一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统及转向控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统及转向控制方法，该系统由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，前轮转向机构中前转向油缸活塞杆端部、前转向球头和前连杆一端依次固连，前连杆另一端与前转向拉杆球头铰接，前转向拉杆球头与前转向节臂连接，前转向节臂的套在前调平油缸的缸身上，前调平油缸的缸身与前驱动桥连接，前转向节臂另一端与前转向立柱连接，前转向立柱下端与前转向节固定，前转向节通过前行星式轮边与前轮相连；四轮转向液压系统连接于控制四轮转向机构的转向油缸；控制方法包括前轮转向、后轮转向和四轮异相位转向；本发明专利技术将四轮转向技术应用于拖拉机中，使拖拉机在丘陵山地作业时转向更灵活，且性能更加稳定。

Four wheel steering system of hill and mountain tractor and steering control method

The invention discloses a hilly tractor four wheel steering system and its control method, the system consists of four wheel steering and four wheel steering hydraulic system, front wheel steering mechanism in front of the steering cylinder piston rod end, before turning the ball head and one end of the connecting rod is sequentially and fixedly connected at the other end of the connecting rod and the front steering front the ball head pin, front steering rod ball head and the front steering knuckle arm is connected with the sleeve, the front steering knuckle arm in front of leveling hydraulic cylinder body, the leveling oil cylinder body is connected with the front drive axle, the other end of the steering knuckle arm and the front steering column connecting the front steering column, with the former the steering knuckle is fixed, the front steering knuckle front planetary wheel attached to the front wheels through the steering cylinder is connected to the control; four wheel steering mechanism of four wheel steering hydraulic system; control method includes front wheel steering, rear wheel steering wheel and four phase transfer The invention applies the four wheel steering technique to the tractor, which makes the tractor more flexible and more stable in operation in the hilly and mountainous areas.

【技术实现步骤摘要】
一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统及转向控制方法
本专利技术属于农用机械
，特别涉及一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统及转向控制方法。
技术介绍
