专利名称：工程车辆的转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种叉车、移动工作平台、库房设备等工程车辆的转向装置，它主要用于控制车辆的转向。
背景技术：
目前，国内的叉车都是采用后桥转向的方式，整车只有一套转向系统，转向机构有横置油缸式、梯型机构式或后轮驱动转向式，这样的叉车只能前后两个方向行驶，在搬运较长的物件进行货架或通过窄小通道时很困难。要拓展普通叉车的功能，使叉车既能搬运普通货物，又能搬运较长物件进入窄小通道，上述几种目前使用的转向装置就不能满足叉车能功上的要求。如一申请号为CN200510124590.X(公开号为CN1789105A)的中国发明专利《万向行驶叉车》披露了这样一种万向行驶叉车，包括有一车架，车架与前桥相连，前桥连接门架， 在前桥的两端设置有左、右前轮，前桥固定有左、右同步齿轮组，在车架的后端设置后轮，后轮上设置后转向轮，车架中间安装有电磁制动离合器，左前轮上固定左前轮转向齿轮，右前轮上固定右前轮转向齿轮，右前轮转向齿轮和右同步齿轮组的下齿轮相连，右同步齿轮组的上齿轮和左同步齿轮组上齿轮相连接，左同步齿轮组的中间齿轮和左前轮转向齿轮相连接，左同步齿轮组的下齿轮与电磁制动离合器的下齿轮相连，电磁制动离合器的上齿轮和后轮转向齿轮相连。本叉车可以通过叉车的三个轮子同时转过某个角度来实现万向行驶。前述叉车虽然能实现万向行驶，但其前后三个轮子是通过转向马达驱动，故成本较高，而且三个轮子旋转角度相等，旋转方向相同的联动转动，所以其在万向行驶时，车子只能以某一种姿态作平面移动，而不能根据实际工况自由转向，操作十分不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种通过液压装置来控制两个前轮及后轮转向的工程车辆的转向装置，其是一种结构新颖而且成本低的转向装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种工程车辆的转向装置，包括控制左前轮和右前轮转向的前轮转向系统、控制后轮转向的后轮转向系统，其特征在于所述前轮转向系统包括能带动左前轮转向的左转向链轮；左双联链轮，左双联链轮的左下链轮通过左前链条与左转向链轮连接；同轴安装的左摆动链轮和左摆动齿轮，左摆动链轮通过左链条与左双联链轮的左上链轮连接；能带动右前轮转向的右转向链轮；右双联链轮， 右双联链轮的右下链轮通过右前链条与右转向链轮连接；同轴安装的右摆动链轮、右摆动齿轮和前摆动齿轮，所述右摆动链轮通过右链条与右双联链轮的右上链轮连接，所述右摆动齿轮与左摆动齿轮相互外啮合；横置的前双活塞转向油缸，该前双活塞转向油缸的两活塞之间设有前摆动齿条，该前摆动齿条与所述前摆动齿轮啮合；所述后轮转向系统包括能带动后轮转向的后转向链轮；同轴安装的后摆动链轮和后摆动齿轮，所述后摆动链轮通过后链条与后转向链轮连接；横置的后双活塞转向油缸，该后双活塞转向油缸的两活塞之间设有后摆动齿条，该后摆动齿条与所述后摆动齿轮啮合；所述前双活塞转向油缸和后双活塞转向油缸通过具有逻辑控制程序的液压控制系统与一全液压转向器相连。上述液压控制系统包括安装在一个阀板上的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述阀板上设有第一输出口、第二输出口、第三输出口和第四输出口以及第一输入口、第二输入口、第三输入口和第四输入口 ；所述第一电磁阀和第三电磁阀的A 口相连通并与第一输出口相通，第一输出口通过油管与前双活塞转向油缸的左腔连通；所述第一电磁阀和第三电磁阀的B 口相连通并与第二输出口相通，第二输出口通过油管与前双活塞转向油缸的右腔连通；所述第二电磁阀和第四电磁阀的P 口相连通并与第三输出口相通，第三输出口通过油管与后双活塞转向油缸的左腔连通；所述第二电磁阀和第四电磁阀的T 口相连通并与第四输出口相通，第四输出口通过油管与后双活塞转向油缸的右腔连通；所述第一电磁阀的T 口和第二电磁阀的A 口相连通并与第一输入口相通，所述第一电磁阀的P 