步的，所述液压驱动系统为两台双向液压转向缸，分别为第一双向液压转向缸和第二双向液压转向缸；

所述第一接口为液压油出油接口时，所述第二接口为液压油回油接口；

所述第二接口为液压油回油接口时，所述第一接口为液压油出油接口；

所述控制阀块上开设有出油口；

所述控制阀块在所述电磁阀体的控制下通过第一油路与所述第一双向液压转向缸连通，所述第一双向液压转向缸的缸杆远离进油方向移动，所述第一双向液压转向缸远离进油方向一端通过第二油路与所述第二双向液压转向缸连通，且所述第二双向液压转向缸的缸杆移动方向与所述第一双向液压转向缸的移动方向相反；

所述第二双向液压转向缸的回油端通过第一回油油路与所述电磁阀体的回油接口连接，且所述第一回油油路的回油通过所述电磁阀体驱动由液压油回油接口排出；

所述补油油路为一条；

所述补油油路一端与所述控制阀块的补油接口连通，另一端与所述第二油路连通以向所述第一双向液压转向缸和第二双向液压转向缸内补充液压油。

进一步的，所述液压驱动系统为三台双向液压转向缸，分别为第三双向液压转向缸、第四双向液压转向缸、第五双向液压转向缸；

所述第一接口为液压油出油接口时，所述第二接口为液压油回油接口；

所述第二接口为液压油回油接口时，所述第一接口为液压油出油接口；

所述控制阀块上开设有出油口；

所述控制阀块在所述电磁阀体的控制下通过第三油路与所述第三双向液压转向缸连通，所述第三双向液压转向缸的缸杆远离进油方向移动，所述第三双向液压转向缸远离进油方向一端通过第四油路与所述第四双向液压转向缸连通，所述第四双向液压转向缸的缸杆朝向远离进油方向一侧移动，所述第四双向液压转向缸远离进油方向一端通过第五油路与所述第五双向液压转向缸连通，且所述第五双向液压转向缸的缸杆移动方向与所述第四双向液压转向缸的移动方向相反；

所述第五双向液压转向缸的回油端通过第二回油油路与所述电磁阀体的回油接口连接，且所述第二回油油路的回油通过所述电磁阀体驱动由液压油回油接口排出；

所述补油油路为两条，分别为第一补油油路和第二补油油路；

所述第一补油油路一端与所述控制阀块的补油接口连通，另一端与所述第四油路连通以向所述第三双向液压转向缸和第四双向液压转向缸内补充液压油；

所述第二补油油路一端与所述控制阀块的补油接口连通，另一端与所述第五油路连通以向所述第四双向液压转向缸和第五双向液压转向缸内补充液压油。

进一步的，所述液压驱动系统为四台双向液压转向缸，分别为第六双向液压转向缸、第七双向液压转向缸、第八双向液压转向缸、第九双向液压转向缸；

所述第一接口为液压油出油接口时，所述第二接口为液压油回油接口；

所述第二接口为液压油回油接口时，所述第一接口为液压油出油接口；

所述控制阀块上开设有出油口；

所述控制阀块在所述电磁阀体的控制下通过第六油路与所述第六双向液压转向缸连通，所述第六双向液压转向缸的缸杆远离进油方向移动，所述第六双向液压转向缸远离进油方向一端通过第七油路与所述第七双向液压转向缸连通，且所述第六双向液压转向缸的缸杆移动方向与所述第七双向液压转向缸的移动方向相反；

所述第七双向液压转向缸通过第八油路与所述第八双向液压转向缸连通，且所述第八双向液压转向缸的缸杆远离进油方向移动，所述第八双向液压转向缸远离进油方向一段通过第九油路与所述第九双向液压转向缸连通，且所述第八双向液压转向缸的缸杆移动方向与所述第九双向液压转向缸的缸杆的移动方向相反；

