用于作业机器的动力转向系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于作业机器(4)的动力转向系统(2)，所述动力转向系统包括：至少一个转向缸(10)，其包括被活塞(11)分离的两个隔室；液体箱(12)；转向单元(14)，其包括转向阀(16)和计量装置(18)，用以向转向缸的一个隔室供应经计量的液体流；液压泵(22)，用以将液体从液体箱通过供应管线(24)泵送到转向单元；返回管线(26)，所述液体可以从转向单元通过返回管线流回液体箱；再循环管线(28)，所述再循环管线将返回管线连接到供应管线，在再循环管线上布置有止回阀(44)以防止液体从供应管线流动到返回管线；两条控制管线(30、32)，分别将转向单元连接到转向缸的所述两个隔室；以及液体蓄能器(34)，所述液体蓄能器通过支路(35)连接到返回管线(26)。泄压阀(36)在返回管线(26)上被布置在液体箱(12)与蓄能器(34)的连接点(38)之间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于作业机器的动力转向系统


[0001]本专利技术涉及一种用于作业机器的动力转向系统。
[0002]本专利技术适用于工业建筑机械或建筑设备领域内的作业机器，特别是轮式装载机。尽管本专利技术将关于轮式装载机进行描述，但是本专利技术不限于该特定机器，而是也可以用于其它作业机器，诸如铰接式运输车、挖掘机和反铲装载机。

