[发明专利]一种双回路整体式转向器、转向助力系统及起重机

说明书

本发明公开了一种双回路整体式转向器、转向助力系统，包括输入轴装置、电机转向螺杆和壳体；壳体包括左壳体和右壳体，右壳体内滑动连接有活塞，输入轴装置转动连接在左壳体内，转向螺杆的一端螺纹连接在活塞的螺纹孔内，另一端转动连接在左壳体内，且套接在输入轴装置的外周，输入轴装置和转向螺杆之间通过转向阀芯扭杆相连接；活塞外周面上的齿和齿扇相啮合，电机通过减速装置和输入轴装置相连接，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：

一种双回路整体式转向器，包括输入轴装置、电机、转向螺杆和壳体；所述壳体包括左壳体和右壳体，所述右壳体内滑动连接有活塞，所述输入轴装置转动连接在所述左壳体内，所述转向螺杆的一端螺纹连接在活塞的螺纹孔内，另一端转动连接在所述左壳体内，且套接在所述输入轴装置的外周，所述输入轴装置和所述转向螺杆之间通过转向阀芯扭杆相连接；

活塞外周面上的齿和齿扇相啮合，所述左壳体和所述转向螺杆的连接处设有第一循环油路和第二循环油路，所述第一循环油路和第二循环油路均包括进油口、出油口和两个工作油口；所述工作油口用于向车辆提供转向助力的液压油

所述电机通过减速装置和所述输入轴装置相连接，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，所述输入轴装置包括从左向右依次设置的输入轴、输入轴扭杆和阀芯，所述输入轴的一端位于所述左壳体外，另一端通过输入轴扭杆和所述阀芯相连接，所述阀芯通过转向阀芯扭杆和所述转向螺杆相连接；

所述减速装置连接在所述阀芯上，所述输入轴上设有和所述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，所述输入轴装置包括输入轴，所述输入轴通过转向阀芯扭杆和所述转向螺杆相连接；

所述减速装置连接在所述输入轴上。

进一步地，所述减速装置为涡轮蜗杆装置，所述涡轮蜗杆装置中涡轮固定在所述输入轴装置的外周，蜗杆的一端和所述涡轮相啮合，另一端贯穿至所述壳体外和所述电机相连接。