CN108189907A - 汽拖一体机用液压转向控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农机领域，具体地说是一种汽拖一体机用液压转向控制系统，包括方向盘、转阀式转向器、前轮、后轮、前轮转向驱动机构、后轮转向驱动机构和换向阀，所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构均设有液压缸，所述液压缸内部通过活塞分成两个独立油腔，所述换向阀的P口和O口分别通过不同管路与前轮转向驱动机构中的液压缸两个油腔相通，所述换向阀的A口和B口分别通过不同管路与后轮转向驱动机构中的液压缸两个油腔相通，所述各个管路上均设有电磁阀，所述转阀式转向器内的阀芯通过方向盘驱动旋转，所述转阀式转向器的A口和B口分别通过不同油路与所述换向阀的P口和前轮转向驱动机构之间的两个管路相连。本发明转向操控灵活方便。
Description
技术领域
本发明涉及农机领域，具体地说是一种汽拖一体机用液压转向控制系统。
背景技术
随着农业产业结构的调整，农田规模化经营已经成为农业生产的趋势，随之而来的是各种大型农业机械逐步投入到农业生产领域中。现有技术中的农机多是采用后轮驱动、前轮转向的方式实现转向，在田间作业时不能侧移，也不能360度转向，不能适应地势复杂多变的田间作业工况，大大影响了农机作业效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽拖一体机用液压转向控制系统，用于一种将汽车和拖拉机相结合的农机，各组车轮既可以同时向同一方向转向，也可以向相反方向，还可以实现各组车轮分别单独转向，转向操控灵活方便。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种汽拖一体机用液压转向控制系统，包括方向盘、转阀式转向器、前轮、后轮、前轮转向驱动机构、后轮转向驱动机构和换向阀，所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构结构相同且均设有液压缸，所述液压缸内部通过活塞分成两个独立的油腔，两侧车轮通过所述活塞移动驱动同步转向，所述换向阀的P口通过第一前轮转向油路与所述前轮转向驱动机构中的液压缸任一油腔相通，所述换向阀的O口通过第二前轮转向油路与所述前轮转向驱动机构中的液压缸另一油腔相通，所述换向阀的A口通过第一后轮转向油路与所述后轮转向驱动机构中的液压缸任一油腔相通，所述换向阀的B口通过第二后轮转向油路与所述后轮转向驱动机构中的液压缸另一油腔相通，所述转阀式转向器内的阀芯通过方向盘驱动旋转，且所述转阀式转向器的A口通过第一转向器油路与所述第一前轮转向油路相通，所述转阀式转向器的B口通过第二转向器油路与所述第二前轮转向油路相通，在所述第一前轮转向油路和第二前轮转向油路上均设有前轮电磁阀，且所述两个前轮电磁阀同步通断电，在所述第一后轮转向油路和第二后轮转向油路上均设有后轮电磁阀，且所述两个后轮电磁阀同步通断电。
所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构均包括液压缸、转向支臂和转向拉杆，所述液压缸内的活塞两侧均设有伸出至所述液压缸外的活塞杆，各个车轮分别通过不同的转向支臂驱动转向，所述液压缸每一侧的活塞杆均通过转向拉杆与任一转向支臂相连。
在任一后轮的轮轴上设有锁定支臂，所述锁定支臂与所述后轮转向驱动机构中的任一转向支臂固连。
由系统电源端分别引出一个前轮转向控制电路和一个后轮转向控制电路，所述前轮电磁阀通过所述前轮转向控制电路控制通断电，在所述前轮转向控制电路上设有前轮转向开关，所述后轮电磁阀通过所述后轮转向控制电路控制通断电，在所述后轮转向控制电路上设有后轮转向开关。
所述换向阀上设有用于调整阀芯的手动换向手柄。
所述转阀式转向器的P口和O口与油箱连接，且P口入油、O口出油。
在前轮和后轮之间设有中轮和中轮转向驱动机构，所述中轮转向驱动机构与所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构结构相同，由所述第一后轮转向油路引出一支路与所述中轮转向驱动机构中的液压缸任一油腔相通，由所述第二后轮转向油路引出另一支路与所述中轮转向驱动机构中的液压缸另一油腔相通，所述两个支路上均设有中轮电磁阀，且所述两个中轮电磁阀同步通断电。
