Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN102923188B - 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机 - Google Patents

电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机 Download PDF

Info

Publication number
CN102923188B
CN102923188B CN201210492525.2A CN201210492525A CN102923188B CN 102923188 B CN102923188 B CN 102923188B CN 201210492525 A CN201210492525 A CN 201210492525A CN 102923188 B CN102923188 B CN 102923188B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
hydraulic fluid
fluid port
directional control
solenoid directional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210492525.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102923188A (zh
Inventor
史先信
丁宏刚
叶海翔
方新
张付义
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd filed Critical Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Priority to CN201210492525.2A priority Critical patent/CN102923188B/zh
Publication of CN102923188A publication Critical patent/CN102923188A/zh
Priority to PCT/CN2013/087187 priority patent/WO2014082530A1/zh
Priority to IN1007DEN2015 priority patent/IN2015DN01007A/en
Priority to AU2013351662A priority patent/AU2013351662B2/en
Priority to BR112015006338A priority patent/BR112015006338A2/pt
Priority to RU2015111565/06A priority patent/RU2604466C1/ru
Priority to EP13858490.9A priority patent/EP2927094B1/en
Priority to CA2881103A priority patent/CA2881103C/en
Priority to US14/706,598 priority patent/US9533704B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN102923188B publication Critical patent/CN102923188B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F15B13/0446—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with moving coil, e.g. voice coil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/091—Hydraulic steer-by-wire systems, e.g. the valve being actuated by an electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1509—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels with different steering modes, e.g. crab-steering, or steering specially adapted for reversing of the vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F15B13/085—Electrical controllers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/091—Hydraulic steer-by-wire systems, e.g. the valve being actuated by an electric motor
    • B62D5/092—Hydraulic steer-by-wire systems, e.g. the valve being actuated by an electric motor the electric motor being connected to the final driven element of the steering gear, e.g. rack

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机，转向阀包括：分流集流阀、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀，阀体包括四组成对的阀门油口，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口分别与阀体的第一组阀门油口相通，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口分别与阀体的第二组阀门油口相通，第一电磁换向阀的第三油口与分流集流阀的集流口相通，分流集流阀的第一分流口和第二电磁换向阀的第三油口分别与阀体的第三组阀门油口相通，分流集流阀的第二分流口和第二电磁换向阀的第三油口分别与阀体的第四组阀门油口相通。本发明能够实现工程车辆的多模式转向，而且工作可靠，成本较低。

