工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统的制作方法

1.本技术涉及液压控制技术领域，特别涉及一种工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统。


背景技术：

2.目前，内燃叉车转向功能是通过方向盘连接机械转向管柱，机械转向管柱通过机械连接至转向器，通过转向器供油给转向油缸，从而实现转向功能。然而，现有技术中的转向功能是由机械操纵机构连接转向器实现，且必须采用人为操纵方向盘来实现转向功能。因此，根据叉车的应用需求，有必要适时提供一种能够实现自动控制或者远程操控的液压系统。


技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统，能够实现自动控制转向，并能保证人为转向的优先级。
4.为实现上述目的，本技术提供一种工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统，包括油箱、多路阀组件、转向控制阀组件和转向油缸；
5.所述多路阀组件的p口与所述油箱相连，所述多路阀组件的cf口与所述转向控制阀组件的p口相连，所述转向控制阀组件的l口和r口分别与所述转向油缸的a腔和b腔相连；
6.所述转向控制阀组件包括第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀，所述第一换向阀与所述转向控制阀组件的p口相连，所述第二换向阀与所述第一换向阀相连，所述第三换向阀与所述第二换向阀相连，所述第三换向阀与所述转向控制阀组件的l口和r口相连；
7.所述系统还包括转向信号阀，所述转向信号阀的p1口与所述第三换向阀的信号口相连，所述转向信号阀的ls口与所述多路阀组件的ls口相连；
8.当所述系统接收到第一转向信号时，所述第一换向阀得电换向，且所述第三换向阀的压力信号通过所述转向信号阀传递至所述多路阀组件，所述多路阀组件分配油液通过所述转向控制阀组件的p口，所述油液相继经所述第一换向阀、所述第二换向阀和所述第三换向阀输送至所述转向油缸，以实现转向；
9.所述系统还包括转向器，所述转向器的p口与所述转向控制阀组件的p1口相连，所述转向器的ls口与所述第二换向阀的信号口和所述转向信号阀的p2口相连，所述转向器的l口和r口分别与所述转向油缸的a腔和b腔相连；
10.当所述系统接收到第二转向信号时，所述转向器的ls口产生的压力信号传递至所述第二换向阀的信号口和所述转向信号阀的p2口，以使所述第二换向阀换向，并使所述油箱中的油液经所述多路阀组件通过所述转向控制阀组件的p口后，相继经所述第一换向阀、所述第二换向阀和所述转向器输送至所述转向油缸，从而实现转向。
11.可选地，所述多路阀组件包括转向优先阀，所述转向优先阀的进油口与所述油箱相连，所述转向优先阀的出油口与所述转向控制阀组件的p口相连，用于供所述油箱中预设
流量的油液通过所述转向控制阀组件的p口。
12.可选地，所述多路阀组件还包括溢流阀，与所述转向优先阀和所述油箱相连，用于使所述转向优先阀的工作压力不超过第一预设值。
13.可选地，所述系统还包括动力组件，与所述油箱相连，用于从所述油箱吸油后供给所述转向优先阀。
14.可选地，所述动力组件与所述油箱之间连接有吸油滤油器。
15.可选地，所述系统还包括安全阀，与所述转向器的ls口和所述油箱相连，用于使所述转向器的工作压力不超过第二预设值。
16.可选地，所述第三换向阀与所述转向油缸之间连接有双向液压锁。
17.可选地，所述第一换向阀为二位三通电磁换向阀，所述第二换向阀为二位三通液控换向阀，所述第三换向阀为三位五通电比例换向阀。
18.可选地，所述转向器的t口与所述油箱相连。
