一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，包括方向盤、半整體式液壓助力轉向器、全液壓轉向器、第一轉向泵、第二轉向泵、油箱及至少兩個轉向橋，半整體式液壓助力轉向器包括機械轉向器及滑閥，滑閥分別與第一前橋的第一轉向助力缸、第一轉向泵連接，機械轉向器的外殼內設有與滑閥的閥芯連接的輸入螺桿，及通過鋼球與輸入螺桿螺紋連接的活塞，全液壓轉向器分別與后橋的第二轉向助力缸、第二轉向泵連接，活塞通過鋼球螺紋連接有輸出螺桿，機械轉向器的外殼固定有下蓋，輸出螺桿通過軸承安裝在下蓋上，輸出螺桿與全液壓轉向器連接。該結構通過活塞與輸出螺桿的配合傳遞動力給全液壓轉向器，可保證前橋和后橋同時轉向。
【專利說明】一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車轉向系統(tǒng)，特別是一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]多橋車由于載重量大、車身長導致轉彎半徑大，轉向困難，此類車輛一般采用多橋轉向甚至后橋轉向來解決這個問題，前橋轉向技術已經成功得到應用，如:循環(huán)球式液壓動力轉向器和助力缸配合、半整體式液壓助力轉向器和助力缸配合、全液壓轉向器和助力缸配合等技術，這種技術可以實現第一、第二及第三前橋的轉向；但后橋轉向由于安裝位置的特殊性，實現起來卻比較復雜，一般采用以下幾種形式:一種是采用進口補償閥對中油缸式后橋轉向系統(tǒng)，這種方案技術成熟，但對轉向機構的設計及安裝要求很高，成本也很高，而且不能實現多前橋及后橋的同時轉向；另一種是采用液壓缸和長桿系配合的結構控制后橋轉向，這種方案桿系很長，設計布置困難，而且容易造成轉向靈敏性差，目前還沒有此技術應用在整車上；半整體式液壓助力轉向器在大噸位輪式起重機、多橋特種車上得到了普遍的應用，可以實現多前橋同時轉向，在此基礎上增加可以控制輸出流量的全液壓轉向器，用于后橋轉向壓力及流量的控制，實現后橋轉向，達到轉向靈活、設計簡單、制造方便、成本低的特點。然而，在實際應用中，不同的結構設計帶來的效果差異很大，比如:將全液壓轉向器與半整體式液壓助力轉向器通過一個雙輸出角轉向器并聯，即方向盤連接雙輸出角轉向器，角轉向器的兩個輸出端一個連接全液壓轉向器，另一個連接半整體式液壓助力轉向器，這種方式在車輛轉向時就存在滯后現象；其原因是半整體式液壓助力轉向器的起壓過程是先消除間隙，然后滑閥才移動，往往是角轉向器輸出端帶動半整體式液壓助力轉向器的轉向螺桿轉動90°左右后才能開啟滑閥并控制前橋開始轉向，而全液壓轉向器在角轉向器輸端轉動后立即供高壓油給后橋，因而存在前橋與后橋不能同時轉向的問題。
實用新型內容
[0003]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種可實現前橋與后橋同時轉向的半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，包括方向盤、與方向盤連接的半整體式液壓助力轉向器、全液壓轉向器、第一轉向泵、第二轉向泵、油箱及至少兩個轉向橋，第一前橋包括第一轉向助力缸，后橋包括第二轉向助力缸，所述半整體式液壓助力轉向器包括機械轉向器，及與機械轉向器連接的滑閥，滑閥分別與所述的第一轉向助力缸、第一轉向泵連接，所述機械轉向器的外殼內設有齒輪活塞總成，齒輪活塞總成包括與滑閥的閥芯連接的輸入螺桿，及通過鋼球與輸入螺桿螺紋連接的帶齒條的活塞，所述齒條嚙合連接有搖臂軸，所述全液壓轉向器分別與所述的第二轉向助力缸、第二轉向泵連接，所述活塞通過鋼球螺紋連接有輸出螺桿，所述機械轉向器的外殼固定連接有下蓋，所述輸出螺桿對應活塞的另一端通過軸承安裝在下蓋上且輸出螺桿的該端與所述的全液壓轉向器連接。
[0006]作為上述技術方案的改進，所述下蓋設有插入機械轉向器的外殼內的第一定位外圓，第一定位外圓與所述外殼內壁之間設置有套接在第一定位外圓上的第一密封圈。
[0007]進一步，所述下蓋的端部安裝有用于壓緊軸承的螺塞，螺塞的中部設有便于輸出螺桿穿過的過孔，所述螺塞與輸出螺桿之間設置有套接在輸出螺桿上的油封，所述螺塞與下蓋之間設置有套接在螺塞上的第二密封圈。