由系统电源端引出一个中轮转向控制电路，所述两个中轮电磁阀通过所述中轮转向控制电路控制通断电，在所述中轮转向控制电路上设有中轮转向开关。
所述中轮转向驱动机构设有转向直臂，任一中轮的轮轴上设有锁定支臂，所述锁定支臂与所述中轮转向驱动机构中的任一转向支臂固连。
在前轮和后轮之间设有至少一组中轮和中轮转向驱动机构。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明转向操控灵活方便，能实现田间作业侧移、急转弯或者原地360度调头，能够适应各种田间作业工况，大大提高了农机作业效率。
2、本发明为全液压转向系统，控制精度高，操控方便安全。
附图说明
图1为本发明一个实施例的示意图，
图2为本发明另一个实施例的示意图，
图3为本发明各个转向驱动机构中的液压缸示意图。
其中，1为方向盘，2为转阀式转向器，3为前轮，4为转向支臂，5为转向拉杆，6为前轮转向控制电路，7为液压缸，71为活塞杆，72为活塞，8为前轮电磁阀，9为第一前轮转向油路，10为第二前轮转向油路，11为换向阀，12为手动换向手柄，13为第一后轮转向油路，14为第二后轮转向油路，15为后轮，16为后轮电磁阀，17为后轮转向控制电路，18为后轮转向开关，19为前轮转向开关，20为第二转向器油路，21为第一转向器油路，22为中轮转向开关，23为中轮，24为中轮电磁阀，25为锁定支臂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括方向盘1、转阀式转向器2、前轮3、后轮15、前轮转向驱动机构、后轮转向驱动机构和换向阀11，其中两个前轮3通过所述前轮转向驱动机构驱动同步转向，两个后轮15通过所述后轮转向驱动机构驱动同步转向，所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构的结构相同，均包括液压缸7、转向支臂4和转向拉杆5，其中如图3所示，所述液压缸7内设有活塞72，所述活塞72将所述液压缸7内部分成两个相互独立的油腔，所述活塞72两侧均设有伸出至所述液压缸7外的活塞杆71，各个车轮分别通过不同的转向支臂4驱动转向，所述液压缸7每一侧的活塞杆71均通过转向拉杆5与任一转向支臂4相连。
所述换向阀11为三位四通换向阀，如图1所示，所述换向阀11的P口通过第一前轮转向油路9与所述前轮转向驱动机构中的液压缸7任一油腔相通，所述换向阀11的O口则通过第二前轮转向油路10与所述前轮转向驱动机构中的液压缸7另一油腔相通，所述换向阀11的A口通过第一后轮转向油路13与所述后轮转向驱动机构中的液压缸7任一油腔相通，所述换向阀11的B口通过第二后轮转向油路14与所述后轮转向驱动机构中的液压缸7另一油腔相通，在所述换向阀11上设有用于调整阀芯的手动换向手柄12。
所述转阀式转向器2内的阀芯通过方向盘1驱动旋转，从而使所述转阀式转向器2的不同油口相通供油，如图1所示，所述转阀式转向器2的A口通过第一转向器油路21与所述第一前轮转向油路9相通，所述转阀式转向器2的B口通过第二转向器油路20与所述第二前轮转向油路10相通。
如图1所示，由系统电源端分别引出一个前轮转向控制电路6和一个后轮转向控制电路17，在所述第一前轮转向油路9和第二前轮转向油路10上均设有前轮电磁阀8，且所述前轮电磁阀8通过所述前轮转向控制电路6控制通断电，在所述前轮转向控制电路6上设有前轮转向开关19，在所述第一后轮转向油路13和第二后轮转向油路14上均设有后轮电磁阀16，且所述后轮电磁阀16通过所述后轮转向控制电路17控制通断电，在所述后轮转向控制电路17上设有后轮转向开关18。所述前轮转向开关19和后轮转向开关18设置于农机驾驶室内的控制面板上。
在任一后轮15的轮轴上设有锁定支臂25，所述锁定支臂25与所述后轮转向驱动机构中的任一转向支臂4固连，将所述锁定支臂25固定即使所述转向直臂4无法转动，后轮15也就无法转向。本实施例中是利用一个气动锁紧装置实现后轮15转向锁定，所述气动锁紧装置包括活塞、锁杆和弹簧，当所述气动锁紧装置充气时，活塞在气压作用下移动压缩所述弹簧，从而使锁杆退出所述锁定支臂25上的锁眼，后轮15解除转向控制，所述气动锁紧装置泄气，弹簧释放使锁杆重新插入所述锁定支臂25上的锁眼中，后轮转向驱动机构中的转向支臂4锁定无法实现转向。
