工程车辆的转向液压系统和工程车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种工程车辆的转向液压系统和工程车辆。


背景技术：

[0002]
目前高速工程车辆的后轮均具有转向锁止功能，当通过狭小地域时，后轮和前轮一起进行转向以大幅减小车辆的转弯半径，这样可有效提高车辆的通过性能；当高速行驶时，将后轮锁止。在发明人了解到的相关技术中，转向液压系统的集成阀组插件多造成阀组大而导致在底盘空间受限的车辆中布置难度大，而且后期的维修难度也较大。而且该转向液压系统的后轮锁止时，需要齿轮泵持续地进行高压供油，能耗高。
[0003]
需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成现有技术。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种工程车辆的转向液压系统和工程车辆，以降低能耗。
[0005]
本发明第一方面提供一种工程车辆的转向液压系统，包括：
[0006]
液压泵；
[0007]
转向锁止油缸，包括缸体和活塞杆组件，缸体包括相互独立设置的第一腔和第二腔，活塞杆组件包括活塞杆和设于活塞杆上的第一活塞和第二活塞，活塞杆的两端用于分别与工程车辆的左后轮和右后轮的转向节转动连接，第一活塞位于第一腔内并将第一腔分隔为两个锁止腔，两个锁止腔相互连通，第二活塞位于第二腔内并将第二腔分隔为左转向腔和右转向腔，转向锁止油缸具有锁止状态和转向状态，在锁止状态，两个锁止腔充油且左转向腔和右转向腔卸荷；在转向状态，两个锁止腔卸荷且液压泵为左转向腔和右转向腔中的一个供油；和
[0008]
蓄能器，蓄能器的油口与锁止腔连通以在锁止状态时能为锁止腔保压。
[0009]
在一些实施例中，转向液压系统还包括卸荷阀组，卸荷阀组设置于液压泵与油箱之间以控制液压泵是否卸荷。
[0010]
在一些实施例中，转向液压系统还包括设置于与蓄能器的油口连接的蓄能油路上的压力传感器，卸荷阀组根据压力传感器检测的压力大小控制液压泵是否卸荷。
[0011]
在一些实施例中，卸荷阀组包括液控卸荷阀和溢流阀，液控卸荷阀的第一油口与液压泵的出油口连接，液控卸荷阀的第二油口与油箱连接，液控卸荷阀的第一控制端与液压泵的出油口连接，液控卸荷阀的第二控制端与溢流阀的进油口连接，溢流阀的出油口与油箱连接。
[0012]
在一些实施例中，转向液压系统还包括锁止阀组，锁止阀组具有与液压泵的出油口连接的进油口、与油箱连接的排油口和与锁止腔连接的出油口，锁止阀组动作以控制转向液压系统在锁止状态和转向状态之间切换。
[0013]
在一些实施例中，锁止阀组包括第一锁止阀和第二锁止阀，第一锁止阀的第一油
口与锁止阀组的排油口连接，第一锁止阀的第二油口与锁止阀组的进油口连接，第一锁止阀的第三油口与第二锁止阀的第一油口连接，第二锁止阀的第二油口与锁止阀组的出油口连接，锁止状态包括第一锁止状态和第二锁止状态，在第一锁止状态，第一锁止阀的第二油口与其第三油口连通，且在第二锁止状态，且第二锁止阀的第一油口与其第二油口断开；在转向状态，第一锁止阀的第二油口截止，其第一油口与其第三油口连通，且第二锁止阀的第一油口与其第二油口连通以使锁止腔卸荷。
[0014]
在一些实施例中，转向液压系统还包括转向阀组，转向阀组控制液压泵的出油口的液压油的流向以向左转向腔和右转向腔中的一个供油。
[0015]
在一些实施例中，转向阀组具有与液压泵的出油口连接的进油口、与排油连接的排油口、与左转向腔连接的第一工作油口以及与右转向腔连接的第二工作油口且包括进油补偿阀和换向阀，进油补偿阀的进油口与转向阀组的进油口连接，进油补偿阀的出油口与换向阀的第一油口连接，换向阀的第三油口与转向阀组的第一工作油口连接，换向阀的第四油口与转向阀组的第二工作油口连接。
[0016]
本发明第二方面提供一种工程车辆，包括本发明第一方面任一项提供的转向液压系统。
[0017]
