一种匹配式流量控制液压转向系统技术方案

本发明专利技术公开了一种匹配式流量控制液压转向系统，旨在解决车辆液压转向系统中出现的负负载或其他干扰对液压转向系统的影响，包括匹配式流量控制阀和油缸；匹配式流量控制阀成对使用，分为左匹配式流量控制阀和右匹配式流量控制阀；左匹配式流量控制阀顶部油口连通油缸左腔；右匹配式流量控制阀顶部油口连通油缸右腔；左、右匹配式流量控制阀底部油口接系统压力油口，中间油道接系统油箱；左匹配式流量控制阀上部油道连通右匹配式流量控制阀下部油道；左匹配式流量控制阀下部油道连通右匹配式流量控制阀上部油道。本发明专利技术的匹配式流量控制液压转向系统，结构简单，可靠性好，对油温和清洁度不敏感，可有效保证车辆液压转向系统的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种匹配式流量控制液压转向系统
本专利技术属于液压控制元件
，特别涉及一种匹配式流量控制液压转向系统。
技术介绍
液压技术是现代工业技术中应用非常广泛的一种传动及控制技术，具有功率密度高，系统响应快等诸多优点。基于液压驱动与控制的线控车辆转向技术，代表了车辆转向技术的发展方向。车辆转向系统的应用中，尤其是诸如工程机械和农业机械的转向系统中，由于负载普遍较大，实际应用中路面情况也非常复杂，对车辆转向系统的控制与稳定会存在各种干扰。特别需要关注的是，这种复杂的路面情况经常会对液压转向系统产生所谓的“负负载”干扰，也就是由于路面起伏或车辆打滑等外部干扰，会推动车轮产生一个干扰性的转向运动。但这个干扰性的转向运动，和车辆转向系统根据系统指令驱动的转向动作方向相同时，就会在转向液压油缸(或马达)上出现与压力驱动作用力方向相同的扰动力，从而使得车辆的指向发生较大偏离，从而使得车辆转向系统出现较大误差。为使车辆保持运行在设定的指向，一般在液压转向系统中多采用比例阀来对进出转向油缸两腔的液压油进行实时控制，精确地控制各种负载情况下的液压转向油缸的位置或速度。但是，基于比例阀控制转向油缸的液压转向系统，对液压控制系统的性能要求很高，且调试和维护都很困难，很多情况下很难保证转向系统控制的准确性和平稳性。尤其是对油液的清洁度和对空间的要求，对于需要在各种路况和环境中行驶的车辆来说，都很难保证转向系统的性能。而且由于基于比例阀控制的液压转向系统中，始终会有节流存在，由此产生的节流损失也较大。
技术实现思路
本专利技术专利提出了一种匹配式流量控制液压转向系统，旨在解决车辆液压转向系统中可能出现的“负负载”情况和其他各种干扰对液压转向系统的影响，以实现车辆的液压转向系统在各种负载情况下均能实现精准的转向角度和转向速度，并在任意位置实现转向角度的双向可靠锁紧，有效保证车辆的液压转向系统的在各种工况下的转向性能，且具有很高的能效。为了实现上述技术特点，本专利技术提供一种匹配式流量控制液压转向系统，包括匹配式流量控制阀和油缸；所述匹配式流量控制阀由阀体，阀芯和油道组成；所述匹配式流量控制阀成对使用，分为左匹配式流量控制阀和右匹配式流量控制阀；所述左匹配式流量控制阀顶部出油口连通所述油缸的左腔；所述右匹配式流量控制阀顶部出油口连通所述油缸的右腔；所述左匹配式流量控制阀、右匹配式流量控制阀的底部油口接系统压力油口；所述左匹配式流量控制阀的上部油道连通所述右匹配式流量控制阀的下部油道；所述左匹配式流量控制阀的下部油道连通所述右匹配式流量控制阀的上部油道；所述左匹配式流量控制阀、右匹配式流量控制阀的中间油道连通系统油箱。作为一种可实施方式，所述匹配式流量控制阀的所述阀体底部开有底部油口，顶部开有顶部油口，径向开有上中下三条油道；所述阀芯设计成由上下两段活塞连接而成，上段活塞沿周向开有多个连通油道；两段活塞中间为中间腔；所述阀体在与中部和下部两条油道内壁相交处对应开有上、下两个环形沉割槽。作为一种可实施方式，所述匹配式流量控制阀的所述阀芯的两段活塞的下沿之间的距离，和所述阀体内两个环形沉割槽的下沿之间的距离相同。作为一种可实施方式，所述匹配式流量控制阀的所述阀芯两端或者一端安装有末端弹簧。当阀芯底部液压油压力足够克服上部油压和弹簧力时，阀芯将向上移动；当无外部供油时，两个匹配式流量控制阀的阀芯被弹簧压在阀孔底部，系统处于锁紧状态。无外部供油时，两个匹配式流量控制阀的阀芯均被推到阀孔的顶部，系统处于浮动状态。作为一种可实施方式，系统通过电机调节进入系统的油量。可准确控制油缸的位置和速度，无论哪个方向出现干扰，都能保证转向系统能准确地指向设定的角度。即使有负负载出现，由于匹配式流量控制阀自身所具有的液压平衡功能，也能保证转向控制的准确性和稳定性。本专利技术相比于现有技术的有益效果在于：1、所设计的匹配式流量控制阀结构简单，成本低，安装方式也很方便，对油液清洁度和温度变化要求也不高。2、基于这种匹配式流量控制阀设计的液压转向控制系统，体积小，便于安装在车辆上，且可以保证车辆转向时无论哪个方向出现负负载情况，车辆均能准确转向。3、匹配式流量控制阀工作稳定可靠，且具备流量控制阀功能。