我国是农业大国，耕地面积大部分都分布在丘陵山地等地区，丘陵山地地势复杂，寻常的农用机械难以耕作，山地拖拉机是当下我国丘陵山地耕种的主要工具。因此，丘陵山区拖拉机的发展对我国的农业经济的提高来说至关重要。丘陵山地拖拉机主要包含传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等等，其中转向系统的作用是控制车辆的行驶方向。丘陵山地拖拉机通常在复杂崎岖的土地上工作，对拖拉机的整车性能要求非常高，必须具有可靠地稳定性与安全性。所以，提高拖拉机的转向性能可以更好的体现拖拉机的机动性能。目前我国现有的拖拉机多采用前轮转向技术，但是当在地势复杂、空间比较狭窄的地方进行转弯时，就会遇到转弯半径大、操纵不灵活等问题，在田间作业转弯时会损害大量农作物，普通拖拉机并不适宜在此工况下作业。专利CN203450198U公开了“一种转向系统及拖拉机”，该专利提出了一种转向系统，油泵从驱动装置取力,转向时油泵能为方向机助力,使拖拉机的转向操作性更好。专利CN204020977U公开了“一种拖拉机行驶转向系统”，该专利提出了一种行驶转向系统，可根据不同田地的大小及耕作需要,对轮距及拖拉机底部高度进行调整,从而降低经济损失、提高工作效率。专利CN204871170U公开了“一种组合转向系统及拖拉机”，该专利提出了一种组合转向系统，包含折腰转向系统、前轮转向系统，使拖拉机转向更加方便，与单一的折腰转向相比能够减小转向半径，在一定程度上改善了拖拉机的转向性能。上述专利虽然减小了拖拉机的转向半径，但是与四轮转向技术比较起来却相差甚远，四轮转向技术更具有优势，它是一种新型增强车辆动态性能的方式，不但可以减小转弯半径，而且还能够提高车辆的稳定性能，改善其灵活性。综上所述，研究一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统来提高拖拉机的转向性能是一个非常值得本领域技术人员深入研究的问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统及转向控制方法，将四轮转向技术应用于拖拉机中，使拖拉机在丘陵山地作业时转向更灵活，且性能更加稳定，结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，所述四轮转向机构由结构相同且对称布置在拖拉机两端的前转向机构与后转向机构组成；所述前轮转向机构由前转向油缸5、前转向球头25、前连杆4、前转向拉杆球头22、前转向节臂27、前转向立柱3、前转向节2、前驱动桥26和前轮1组成；所述前转向油缸5为双活塞杆双作用油缸，活塞杆两端的组成结构均相同且对称分布，其中，活塞杆端部、前转向球头25和前连杆4一端依次固连，前连杆4的另一端与前转向拉杆球头22的拉杆一端铰接，所述前转向拉杆球头22的球头一端与前转向节臂27连接，所述前转向节臂27的一端套在前调平油缸24的缸身上并绕前调平油缸24旋转，所述前调平油缸24的缸身与前驱动桥26连接，前转向节臂27的另一端与前转向立柱3连接，所述前转向立柱3的下端与前转向节2固定，前转向节2通过前行星式轮边23与前轮1相连；所述四轮转向液压系统通过全液压转向器7和电磁阀连接并控制四轮转向机构的前、后转向油缸，进而实现对拖拉机前、后轮的转向控制。一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其中，在所述四轮转向液压系统中，全液压转向器7通过油管分别与前转向油缸5和后转向油缸19相连，在全液压转向器7分别和前转向油缸5与后转向油缸19连接的油管交汇处安装一个两位三通电磁换向阀20，在全液压转向器7分别与前转向油缸5和后转向油缸19连接的两路油管之间并联一个两位两通电磁换向阀21。进一步地，在所述液压系统中还包括油箱29、转向恒流泵30、压力表31、溢流阀32和滤油器33；所述转向恒流泵30和压力表31均安装在从油箱29引出的出油管路上，所述滤油器33安装在引入油箱29的回油管路上，有两个所述溢流阀32分别安装在连接两个转向油缸的油路管道上。一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其中，所述前转向油缸5的活塞杆端部与前转向球头25的一端采用螺纹连接，前转向球头25的另一端与前连杆4的一端也采用螺纹连接，通过调节连接的螺纹长度改变前轮转向角的大小。一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统的转向控制方法，所述转向控制方法分为前轮转向、后轮转向、四轮异相位转向，在进行转向切换时，所述转向系统必须回到初始位置，即转向油缸必须回到中位方可切换，具体转向控制方法如下：所述前轮转向控制方法为：当转向方式选择前轮转向时，驾驶员向转向侧转动方向盘9，方面盘9带动转向柱旋转，此时，两位三通电磁换向阀20与两位两通电磁换向阀21均断电，油液经全液压转向器7流向前转向油缸5的转向侧入口，推动前转向油缸5的活塞杆运动，活塞杆的运动带动两端的前连杆4运动，进而推动前转向节臂27绕着前调平油缸24旋转，前转向节臂27的旋转带动与之固连的前转向立柱3转动，最终通过前转向节2和前行星式轮边23带动前轮1转向；所述后轮转向控制方法为：当转向方式选择后轮转向时，驾驶员向转向的反方向转动方向盘9，方面盘9带动转向柱旋转，此时，两位三通电磁换向阀20通电，两位两通电磁换向阀21断电，油液经全液压转向器7、两位三通电磁换向阀20流向后转向油缸19的转向的反方向侧入口，推动后转向油缸19的活塞杆运动，活塞杆的运动带动两端的后连杆18运动，进而推动后转向节臂28绕着后调平油缸15旋转，后转向节臂28的旋转带动与之固连的后转向立柱10旋转，最终通过后转向节11和后行星式轮边16带动后轮12转向；所述四轮异相位转向控制方法为：当转向方式选择前轮转向时，驾驶员向转向侧转动方向盘9，方面盘9带动转向柱旋转，此时，两位三通电磁换向阀20断电，两位两通电磁换向阀21通电，油液经全液压转向器7分别流向前转向油缸5和后转向油缸19的转向侧入口，推动前转向油缸5和后转向油缸19的活塞杆运动，活塞杆的运动带动两端的前连杆4和后连杆18运动；进而推动前转向节臂27绕着前调平油缸24旋转，后转向节臂28绕着后调平油缸15旋转，前转向节臂27的旋转带动与之相连的前转向立柱3旋转，后转向节臂28的旋转带动与之相连的后转向立柱10旋转，最终通过前转向节2和前行星式轮边23带动前轮1转向，通过后转向节11和后行星式轮边16带动后轮12转向，前轮1与后轮12的转向相反，实现四轮异相位转向。