[发明专利]一种直驱式容积控制的车桥液压转向系统

说明书

本发明公开一种直驱式容积控制的车桥液压转向系统，包括步进电机、双向定量齿轮泵、自增压油箱、单向阀组、双向液压锁、二位二通阀、压力检测传感器组、安全溢流阀组、单出杆对称液压缸、车轮转向连杆机构、角位移传感器及控制器，步进电机与双向定量齿轮泵连接，双向定量齿轮泵经由双向液压锁与单出杆对称液压缸构成液压主回路，二位二通阀、安全溢流阀组并联在双向液压锁与单出杆对称液压缸间，自增压油箱经单向阀组连接于双向定量齿轮泵与双向液压锁间，角位移传感器与车轮转向连杆机构刚性连接，单出杆对称液压缸铰接于车轮转向连杆机构，传感器采集信号反馈至控制器并驱动步进电机与双向定量齿轮泵工作。本发明液压回路简捷、结构便于集成。

技术领域

本发明涉液压转向控制领域，尤其是涉及一种直驱式容积控制的车桥液压转向系统。

背景技术

传统的车桥液压转向系统常采用阀控液压缸系统，其中，执行器(液压缸)、液压源(液压泵站)、以及液压控制装置(如比例液压阀)采用分布式独立布局，各单元之间通过液压油管连接，具有成本高、占用空间大，不易集成、能源利用效率低等问题；该发明直驱式容积控制的车桥液压转向系统采用步进电机直接驱动双向定量齿轮泵，双向定量齿轮泵直接与单出杆对称液压缸连接，所述组成的液压闭式回路具有溢流损失和节流损失少，成本低、功率效率高的特点。此外，传统的直驱式容积控制系统常独立配置由补油泵和补油阀组成的小流量恒压油源，不利于系统集成；该发明系统采用自增压油箱与补油单向阀组成作为补油单元，具有体积小、成本低，便于集成特点。此外，该发明中的转向控制单元采用外置式角位移传感器来采集转角位移信号，并将该转角位移作为车桥液压转向系统的控制信号，省缺了单出杆对称液压缸中的内置直线位移传感器，从而降低了单出杆对称液压缸的加工难度和成本。

发明内容

针对上述存在问题，本发明旨在弥补现有技术的缺陷，提供一种直驱式容积控制的车桥液压转向系统，采用步进电机直接驱动双向定量泵控制单出杆对称液压缸的闭式液压系统，将自增压油箱与补油单向阀组相结合组成补油单元，并以角位移传感器作为车桥液压转向系统的闭环控制的检测元件。该车桥液压转向系统具有体积小、效率高，成本低、易集成于车桥转向连杆机构中。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种直驱式容积控制的车桥液压转向系统，包括：步进电机(1)、双向定量齿轮泵(2)、自增压油箱(3)、补油单向阀组、双向液压锁(5)、二位二通阀(6)、压力检测传感器组、安全溢流阀组、单出杆对称液压缸(9)、车轮转向连杆机构(10)、车轮组(11)、角位移传感器(12)、以及控制器(13)，其中所述步进电机(1)与所述双向定量齿轮泵(2)连接，所述双向定量齿轮泵(2)经由所述双向液压锁(5)与所述单出杆对称液压缸(9)构成液压主回路，所述二位二通阀(6)、所述安全溢流阀组并联在所述双向液压锁(5)与所述单出杆对称液压缸(9)之间并联合组成液压动力单元，所述自增压油箱(3)经所述单向阀组连接于所述双向定量齿轮泵(2)与所述双向液压锁(5)之间组成自增压油箱补油单元；所述角位移传感器(12)与车轮转向连杆机构及所述车桥(10)刚性连接，所述单出杆对称液压缸(9)铰接于车轮转向连杆机构(10)中，所述角位移传感器(12)和所述压力检测传感器组分别测量转角位移和压力信号，并反馈至所述控制器(13)并驱动所述步进电机(1)与所述双向定量齿轮泵(2)工作。

上述技术方案中，所述补油单向阀组包括通向单出杆对称液压缸(9)的有杆腔的第一单向阀(4-1)与通向单出杆对称液压缸(9)的无杆腔的第二单向阀(4-2)并联组成，自增压油箱(3)分别经过第一单向阀(4-1)或第二单向阀(4-2)，连接于液压系统回路，组成自增压油箱补油单元。

上述技术方案中，所述压力检测传感器组包括检测单出杆对称液压缸(9)有杆腔压力第一压力检测传感器(7-1)与检测单出杆对称液压缸(9)无杆腔压力的第二压力检测传感器(7-2)。