所述第九双向液压转向缸的回油端通过第三回油油路与所述电磁阀体的回油接口连接，且所述第三回油油路的回油通过所述电磁阀体驱动由液压油回油接口排出；

所述补油油路为三条，分别为第三补油油路、第四补油油路、第五补油油路；

所述第三补油油路一端与所述控制阀块的补油接口连通，另一端与所述第七油路连通以向所述第六双向液压转向缸和第七双向液压转向缸内补充液压油；

所述第四补油油路一端与所述控制阀块的补油接口连通，另一端与所述第八油路连通以向所述第七双向液压转向缸和第八双向液压转向缸内补充液压油；

所述第五补油油路一端与所述控制阀块的补油接口连通，另一端与所述第九油路连通以向所述第八双向液压转向缸和第九双向液压转向缸内补充液压油。

在上述技术方案中，本发明提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统，具有以下有益效果：

本发明的液压驱动系统能够适配多台双向液压转向缸，实现车轮的同步转向，相比现有技术的两缸明显提高了适用性；另外，设计的适配情况的补油油路，能够避免长期使用漏油导致的转向不灵敏的技术问题，具有很好的实用性和提高了使用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统的两缸状态下的液压驱动系统原理图；

图2为本发明实施例提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统的三缸状态下的液压驱动系统原理图；

图3为本发明实施例提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统的四缸状态下的液压驱动系统原理图；

图4为本发明实施例提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统的控制阀块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统的电磁阀体的内部控制原理图。

附图标记说明：

1、方向马达；2、控制阀块；3、电磁阀体；4、单向插装阀；8、补油油路；

201、第一接口；202、第二接口；203、出油口；204、回油接口；205、补油接口；

501、第一双向液压转向缸；502、第二双向液压转向缸；503、第三双向液压转向缸；504、第四双向液压转向缸；505、第五双向液压转向缸；506、第六双向液压转向缸；507、第七双向液压转向缸；508、第八双向液压转向缸；509、第九双向液压转向缸；

601、第一油路；602、第二油路；603、第三油路；604、第四油路；605、第五油路；606、第六油路；607、第七油路；608、第八油路；609、第九油路；

701、第一回油油路；702、第二回油油路；703、第三回油油路；

801、第一补油油路；802、第二补油油路；803、第三补油油路；804、第四补油油路；805、第五补油油路。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1～图5所示；

本发明的农业机械用四轮四转向液压驱动系统，包括：

方向马达1；

与方向马达1通过液压油管连接的控制阀块2；

控制阀块2通过液压油管连接的液压转向缸组；

方向马达1用以向该液压驱动系统内输送液压油，液压转向缸组通过方向马达1和控制阀块2切换工作状态；

液压转向缸组包括两台双向液压转向缸或三台双向液压转向缸或四台双向液压转向缸；

该液压驱动系统的液压油路上集成有补油油路8。

具体的，本申请主要公开了一种适用于农机使用、并且实现四轮四转向同步进行的液压驱动系统；其中，作为液压油的主要动力源来自上述的方向马达1，在装配时，需要先调整好机械位置，将上述的液压转向缸组至于机械的中间位置，然后将卸油口开启，通过方向马达1向液压系统内注油，直至液压转向缸组内的卸油口出现泄油现象，表示系统已经加满液压油。本实施例公开的液压驱动系统区别于现有技术的第一个区别技术特征是：上述的液压转向缸可以是包括两台双向液压转向缸、可以是三台、甚至是四台。能够根据农机实际情况做调整和适配。另外，本实施例公开的液压驱动系统还具有另外一个区别技术特征：即在油路上设计了补油油路8，其能够在农机长时间工作时，一旦双向液压转向缸出现泄油现象，通过电磁阀体3的控制向双向液压转向缸内补油。通过以上的设计，提高了液压控制系统的同步性、以及减小了事故的发生。

优选的，基于上述实施例，该处对上述的控制阀块2做了进一步限定：具体为，控制阀块2形成有与方向马达1通过液压油管连通的第一接口201和第二接口202、以及形成与双向液压转向缸缸体连通的回油接口204，且控制阀块2上还形成有与补油油路8连通的补油接口205；