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所设计的转向系统可以实现四轮异相位转向，采用四轮转向可以有效地减小转向半径，使转向更具有灵活性，降低拖拉机在田间作业时对农作物的损害。2.本专利技术所设计的转向系统能够实现多种转向方式，主要使用前轮转向和四轮异相位转向，可以根据不同的工作情况对转向方式进行切换，日常的行驶过程中采用前轮转向，在田间作业的时候选择四轮转向。3.本专利技术所设计的转向系统包含后轮转向，因此能够对前轮转向和后轮转向进行独立控制，当遇到前轮与后轮偏转角度有差异时，可以分别控制前转向油缸和后转向油缸来调整前轮和后轮的转向角。4.本专利技术所设计的转向系统中，转向油缸活塞杆两端与转向球头的连接、连杆一端与转向球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，其特征在于：所述四轮转向机构由结构相同且对称布置在拖拉机两端的前转向机构与后转向机构组成；所述前轮转向机构由前转向油缸(5)、前转向球头(25)、前连杆(4)、前转向拉杆球头(22)、前转向节臂(27)、前转向立柱(3)、前转向节(2)、前驱动桥(26)和前轮(1)组成；所述前转向油缸(5)为双活塞杆双作用油缸，活塞杆两端的组成结构均相同且对称分布，其中，活塞杆端部、前转向球头(25)和前连杆(4)一端依次固连，前连杆(4)的另一端与前转向拉杆球头(22)的拉杆一端铰接，所述前转向拉杆球头(22)的球头一端与前转向节臂(27)连接，所述前转向节臂(27)的一端套在前调平油缸(24)的缸身上并绕前调平油缸(24)旋转，所述前调平油缸(24)的缸身与前驱动桥(26)连接，前转向节臂(27)的另一端与前转向立柱(3)连接，所述前转向立柱(3)的下端与前转向节(2)固定，前转向节(2)通过前行星式轮边(23)与前轮(1)相连；所述四轮转向液压系统通过全液压转向器(7)和电磁阀连接并控制四轮转向机构重的前、后转向油缸，进而实现对拖拉机前、后轮的转向控制。...

【技术特征摘要】
1.一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，其特征在于：所述四轮转向机构由结构相同且对称布置在拖拉机两端的前转向机构与后转向机构组成；所述前轮转向机构由前转向油缸(5)、前转向球头(25)、前连杆(4)、前转向拉杆球头(22)、前转向节臂(27)、前转向立柱(3)、前转向节(2)、前驱动桥(26)和前轮(1)组成；所述前转向油缸(5)为双活塞杆双作用油缸，活塞杆两端的组成结构均相同且对称分布，其中，活塞杆端部、前转向球头(25)和前连杆(4)一端依次固连，前连杆(4)的另一端与前转向拉杆球头(22)的拉杆一端铰接，所述前转向拉杆球头(22)的球头一端与前转向节臂(27)连接，所述前转向节臂(27)的一端套在前调平油缸(24)的缸身上并绕前调平油缸(24)旋转，所述前调平油缸(24)的缸身与前驱动桥(26)连接，前转向节臂(27)的另一端与前转向立柱(3)连接，所述前转向立柱(3)的下端与前转向节(2)固定，前转向节(2)通过前行星式轮边(23)与前轮(1)相连；所述四轮转向液压系统通过全液压转向器(7)和电磁阀连接并控制四轮转向机构重的前、后转向油缸，进而实现对拖拉机前、后轮的转向控制。2.如权利要求1所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其特征在于：在所述四轮转向液压系统中，全液压转向器(7)通过油管分别与前转向油缸(5)和后转向油缸(19)相连，在全液压转向器(7)分别和前转向油缸(5)与后转向油缸(19)连接的油管交汇处安装一个两位三通电磁换向阀(20)，在全液压转向器(7)分别与前转向油缸(5)和后转向油缸(19)连接的两路油管之间并联一个两位两通电磁换向阀(21)。3.如权利要求2所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其特征在于：在所述液压系统中还包括油箱(29)、转向恒流泵(30)、压力表(31)、溢流阀(32)和滤油器(33)；所述转向恒流泵(30)和压力表(31)均安装在从油箱(29)引出的出油管路上，所述滤油器(33)安装在引入油箱(29)的回油管路上，有两个所述溢流阀(32)分别安装在连接两个转向油缸的油路管道上。4.如权利要求1所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其特征在于：所述前转向油缸(5)的活塞杆端部与前转向球头(25)的一端采用螺纹连接，前转向球头(25)的另一端与前连杆(4)的一端也采用螺纹连接，通过调节连接的螺纹长度改变前轮转向角的大小。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文星，冯雪，林忠，卢秀泉，向惠芳，才委，
申请(专利权)人：吉林大学，四川川龙拖拉机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22