專利名稱：工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)和工程車輛的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程車輛領域，具體地，涉及工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)和包括該隨動轉向系統(tǒng)的工程車輛。
背景技術：
目前，工程車輛的轉向系統(tǒng)主要有兩種形式桿系液壓助力轉向方式和電液控制助力轉向。液壓助力轉向方式通過方向機控制液壓油進出轉向助力油缸，并利用連接轉向輪的轉向軸桿來保證轉向關系。電液控制助力轉向能夠對工程車輛的各個軸進行獨立地控制轉向。體積較大的工程車輛通常具有多個軸，如圖I所示，工程車輛包括(至少一根)主動轉向軸11和(至少一根)隨動轉向軸12。當前常用的助力轉向系統(tǒng)通常結合有電液控制助力轉向系統(tǒng)與桿系液壓助力系統(tǒng)，其中桿系液壓助力系統(tǒng)用于控制工程車輛的主動轉向軸11的車輪(轉向輪)，而電液控制助力轉向系統(tǒng)則通常用作隨動轉向系統(tǒng)來控制工程車輛的隨動轉向軸12的車輪，從而使工程車輛獲得較小的轉彎半徑，以具有靈活機動性。如圖I所示，該隨動轉向系統(tǒng)包括液壓驅動機構21，該液壓驅動機構21安裝在所述工程車輛的隨動轉向軸12上，用于驅動該隨動轉向軸12上的車輪122的轉向；電控液壓閥22，該電控液壓閥22的進油路連接有壓力油源23，所述電控液壓閥22的工作油路連接所對應的液壓驅動機構21 ;第一角度傳感器26，該第一角度傳感器26用于檢測所述隨動轉向軸12上的車輪122的轉動角度；和控制器25，該控制器25分別與所述第一角度傳感器26和電控液壓閥22電連接。當車輛進行轉向時，工程車輛的主動轉向軸11的車輪首先轉向，安裝在各個主動轉向軸11上的第二角度傳感器27用于檢測主動轉向軸11的車輪的轉動角度，并將表示主動轉向軸11的車輪的轉動角度的電信號發(fā)送給控制器25?？刂破?5根據主動轉向軸11的車輪的轉動角度計算出隨動轉向軸12的車輪需要轉動的角度(即目標角度)，以使各軸的車輪位于以瞬時轉向中心為圓心的同一圓弧上。控制器25 (如單片機、PLC、微型計算機等)還接受來自于隨動轉向軸12上的第一角度傳感器26發(fā)送來的表示隨動轉向軸12的車輪122的轉動角度的電信號，從而獲得隨動轉向軸12的車輪122的實際角度。在獲得隨動轉向軸12的車輪的實際角度和目標角度后，控制器25對該實際角度和目標角度進行比較，并根據比較結果向電控液壓閥22發(fā)出控制信號，以調整通過該電控液壓閥22進入控制隨動轉向軸12的車輪122轉向的液壓驅動機構21，從而使隨動轉向軸12的車輪122的實際角度盡量接近于上述目標角度，實現(xiàn)隨動轉向軸12的車輪122的隨動轉向。通過上述分析可知，對于上述隨動轉向系統(tǒng)來說，需要首先根據主動轉向軸11的轉向再對隨動轉向軸12的轉向進行調整的過程，因而不可避免地造成隨動轉向軸12的車輪122的轉向延遲于主動轉向軸11的車輪的轉向。如果該延遲程度過長，一方面可能會影響行駛安全性，另一方面會加劇輪胎的磨損。為了限制上述延遲，需要隨動轉向系統(tǒng)具有較為迅速的動作，這就要求來自于壓力油源的系統(tǒng)液壓油能夠迅速地進入上述液壓驅動機構21，以使隨動轉向軸12的車輪122迅速接近上述目標角度。通常，在工程車輛上，液壓泵取力于工程車輛的發(fā)動機。當發(fā)動機轉速相對較高時，液壓泵能夠提供充足流量的液壓油。