[0008]進一步，所述全液壓轉向器與下蓋之間安裝有連接體，所述連接體的前后兩端分別設有相連通的前定位凹腔和后定位凹腔，所述下蓋設有與前定位凹腔配合的第二定位外圓，所述全液壓轉向器設有與后定位凹腔配合的定位凸臺。
[0009]進一步，所述連接體通過內六角螺栓與全液壓轉向器連接，連接體外周設有安裝凸緣，安裝凸緣通過外六角螺栓與下蓋連接。
[0010]進一步，所述滑閥與機械轉向器之間裝有回中機構，所述回中機構包括連接滑閥與機械轉向器的回中連接體，及設于輸入螺桿上的回中凸緣，所述滑閥和回中連接體內分別設有卡裝于回中凸緣兩側的碟簧。
[0011]進一步，所述滑閥的前端安裝有與輸入螺桿連接的輸入軸總成，所述輸入軸總成與方向盤之間連接有角轉向器。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型在現有的半整體式液壓助力轉向器基礎上作出改進，通過增加輸出螺桿，輸出螺桿通過鋼球與活塞螺紋連接，轉向時，半整體式液壓助力轉向器通過活塞與輸出螺桿的配合傳遞動力給全液壓轉向器，可以保證前橋和后橋同時轉向，避免傳統(tǒng)技術中輸入螺桿在活塞靜止時帶動全液壓轉向器轉動而造成后橋轉向先于前橋轉向的問題。同時由于第二轉向泵通過全液壓轉向器輸出給第一轉向助力缸的油量與方向盤的圈數成正比，通過選取合適型號的全液壓轉向器即可保證后橋轉向角度與前橋轉向角度的正確關系。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型中的半整體式液壓助力轉向器與全液壓轉向器配合的結構示意圖；
[0016]圖3是圖2中A處放大圖。

【具體實施方式】
[0017]參照圖1至圖3，本實用新型實施例中的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，包括方向盤1、與方向盤I連接的半整體式液壓助力轉向器3、全液壓轉向器4、第一轉向泵51、第二轉向泵52、油箱53及至少兩個轉向橋，所述第一轉向泵51、第二轉向泵52均與油箱53連接，所述油箱53可以設置兩個，分別連接第一轉向泵51、第二轉向泵52。第一前橋6包括第一轉向助力缸61，后橋7包括第二轉向助力缸71，所述半整體式液壓助力轉向器3包括機械轉向器32，及與機械轉向器32連接的滑閥31，滑閥31分別與所述的第一轉向助力缸61、第一轉向泵51連接，所述機械轉向器32的外殼內設有齒輪活塞總成，齒輪活塞總成包括與滑閥31的閥芯連接的輸入螺桿321，及通過鋼球與輸入螺桿321螺紋連接的帶齒條3221的活塞322，所述滑閥31的閥芯固定套接在輸入螺桿321外，所述齒條3221嚙合連接有搖臂軸323，所述搖臂軸323與第一前橋6的轉向傳動機構連接，所述全液壓轉向器4分別與所述的第二轉向助力缸71、第二轉向泵52連接，所述活塞322通過鋼球螺紋連接有輸出螺桿324，所述機械轉向器32的外殼固定連接有下蓋326，所述輸出螺桿324對應活塞322的另一端通過軸承325安裝在下蓋326上且輸出螺桿324的該端與所述的全液壓轉向器4連接，為了方便安裝，所述軸承325為分體式軸承。優(yōu)選地，所述滑閥31的前端安裝有與輸入螺桿321連接的輸入軸總成33，所述輸入螺桿321通過十字軸套34與輸入軸總成33的輸入軸331連接，所述輸入軸總成33與方向盤I之間連接有角轉向器2，方向盤I通過角轉向器2改變傳動角度，方便半整體式液壓助力轉向器3和全液壓轉向器4的空間布置。
[0018]為了定位安裝下蓋326，并防止機械轉向器32內的潤滑油從下蓋326與機械轉向器32外殼的連接位置處泄露，所述下蓋326設有插入機械轉向器32的外殼內的第一定位外圓3261，第一定位外圓3261與所述外殼內壁之間設置有套接在第一定位外圓3261上的第一密封圈91，所述第一定位外圓3261設有套接密封圈的凹槽。為了方便安裝輸出螺桿324，所述下蓋326的端部安裝有用于壓緊軸承325的螺塞327，螺塞327的中部設有便于輸出螺桿324穿過的過孔，所述螺塞327與輸出螺桿324之間設置有套接在輸出螺桿324上的油封92，所述螺塞327與下蓋326之間設置有套接在螺塞327上的第二密封圈93。所述第二密封圈93、油封92分別防止了機械轉向器32內的潤滑油從下蓋326與螺塞327之間的縫隙、輸出螺桿324與螺塞327之間的縫隙泄露。