口和第二电磁阀的B 口相连通并与第二输入口相通，所述第一输入口通过油管与全液压转向器的A 口相连通，所述第二输入口通过油管与全液压转向器的B 口相连通；所述第三电磁阀的T 口和第四电磁阀A 口相连通并与第三输入口相通，所述第三电磁阀的P 口和第四电磁阀的B 口相连通并与第四输入口相通；第五电磁阀，该第五电磁阀的A 口通过油管与所述第三输入口相连通，第五电磁阀的B 口通过油管与所述第四输入口相连通，第五电磁阀的P 口通过油管与油泵相连通，第五电磁阀的T 口通过油管与全液压转向器的P 口相连通，全液压转向器的T 口则通过油管与油箱回油口连通；由第一开关和第二开关组成的功能切换双档开关，在第一开关接通状态下，第三电磁阀和第五电磁阀得电，第一电磁阀、 第二电磁阀和第四电磁阀断电，在第二开关接通状态下，第四电磁阀和第五电磁阀得电，第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀断电；用以检测前摆动齿条移动至最大行程位置时的第一行程开关，在第一行程开关接通的状态下，第二电磁阀得电，第一电磁阀、第三电磁阀、 第四电磁阀和第五电磁阀断电；用以检测后摆动齿条移动至最大行程位置时的第二行程开关，在第二行程开关接通的状态下，第一电磁阀得电，第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀断电。该液压控制系统能实现旋转前双活塞转向油缸和后双活塞转向油缸锁定或与全液压转向器连接与否，进而实现方向盘对前轮和后轮的转向控制。当然该液压控制系统还可选择其它液压控制结构。上述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀为二位四通电磁阀，所述第五电磁阀为三位四通电磁阀。上述第五电磁阀的P 口通过单路稳定分流阀与油泵相连通。使液压系统更安全。与现有技术相比，本发明的优点在于当车辆前后纵向行驶时，车辆的左前轮和右前轮处于纵向竖直位置并被锁定，这样全液压转向器的油路与后双活塞转向油缸接通， 操作者可以通过操纵方向盘来控制后轮的转动角度，最终实现对车辆纵向行驶时的方向控制；当车辆左右横向行驶时，车辆的后轮处于横向水平位置并被锁定，全液压转向器的油路与前双活塞转向油缸接通，操作者可以通过操纵方向盘来控制前轮的转动角度，左右前轮转动的角度大小相同方向相反，最终实现对车辆横向行驶时的方向控制；整个过程通过方向盘操控，无需驱动马达和电磁制动离合器，因此该转向装置的成本相对较低。
图1为本发明实施例中前轮转向系统俯视图；图2为本发明实施例中后轮转向系统俯视图；图3为本发明实施例中前轮转向系统分解示意图；图4为本发明实施例中后轮转向系统分解示意图；图5为本发明实施例中工程车辆前后纵向行驶时的转向原理图；图6为本发明实施例中工程车辆左右横向行驶时的转向原理图。图7为本发明实施例中转向液压控制系统的原理图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1 6所示，为本发明的一个优选实施例。一种工程车辆的转向装置，包括控制左前轮1和右前轮2转向的前轮转向系统、控制后轮3转向的后轮转向系统，前轮转向系统一般安装在工程车辆的前桥上。如图1、3前轮转向系统包括能带动左前轮1转向的左转向链轮4。左双联链轮5，左双联链轮的左下链轮51通过左前链条6与左转向链轮4连接。同轴安装的左摆动链轮6和左摆动齿轮7，左摆动链轮7通过左链条8与左双联链轮的左上链轮52连接。能带动右前轮2转向的右转向链轮9。右双联链轮10，右双联链轮的右下链轮101通过右前链条11与右转向链轮9连接。同轴安装的右摆动链轮12、右摆动齿轮13和前摆动齿轮14，这样右摆动链轮12、 右摆动齿轮13和前摆动齿轮14能同步转动，右摆动链轮13通过右链条15与右双联链轮的右上链轮102连接，右摆动齿轮13与左摆动齿轮7相互外啮合。