基于本发明提供的技术方案，工程车辆的转向液压系统包括液压泵、转向锁止油缸和蓄能器，转向锁止油缸包括缸体和活塞杆组件，缸体包括相互独立设置的第一腔和第二腔，活塞杆组件包括活塞杆和设于活塞杆上的第一活塞和第二活塞，活塞杆的两端用于分别与工程车辆的左后轮和右后轮的转向节转动连接，第一活塞位于第一腔内并将第一腔分隔为两个锁止腔，两个锁止腔相互连通，第二活塞位于第二腔内并将第二腔分隔为左转向腔和右转向腔，转向锁止油缸具有锁止状态和转向状态，在锁止状态，两个锁止腔充油且左转向腔和右转向腔卸荷；在转向状态，两个锁止腔卸荷且液压泵为左转向腔和右转向腔中的一个供油，蓄能器的油口与锁止腔连通以在锁止状态时能为锁止腔保压。当本发明的工程车辆高速行驶时，需要后轮锁止，此时需要两个锁止腔内均充满油以使活塞杆在第一活塞两侧的油压作用下保持不动，本发明的蓄能器的油口与锁止腔连通，因此蓄能器可为锁止腔的油压起到保压的作用，而无需液压泵持续工作来对锁止腔进行高压供油，因此可节约能耗。
[0018]
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0019]
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0020]
图1为本发明实施例的工程车辆的转向液压系统的结构示意图。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使
用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0023]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0024]
如图1所示，本发明实施例的工程车辆的转向液压系统包括：
[0025]
液压泵2；
[0026]
转向锁止油缸7，包括缸体和活塞杆组件，缸体包括相互独立设置的第一腔和第二腔，活塞杆组件包括活塞杆71和设于活塞杆71上的第一活塞76和第二活塞77，活塞杆71的两端用于分别与工程车辆的左后轮10和右后轮20的转向节转动连接，第一活塞76位于第一腔内并将第一腔分隔为两个锁止腔，两个锁止腔连通，第二活塞77位于第二腔内并将第二腔分隔为左转向腔74和右转向腔75。转向锁止油缸7具有锁止状态和转向状态，在锁止状态，两个锁止腔充油且左转向腔74和右转向腔75卸荷；在转向状态，两个锁止腔卸荷且液压泵2为左转向腔74和右转向腔75中的一个供油；和
[0027]
蓄能器5，蓄能器5的油口与锁止腔连通以在锁止状态时能为锁止腔保压。
[0028]
当该工程车辆高速行驶时，需要后轮锁止，此时需要两个锁止腔内均充满油以使活塞杆71在第一活塞76两侧的油压作用下保持不动，本实施例的蓄能器5的油口与锁止腔连通，因此蓄能器5可为锁止腔的油压起到保压的作用，而无需液压泵2持续工作来对锁止腔进行高压供油，因此可节约能耗。
[0029]
本实施例的锁止状态包括第一锁止状态和第二锁止状态，在第一锁止状态，液压泵2为锁止腔供油；在第二锁止状态，蓄能器5为锁止腔保压且液压泵2不为锁止腔供油。
[0030]
具体地，当蓄能器5的油口的油压低于第一设定值时，液压泵2为锁止腔供油；当蓄能器5的油口的油压大于第二设定值时，液压泵2无需为锁止腔供油而卸荷。
[0031]
转向液压系统还包括卸荷阀组，卸荷阀组设置于液压泵2与油箱1之间以控制液压泵2是否卸荷。
[0032]
具体地，转向液压系统还包括设置于与蓄能器5的油口连接的蓄能油路上的压力
传感器，卸荷阀组根据压力传感器检测的压力大小控制液压泵2是否卸荷。
[0033]
卸荷阀组包括液控卸荷阀31和溢流阀32，液控卸荷阀的第一油口31a与液压泵2的出油口连接，液控卸荷阀的第二油口31b与油箱1连接，液控卸荷阀31的第一控制端与液压泵2的出油口连接，液控卸荷阀31的第二控制端与溢流阀32的进油口连接，溢流阀32的出油口与油箱1连接。
[0034]
本实施例的锁止阀组4具有与液压泵2的出油口连接的进油口p2、与排油连接的排油口t2和与锁止腔连接的出油口，锁止阀组4动作以控制转向液压系统在锁止状态和转向状态之间切换。