[0019]本實施例中，所述全液壓轉向器4與下蓋326之間安裝有連接體8，所述連接體8的前后兩端分別設有相連通的前定位凹腔81和后定位凹腔82，所述下蓋326設有與前定位凹腔81配合的第二定位外圓3262，所述全液壓轉向器4設有與后定位凹腔82配合的定位凸臺41。所述連接體8避免了輸出螺桿324與全液壓轉向器4之間的連接部位暴露，保護機構，而且前定位凹腔81與第二定位外圓3262的配合、后定位凹腔82與定位凸臺41的配合，方便下蓋326與全液壓轉向器4定位安裝，提高安裝效率。優(yōu)選地，所述輸出螺桿324與全液壓轉向器4通過花鍵連接，插裝方便，對中性好。為了使結構更加緊蹙，同時避免安裝干涉，所述連接體8通過內六角螺栓與全液壓轉向器4連接，連接體8外周設有安裝凸緣83，安裝凸緣83通過外六角螺栓與下蓋326連接。上述結構安裝時，將全液壓轉向器4的定位凸臺41插入連接體8的后定位凹腔82內，接著用內六角螺栓將兩者連接固定，然后再將下蓋326的第二定位外圓3262插入連接體8的前定位凹腔81內，用外六角螺栓將兩者固定，即可完成安裝。
[0020]進一步，所述滑閥31與機械轉向器32之間裝有回中機構，所述回中機構包括連接滑閥31與機械轉向器32的回中連接體301，及設于輸入螺桿321上的回中凸緣302，所述滑閥31和回中連接體301內分別設有卡裝于回中凸緣302兩側的碟簧303。該結構采用碟簧303作為回中原件，使得本實用新型回中性能好，轉向更穩(wěn)定。
[0021]本實用新型轉向時，由方向盤I通過角轉向器2帶動輸入螺桿321轉動，由于轉向輪的路面摩擦阻力，活塞322移動受阻而固定不動，輸入螺桿321相對活塞322軸向移動，壓縮碟簧303，進而帶動滑閥31的閥芯移動，滑閥31開啟，第一轉向泵51通過滑閥31將高壓油分配到第一轉向助力缸61，推動第一前橋6開始轉向，此時，活塞322的移動阻力減小，活塞322在輸入螺桿321的驅動下移動，并帶動搖臂軸323轉動推動第一前橋6轉向，活塞322移動的同時帶動輸出螺桿324轉動，輸出螺桿324帶動全液壓轉向器4的閥芯轉動，第二轉向泵52通過全液壓轉向器4輸出定比例的液壓油到第二轉向助力缸71以推動后橋7轉動。該結構由于與全液壓轉向器4連接的輸出螺桿324與活塞322連接，輸出螺桿324與輸入螺桿321斷開，當且僅當活塞322移動時才能帶動輸出螺桿324轉動，因而可以保證前橋和后橋7同時轉向，避免傳統(tǒng)技術中輸入螺桿321在活塞322靜止時帶動全液壓轉向器4轉動而造成后橋7轉向先于前橋轉向的問題。
[0022]本實用新型還提供了一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)的控制方法，包括上述的半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，方向盤I通過所述的半整體式液壓助力轉向器3驅動第一前橋6轉動，半整體式液壓助力轉向器3通過所述輸出螺桿324帶動全液壓轉向器4驅動后橋7轉動。本實用新型的半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)的控制方法依靠機械式傳動完成，對比于電控方法，不受外部環(huán)境如溫度等影響，而且不會出現電子器件老化等問題，適用范圍廣、可靠性高。同時半整體式液壓助力轉向器3通過活塞322與輸出螺桿324的配合傳遞動力給全液壓轉向器4，可以保證前橋和后橋7同時轉向，而且由于第二轉向泵52通過全液壓轉向器4輸出給第一轉向助力缸61的油量與方向盤I的圈數成正比，通過選取合適型號的全液壓轉向器4即可保證后橋7轉向角度與前橋轉向角度的正確關系。