Description

电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
技术领域
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机。
背景技术
目前工程车辆为应对复杂的场地条件一般都设有多模式转向功能。这里的多模式转向是指车辆的多种转向模式，常见的转向形式有：前桥(前组)独立转向、后桥(后组)独立、小转弯(又称协调)转向、蟹行转向等。小转弯转向时，前组车轮和后组车轮的转向方向相反，可以实现最小的转弯半径，故称小转弯转向；蟹行转向时，前组车轮和后组车轮的转向方向相同，可以实现像螃蟹行走一样运动，故称蟹行转向。图1为常见的四种转向模式示意图。
这种多模式转向的实现形式一般为手动操控和电控操控。对于手动操控方式，一般可采用手动控制的多模式转向阀，使用多模式转向阀的转向原理如图2所示。驾驶员在操作方向盘a4时，全液压转向器a3根据方向盘的左右转动将转向泵提供的液压油从A口或B口输出，然后经过串联的多模式转向阀a2进入前组转向油缸a1和后组转向油缸a5，推动车轮左右转动。
当多模式转向阀a2的阀芯处于左侧第1位置时，从转向器输出的液压油只经过前组转向油缸，实现前桥独立转向功能；当多模式转向阀a2的阀芯处于左侧第2位置时，从转向器输出的液压油依次经过前组转向油缸、后组转向油缸，推动车轮转动，此时前后组车轮转动方向相反，实现小转弯转向功能；当多模式转向阀a2的阀芯处于左侧第3位置时，从转向器输出的液压油只经过后组转向油缸，实现后桥独立转向功能；当多模式转向阀a2的阀芯处于左侧第4位置时，从转向器输出的液压油依次经过前组转向油缸、后组转向油缸，推动车轮转动，此时前后组车轮转动方向相同，实现蟹行转向功能。
对于电控操控方式，目前可采用电液比例控制和电磁阀控制两种方式，其中电液比例控制的多模式转向系统的原理参见图3，前组车轮由驾驶员通过操纵方向盘控制，后组各个车轮的转角根据前组某一车轮的转角大小和驾驶员选择的转向模式通过控制器中设定的程序来输出不同的电信号，进而控制电液比例阀的开度、液压油的流量，使转向油缸按照驾驶员的操作意图推动车轮转动，实现多模式转向功能。而车轮的转角通过安装在车桥上的编码器进行检测。
电磁阀控制的并联多模式转向方案的原理参见图4，利用电磁阀的阀位切换，进行多模式选择，通过分流集流阀，使前后桥油缸实现并联动作。
上面所给出的三种现有多模式转向方案均存在一定程度的缺陷。其中，图2所示的手动操控的多模式转向阀在切换到小转弯和蟹行转向位置(即阀体处于左侧第2个位置和第4个位置)时，前、后组转向液压油缸形成一串联结构，此时液压系统提供的压力在推动前桥转向后，剩余的压力还要能推动后桥转向，这样会使前组转向油缸的压力过大，对密封性要求较高，同时手动操控的切换阀本身结构复杂，阀芯机能特殊，因此成本较高。
图3所示的电液比例多模式方案中，车轮转角的准确度、灵敏度以及可靠性过于依赖电气元件、液压元件的精度和可靠性，一旦电气元件(尤其是编码器、控制器)出现故障，转向系统将不能按照驾驶员的意图工作，这对于高速行驶车辆是十分危险的。另外这种控制系统结构相对复杂，需要专业人员操作，检修不便，成本也相对较高。
图4示出的双分流并联多模式转向阀由于采用了两个分流集流阀，因此会造成系统压损较大。同时，在前桥独立转向和后桥独立转向时，经转向器输出的油液只有部分流入前(后)组转向油缸，有一半或更多的油液被浪费掉了，与此同时，当在这两种模式下进行小角度转向时，由于转向器输出的油液较少，分流集流阀无法实现正常分流，易出现小角度转向无动作的故障，而高速行驶状态下，经常需要小角度修正方向，因此该缺陷将严重影响行车安全。
发明内容
本发明的目的是提出一种电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机，能够实现工程车辆的多模式转向，而且工作可靠，成本较低。
为实现上述目的，本发明提供了一种电控多模式转向阀，包括：分流集流阀、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀，所述电控多模式转向阀的阀体包括四组成对的阀门油口，所述分流集流阀具有集流口、第一分流口和第二分流口，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均具有第一油口、第二油口和第三油口，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口分别与所述阀体的第一组阀门油口相通，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口分别与所述阀体的第二组阀门油口相通，所述第一电磁换向阀的第三油口与所述分流集流阀的集流口相通，所述分流集流阀的第一分流口和所述第二电磁换向阀的第三油口分别与所述阀体的第三组阀门油口相通，所述分流集流阀的第二分流口和所述第二电磁换向阀的第三油口分别与所述阀体的第四组阀门油口相通。