[0035]
具体地，锁止阀组4包括第一锁止阀41和第二锁止阀42，第一锁止阀41的第一油口41a与锁止阀组4的排油口t2连接，第一锁止阀41的第二油口41b与锁止阀组4的进油口p2连接，第一锁止阀41的第三油口41c与第二锁止阀42的第一油口42a连接，第二锁止阀42的第二油口42b与锁止阀组4的出油口连接，锁止状态包括第一锁止状态和第二锁止状态，在第一锁止状态，第一锁止阀的第二油口41b与其第三油口41c连通，且在第二锁止状态，且第二锁止阀的第一油口42a与其第二油口42b断开；在转向状态，第一锁止阀的第二油口41b截止，其第一油口41a与其第三油口41c连通，且第二锁止阀的第一油口42a与其第二油口42b连通以使锁止腔卸荷。
[0036]
本实施例的转向液压系统还包括转向阀组，转向阀组控制液压泵2的出油口的液压油的流向以向左转向腔74和右转向腔75中的一个供油。
[0037]
在一些实施例中，转向阀组具有与液压泵2的出油口连接的进油口p1、与排油连接的排油口t1、与左转向腔74连接的第一工作油口a以及与右转向腔75连接的第二工作油口b且包括进油补偿阀34和换向阀33，进油补偿阀34的进油口34a与转向阀组的进油口p连接，进油补偿阀34的出油口34b与换向阀33的第一油口31a连接，换向阀33的第三油口33c与转向阀组的第一工作油口a连接，换向阀33的第四油口33d与转向阀组的第二工作油口b连接。
[0038]
下面根据图1对本发明具体实施例的转向液压系统的结构进行详细说明。
[0039]
如图1所示，本实施例的转向液压系统包括油箱1、液压泵2、转向卸荷阀组3、锁止阀组4、蓄能器5、高压压力继电器6、转向锁止油缸7和低压压力继电器8。
[0040]
转向锁止油缸7包括缸体和活塞杆组件。缸体包括相互独立设置的第一腔和第二腔。活塞杆组件包括活塞杆71和设于活塞杆71上的第一活塞76和第二活塞77。活塞杆71的两端用于分别与工程车辆的左后轮10和右后轮20的转向节转动连接，第一活塞76位于第一腔内并将第一腔分隔为两个锁止腔，两个锁止腔连通，第二活塞77位于第二腔内并将第二腔分隔为左转向腔74和右转向腔75。两个锁止腔分别为左锁止腔72和右锁止腔73。转向锁止油缸具有转向状态和锁止状态，在转向状态，两个锁止腔的液压油均卸荷，液压泵2向左转向腔74或者右转向腔75供油，这样使得第二活塞77两侧的油压不同进而带动活塞杆71移动来实现后轮的转向；在锁止状态，左转向腔74和右转向腔75均卸荷，两个锁止腔均充油而使得第一活塞76两侧的油压相同进而使得活塞杆71保持不动。
[0041]
本实施例的第一活塞76具有腔体，且该腔体与油箱1连接。
[0042]
转向卸荷阀组3具有进油口p1、排油口t1、第一工作油口a和第二工作油口b。且转向卸荷阀组3的进油口p1与液压泵2的出油口连接，转向卸荷阀组3的排油口t1与油箱1连接，转向卸荷阀组3的第一工作油口a与左转向腔74连接，转向卸荷阀组3的第二工作油口b
与右转向腔75连接。
[0043]
该转向卸荷阀组3包括转向阀组和卸荷阀组，具体包括液控卸荷阀31、溢流阀32、换向阀33、进油补偿阀34和节流元件35。转向阀组和卸荷阀组的油口与转向卸荷阀组的进油口p1、排油口t1、第一工作油口a和第二工作油口b一致。
[0044]
液控卸荷阀31的第一油口31a与转向卸荷阀组3的进油口p1连接，液控卸荷阀31的第二油口31b与转向卸荷阀组3的排油口t1连接，液控卸荷阀31的第一控制端与溢流阀32第一油口连接，液控卸荷阀31的第二控制端与其第一油口31a连接，溢流阀32的第二油口与转向卸荷阀组的排油口t1连接。当溢流阀32的电磁控制端1y得电时，液控卸荷阀31的第一控制端与排油连接从而使得液控卸荷阀31处于下位，那么液压泵2的液压油卸荷。当溢流阀32的电磁控制端1y失电时，液控卸荷阀31处于上位，此时液压泵2的液压油不卸荷。
[0045]