19.相对于上述背景技术，本技术实施例所提供的工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统，包括油箱、多路阀组件、转向控制阀组件和转向油缸。其中，多路阀组件的p口与油箱相连，多路阀组件的cf口与转向控制阀组件的p口相连，转向控制阀组件的l口和r口分别与转向油缸的a腔和b腔相连；进一步地，转向控制阀组件包括第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀，第一换向阀与转向控制阀组件的p口相连，第二换向阀与第一换向阀相连，第三换向阀与第二换向阀相连，第三换向阀与转向控制阀组件的l口和r口相连；与此同时，系统还包括转向信号阀，转向信号阀的p1口与第三换向阀的信号口相连，转向信号阀的ls口与多路阀组件的ls口相连。
20.这样一来，当系统接收到第一转向信号时，第一换向阀得电换向，第三换向阀得电，此时，第三换向阀的压力信号通过转向信号阀传递至多路阀组件，多路阀组件可分配一定流量的油液通过转向控制阀组件的p口，油液相继经第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀输送至转向油缸，以实现转向。具体地，该第一转向信号可以是电子方向盘发出的转向信号，也可以是无人驾驶系统发出的转向信号，液压系统接收到该转向信号后，可使第一换向阀得电换向，并使第三换向阀得电后将压力信号通过转向信号阀传递至多路阀组件，多路阀组件分配一定流量的油液通过第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀，从而实现电液转向。
21.此外，系统还包括转向器，转向器的p口与转向控制阀组件的p1口相连，转向器的ls口与第二换向阀的信号口和转向信号阀的p2口相连，转向器的l口和r口分别与转向油缸的a腔和b腔相连。
22.这样一来，当系统接收到第二转向信号时，所述转向器的ls口产生的压力信号传递至第二换向阀的信号口和转向信号阀的p2口，第二换向阀换向，油箱中的油液经多路阀组件通过转向控制阀组件的p口后，相继经第一换向阀、第二换向阀和转向器输送至转向油缸，以实现转向。具体地，该第二转向信号可为当系统处于电液转向时人为操纵机械方向盘获得的转向信号，液压系统接收到该转向信号后，可使第二换向阀得电换向，从而进一步地通过第一换向阀、第二换向阀和转向器实现人为优先转向。
23.相较于传统无法实现自动控制的液压系统，本技术提供的液压系统，一方面，能够实现自动电液转向控制，另一方面，在自动电液转向控制过程中，当人为操纵机械方向盘
时，即可实现人为操纵转向，且保证人为转向的优先级高于自动电液转向控制，从而可以大大提高车辆运行的安全性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1为本技术实施例所提供的工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统的原理图；
26.图2为图1所示工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统中转向控制阀组件的连接示意图。
27.其中：
28.1-油箱、2-吸油滤油器、3-动力组件、4-多路阀组件、41-转向优先阀、42-溢流阀、5-转向控制阀组件、51-第一换向阀、52-第二换向阀、53-第三换向阀、54-安全阀、6-转向信号阀、7-转向器、8-双向液压锁、9-转向油缸。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
31.请参考图1和图2，图1为本技术实施例所提供的工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统的原理图；图2为图1所示工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统中转向控制阀组件的连接示意图。
32.本技术实施例所提供的工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统，包括油箱1、多路阀组件4、转向控制阀组件5和转向油缸9。