进一步的，所述电控多模式转向阀具有通过切换所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀实现的第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式下，所述阀体的第一组阀门油口与所述第二组阀门油口相通；在所述第二工作模式下，所述阀体的第一组阀门油口与所述第三组阀门油口和第四组阀门油口均相通。
进一步的，还包括第三电磁换向阀，所述第三电磁换向阀具有两组成对的油口，所述分流集流阀的第二分流口和所述第二电磁换向阀的第三油口分别与所述第三电磁换向阀的第一组油口相通，再通过所述第三电磁换向阀的第二组油口与所述阀体的第四组阀门油口相通。
进一步的，所述电控多模式转向阀还具有通过切换所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀实现的第三工作模式，在所述第三工作模式下，所述阀体的第一组阀门油口与所述第三组阀门油口和第四组阀门油口均相通，且所述第一组阀门油口与所述第四组阀门油口的油液流动方向与所述第二工作模式下的油液流动方向不同。
进一步的，还包括第四电磁换向阀，所述第四电磁换向阀具有两组成对的油口，所述阀体的第一组阀体油口与所述第四电磁换向阀的第一组油口相通，再通过所述第四电磁换向阀的第二组油口分别与所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口相通。
进一步的，所述电控多模式转向阀还具有通过切换所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第四电磁换向阀实现的第四工作模式，在所述第四工作模式下，所述阀体的第一组阀门油口与所述第二组阀门油口相通，且所述第一组阀门油口与所述第二组阀门油口的油液流动方向与所述第一工作模式下的油液流动方向不同。
进一步的，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为二位三通电磁换向阀。
进一步的，所述第三电磁换向阀和第四电磁换向阀均为二位四通电磁转向阀。
为实现上述目的，本发明提供了一种转向液控系统，包括：方向盘、全液压转向器、安全阀组、第一组独立转向油缸和第二组独立转向油缸，所述全液压转向器具有两组油口，所述全液压转向器的第一组油口分别与压力回路和回油回路建立系统回路，其中还包括前述的电控多模式转向阀，所述电控多模式转向阀的阀体的第一组阀门油口与所述全液压转向器的第二组油口相通，所述电控多模式转向阀的阀体的第二组阀门油口与所述第一组独立转向油缸相通，所述电控多模式转向阀的阀体的第三组阀门油口和第四组阀门油口分别通过所述安全阀组与所述第一组独立转向油缸和第二组独立转向油缸相通。
为实现上述目的，本发明提供了一种轮式起重机，包括：车体和驾驶室，所述车体具有两组车轮，所述驾驶室内设有方向盘和多模式电控选择开关，其中还包括前述的转向液控系统，所述方向盘与所述转向液控系统中的全液压转向器相连，所述两组车轮分别与所述转向液控系统中的第一组独立转向油缸和第二组独立转向油缸相连，所述多模式电控选择开关与所述转向液控系统中的电控多模式转向阀内的电磁换向阀相连，所述多模式电控选择开关通过选择不同工作模式对所述电控多模式转向阀内的电磁换向阀发出相应的切换信号。
基于上述技术方案，本发明的电控多模式转向阀通过第一电磁换向阀和第二电磁换向阀实现了独立换向和非独立换向两种模式的切换，并在非独立换向模式下通过分流集流阀将压力油的输入调整为对两组独立转向油缸的并联式输入，这样两组独立转向油缸的转向压力互不影响，避免了现有的两组油缸压力串联结构下造成的压力累加，有效减小了转向系统的压力，提高系统工作可靠性；在独立换向模式下压力油不需经过分流集流阀，全部流入其中一组独立转向油缸，这样既避免了现有采用双分流集流阀方式的油液浪费，也避免了小角度转向无法修正的现象，有效提高了系统能量利用率和行驶安全性。本发明电控多模式转向阀在结构实现上比较简单，而且所需要的电磁换向阀和分流集流阀均属于常规阀件，易获得且成本较低。