如图2所示，本发明也可以在前轮3和后轮15之间增设中轮23和中轮转向驱动机构，所述中轮转向驱动机构与所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构结构相同，由所述第一后轮转向油路13引出一支路与所述中轮转向驱动机构中的液压缸7任一油腔相通，由所述第二后轮转向油路14引出另一支路与所述中轮转向驱动机构中的液压缸7另一油腔相通，所述两个支路上均设有中轮电磁阀24，由系统控制端引出一个中轮转向控制电路，所述两个中轮电磁阀24通过所述中轮转向控制电路控制通断电，在所述中轮转向控制电路上设有中轮转向开关22，所述中轮转向开关22设置于农机驾驶室的控制面板上。本发明在前轮3和后轮3之间可以增设一组或多组中轮23及中轮转向驱动机构。
本发明的工作原理为：
当农机正常行驶时主要以前轮3转向为主，操控人员将仪表台上的前轮转向开关19移至断电位置，使前轮电磁阀8断电，所述前轮电磁阀8阀门打开，前轮3处于待转向状态，然后将后轮转向开关18移至通电位置，使后轮电磁阀16通电，所述后轮电磁阀16阀门关闭切断油压，后轮15处于直线行驶状态。
当农机在农田进行各种作业时，除利用前轮3转向外，还需要利用后轮15协助前轮3转向，所以此时所述前轮转向开关19和后轮转向开关18均移至断电位置，前轮电磁阀8和后轮电磁阀16均断电，阀门打开，前轮3和后轮15均处于待转向状态。
当农机在农田进行各种作业时，当需要进行向右或左侧移动时，驾驶员首先要将农机控制在直线行驶状态，主要是通过所述气动锁紧装置锁定所述后轮转向驱动机构中的任一转向支臂4，然后使气动锁紧装置充气使锁杆退出锁定支臂25的锁眼，后轮15处于待转向状态，同时用右手移动所述手动换向手柄12调整所述换向阀11的阀芯，使所述换向阀11的P口与B口连通、A口与O口连通，驾驶员此时向左转动方向盘1，带动转阀式转向器2的阀芯左转，压力油由转阀式转向器2的P口进入、由A口输出，经过管路进入前轮转向驱动机构的液压缸7右腔，并同时由所述换向阀11的P口流入、B口流出经管路进入后轮转向驱动机构中的液压缸7左腔，使前、后轮同时向左转动实现左转。向右侧行驶时，驾驶员将方向盘1向右转即可。
当农机在农田进行各种作业时，需要向左向右急转或原地掉头时，驾驶员在向左或向右侧移动操控的基础上，扳动手动换向手柄12，使所述换向阀11的O口与B口相通、A口与P口相通，同时向右转动方向盘1，使转阀式转向器2的P口与B口相通、A口与O口相通，压力油由转阀式转向器2的P口流入、B口流出进入前轮转向驱动机构中的液压缸7左腔，所述前轮转向驱动机构中的液压缸7右腔回油经过转阀式转向器2的A口和O口回至油箱，前轮3右转，同时压力油进入所述换向阀11的O口、并由B口流出进入后轮转向驱动机构中的液压缸7左腔，后轮15左转，前后轮转向相反，从而实现农机向右急转弯或原地掉头目的。
当在前轮3和后轮15之间增设中轮23和中轮转向驱动机构时，通过中轮转向开关22控制中轮电磁阀24通断电，当中轮电磁阀24断电时阀门打开，中轮23均处于待转向状态，中轮23转向操控原理与后轮15相同，且所述中轮23可单独控制转向。
Claims (10)
1.一种汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：包括方向盘(1)、转阀式转向器(2)、前轮(3)、后轮(15)、前轮转向驱动机构、后轮转向驱动机构和换向阀(11)，所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构结构相同且均设有液压缸(7)，所述液压缸(7)内部通过活塞(72)分成两个独立的油腔，两侧车轮通过所述活塞(72)移动驱动同步转向，所述换向阀(11)的P口通过第一前轮转向油路(9)与所述前轮转向驱动机构中的液压缸(7)任一油腔相通，所述换向阀(11)的O口通过第二前轮转向油路(10)与所述前轮转向驱动机构中的液压缸(7)另一油腔相通，所述换向阀