[发明专利]一种双回路半整体式转向器、转向助力系统及起重机

说明书

本发明公开了一种双回路半整体式转向器、转向助力系统及起重机，该转向器包括壳体、输入轴装置和转向螺杆，壳体内滑动连接有活塞，活塞的底面齿与壳体内的齿扇相啮合；转向螺杆螺纹连接在活塞的螺孔内，输入轴装置的一端和转向螺杆的一端相连接，输入轴装置的另一端位于壳体外，位于壳体内的输入轴装置上连接减速装置，减速装置和外部电机相连接；扭矩传感器连接在输入轴装置上或集成在输入轴外以获取方向盘的力矩信号，电机根据方向盘的力矩信号和车辆的车速信号向转向螺杆传递电动助力扭矩；本申请可满足大轴荷转向助力、并解决了操纵感差的问题。

技术领域

本发明涉及起重机转向器技术领域，具体涉及一种双回路半整体式转向器、转向助力系统及起重机。

背景技术

目前，起重机械车辆底盘的转向助力系统所用转向器主要是液压助力转向器，其采用机械转向控制与液压助力相结合的方式，可实现液压助力为转向提供辅助动力功能，使车辆转向操作相较于机械转向而轻便、降低司机驾驶强度，提升车辆转向操控性。

目前使用的液压助力转向器主要有两类，分别是转阀式整体式转向器和滑阀式半整体式转向器，无论是转阀式整体式转向器还是滑阀式半整体式转向器又均可分为单回路和双回路两种结构形式，区分两种结构形式主要是实现不同的助力特性，用于匹配不同轴荷的起重机械车辆，实现转向操控与驾驶路感。

但液压助力转向器的助力特性是根据转向器中阀芯的位移而产生不同的助力压力，实现转向助力，助力特性无法实时调整与反馈，在车辆原地和低速行驶时方向盘力矩偏大，驾驶强度较大；在车辆高速行驶时，方向盘力矩过小，车辆路感不强，行驶稳定性较差。另外，液压助力转向器虽然可以起到一定的转向回正作用，但是回正能力有限，方向盘残余角度较大，驾驶操作感受不佳。

目前单回路整体式转向器的输入轴作为电机转子的方式虽然结构紧凑，但制造难度较大，成本较高。同时该类转向器在应用过程中没有和转向油缸结合，只适用于单轴转向车辆，限制了其在多轴转向车辆上的应用和推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双回路半整体式转向器、转向助力系统及起重机，以解决现有技术中单一的液压助力或电动助力导致的大轴荷转向助力难度大、操纵感差的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种双回路半整体式转向器，包括壳体、输入轴装置和转向螺杆，所述壳体内滑动连接有活塞，所述活塞沿滑动方向设有贯通活塞的螺孔，所述活塞的底面齿与壳体内的齿扇相啮合；

所述转向螺杆包括中间连接段、中间螺纹段两个端部连接段，两个所述端部连接段均和所述壳体滑动连接，所述中间螺纹段螺纹连接在所述活塞的螺孔内，所述中间连接段上连接有控制所述转向螺杆复位的碟簧，所述壳体和两个所述端部连接段的连接处均设有液压油口，所述液压油口用于向车辆提供转向助力的液压油；

所述输入轴装置的一端和所述转向螺杆的一端相连接，所述输入轴装置的另一端位于所述壳体外，位于所述壳体内的输入轴装置上连接减速装置，所述减速装置和外部电机相连接；

所述电机根据方向盘的力矩信号和车辆的车速信号通过减速装置向所述转向螺杆传递电动助力扭矩。

进一步地，所述输入轴装置为输入轴，所述减速装置连接在所述输入轴上。

进一步地，所述输入轴装置包括输入轴、输入轴扭杆和中间轴，所述中间轴的一端通过花键套和所述转向螺杆相连接，所述中间轴的另一端通过输入轴扭杆和所述输入轴相连接；所述减速装置和所述中间轴相连接；

所述输入轴上连接有和电机信号连接的扭矩传感器，所述扭矩传感器用于检测输入轴扭杆变形时两端的转角差，并根据所述转角差计算出方向盘的力矩信号。

进一步地，所述输入轴装置的外周设有方向盘限位装置。