[发明专利]一种集成式电液转向作动单元及控制方法

说明书

一种集成式电液转向作动单元及控制方法，外部输入的控制信号控制双向伺服电机的旋向与转速，双向伺服电机驱动执行油缸的伸出方向及伸出速度。控制阀块总成，用于双向伺服电机停止工作时，执行油缸的运动位置保持，并能够用于执行油缸伸出动作时，回油侧油液回到闭式油箱散热，降低油液的温度；控制阀块总成能够在执行油缸温度或负载突变时，限制执行油缸工作压力，并用于设定双向齿轮泵最高工作压力，限定双向齿轮泵的输出功率，防止双向伺服电机超载；控制阀块总成能够实现执行油缸两腔连通处于浮动工作状态，提高了集成式电液转向作动单元应急工况转向工作的安全性。

技术领域

本发明涉及一种集成式电液转向作动单元及控制方法，属于液压传动与控制技术领域。

背景技术

目前，新一代智能化特种车辆采用全电驱动，转向系统具备全转向功能，并且能够实现多种转向模式与故障监控等功能，以满足各种复杂工况下的转向需求，现有的转向液压系统结构庞大复杂，转向模式单一，不能根据使用要求，实现多转向模式的切换，不能采用电驱动模式，已经不能满足新一代智能化特种车辆转向需求。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种集成式电液转向作动单元及控制方法，采用电驱动模式，每个车轴的左右车轮依靠单个电液作动单元独立驱动，实现智能化特种车辆全轮独立驱动转向，解决多模式转向的难题；同时将复杂的转向系统简化成“新型电液集成转向作动单元”的模块搭建，实现智能化特种车辆任意轴系转向功能的模块化和快速化设计。

本发明解决的技术方案为：一种集成式电液转向作动单元，包括：双向伺服电机、双向齿轮泵、执行油缸(优选双出杆液压缸)、传动轴、闭式油箱、控制阀块总成；

外部输入的控制信号控制双向伺服电机的旋向与转速，双向伺服电机通过传动轴驱动双向齿轮泵输出油液流量，从而驱动执行油缸(双出杆液压缸)的伸出方向及伸出速度。

控制阀块总成，用于双向伺服电机停止工作时，执行油缸的运动位置保持，并能够用于执行油缸伸收动作时，回油侧油液回到闭式油箱散热，降低油液的温度；控制阀块总成能够在执行油缸温度升高或负载突变时，限制执行油缸工作压力，并用于设定双向齿轮泵最高工作压力，限定双向齿轮泵的输出功率，防止双向伺服电机超载；控制阀块总成能够实现执行油缸两腔连通处于浮动工作状态，提高工作的可靠性。

控制阀块总成，包括：阀体、单向阀、溢流阀、液控单向阀、电磁换向阀；

单向阀、溢流阀、液控单向阀、电磁换向阀安装在阀体内；

双向齿轮泵的两个油口设置了溢流阀，用于设定油源最高工作压力，限定双向齿轮泵的输出功率，防止双向伺服电机超载；

执行油缸的两个油口设置了溢流阀，能够在执行油缸温度升高或负载突变时，限制执行油缸工作压力；

闭式油箱至双向齿轮泵两油口分别设置了单向阀，实现双向齿轮泵单向建压与吸油功能的正常切换。

执行油缸的两个腔分别设置了液控单向阀，用于执行油缸伸收动作时，回油侧油液回到闭式油箱散热，降低循环工作油液的温度。

执行油缸的两个腔之间设置了电磁换向阀，不得电时，断开执行油缸的两个工作腔；得电时，将执行油缸的两个工作腔连通，用于在应急工况下，实现执行油缸两腔连通处于浮动工作状态。

浮动工作状态为：在控制阀块总成中电磁换向阀得电时，执行油缸在负载作用下能够跟随运动。

应急工况，包括：双向伺服电机失效或双向齿轮泵失效。

双向伺服电机输出的电能通过双向齿轮泵转化成油源的压力能，通过油源控制执行油缸的伸出和缩回运动。

执行油缸采用双出杆液压缸，包括两个油腔，通过一腔进油另一腔回油实现双出杆液压缸内活塞杆单向运动。