(11)的A口通过第一后轮转向油路(13)与所述后轮转向驱动机构中的液压缸(7)任一油腔相通，所述换向阀(11)的B口通过第二后轮转向油路(14)与所述后轮转向驱动机构中的液压缸(7)另一油腔相通，所述转阀式转向器(2)内的阀芯通过方向盘(1)驱动旋转，且所述转阀式转向器(2)的A口通过第一转向器油路(21)与所述第一前轮转向油路(9)相通，所述转阀式转向器(2)的B口通过第二转向器油路(20)与所述第二前轮转向油路(10)相通，在所述第一前轮转向油路(9)和第二前轮转向油路(10)上均设有前轮电磁阀(8)，且所述两个前轮电磁阀(8)同步通断电，在所述第一后轮转向油路(13)和第二后轮转向油路(14)上均设有后轮电磁阀(16)，且所述两个后轮电磁阀(16)同步通断电。
2.根据权利要求1所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构均包括液压缸(7)、转向支臂(4)和转向拉杆(5)，所述液压缸(7)内的活塞(72)两侧均设有伸出至所述液压缸(7)外的活塞杆(71)，各个车轮分别通过不同的转向支臂(4)驱动转向，所述液压缸(7)每一侧的活塞杆(71)均通过转向拉杆(5)与任一转向支臂(4)相连。
3.根据权利要求2所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：在任一后轮(15)的轮轴上设有锁定支臂(25)，所述锁定支臂(25)与所述后轮转向驱动机构中的任一转向支臂(4)固连。
4.根据权利要求1所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：由系统电源端分别引出一个前轮转向控制电路(6)和一个后轮转向控制电路(17)，所述前轮电磁阀(8)通过所述前轮转向控制电路(6)控制通断电，在所述前轮转向控制电路(6)上设有前轮转向开关(19)，所述后轮电磁阀(16)通过所述后轮转向控制电路(17)控制通断电，在所述后轮转向控制电路(17)上设有后轮转向开关(18)。
5.根据权利要求1所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：所述换向阀(11)上设有用于调整阀芯的手动换向手柄(12)。
6.根据权利要求1所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：所述转阀式转向器(2)的P口和O口与油箱连接，且P口入油、O口出油。
7.根据权利要求1所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：在前轮(3)和后轮(15)之间设有中轮(23)和中轮转向驱动机构，所述中轮转向驱动机构与所述前轮转向驱动机构和后轮转向驱动机构结构相同，由所述第一后轮转向油路(13)引出一支路与所述中轮转向驱动机构中的液压缸(7)任一油腔相通，由所述第二后轮转向油路(14)引出另一支路与所述中轮转向驱动机构中的液压缸(7)另一油腔相通，所述两个支路上均设有中轮电磁阀(24)，且所述两个中轮电磁阀(24)同步通断电。
8.根据权利要求7所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：由系统电源端引出一个中轮转向控制电路，所述两个中轮电磁阀(24)通过所述中轮转向控制电路控制通断电，在所述中轮转向控制电路上设有中轮转向开关(22)。
9.根据权利要求7所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：所述中轮转向驱动机构设有转向直臂(4)，任一中轮(23)的轮轴上设有锁定支臂(25)，所述锁定支臂(25)与所述中轮转向驱动机构中的任一转向支臂(4)固连。
10.根据权利要求7所述的汽拖一体机用液压转向控制系统，其特征在于：在前轮(3)和后轮(15)之间设有至少一组中轮(23)和中轮转向驱动机构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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