33.其中，多路阀组件4的p口与油箱1相连，多路阀组件4的cf口与转向控制阀组件5的p口相连，转向控制阀组件5的l口和r口分别与转向油缸9的a腔和b腔相连。
34.进一步地，转向控制阀组件5包括第一换向阀51、第二换向阀52和第三换向阀53，第一换向阀51与转向控制阀组件5的p口相连，第二换向阀52的进油口与第一换向阀51的出油口相连，第三换向阀53的进油口与第二换向阀52的出油口相连，第三换向阀53的出油口与转向控制阀组件5的l口和r口相连；与此同时，系统还包括转向信号阀6，转向信号阀6的p1口与第三换向阀53的信号口相连，转向信号阀6的ls口与多路阀组件4的ls口相连。该转向信号阀6具体为梭阀，梭阀包括第一进油口p1、第二进油口p2和工作口ls。
35.当然，根据实际需要，上述第一换向阀51具体为二位三通电磁换向阀，第二换向阀52为二位三通液控换向阀，第三换向阀53为三位五通电比例换向阀，第二换向阀52的进油
口与第一换向阀51的出油口相连，第三换向阀53的进油口与第二换向阀52的出油口相连，第三换向阀53的回油口与油箱1相连。
36.这样一来，当系统接收到第一转向信号时，第一换向阀51得电换向，第三换向阀53得电，此时，第三换向阀53的压力信号通过转向信号阀6传递至多路阀组件4，多路阀组件4可分配一定流量的油液通过转向控制阀组件5的p口，油液相继经第一换向阀51、第二换向阀52和第三换向阀53输送至转向油缸9，以实现转向。具体地，该第一转向信号可以是电子方向盘发出的转向信号，也可以是无人驾驶系统发出的转向信号，液压系统接收到该转向信号后，可使第一换向阀51得电换向，并使第三换向阀53得电后将压力信号通过转向信号阀6传递至多路阀组件4，多路阀组件4分配一定流量的油液通过第一换向阀51、第二换向阀52和第三换向阀53，从而实现电液转向。
37.此外，系统还包括转向器7，转向器7的p口与转向控制阀组件5的p1口相连，转向器7的ls口与第二换向阀52的信号口和转向信号阀6的p2口相连，转向器7的l口和r口分别与转向油缸9的a腔和b腔相连。
38.这样一来，当系统接收到第二转向信号时，所述转向器7的ls口产生的压力信号传递至第二换向阀52的信号口和转向信号阀6的p2口，第二换向阀52换向，油箱1中的油液经多路阀组件4通过转向控制阀组件5的p口后，相继经第一换向阀51、第二换向阀52和转向器7输送至转向油缸9，以实现转向。具体地，该第二转向信号可为当系统处于电液转向时人为操纵机械方向盘获得的转向信号，液压系统接收到该转向信号后，可使第二换向阀52得电换向，从而进一步地通过第一换向阀51、第二换向阀52和转向器7实现人为优先转向。
39.相较于传统无法实现自动控制的液压系统，本技术提供的液压系统，一方面，能够实现自动电液转向控制，另一方面，在自动电液转向控制过程中，当人为操纵机械方向盘时，即可实现人为操纵转向，且保证人为转向的优先级高于自动电液转向控制，从而可以大大提高车辆运行的安全性。
40.需要注意的是，多路阀组件4集成转向优先阀41，当系统有压力信号时，转向优先阀41供油液给转向系统。
41.具体地，多路阀组件4包括转向优先阀41，转向优先阀41的进油口与油箱1相连，转向优先阀41的出油口与转向控制阀组件5的p口相连，转向优先阀41用于供油箱1中预设流量的油液通过转向控制阀组件5的p口。
42.与此同时，系统还包括动力组件3，动力组件3与油箱1相连，动力组件3用于从油箱1吸油后供给转向优先阀41。该动力组件3可为齿轮泵。
43.当然，根据实际需要，动力组件3与油箱1之间还可以连接有吸油滤油器2，用于提高系统使用油液的清洁度，有利于保证系统运行的可靠性。
44.这样一来，系统启动时，齿轮泵从油箱1中吸油，油液经过吸油滤油器2，供给多路阀组件4，并通过多路阀组件4的转向优先阀41供至转向控制阀组件5的p口。
45.此外，多路阀组件4还包括溢流阀42，溢流阀42与转向优先阀41和油箱1相连，溢流阀42用于使转向优先阀41的工作压力不超过第一预设值。