在另一个实施例中，在电控多模式转向阀中增加第三电磁换向阀，利用第三电磁换向阀改变分别输入到两组独立转向油缸的压力油的方向，以实现非独立换向模式下的小转弯转向模式和蟹行转向模式。
在另一个实施例中，在电控多模式转向阀中增加第四电磁换向阀，当工程车辆反向行驶时，前轮转向模式自动切换为后轮转向模式，而利用第四电磁换向阀可以在独立换向模式下，切换压力油的进入方向，以符合驾驶员反向行驶时的操作习惯。
附图说明
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：
图1为常见的四种转向模式示意图。
图2为现有手动控制多模式转向阀的转向原理示意图。
图3为现有电液比例控制的多模式转向系统的转向原理示意图。
图4为现有电磁阀控制的并联多模式转向方案的转向原理示意图。
图5为本发明电控多模式转向阀的第一实施例的结构示意图。
图6为应用图5实施例的转向液控系统的结构示意图。
图7为本发明电控多模式转向阀的第二实施例的结构示意图。
图8为应用图7实施例的转向液控系统的结构示意图。
图9为本发明电控多模式转向阀的第三实施例的结构示意图。
图10为应用图9实施例的转向液控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图5所示，为本发明电控多模式转向阀的第一实施例的结构示意图。在本实施例中，电控多模式转向阀包括：分流集流阀Y、第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2。电控多模式转向阀的阀体包括四组成对的阀门油口，分流集流阀Y具有集流口、第一分流口和第二分流口，第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2均具有第一油口、第二油口和第三油口。
第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2的第一油口分别与阀体的第一组阀门油口[PR，PL]相通，第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2的第二油口分别与阀体的第二组阀门油口[A1，B1]相通，第一电磁换向阀Y1的第三油口与分流集流阀Y的集流口相通，分流集流阀Y的第一分流口和第二电磁换向阀Y2的第三油口分别与阀体的第三组阀门油口[A2，B2]相通，分流集流阀Y的第二分流口和第二电磁换向阀Y2的第三油口分别与阀体的第四组阀门油口[A3，B3]相通。
在本实施例中，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀用来进行工作模式的选择切换，利用分流集流阀的分、集流功能实现油液的比例分配，从而实现多种模式的转向功能。考虑到第一电磁换向阀和第二电磁换向阀所用到的油口数量以及功能，可以选用二位三通电磁换向阀。
如果将本实施例的电控多模式转向阀安装在转向液控系统中，至少可实现两种工作模式的选择切换，其中这两种工作模式可通过切换第一电磁换向阀和第二电磁换向阀实现。
在第一工作模式下，阀体的第一组阀门油口[PR，PL]与第二组阀门油口[A1，B1]相通。从图5中可以看出，此时第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2均未得电，阀门油口PR与A1直接连通，而阀门油口PL与B1直接连通，此时压力油液可以通过直接通过电控多模式转向阀流入到转向液控系统中的独立转向油缸中。相比于前面所提到的现有技术，由于压力油液无需经过分流集流阀而直接流入了独立转向油缸，既避免了采用双分流方式的转向阀的油液浪费，由于有足够的油液压力，避免了小角度转向无法修正的现象，有效地提高了系统能量利用率和行驶安全性。
在第二工作模式下，阀体的第一组阀门油口[PR，PL]与第三组阀门油口[A2，B2]和第四组阀门油口[A3，B3]均相通。从图5中可以看出，此时第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2均需得电，这样阀门油口PR经过分流集流阀Y分别与阀门油口A2和A3连通，而阀门油口PL经过分流集流阀Y分别与阀门油口B2和B3连通，也就是说，压力油液在由阀门油口PR流入，PL流出时，油液需经分流集流阀被分流成两路到达阀门油口A2和A3，而当压力油液由阀门油口PL流入，PR流出时，阀门油口A2和A3流入的油液会经分流集流阀汇合成一路到达阀门油口PR。
在第二工作模式下，电控多模式转向阀可以引出两路油路，分别接到转向液控系统的两组独立转向油缸，从而协调两组独立转向油缸进行转向，转向方式可以为蟹行转向，也可以是小转弯转向方式，这与第三组阀门油口[A2，B2]和第四组阀门油口[A3，B3]分别与两组独立转向油缸的连接方式有关。