横置的前双活塞转向油缸16，前双活塞转向油缸16包括间隔设置的左半缸体和右半缸体，左半缸体内设有左活塞，右半缸体内设有右活塞，在左活塞和右活塞之间设置有前摆动齿条17，前摆动齿条17的两端分别与左活塞和右活塞抵触，这样左活塞或右活塞的移动能带动前摆动齿条17移动，且该前摆动齿条17与前摆动齿轮14啮合。如图2、4所示，后轮转向系统包括能带动后轮3转向的后转向链轮18。同轴安装的后摆动链轮19和后摆动齿轮20，后摆动链轮20通过后链条21与后转向链轮18连接。横置的后双活塞转向油缸22，前双活塞转向油缸22包括间隔设置的左半缸体和右半缸体，左半缸体内设有左活塞，右半缸体内设有右活塞，在左活塞和右活塞之间设置有后摆动齿条23，后摆动齿条23的两端分别与左活塞和右活塞抵触，这样左活塞或右活塞的移动能带动前摆动齿条23移动，且该前摆动齿条23与前摆动齿轮14啮合。前双活塞转向油缸16和后双活塞转向油缸22通过具有逻辑控制程序的液压控制系统与一全液压转向器M相连，方向盘的转动能控制全液压转向器M的出油方向和出油量。
如图7所示，液压控制系统包括安装在一个阀板上的第一电磁阀Li、第二电磁阀 L2、第三电磁阀L3和第四电磁阀L4，阀板上设有第一输出口 a、第二输出口 b、第三输出口 c 和第四输出口 d以及第一输入口 e、第二输入口 f、第三输入口 g和第四输入口 h。第一电磁阀Ll和第三电磁阀L3的A 口相连通并与第一输出口 a相通，第一输出口 a通过油管与前双活塞转向油缸16的左腔连通。第一电磁阀Ll和第三电磁阀L3的B 口相连通并与第二输出口 b相通，第二输出口 b通过油管与前双活塞转向油缸16的右腔连通。第二电磁阀L2和第四电磁阀L4的P 口相连通并与第三输出口 c相通，第三输出口 c通过油管与后双活塞转向油缸22的左腔连通。第二电磁阀L2和第四电磁阀L4的T 口相连通并与第四输出口 d相通，第四输出口 d通过油管与后双活塞转向油缸22的右腔连通。第一电磁阀Ll的T 口和第二电磁阀L2的A 口相连通并与第一输入口 e相通，第一电磁阀Ll的P 口和第二电磁阀L2的B 口相连通并与第二输入口 f相通，第一输入口 e 通过油管与全液压转向器M的A 口相连通，第二输入口 f通过油管与全液压转向器M的 B 口相连通；第三电磁阀L3的T 口和第四电磁阀L4的A 口相连通并与第三输入口 g相通， 第三电磁阀L3的P 口和第四电磁阀L4的B 口相连通并与第四输入口 h相通。第五电磁阀L5，该第五电磁阀L5的A 口通过油管与第三输入口 g相连通，第五电磁阀L5的B 口通过油管与第四输入口 h相连通，第五电磁阀L5的P 口通过单路稳定分流阀25与油泵相连通，第五电磁阀L5的T 口通过油管与全液压转向器M的P 口相连通，全液压转向器M的T 口则通过油管与油箱回油口连通。由第一开关Kl和第二开关K2组成的功能切换双档开关，在第一开关Kl接通状态下，第三电磁阀L3和第五电磁阀L5得电，第一电磁阀Li、第二电磁阀L2和第四电磁阀L4 断电，在第二开关K2接通状态下，第四电磁阀L4和第五电磁阀L5得电，第一电磁阀Li、第二电磁阀L2和第三电磁阀L3断电。用以检测前摆动齿条17移动至最大行程位置时的第一行程开关K3，在第一行程开关K3接通的状态下，第二电磁阀L2得电，第一电磁阀Li、第三电磁阀L3、第四电磁阀L4 和第五电磁阀L5断电。用以检测后摆动齿条23移动至最大行程位置时的第二行程开关K4，在第二行程开关K4接通的状态下，第一电磁阀Ll得电，第二电磁阀L2、第三电磁阀L3、第四电磁阀L4 和第五电磁阀L5断电。本实施例中第一电磁阀Li、第二电磁阀L2、第三电磁阀L3和第四电磁阀L4为二位四通电磁阀，第五电磁阀L5为三位四通电磁阀。本实施例的工作原理及过程如下。前轮转向系统转向原理当前双活塞转向油缸16左腔进油时，前摆动齿条17向右移动，带动前摆动齿轮14、右摆动齿轮13和右摆动链轮12保持同轴逆时针旋转，由于右摆动齿轮13与左摆动齿轮7相互啮合，左摆动齿轮7和左摆动链轮6顺时针旋转，从而使左前轮1顺时针旋转，右前轮2逆时针旋转，左右前轮1、2转动的角度大小相等，方向相反。后轮转向系统转向原理当后双活塞转向油缸22左腔进油时，后摆动齿条23向右移动，带动后摆动齿轮20和后摆动链轮19顺时针旋转，从而使后轮3顺时针旋转。