技术介绍

[0003]在建筑工地等处重载运输时，经常使用作业机器。作业机器可以用于与道路或隧道建设、沙坑、矿山、林业和类似环境有关的运输。因而，在崎岖地形和没有常规道路的湿滑地面上，作业机器频繁地在大而重的负荷下运行。
[0004]如今，大多数作业机器都配备有动力转向系统，动力转向系统通过提供附加的转向作用来帮助驾驶员转向车辆，使驾驶员更容易转动。在这方面，动力转向系统包括液压或电动致动器，以增加驾驶员在方向盘上施加的转向作用，并大大减少当车辆停止或缓慢移动时转动车轮所需的体力作用。
[0005]动力转向系统是电动或液压的。在液压系统中，存在“传统”液压系统和“全液压”系统，在“传统”液压系统中，在转向柱和转向轮之间存在机械链接，在“全液压”系统中，在转向柱和车轮之间没有机械链接。换言之，全液压转向系统是一种其中动力转向泵将流体通过液压软管推入和推出转向缸且然后转向缸使车轮转向的液压转向系统。
[0006]基本上，传统的液压系统包括转向器，其目的是加强方向盘的扭转运动，以方便驾驶员的事项。方向盘运动经由转向轴传递到滚珠蜗杆。滚珠蜗杆与附接在反作用活塞底部的滚珠螺母链接。当驾驶员转动方向盘时，会影响转向器中的阀门，并在反作用活塞下方或上方推动液压油，这取决于驾驶员转动车轮的方式。这种构造很有趣，因为它使得驾驶员能够操纵车辆，即使伺服泵(用于在反作用活塞下方或上方泵送流体)不起作用。
[0007]在全液压转向系统中，转向器被包括转向阀和计量装置的转向单元代替，转向单元也被称为“转子泵(gerotor)”。该转向阀连接到转向柱，以便当方向盘被移动时，油被液压泵泵送通过转向阀并随后通过充当涡轮的计量装置。被计量的油流被送到液压油缸(ram)(或转向缸)的任一端。油缸迫使车轮根据方向盘的旋转方向转动。
[0008]例如，US RE 25126、US 4 514 152和US 4 665 695公开了转向单元的示例。
[0009]全液压转向系统的主要优点在于其允许构建不受转向连杆机构(诸如四连杆)影响的悬架。全液压转向系统对于转动大轮胎也够强大并且简单，因为全液压转向系统不需要拉杆以从框架安装的转向齿轮箱连接到车轴。
[0010]市场要求能够以更环境友好的方式推进作业机器，例如通过动力传动系统的电气化。在这方面，在电驱动的作业机器中，用于向转向阀供应油的泵由电动马达驱动。
[0011]根据规定，驾驶员必须能够在发生电气故障时控制机器，即，即使在驾驶条件下发生电气故障，即，即使在液压泵关闭(不工作)时，转向系统也必须能够操纵。为此，转向单元被设计成使得如果液压泵不输送油，则由驾驶员施加到转向柱上的扭矩被传递到充当手动
泵的计量装置。在这样的构造中，计量装置可以根据闭环(油不是从箱流出或流回到箱)从液压油缸的一端泵送流体并将其输送到另一端。这引起转动前轮。然而，驾驶员为转向车辆而施加的扭矩显然远高于正常操作条件下(即，液压泵工作时)的扭矩。例如，在US 2019 039646A中公开了这种“手动模式”。这在转向缸的两个隔室具有相同体积(容积)时工作正常。然而，在其中转向缸具有两个不同体积隔室的构造中，可能有必要使油从转向缸流到箱，并且相反地，意味着转向油系统不能如上所述在闭环中工作。
[0012]然而，当油回路不受压力时，也就是说当泵不工作时，手动泵不能够在膨胀的隔室内部输送足够的油以使其充满油。换言之，手动泵不能跟随转向杆的移动，转向杆的移动太快。因而，在膨胀的隔室内部产生了真空。这种现象被称为空穴。由于这种空穴现象，驾驶员感觉车轮以某种方式与转向系统断开，这不符合相关法规(ISO 5010)的要求。
[0013]正是由于这些缺点，本专利技术更特别地有意通过提出一种动力转向系统来补救，该动力转向系统一方面允许在油回路的泵不工作时保持一定的辅助水平，另一方面避免转向缸内部的空穴现象。
[0014]在这方面，从US 2018/0346017 A1、EP 1 312 533 B1、US 6 269 903B1、US 9 867 325 B2已知在供应管线侧上布置液体蓄能器。该蓄能器可用于在泵不工作时为转向系统提供加压液体。
[0015]这种类型的备份系统的问题在于，该系统需要主动控制，从而使得仅在必要时才能够使用蓄能器。另外，蓄能器提供的辅助只是暂时的，因为蓄能器一空辅助就停止。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目标在于提供一种动力转向系统，即使在供应管线中没有加压液体流动(泵不工作)时，该动力转向系统仍能够提供附加的转向作用，并且使得在液压泵关闭的情况下对机器转向时也能够避免空穴现象。
[0017]该目标通过根据权利要求1所述的动力转向系统实现。
[0018]由于本专利技术，泄压阀在返回管线内部产生背压，蓄能器储存一部分加压油，这使得计量装置(当供应管线中没有压力时充当手动泵)更容易从返回管线吸取液体并将其再循环到系统中。另外，蓄能器在液压泵不工作时形成附加的液体源。确实，在这样的构造中，计量装置能够从蓄能器吸取液体，这使得能够有足够的液体流入(关于活塞的位置)处于膨胀状态的转向缸的隔室中，并因此避免空穴。
[0019]系统的进一步优点在下面的描述和从属权利要求2至10中公开。
[0020]本专利技术也涉及一种权利要求11至14中限定的作业机器。
附图说明
[0021]参考附图，下面是对作为示例引用的本专利技术的实施例的更详细描述。
[0022]在附图中：
[0023]图1是本专利技术的动力转向系统的详图；
[0024]图2是包括图1的动力转向系统的作业机器的侧视图；
[0025]图3是图1的放大图，其更具体地示出系统的液压转向单元的示意图；
[0026]图4是液压转向单元结构的示意图；
[0027]图5是直行构造(前车轴平行于后车轴)的动力转向系统的简化方案图；
[0028]图6和图7是类似于图6的视图，分别表示在液压泵工作的情况下的右转构造和左转构造；
[0029]图8是类似于图5的视图，其中，液压转向系统由驾驶员手动操作(液压泵不工作)，更具体地是实现左转；
[0030]图9是类似于图8的视图，表示转弯结束时的系统的构造。
具体实施方式
[0031]图2表示作业机器4。在该示例中，机器4是轮式装载机，特别是铰接式轮式装载机。这意味着机器4包括后单元6和前单元8，后单元6和前单元8围绕轴线Z
‑
Z
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彼此铰接，轴线Z
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Z
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在正常构造中垂直于地面，即是竖直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于作业机器(4)的动力转向系统(2)，所述动力转向系统包括：
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至少一个转向缸(10)，所述至少一个转向缸包括被活塞(11)分离的两个隔室，
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液体箱(12)，
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转向单元(14)，所述转向单元(14)包括转向阀(16)和计量装置(18)，用以向所述转向缸的一个隔室供应经计量的液体流，
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液压泵(22)，所述液压泵用以通过供应管线(24)将液体从所述液体箱泵送到所述转向单元，
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返回管线(26)，所述液体能够从所述转向单元通过所述返回管线流回所述液体箱，
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再循环管线(28)，所述再循环管线将所述返回管线连接到所述供应管线，在所述再循环管线上布置有止回阀(44)以防止液体从所述供应管线流动到所述返回管线，
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两条控制管线(30、32)，所述两条控制管线分别将所述转向单元连接到所述转向缸的所述两个隔室，其特征在于，所述动力转向系统进一步包括通过支路(35)连接到所述返回管线(26)的液体蓄能器(34)，并且在于，在所述返回管线(26)上在所述液体箱(12)与所述蓄能器(34)的连接点(38)之间布置有泄压阀(36)。2.根据权利要求1所述的动力转向系统，其特征在于，所述泄压阀(36)为弹簧加载的止回阀。3.根据权利要求1或2所述的动力转向系统，其特征在于，液体滤清器(40)在所述返回管线(26)上布置在所述液体箱(12)与所述蓄能器的所述连接点(38)之间，优选布置在所述液体箱(12)与所述泄压阀(36...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：沃尔沃建筑设备公司，
类型：发明
国别省市：