为了进一步的对蟹行转向方式和小转弯转向方式进行选择切换，可以增加新的电磁换向阀来进行切换，该电磁换向阀可以布置在与本实施例的电控多模式转向阀的外部实现功能，也可以进一步的与本实施例的电控多模式转向阀进行集成。
如图7所示，为本发明电控多模式转向阀的第二实施例的结构示意图。与第一实施例相比，本实施例在电控多模式转向阀还集成了第三电磁换向阀Y3，第三电磁换向阀Y3具有两组成对的油口，分流集流阀Y的第二分流口和第二电磁换向阀Y2的第三油口分别与第三电磁换向阀Y3的第一组油口相通，再通过第三电磁换向阀Y3的第二组油口与阀体的第四组阀门油口[A3，B3]相通。
如果将本实施例的电控多模式转向阀安装在转向液控系统中，至少可实现三种工作模式的选择切换，除了前面所述的第一实施例中的两种工作模式外，还可以进一步实现第三种工作模式。第三工作模式与第二工作模式的切换通过第三电磁换向阀实现。
在第三工作模式下，阀体的第一组阀门油口[PR，PL]与第三组阀门油口[A2，B2]和第四组阀门油口[A3，B3]均相通，且第一组阀门油口[PR，PL]与第四组阀门油口[A3，B3]的油液流动方向与第二工作模式下的油液流动方向不同。从图7中可以看出，在第二工作模式下，此时第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2均需得电，第三电磁换向阀Y3未得电，这样阀门油口PR经过分流集流阀Y分别与阀门油口A2和A3连通，第二电磁换向阀Y2的第三油口分别与阀门油口B2和B3连通，而当切换到第三工作模式时，第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2仍处于得电的状态，第三电磁换向阀Y3得电，此时阀门油口PR经过分流集流阀Y分别与阀门油口A2和B3连通，第二电磁换向阀Y2的第三油口分别与阀门油口B2和A3连通。这样通过第三电磁换向阀Y3改变了油液的流动走向，实现蟹行转向和小转弯转向的模式切换。
从上面介绍的两个电控多模式转向阀实施例可以看出，对于小转弯、蟹行转向模式，压力油液对两组独立转向油缸的输入为并联式输入，两者的转向压力互不影响，相比于现有的前后桥油缸压力串联方式，可以有效地减少油液对转向油缸的压力，而压力的减小意味着可以有效地降低油缸密封元件损坏的几率，同时对于全液压转向器来说，工作压力一般不能超过20MPa，所以降低油液压力也同样会减小全液压转向器的损坏几率，进而提高了系统工作的可靠性。
另外，对于小转弯、蟹行转向模式，上述两个实施例均采用了单分流集流阀的结构，相比于现有的双分流集流阀结构，仍能实现同样的分流集流功能，还可以进一步减少分流集流阀对油液压力的损耗，提高转向的轻便性。
对于工程车辆来说，可以实现反向行驶，而当其反向行驶时，原来工程车辆的前轮变成了实际的后轮，而后轮变成了实际的前轮，这就自然的实现了前桥独立转向模式和后桥独立转向模式的切换，但还存在一个问题，即驾驶人员操控的转向方向与实际的转向方向是相反的，不符合驾驶人员的操作习惯。为了克服这一问题，可以增加新的电磁换向阀来进行油液方向的切换。该电磁换向阀可以布置在与本实施例的电控多模式转向阀的外部实现功能，也可以进一步的与本实施例的电控多模式转向阀进行集成。
如图9所示，为本发明电控多模式转向阀的第三实施例的结构示意图。与第二实施例相比，本实施例在电控多模式转向阀还集成了第四电磁换向阀Y4，第四电磁换向阀Y4具有两组成对的油口，阀体的第一组阀体油口[PR，PL]与第四电磁换向阀Y4的第一组油口相通，再通过第四电磁换向阀Y4的第二组油口分别与第一电磁换向阀Y1和第二电磁换向阀Y2的第一油口相通。
如果将本实施例的电控多模式转向阀安装在转向液控系统中，可通过切换第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第四电磁换向阀实现的第四工作模式。在第四工作模式下，阀体的第一组阀门油口[PR，PL]与第二组阀门油口[A1，B1]相通，且第一组阀门油口[PR，PL]与第二组阀门油口[A1，B1]的油液流动方向与第一工作模式下的油液流动方向不同。从图9中可以看出，在第一工作模式下，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀未得电，第四电磁换向阀也未得电，此时阀门油口PR与阀门油口A1相通，而阀门油口PL与阀门油口B1相通，而在第四工作模式下，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀未得电，而第四电磁换向阀得电，此时阀门油口PL与阀门油口A1相通，而阀门油口PR与阀门油口B1相通。这样就改变了压力油液在阀体内的流动方向，从而在工程车辆反向行驶时，仍然能够符合驾驶人员的操作习惯。