当车辆需要纵向行驶时，按下功能切换双挡开关中的第一开关K1，第一开关Kl接通第二开关K2断开，这时第三电磁阀L3和第五电磁阀L5得电，第一电磁阀Li、第二电磁阀 L2和第四电磁阀L4断电，油泵沈将液压油打向前双活塞转向油缸16右腔，前摆动齿条17 向左移动至最大位置时，前摆动齿条17上的限位撞块碰撞第一行程开关K3，使第一行程开关K3接通，此时，第二电磁阀L2得电，第一电磁阀L1、第三电磁阀L3、第四电磁阀L4和第五电磁阀L5断电，前双活塞转向油缸16被锁定，即车辆的左前轮1和右前轮2处于纵向竖直位置并被锁定，同时全液压转向器M的油路与后双活塞转向油缸22接通，这样操作者可以通过操纵方向盘控制后轮转向，来控制车辆的行驶方向。如后轮3偏转到如图5所示的方位时，左前轮1、右前轮2和后轮3运动的轨迹就是图5中三条圆弧，这三个圆弧是同心圆，当操作者操作方向盘，使后轮3的转角连续偏转时，三个轮子运动轨迹的圆心将在两前轮中心连线上左右移动，使工程车辆如叉车以不同的转弯半径进行转向。此过程就是车辆纵向行驶时的方向控制。当车辆需要横向行驶时，再次按下功能切换双挡开关，第二开关K2接通第一开关 Kl断开，这时第四电磁阀L4和第五电磁阀L5得电，第一电磁阀Ll、第二电磁阀L2和第三电磁阀L3断电，油泵沈将液压油打向后双活塞转向油缸22左腔，后摆动齿条23向右移动至最大位置时，后摆动齿条23上的限位撞块碰撞第二行程开关K4，在第二行程开关K4接通， 此时，第一电磁阀Ll得电，第二电磁阀L2、第三电磁阀L3、第四电磁阀L4和第五电磁阀L5 断电，后双活塞转向油缸22被锁定，即车辆的后轮3处于横向水平位置并被锁定，同时全液压转向器M的油路与前双活塞转向油缸16接通，这样操作者可以通过操纵方向盘控制两个前轮的转向，来控制车辆的行驶方向。如左前轮1和右前轮2偏转到如图6所示方位时，左前轮1、右前轮2和后轮3运动的轨迹就是图6中的两条圆弧，这两个圆弧是同心圆，当操作者操作方向盘，使左前轮1 和右前轮2的转角连续偏转时，三个轮子运动轨迹的圆心将左前轮1中心、右前轮2中心和后轮3中心此三点所构成的等腰三角形中垂上上下移动，使叉车以不同的转弯半径进行转向。此过程就是车辆横向行驶时的方向控制。
权利要求
1.一种工程车辆的转向装置，包括控制左前轮(1)和右前轮( 转向的前轮转向系统、 控制后轮(3)转向的后轮转向系统，其特征在于所述前轮转向系统包括能带动左前轮⑴转向的左转向链轮⑷；左双联链轮(5)，左双联链轮的左下链轮(51)通过左前链条(6)与左转向链轮(4)连接；同轴安装的左摆动链轮(6)和左摆动齿轮(7)，左摆动链轮(7)通过左链条(8)与左双联链轮的左上链轮(5 连接；能带动右前轮⑵转向的右转向链轮(9)；右双联链轮(10)，右双联链轮的右下链轮(101)通过右前链条(11)与右转向链轮(9) 连接；同轴安装的右摆动链轮(12)、右摆动齿轮(1 和前摆动齿轮(14)，所述右摆动链轮 (13)通过右链条(1 与右双联链轮的右上链轮(10 连接，所述右摆动齿轮(1 与左摆动齿轮(7)相互啮合；横置的前双活塞转向油缸(16)，该前双活塞转向油缸(16)的两活塞之间设有前摆动齿条(17)，该前摆动齿条(17)与所述前摆动齿轮(14)外啮合； 所述后轮转向系统包括能带动后轮⑶转向的后转向链轮(18)；同轴安装的后摆动链轮(19)和后摆动齿轮(20)，所述后摆动链轮00)通过后链条 (21)与后转向链轮(18)连接；横置的后双活塞转向油缸(22)，该后双活塞转向油缸0 的两活塞之间设有后摆动齿条(23)，该后摆动齿条与所述后摆动齿轮00)啮合；所述前双活塞转向油缸(16)和后双活塞转向油缸0 通过具有逻辑控制程序的液压控制系统与一全液压转向器04)相连。