控制阀块2上插拔安装有单向插装阀4；

单向插装阀4用以控制补油油路8的通断；

控制阀块2上集成有用以控制控制阀块2油路通断状态的电磁阀体3；

电磁阀体3为二位三通阀；

多台双向液压转向缸相互串联，且置于工艺上游的双向液压转向缸接收控制阀块2输出的液压油，置于工艺末端的双向液压转向缸将液压油回流至方向马达1；

补油油路8的数量为n-1；

其中，n为双向液压转向缸的组数。

本实施例基于本申请的主体思想，对控制阀块2的结构和功能做了进一步限定，其中，控制阀块2上不单单开设有用于工作时出油和回油的接口，其还在安装有单向插装阀4，单向插装阀4是现有技术中常见的单向阀，而插装阀主要是采用插接安装的方式，其主要实现液路的通断，具有很高的通流量，其通流量高达1000l/min，单向插装阀4就是一种确保液路内流体只能朝向一个方向流通的控制阀。另外，上述的控制阀块2即成有用于控制各油路通断的电磁阀体3，可以认为该电磁阀体3才是主要控制元件，经过长期试验得出，本申请的电磁阀体3选用二位三通阀效果最佳。

另外，还对本申请中多台双向液压转向阀和补油油路8的数量和连通方式做了进一步的总结，总结如上所述。当然，可以认为的是本申请的双向液压转向阀的组数不单单是上述的两台、三台和四台，基于本申请的思路，本领域技术人员可以适当改进以实现五台或六台双向液压转向缸的使用，但本申请选取最为优选以及最为常见的几种工作形式，做一下说明。

实施例一：

参见图1所示，本实施例一是以双向液压转向缸的台数为两台时做的进一步说明：液压驱动系统为两台双向液压转向缸，分别为第一双向液压转向缸501和第二双向液压转向缸502；

第一接口201为液压油出油接口时，第二接口202为液压油回油接口；

第二接口202为液压油回油接口时，第一接口201为液压油出油接口；

控制阀块2上开设有出油口203；

控制阀块2在电磁阀体3的控制下通过第一油路601与第一双向液压转向缸501连通，第一双向液压转向缸501的缸杆远离进油方向移动，第一双向液压转向缸501远离进油方向一端通过第二油路602与第二双向液压转向缸502连通，且第二双向液压转向缸502的缸杆移动方向与第一双向液压转向缸501的移动方向相反；

第二双向液压转向缸502的回油端通过第一回油油路701与电磁阀体3的回油接口204连接，且第一回油油路701的回油通过电磁阀体3驱动由液压油回油接口排出；

补油油路8为一条；

补油油路8一端与控制阀块2的补油接口205连通，另一端与第二油路602连通以向第一双向液压转向缸501和第二双向液压转向缸502内补充液压油。

首先我们以实施例一公开的当液压转向缸组包括两台双向液压转向缸，首先经历上上述实施例中向双向液压转向缸内预填充液压油后，当第一双向液压转向缸501转向时，方向马达1通过油路向控制阀块2的电磁阀体3内注油，然后经过控制阀块2的出油经过第一油路601向第一双向液压转向缸501内输送液压油，通过图1不难看出，一旦向第一双向液压转向缸501内输送液压油，第一双向液压转向缸501的缸杆就会向左侧伸出，而第一双向液压转向缸501再通过第二油路602向第二双向液压转向缸502输送液压油，而此时通过图1可以看出，第二双向液压转向缸502的缸杆会向右伸出，此时，两台双向液压转向缸同时向两个方向运动以此来驱动外部的车轮同步转向。随后，随着第二双向液压转向缸502的缸杆的移动，第二双向液压转向缸502内液压油会通过第一回油油路701返回到控制阀块2的回油接口204并在电磁阀体3的控制下以此回流至液压油回油接口并排出；

进一步说明本实施例一补油工作的原理：由于第一双向液压转向缸501和第二双向液压转向缸502是相互连通且其实密封腔，当处于长时间运行过程中，存在漏油或者渗油的情况，使得回路存在偏差、不同步的问题，而此时接通电磁阀体3让回流至液压油回流接口处的回油经过单向插装阀4经过补油油路8同时注向第一双向液压转向缸501和第二双向液压转向缸502，同时开启两个双向液压转向缸的泄油口直至液压油住满位置，最后驱动电磁阀体3断电即可。

实施例二：

参见图2所示，本实施例二是以双向液压转向缸的台数为三台时做的进一步说明：液压驱动系统为三台双向液压转向缸，分别为第三双向液压转向缸503、第四双向液压转向缸504、第五双向液压转向缸505；