在前面说明的实施例中，第三电磁换向阀和第四电磁换向阀均可根据需要的油口以及功能选择二位四通电磁转向阀。
上述电控多模式转向阀的几种实施例均可以被应用到转向液控系统中，以图5所示实施例为例，图6为应用图5实施例的转向液控系统的结构示意图。从图6中可以看出，转向液控系统包括全液压转向器2、安全阀组4、第一组独立转向油缸5、第二组独立转向油缸6以及图5所示电控多模式转向阀3的实施例，全液压转向器2具有两组油口，而全液压转向器2的第一组油口分别与压力回路和回油回路建立系统回路。
电控多模式转向阀3的阀体的第一组阀门油口与全液压转向器2的第二组油口相通，阀体的第二组阀门油口与第一组独立转向油缸5相通，阀体的第三组阀门油口和第四组阀门油口分别通过安全阀组4与第一组独立转向油缸5和第二组独立转向油缸6相通。
在本转向液控系统实施例中，安全阀组4用来保护油缸，避免压力过大，而且还可以考虑实现对油缸进行补油的功能，该安全阀组4可采用现有的多种结构实现，而且并未本发明讨论的重点，这就不再对其结构进行赘述了。
为了实现蟹形转向和小转弯转向的模式选择切换，可以在电控多模式转向阀3和第二组独立转向油缸6之间增加第三电磁换向阀9，而为了在工程车辆反向行驶时符合驾驶人员的操作习惯，可以在全液压转向器2与电控多模式转向阀3之间增加第四电磁换向阀10。
如果以图7所示的电控多模式转向阀实施例为例，则图8为应用图7实施例的转向液控系统的结构示意图。与图6所示的转向液控系统相比，第三电磁换向阀9被集成在电控多模式转向阀3内。
如果以图9所示的电控多模式转向阀实施例为例，则图10为应用图9实施例的转向液控系统的结构示意图。与图6所示的转向液控系统相比，第三电磁换向阀9和第四电磁换向阀10均被集成在电控多模式转向阀3内。这种电控多模式转向阀集成度较高，对用户的实用性更高。
上述各种电控多模式转向阀实施例所采用的阀件均可采用通用的常规阀件，技术成熟，工作可靠，价格上比较低廉。在实现上，电控多模式转向阀各个电磁换向阀均为得电切换失电复位，在工作过程中即使出现电路故障，阀芯也会在弹簧作用下自动复位，恢复前轮独立转向功能，保证了行车安全。
上述各转向液控系统实施例均适用于各类工程车辆，尤其适合应用于轮式起重机，对于这类轮式起重机，可以包括车体、驾驶室(均未在图中示出)以及转向液控系统，车体具有两组车轮7、8，驾驶室内设有方向盘1和多模式电控选择开关(图中未示出)。方向盘1与转向液控系统中的全液压转向器2相连，两组车轮7、8分别与转向液控系统中的第一组独立转向油缸5和第二组独立转向油缸6相连，多模式电控选择开关与转向液控系统中的电控多模式转向阀内的电磁换向阀相连，多模式电控选择开关通过选择不同工作模式对所述电控多模式转向阀内的电磁换向阀发出相应的切换信号。
下面以图9和图10所示的电控多模式转向阀及转向液控系统的实施例为例对本发明的工作原理进行说明。
在图10中，全液压转向器2的第一组油口与压力回路、回油回路建立系统回路，可根据实际需要通过操作方向盘1来切换压力油液的流动方向。默认的工作模式为前桥独立转向模式，在该种模式下，电控多模式转向阀内的所有电磁换向阀均不得电，此时压力油液均从全液压转向器2经由电控多模式转向阀3流入第一组独立转向油缸5，在图中所示的前进方向下实现前桥独立转向模式。
在小转弯转向模式下，电控多模式转向阀3中的电磁换向阀Y1、Y2均得电，电磁换向阀Y1、Y4失电，此时全液压转向器2输出的压力油液经由电控多模式转向阀3流入第一组独立转向油缸5和第二组独立转向油缸6，从而实现小转弯转向功能。
在蟹行转向模式下，电控多模式转向阀3中的电磁换向阀Y1、Y2、Y3得电，电磁换向阀Y4失电，此时全液压转向器2输出的压力油液经由电控多模式转向阀3流入第一组独立转向油缸5和第二组独立转向油缸6，但压力油液流入第二组独立转向油缸6的油液方向与小转弯转向模式下的油液方向相反，从而实现蟹行转向功能。
当车辆反向行驶时，原来车辆的前轮变成了后轮，原来的后轮变成了前轮，此时若不改变转向器输出油液的方向，则向右(左)转方向盘，车辆却会向左(右)转弯，非常不符合驾驶员的操作习惯。因此在车辆反向行驶时，电磁换向阀Y4将得电，从而改变全液压转向器输出油液的方向，使得反向行驶的转向操作依然符合驾驶员的操作习惯。
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。