进油补偿阀34的第一油口34a与转向卸荷阀组3的进油口p1连接，进油补偿阀34的第二油口34b与换向阀33的第一油口33a连接。换向阀33的第二油口33b与油箱1连接，换向阀33的第三油口33c与第一工作油口a连接，换向阀33的第四油口33d与第二工作油口b连接。当换向阀33的上位电磁控制端2y得电时，换向阀33处于上位，此时液压泵2的液压油通过换向阀33流向第一工作油口a而为左转向腔74供油；当换向阀33的下位电磁控制端3y得电时，换向阀33处于下位，此时液压泵33的液压油通过换向阀33流向第二工作油口b而为右转向腔75供油；当换向阀33的两个电磁控制端均失电时，换向阀33处于中位，第一油口33a截止，第三油口33c和第四油口33d均与第二油口33b连通。
[0046]
锁止阀组4具有进油口p2、排油口t2、第一工作油口u和第二工作油口v。锁止阀组4的进油口p2与液压泵2的出油口连接，锁止阀组4的排油口t2与油箱1连接，锁止阀组4的第一工作油口u与左锁止腔72连接，锁止阀组4的第二工作油口v与右锁止腔73连接。
[0047]
该锁止阀组4包括第一锁止阀41和第二锁止阀42。第一锁止阀41的第一油口41a与锁止阀组4的排油口t2连接，第一锁止阀41的第二油口41b与锁止阀组4的进油口p2连接，第一锁止阀41的第三油口41c与第二锁止阀42的第一油口42a连接，第二锁止阀42的第二油口42b均与锁止阀组4的第一工作油口u和第二工作油口v连接。当第一锁止阀41的电磁控制端4y得电且第二锁止阀42的电磁控制端5y得电时，锁止阀组4的进油口p2通过第一锁止阀41和第二锁止阀42与第一工作油口u和第二工作油口v连通，此时左锁止腔72和右锁止腔73均充油。当第一锁止阀41的电磁控制端4y失电且第二锁止阀42的电磁控制端5y失电时，锁止阀组4的进油口p2截止，第一工作油口u和第二工作油口v也截止从而使得左锁止腔72和右锁止腔73均保压。当第一锁止阀41的电磁控制端4y失电且第二锁止阀42的电磁控制端5y得电时，第一工作油口u和第二工作油口v均与油箱1连通从而使得两个锁止腔卸荷。
[0048]
蓄能器5的油口sp与第二锁止阀42的第二油口42b连接。本实施例的压力传感器包括高压压力继电器6和低压压力继电器8。且与蓄能器5的油口sp连接的蓄能油路上设置有高压压力继电器6和低压压力继电器8。当低压压力继电器8检测到蓄能油路的压力低于第一设定值时，溢流阀32的电磁控制端1y、第一锁止阀41的电磁控制端4y和第二锁止阀42的电磁控制端5y得电，液压泵2给转向锁止油缸7的左锁止腔72和右锁止腔73进行供油充压。当蓄能油路的压力达到高压压力继电器6设定的第二设定值时，溢流阀32的电磁控制端1y、第一锁止阀41的电磁控制端4y和第二锁止阀42的电磁控制端5y即断电，液压泵2回到卸荷状态。
[0049]
当车辆高速行驶时，需要后轮锁止保压，溢流阀32、换向阀33、第一锁止阀41及第二锁止阀42均处于断电状态，液压泵2通过液控卸荷阀31进行低压卸荷，左转向腔74和右转向腔75通过换向阀33的中位进行卸荷，左锁止腔72和右锁止腔73在蓄能器5和第二锁止阀42的作用下进行保压。当低压压力继电器8检测到压力低于设定值时，溢流阀32的电磁控制端1y、第一锁止阀41的电磁控制端4y和第二锁止阀42的电磁控制端5y得电，液压泵2给转向锁止油缸7的左锁止腔72和右锁止腔73进行供油充压。当蓄能油路的压力达到高压压力继电器6设定的第二设定值时，溢流阀32的电磁控制端1y、第一锁止阀41的电磁控制端4y和第二锁止阀42的电磁控制端5y即断电，液压泵2回到卸荷状态，大容积蓄能器5能够能有效的延长保压时间，减少液压泵2的工作次数，提高后轮锁止的可靠性。
[0050]
当车辆进入狭小地域，需要进行后轮转向时，第二锁止阀42的电磁控制端通电，转向锁止油缸7中左锁止腔72和右锁止腔73卸荷，同时溢流阀32的电磁控制端1y及换向阀33中的上位电磁控制端2y或者下位电磁控制端3y得电，即可实现后轮转向。
[0051]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。