其流量控制功能的实现依靠机械加工尺寸来保证阀口开度，从而保证进出油缸的流量完全相同，因而几乎不受外界其他干扰因素的影响。4、与传统的基于溢比例阀的液压转向系统相比，基于匹配式流量控制阀的液压转向系统在无负负载情况出现时，过流的压力损失非常小，几乎没有压力损失，只有在出现负负载情况时才产生较大压降，因而具有非常高的能量利用效率。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的匹配式流量控制液压转向系统中的匹配式流量控制阀的结构示意图；图2为基于图1所示匹配式流量控制阀的匹配式流量控制液压转向系统的机构示意图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。如图1所示，为匹配式流量控制阀的结构示意图，主要包括顶部出油口1、末端弹簧2、阀体3、活塞内部油道4、上沉割槽5、阀芯6、下沉割槽7、底部出油口8、下部活塞9、下部油道10、中间腔11、中间油道12、上部活塞13以及上部油道14；其中阀芯6由上部活塞13和下部活塞9构成，两段活塞中间为中间腔11；阀芯6与阀体3内部的阀孔配合，可在阀孔内滑动，但阻止液压油沿配合间隙的流动；阀芯6上端装有末端弹簧2；中间油道12在对应阀孔位置开有上沉割槽5，并与上沉割槽5连通；下部油道10在对应阀孔位置开有下沉割槽7，并与下沉割槽7连通；两个环形沉割槽，上沉割槽5和下沉割槽7的下边沿之间的距离与阀芯6上两段活塞(上部活塞13和下部活塞9)的下边沿之间的距离完全相同。如图2所示，为基于图1匹配式流量控制阀的匹配式流量控制液压转向系统示意图，主要包括左匹配式流量控制阀15，右匹配式流量控制阀16，和执行油缸17；左匹配式流量控制阀15的顶部出油口，连通油缸17的左腔；右匹配式流量控制阀16的顶部出油口，连通油缸17的右腔；左匹配式流量控制阀15的上部油道连通右匹配式流量控制阀16的下部油道；左匹配式流量控制阀15的下部油道连通右匹配式流量控制阀16的上部油道；左匹配式流量控制阀15和右匹配式流量控制阀16的中间油道连通油箱；左匹配式流量控制阀15和右匹配式流量控制阀16的底部油口均连通系统压力油口。当左匹配式流量控制阀15底部油口连通压力油口时，压力油在左匹配式流量控制阀15的阀芯6底部产生的推力克服阀芯6顶部液压力和弹簧力，推动阀芯6向上抬起；当阀芯6抬起到一定高度时，被左匹配式流量控制阀15的阀芯遮盖的上、下两个沉割槽将会被逐渐打开；此时，经左匹配式流量控制阀15底部油口的压力油将通过左匹配式流量控制阀15的下沉割槽和下部油道，进入到右匹配式流量控制阀16的顶部油口；同时，由于左匹配式流量控制阀15的上沉割槽会与下沉割槽同步开启，因此，左匹配式流量控制阀15的顶部油口，会通过上部活塞中的内部油道，经上沉割槽与左匹配式流量控制阀15的中间油道连通，回到油箱。同时，进入右匹配式流量控制阀16顶部油口的压力油将右匹配式流量控制阀16的阀芯压向阀孔的最底部，从而将右匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种匹配式流量控制液压转向系统，其特征在于，包括匹配式流量控制阀和油缸；所述匹配式流量控制阀包括阀体、阀芯以及油道；所述阀体底部开有底部油口，顶部开有顶部油口，径向开有上中下三条油道；所述匹配式流量控制阀成对使用，包括左匹配式流量控制阀和右匹配式流量控制阀；所述左匹配式流量控制阀顶部出油口连通所述油缸的左腔；所述右匹配式流量控制阀顶部出油口连通所述油缸的右腔；所述左匹配式流量控制阀与右匹配式流量控制阀的底部油口均连接系统压力油口；所述左匹配式流量控制阀的上部油道连通所述右匹配式流量控制阀的下部油道；所述左匹配式流量控制阀的下部油道连通所述右匹配式流量控制阀的上部油道；所述左匹配式流量控制阀与右匹配式流量控制阀的中间油道连通系统油箱。

【技术特征摘要】
1.一种匹配式流量控制液压转向系统，其特征在于，包括匹配式流量控制阀和油缸；所述匹配式流量控制阀包括阀体、阀芯以及油道；所述阀体底部开有底部油口，顶部开有顶部油口，径向开有上中下三条油道；所述匹配式流量控制阀成对使用，包括左匹配式流量控制阀和右匹配式流量控制阀；所述左匹配式流量控制阀顶部出油口连通所述油缸的左腔；所述右匹配式流量控制阀顶部出油口连通所述油缸的右腔；所述左匹配式流量控制阀与右匹配式流量控制阀的底部油口均连接系统压力油口；所述左匹配式流量控制阀的上部油道连通所述右匹配式流量控制阀的下部油道；所述左匹配式流量控制阀的下部油道连通所述右匹配式流量控制阀的上部油道；所述左匹配式流量控制阀与右匹配式流量控制阀的中间油道连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林翔，魏双丰，
申请(专利权)人：杭州诺祥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33