Claims (9)

1.一种电控多模式转向阀，其特征在于，包括：分流集流阀、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀，所述电控多模式转向阀的阀体包括四组成对的阀门油口，所述分流集流阀具有集流口、第一分流口和第二分流口，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均具有第一油口、第二油口和第三油口，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口分别与所述阀体的第一组阀门油口相通，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口分别与所述阀体的第二组阀门油口相通，所述第一电磁换向阀的第三油口与所述分流集流阀的集流口相通，所述分流集流阀的第一分流口和所述第二电磁换向阀的第三油口分别与所述阀体的第三组阀门油口相通，所述分流集流阀的第二分流口和所述第二电磁换向阀的第三油口分别与所述阀体的第四组阀门油口相通，所述电控多模式转向阀具有通过切换所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀实现的第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式下，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口与第二油口相通，所述阀体的第一组阀门油口经过所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀与所述第二组阀门油口相通；在所述第二工作模式下，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口与第三油口相通，所述阀体的第一组阀门油口经过所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀以及所述分流集流阀与所述第三组阀门油口和第四组阀门油口均相通。
2.根据权利要求1所述的电控多模式转向阀，其特征在于，还包括第三电磁换向阀，所述第三电磁换向阀具有两组成对的油口，所述分流集流阀的第二分流口和所述第二电磁换向阀的第三油口分别与所述第三电磁换向阀的第一组油口相通，再通过所述第三电磁换向阀的第二组油口与所述阀体的第四组阀门油口相通。
3.根据权利要求2所述的电控多模式转向阀，其特征在于，所述电控多模式转向阀还具有通过切换所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀实现的第三工作模式，在所述第三工作模式下，所述阀体的第一组阀门油口与所述第三组阀门油口和第四组阀门油口均相通，且所述第一组阀门油口与所述第四组阀门油口的油液流动方向与所述第二工作模式下的油液流动方向不同。
4.根据权利要求3所述的电控多模式转向阀，其特征在于，还包括第四电磁换向阀，所述第四电磁换向阀具有两组成对的油口，所述阀体的第一组阀体油口与所述第四电磁换向阀的第一组油口相通，再通过所述第四电磁换向阀的第二组油口分别与所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口相通。
5.根据权利要求4所述的电控多模式转向阀，其特征在于，所述电控多模式转向阀还具有通过切换所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第四电磁换向阀实现的第四工作模式，在所述第四工作模式下，所述阀体的第一组阀门油口与所述第二组阀门油口相通，且所述第一组阀门油口与所述第二组阀门油口的油液流动方向与所述第一工作模式下的油液流动方向不同。
6.根据权利要求1所述的电控多模式转向阀，其特征在于，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为二位三通电磁换向阀。
7.根据权利要求4或5所述的电控多模式转向阀，其特征在于，所述第三电磁换向阀和第四电磁换向阀均为二位四通电磁转向阀。
8.一种转向液控系统，包括：全液压转向器、安全阀组、第一组独立转向油缸和第二组独立转向油缸，所述全液压转向器具有两组油口，所述全液压转向器的第一组油口分别与压力回路和回油回路建立系统回路，其特征在于，还包括权利要求1～7任一所述的电控多模式转向阀，所述电控多模式转向阀的阀体的第一组阀门油口与所述全液压转向器的第二组油口相通，所述电控多模式转向阀的阀体的第二组阀门油口与所述第一组独立转向油缸相通，所述电控多模式转向阀的阀体的第三组阀门油口和第四组阀门油口分别通过所述安全阀组与所述第一组独立转向油缸和第二组独立转向油缸相通。
9.一种轮式起重机，包括：车体和驾驶室，所述车体具有两组车轮，所述驾驶室内设有方向盘和多模式电控选择开关，其特征在于，还包括权利要求8所述的转向液控系统，所述方向盘与所述转向液控系统中的全液压转向器相连，所述两组车轮分别与所述转向液控系统中的第一组独立转向油缸和第二组独立转向油缸相连，所述多模式电控选择开关与所述转向液控系统中的电控多模式转向阀内的电磁换向阀相连，所述多模式电控选择开关通过选择不同工作模式对所述电控多模式转向阀内的电磁换向阀发出相应的切换信号。
CN201210492525.2A 2012-11-27 2012-11-27 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机 Active CN102923188B (zh)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210492525.2A CN102923188B (zh) 2012-11-27 2012-11-27 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
BR112015006338A BR112015006338A2 (pt) 2012-11-27 2013-11-15 válvula de direção multimodo de controle elétrico, sistema de controle hidráulico de direção e guindaste do tipo com roda
IN1007DEN2015 IN2015DN01007A (zh) 2012-11-27 2013-11-15
AU2013351662A AU2013351662B2 (en) 2012-11-27 2013-11-15 Electric-control multimode steering valve, steering hydraulic control system, and wheel type crane
PCT/CN2013/087187 WO2014082530A1 (zh) 2012-11-27 2013-11-15 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
RU2015111565/06A RU2604466C1 (ru) 2012-11-27 2013-11-15 Клапан многорежимного рулевого управления с электрическим управлением, гидравлическая система рулевого управления и кран колесного типа
EP13858490.9A EP2927094B1 (en) 2012-11-27 2013-11-15 Electric-control multimode steering valve, steering hydraulic control system, and wheel type crane
CA2881103A CA2881103C (en) 2012-11-27 2013-11-15 Electric-control multimode steering valve, steering hydraulic control system, and wheel type crane
US14/706,598 US9533704B2 (en) 2012-11-27 2015-05-07 Electric-control multimode steering valve, steering hydraulic control system, and wheel type crane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210492525.2A CN102923188B (zh) 2012-11-27 2012-11-27 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102923188A CN102923188A (zh) 2013-02-13
CN102923188B true CN102923188B (zh) 2015-07-22