[0023]當然，本實用新型除了上述實施方式之外，還可以有其它結構上的變形，這些等同技術方案也應當在其保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，包括方向盤(I)、與方向盤(I)連接的半整體式液壓助力轉向器(3)、全液壓轉向器(4)、第一轉向泵(51)、第二轉向泵(52)、油箱(53)及至少兩個轉向橋，第一前橋(6)包括第一轉向助力缸(61)，后橋(7)包括第二轉向助力缸(71)，所述半整體式液壓助力轉向器(3)包括機械轉向器(32)，及與機械轉向器(32)連接的滑閥(31)，滑閥(31)分別與所述的第一轉向助力缸(61)、第一轉向泵(51)連接，所述機械轉向器(32)的外殼內設有齒輪活塞總成，齒輪活塞總成包括與滑閥(31)的閥芯連接的輸入螺桿(321)，及通過鋼球與輸入螺桿(321)螺紋連接的帶齒條(3221)的活塞(322)，所述齒條(3221)嚙合連接有搖臂軸(323)，所述全液壓轉向器(4)分別與所述的第二轉向助力缸(71)、第二轉向泵(52)連接，其特征在于:所述活塞(322)通過鋼球螺紋連接有輸出螺桿(324)，所述機械轉向器(32)的外殼固定連接有下蓋(326)，所述輸出螺桿(324)對應活塞(322)的另一端通過軸承(325)安裝在下蓋(326)上且輸出螺桿(324)的該端與所述的全液壓轉向器⑷連接。
2.根據權利要求1所述的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，其特征在于:所述下蓋(326)設有插入機械轉向器(32)的外殼內的第一定位外圓(3261)，第一定位外圓(3261)與所述外殼內壁之間設置有套接在第一定位外圓(3261)上的第一密封圈(91)。
3.根據權利要求1所述的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，其特征在于:所述下蓋(326)的端部安裝有用于壓緊軸承(325)的螺塞(327)，螺塞(327)的中部設有便于輸出螺桿(324)穿過的過孔，所述螺塞(327)與輸出螺桿(324)之間設置有套接在輸出螺桿(324)上的油封(92)，所述螺塞(327)與下蓋(326)之間設置有套接在螺塞(327)上的第二密封圈(93)。
4.根據權利要求1所述的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，其特征在于:所述全液壓轉向器(4)與下蓋(326)之間安裝有連接體(8)，所述連接體(8)的前后兩端分別設有相連通的前定位凹腔(81)和后定位凹腔(82)，所述下蓋(326)設有與前定位凹腔(81)配合的第二定位外圓(3262)，所述全液壓轉向器(4)設有與后定位凹腔(82)配合的定位凸臺(41)。
5.根據權利要求4所述的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，其特征在于:所述連接體(8)通過內六角螺栓與全液壓轉向器(4)連接，連接體(8)外周設有安裝凸緣(83)，安裝凸緣(83)通過外六角螺栓與下蓋(326)連接。
6.根據權利要求1所述的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，其特征在于:所述滑閥(31)與機械轉向器(32)之間裝有回中機構，所述回中機構包括連接滑閥(31)與機械轉向器(32)的回中連接體(301)，及設于輸入螺桿(321)上的回中凸緣(302)，所述滑閥(31)和回中連接體(301)內分別設有卡裝于回中凸緣(302)兩側的碟簧(303)。
7.根據權利要求1所述的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統(tǒng)，其特征在于:所述滑閥(31)的前端安裝有與輸入螺桿(321)連接的輸入軸總成(33)，所述輸入軸總成(33)與方向盤(I)之間連接有角轉向器(2)。
【文檔編號】B62D5/06GK204250156SQ201420783783
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】王貴 申請人:江門市興江轉向器有限公司