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于所述液压控制系统包括安装在一个阀板上的第一电磁阀(Li)、第二电磁阀(L2)、第三电磁阀(L3)和第四电磁阀(L4)，所述阀板上设有第一输出口(a)、第二输出口(b)、第三输出口(c)和第四输出口(d)以及第一输入口(e)、第二输入口(f)、第三输入口(g)和第四输入口(h)；所述第一电磁阀(Li)和第三电磁阀(L3)的A 口相连通并与第一输出口(a)相通，第一输出口(a)通过油管与前双活塞转向油缸(16)的左腔连通；所述第一电磁阀(Li)和第三电磁阀(L3)的B 口相连通并与第二输出口(b)相通，第二输出口(b)通过油管与前双活塞转向油缸(16)的右腔连通；所述第二电磁阀(L2)和第四电磁阀(L4)的P 口相连通并与第三输出口(c)相通，第三输出口(c)通过油管与后双活塞转向油缸0 的左腔连通；所述第二电磁阀(U)和第四电磁阀(L4)的T 口相连通并与第四输出口(d)相通，第四输出口(d)通过油管与后双活塞转向油缸02)的右腔连通；所述第一电磁阀(Li)的T 口和第二电磁阀(L2)的A 口相连通并与第一输入口(e)相通，所述第一电磁阀(Li)的P 口和第二电磁阀(L2)的B 口相连通并与第二输入口(f)相通，所述第一输入口(e)通过油管与全液压转向器04)的A 口相连通，所述第二输入口(f) 通过油管与全液压转向器04)的B 口相连通；所述第三电磁阀(L3)的T 口和第四电磁阀(L4)的A 口相连通并与第三输入口(g)相通，所述第三电磁阀(L3)的P 口和第四电磁阀 (L4)的B 口相连通并与第四输入口(h)相通；第五电磁阀(L5)，该第五电磁阀(U)的A 口通过油管与所述第三输入口(g)相连通， 第五电磁阀(L5)的B 口通过油管与所述第四输入口(h)相连通，第五电磁阀(L5)的P 口与油泵06)相连通，第五电磁阀(L5)的T 口通过油管与全液压转向器04)的P 口相连通， 全液压转向器04)的T 口则通过油管与油箱回油口连通；由第一开关(Kl)和第二开关(K2)组成的功能切换双档开关，在第一开关(Kl)接通状态下，第三电磁阀(L3)和第五电磁阀(L5)得电，第一电磁阀(Li)、第二电磁阀(L2)和第四电磁阀(L4)断电，在第二开关(K2)接通状态下，第四电磁阀(L4)和第五电磁阀(L5)得电，第一电磁阀(Li)、第二电磁阀(L2)和第三电磁阀(L3)断电；用以检测前摆动齿条(17)移动至最大行程位置时的第一行程开关(K3)，在第一行程开关(K3)接通的状态下，第二电磁阀(L2)得电，第一电磁阀(Li)、第三电磁阀(L3)、第四电磁阀(L4)和第五电磁阀(L5)断电；用以检测后摆动齿条03)移动至最大行程位置时的第二行程开关(K4)，在第二行程开关(K4)接通的状态下，第一电磁阀(Li)得电，第二电磁阀(L2)、第三电磁阀(L3)、第四电磁阀(L4)和第五电磁阀(L5)断电。
3.根据权利要求2所述的转向装置，其特征在于所述第一电磁阀(Li)、第二电磁阀 (L2)、第三电磁阀(L3)和第四电磁阀(L4)为二位四通电磁阀，所述第五电磁阀(L5)为三位四通电磁阀。
4.根据权利要求2所述的转向装置，其特征在于所述第五电磁阀(U)的P口通过单路稳定分流阀05)与油泵06)相连通。
全文摘要
本发明涉一种工程车辆的转向装置，其特征在于前轮转向系统包括左转向链轮；左双联链轮；同轴安装的左摆动链轮和左摆动齿轮；右转向链轮；右双联链轮；同轴安装的右摆动链轮、右摆动齿轮和前摆动齿轮；横置的前双活塞转向油缸，该前双活塞转向油缸的两活塞之间设有与前摆动齿轮啮合的前摆动齿条；后轮转向系统包括后转向链轮；同轴安装的后摆动链轮和后摆动齿轮；横置的后双活塞转向油缸，该后双活塞转向油缸的两活塞之间设有与后摆动齿轮啮合的后摆动齿条；前双活塞转向油缸和后双活塞转向油缸通过液压控制系统与全液压转向器相连。它一种结构新颖且通过液压装置来控制两个前轮及后轮转向的工程车辆的转向装置。
文档编号B66F9/06GK102233898SQ20101016037
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者储吉旺, 张根社 申请人:宁波如意股份有限公司