Family

ID=47638161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210492525.2A Active CN102923188B (zh) 2012-11-27 2012-11-27 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9533704B2 (zh)
EP (1) EP2927094B1 (zh)
CN (1) CN102923188B (zh)
AU (1) AU2013351662B2 (zh)
BR (1) BR112015006338A2 (zh)
CA (1) CA2881103C (zh)
IN (1) IN2015DN01007A (zh)
RU (1) RU2604466C1 (zh)
WO (1) WO2014082530A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102923188B (zh) * 2012-11-27 2015-07-22 徐州重型机械有限公司 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
CN104309683B (zh) * 2014-09-22 2017-02-22 三一汽车起重机械有限公司 转向液压系统和轮式起重机
CN105857387B (zh) * 2016-05-11 2019-01-22 姚连涛 一种可变角度传动装置、车辆底盘及其控制方法
CN106741166A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 中国重汽集团柳州运力科迪亚克机械有限责任公司 除雪车四轮转向系统
US10086868B1 (en) * 2017-05-12 2018-10-02 Cnh Industrial America Llc Four wheel steering with independent control valves
CN108317112B (zh) * 2018-03-21 2023-08-04 安徽合力股份有限公司 一种叉车双联泵转向停车制动解除液压系统
CN108547821B (zh) * 2018-07-04 2023-08-01 北京路凯智行科技有限公司 集成液压转向控制阀组及液压转向控制系统
CN109501855B (zh) * 2018-11-29 2023-09-19 湖北航天技术研究院特种车辆技术中心 一种多模式转向系统
US11472395B2 (en) * 2020-02-28 2022-10-18 Cnh Industrial America Llc System and method for executing multi-mode turns with a work vehicle
CN111891215B (zh) * 2020-07-15 2024-07-30 哈尔滨哈铁装备制造有限公司 一种公铁两用车转向系统
CN115465359B (zh) * 2022-09-15 2024-11-05 泰安航天特种车有限公司 一种超重型电驱多轴车辆模块化电液转向系统及控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0231976A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Nissan Motor Co Ltd 車両の補助操舵装置
JP2822576B2 (ja) * 1990-04-05 1998-11-11 井関農機株式会社 四輪操舵制御装置
US5230399A (en) * 1991-11-21 1993-07-27 Trak International, Inc. Four-wheel steering system for vehicles
JP3099554B2 (ja) * 1992-09-17 2000-10-16 株式会社豊田自動織機製作所 四輪操舵装置
JP3613878B2 (ja) * 1996-03-12 2005-01-26 井関農機株式会社 四輪操舵トラクタ
JPH11263242A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Iseki & Co Ltd 作業車両の操舵装置
JP4018333B2 (ja) * 2000-11-20 2007-12-05 Ｔｃｍ株式会社 操舵装置
DE10304796B4 (de) * 2003-02-05 2007-07-12 Sauer-Danfoss Aps Vollhydraulische Lenkung
CN1702007A (zh) * 2005-05-26 2005-11-30 江苏大学 车辆四轮独立转向机构及其控制方法
CN101489853B (zh) * 2006-12-21 2012-06-06 日立建机株式会社 工程车辆的转向系统
RU2344959C1 (ru) * 2007-08-22 2009-01-27 Валерий Яковлевич Обидин Усилитель потока рулевого механизма транспортного средства
RU2378539C1 (ru) * 2008-08-26 2010-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр технического сотрудничества" при МГТУ им. Н.Э. Баумана" Автономный электрогидравлический рулевой привод
CN102164805B (zh) * 2008-09-30 2014-09-03 沃尔沃建筑设备公司 包括第一转向构件和第二转向构件的液压转向系统及包括液压转向系统的车辆
EP2774827B1 (en) * 2012-03-29 2017-06-14 Komatsu Ltd. Steering device of wheel loader
EP2923090B1 (en) * 2012-11-20 2021-04-14 Volvo Construction Equipment AB Pressurized medium assembly
CN102923188B (zh) * 2012-11-27 2015-07-22 徐州重型机械有限公司 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
CN202923708U (zh) * 2012-11-27 2013-05-08 徐州重型机械有限公司 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015006338A2 (pt) 2017-07-04
RU2604466C1 (ru) 2016-12-10
EP2927094A1 (en) 2015-10-07
AU2013351662A1 (en) 2015-03-26
CN102923188A (zh) 2013-02-13
AU2013351662B2 (en) 2017-04-13
CA2881103C (en) 2017-05-16
EP2927094B1 (en) 2019-10-02
IN2015DN01007A (zh) 2015-06-12
US9533704B2 (en) 2017-01-03
WO2014082530A1 (zh) 2014-06-05
EP2927094A4 (en) 2016-08-17
CA2881103A1 (en) 2014-06-05
US20150307124A1 (en) 2015-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102923188B (zh) 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
CN102351005B (zh) 多模式转向液压控制系统及应用该系统的轮式起重机
CN103963825A (zh) 一种转向系统及独立悬架轮式重载车辆
EP2927093B1 (en) Follow-up steering control system of multi-axle automobile crane and multi-axle automobile crane
CN103465957B (zh) 一种手动切换的多模式转向液压控制系统以及轮式起重机
CN201784677U (zh) 转向助力中位油缸、车桥液压转向系统和流动式起重机
CN204341185U (zh) 四模式转向液压控制系统及具有其的车辆
CN103522896B (zh) 平地机前轮辅助驱动系统
CN104309683A (zh) 转向液压系统和轮式起重机
CN202923708U (zh) 电控多模式转向阀、转向液控系统以及轮式起重机
CN105438256A (zh) 转向控制方法、装置及起重机
CN105539573A (zh) 一种全地面起重机转向主动回正系统及方法
CN202175091U (zh) 多模式转向液压控制系统及应用该系统的轮式起重机
CN201472461U (zh) 车桥转向锁止切换控制系统
CN216232540U (zh) 一种工程机械车辆的多功能转向系统
CN204222964U (zh) 钻机车
CN203460698U (zh) 平地机前轮辅助驱动系统
CN203485988U (zh) 一种手动切换的多模式转向液压控制系统以及轮式起重机
CN211519640U (zh) 液压转向系统、底盘以及工程车辆
CN104015797A (zh) 钻机车
CN205168627U (zh) 一种全地面起重机底盘多模式转向系统
CN207790838U (zh) 双向行驶特种车辆及其转向系统
CN204110141U (zh) 转向系统及起重机
CN215922320U (zh) 转向系统及作业车辆
CN205315377U (zh) 一种转向控制阀

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 221001 Jiangsu city of Xuzhou Province Economic and Technological Development Zone of High Road No. 68

Patentee after: Xuzhou Heavy Machinery Co., Ltd.

Address before: 221004 Xuzhou, Zhejiang Province, Jiangsu Road No. 165

Patentee before: Xuzhou Heavy Machinery Co., Ltd.

CP02 Change in the address of a patent holder