46.需要说明的是，第一预设值可以为9mpa，也就是说，该溢流阀42能够保证系统的压力维持在9mpa左右。溢流阀42在系统中起安全保护作用，当系统压力超过9mpa时，溢流阀42顶开，将系统中的一部分油液排入油箱1，使系统压力不超过9mpa，从而保证系统不因压力
过高而发生事故。
47.在本实施例中，系统还包括安全阀54/泄油阀，安全阀54与转向器7的ls口和油箱1相连，安全阀54用于使转向器7的工作压力不超过第二预设值，该第二预设值也可以根据系统的转向需要进行调整，本文对此并不做具体限制。
48.为了实现转向油缸9的锁紧，第三换向阀53与转向油缸9之间连接有双向液压锁8，该双向液压锁8是指两个液控单向阀组成双向液压锁8，原理就是两个液控单向阀取对方油路的压力作为先导油，当一方管路没有压力时，另一方同时关闭。
49.该双向液压锁8可在第三换向阀53处于中位时，使两个液控单向阀关闭，可严密封闭转向油缸9的ab两腔的油液，此时转向油缸9活塞无法因外力作用而产生移动，从而保证系统的稳定性和可靠性。
50.在本实施例中，转向器7的t口与油箱1相连，这样可以实现在车辆失去动力，且无法为转向器7提供油液时，通过人为操纵方向盘，以使转向器7从t口吸油经过内部单向阀后供给转向油缸9，从而实现车辆无动力下的人力转向。这样在电液转向信号出现故障或者系统出现问题时，仍能保证车辆具有转向功能。
51.综上，本技术的液压系统可提供三种转向模式，第一种转向模式为车辆无动力下的人力转向，第二种转向模式为人力操纵液压转向，第三种转向模式为自动电液转向。
52.第一种转向模式的工作状态为：当车辆失去动力时，齿轮泵不转，无法为转向器7提供油液，当人为操纵方向盘时，转向器7会从转向器7的t口吸油经过内部单向阀供给转向油缸9，从而实现人力转向。
53.第二种转向模式的工作状态为：人为操纵液压转向，此时，车辆整车运转，齿轮泵从油箱1吸油，油液经过吸油滤油器2后供给多路阀组件4的转向优先阀41，多路阀组件4的cf口连接至转向控制阀组件5的p口，此时，电液转向模式没有开启，第一换向阀51不得电(处于右位)；当人为转向时，转向器7的ls口有压力信号通过转向控制阀组件5的pp口到转向信号阀6的一端(p2口)，经过转向信号阀6的ls口传递给多路阀组件4的ls口，这样即可使转向优先阀41供给一定流量的油液，油液经过转向控制阀组件5的p口、第一换向阀51(处于右位)到转向控制阀组件5的p1口后，供给转向器7的p口，经过转向器7供给转向油缸9，以实现转向动作；当没有人为转向动作时，转向器7的ls口没有压力信号，转向优先阀41将不供油给转向器7，直接流回油箱1。
54.第三种转向模式是自动电液转向模式：当电子方向盘有转向信号或者无人驾驶系统发出转向信号时，第一换向阀51得电换向(换向至左位)，第三换向阀53得电(处于左位)，此时第三换向阀53的信号口有压力信号通过转向信号阀6传递给多路阀组件4的转向优先阀41，转向优先阀41分一定流量的油液通过转向控制阀组件5的p口，油液相继供至第一换向阀51(处于左位)、第二换向阀52(处于下位)和第三换向阀53(处于左位)，此时第三换向阀53受电信号控制，处于左位，换向油液经过双向液压锁8供给转向油缸9一端，从而实现转向功能。
55.当系统处于第三种转向模式，即自动电液转向模式时，人为操纵机械方向盘，通过系统油路设置为人为操纵优先，人为转向时，转向器7的ls口产生压力信号，并通过转向控制阀组件5的pp口作用在第二换向阀52的信号口和转向信号阀6的p2口，使第二换向阀52换向至上位，这样即使第一换向阀51换向，油液经第一换向阀51供至第二换向阀52后，会经过
转向控制阀组件5的p1口供给转向器7，从而实现人为机械液压转向；此外，即使第三换向阀53得电，因为油液无法经第二换向阀52供过来，因此，此时电液转向功能也不起作用，这样即可保证人为转向的优先级最高。
56.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
57.以上对本技术所提供的工业车辆机械及电液转向可控的转向优先型液压系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。