第一接口201为液压油出油接口时，第二接口202为液压油回油接口；

第二接口202为液压油回油接口时，第一接口201为液压油出油接口；

控制阀块2上开设有出油口203；

控制阀块2在电磁阀体3的控制下通过第三油路603与第三双向液压转向缸503连通，第三双向液压转向缸503的缸杆远离进油方向移动，第三双向液压转向缸503远离进油方向一端通过第四油路604与第四双向液压转向缸504连通，第四双向液压转向缸504的缸杆朝向远离进油方向一侧移动，第四双向液压转向缸504远离进油方向一端通过第五油路605与第五双向液压转向缸505连通，且第五双向液压转向缸505的缸杆移动方向与第四双向液压转向缸504的移动方向相反；

第五双向液压转向缸505的回油端通过第二回油油路702与电磁阀体3的回油接口204连接，且第二回油油路702的回油通过电磁阀体3驱动由液压油回油接口排出；

补油油路8为两条，分别为第一补油油路801和第二补油油路802；

第一补油油路801一端与控制阀块3的补油接口205连通，另一端与第四油路604连通以向第三双向液压转向缸503和第四双向液压转向缸504内补充液压油；

第二补油油路802一端与控制阀块3的补油接口205连通，另一端与第五油路605连通以向第四双向液压转向缸504和第五双向液压转向缸505内补充液压油。

实施例三：

参见图3所示，本实施例三是以双向液压转向缸的台数为四台时做的进一步说明：液压驱动系统为四太双向液压转向缸，分别为第六双向液压转向缸506、第七双向液压转向缸507、第八双向液压转向缸508、第九双向液压转向缸509；

第一接口201为液压油出油接口时，第二接口202为液压油回油接口；

第二接口202为液压油回油接口时，第一接口201为液压油出油接口；

控制阀块2上开设有出油口203；

控制阀块2在电磁阀体3的控制下通过第六油路606与第六双向液压转向缸506连通，第六双向液压转向缸506的缸杆远离进油方向移动，第六双向液压转向缸506远离进油方向一端通过第七油路607与第七双向液压转向缸507连通，且第六双向液压转向缸506的缸杆移动方向与第七双向液压转向缸507的移动方向相反；

第七双向液压转向缸507通过第八油路608与第八双向液压转向缸508连通，且第八双向液压转向缸508的缸杆远离进油方向移动，第八双向液压转向缸508远离进油方向一端通过第九油路609与第九双向液压转向缸509连通，且第八双向液压转向缸508的缸杆移动方向与第九双向液压转向缸509的缸杆的移动方向相反；

第九双向液压转向缸509的回油端通过第三回油油路703与电磁阀体3的回油接口204连接，且第三回油油路703的回油通过电磁阀体3驱动由液压油回油接口排出；

补油油路8为三条，分别为第三补油油路803、第四补油油路804、第五补油油路805；

第三补油油路803一端与控制阀块2的补油接口205连通，另一端与第七油路607连通以向第六双向液压转向缸506和第七双向液压转向缸507内补充液压油；

第四补油油路804一端与控制阀块2的补油接口205连通，另一端与第八油路608连通以向第七双向液压转向缸507和第八双向液压转向缸508内补充液压油；

第五补油油路805一端与控制阀块2的补油接口205连通，另一端与第九油路609连通以向第八双向液压转向缸508和第九双向液压转向缸509内补充液压油。

基于实施例一介绍的当液压转向缸组包括两台双向液压转向缸的工作原理，并结合图2和图3，不难看出当包括三台和四台时的工作原理。其只要保证多台双向液压转向缸相互串联，并且设计好补油油路8的连通位置，确保一旦出现漏油或渗油时能够利用上述的各补油油路8及时补充液压油直至泄油口出油为止。因此，基于实施例一已经详细介绍了结构和工作原理，对于实施例二和实施例三该处不再赘述。

在上述技术方案中，本发明提供的农业机械用四轮四转向液压驱动系统，具有以下有益效果：

本发明的液压驱动系统能够适配多台双向液压转向缸，实现车轮的同步转向，相比现有技术的两缸明显提高了适用性；另外，设计的适配情况的补油油路，能够避免长期使用漏油导致的转向不灵敏的技术问题，具有很好的实用性和提高了使用效果。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。