而當發(fā)動機轉速相對較低(如怠速狀態(tài)下)時，則液壓泵不能提供充足流量的液壓油?；蛘弋敼こ誊囕v快速轉向時，可能會出現(xiàn)液壓泵不能提供充足流量的液壓油的問題。而如果液壓泵提供的流量不能滿足液壓驅動機構21的要求，則隨動轉向軸12的車輪122的轉向相對于主動轉向軸11的車輪的延遲程度則難以控制在允許范圍之內。為此，使液壓泵總是能夠提供 足夠流量的系統(tǒng)液壓油，通常設置較大排量的液壓泵。然而，設置較大排量的液壓泵帶來多個問題。首先，較大排量的液壓泵通常具有較高的成本，而且體積也相對較大，給較大排量的安裝造成困難。其次，工程車輛行駛時發(fā)動機的轉速范圍較大，當發(fā)動機的轉速提高后，較大排量的液壓泵所提供的流量多余，而且并不是經常遇到需要液壓泵提供較大流量的系統(tǒng)液壓油的情況，因此較大排量的液壓泵的利用效率較低。因此，如何在不需要設置較大排量的液壓泵的前提下，使隨動轉向系統(tǒng)中總是能夠有足夠流量的液壓油，成為本領域需要解決的技術問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)，該隨動轉向系統(tǒng)能夠在不需要設置較大排量液壓泵的前提下將隨動轉向軸的車輪的轉向相對于主動轉向軸的車輪的轉向延遲程度控制在允許范圍之內。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)，該隨動轉向系統(tǒng)包括液壓驅動機構，該液壓驅動機構安裝在所述工程車輛的隨動轉向軸上，用于驅動該隨動轉向軸上的車輪的轉向；電控液壓閥，該電控液壓閥的進油路連接有壓力油源，所述電控液壓閥的工作油路連接所述液壓驅動機構；第一角度傳感器，該第一角度傳感器用于檢測所述隨動轉向軸上的車輪的轉動角度；控制器，該控制器分別與所述第一角度傳感器和電控液壓閥電連接；其中，所述隨動轉向系統(tǒng)還包括蓄能器，該蓄能器連接在所述電控液壓閥的所述進油路上。優(yōu)選地，該蓄能器與所述電控液壓閥的所述進油路之間連接有液壓控制元件。優(yōu)選地，所述液壓控制元件包括單向閥，所述蓄能器通過該單向閥連接在所述電控液壓閥的所述進油路上，所述單向閥僅允許蓄能器中的液壓油流向所述電控液壓閥的所述進油路；和節(jié)流閥，該節(jié)流閥與所述單向閥并聯(lián)連接并且所述節(jié)流閥的阻尼大于所述單向閥的阻尼。優(yōu)選地，在所述電控液壓閥與所述壓力油源連接的進油路上設置有進油單向閥。另外，本實用新型還提供了一種工程車輛，該工程車輛包括至少一根主動轉向軸和至少一根隨動轉向軸，所述至少一根主動轉向軸上的車輪為轉向輪，所述至少一根隨動轉向軸上的車輪為隨動輪，所述工程車輛包括分別安裝在所述至少一根主動轉向軸上的第二角度傳感器，其中，所述工程車輛具有用于控制所述至少一根隨動轉向軸上的車輪的轉向角度的本實用新型所提供的上述隨動轉向系統(tǒng)，安裝在所述至少一根主動轉向軸上的第二角度傳感器與所述控制器電連接。通過上述技術方案，當工程車輛的發(fā)動機轉速相對較低(如怠速狀態(tài)下)時，或者當工程車輛快速轉向時，該蓄能器中的壓力液壓油可以作為補充供應到液壓驅動機構中，從而實現(xiàn)不需要設置較大排量的液壓泵的前提下，也能夠使隨動轉向系統(tǒng)中總是能夠有足夠流量的系統(tǒng)液壓油，進而能夠將隨動轉向軸的車輪的轉向相對于主動轉向軸的車輪的轉向延遲程度控制在允許范圍之內。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I是表不傳統(tǒng)的隨動轉向系統(tǒng)的不意圖；圖2是表示根據本實用新型優(yōu)選實施方式的隨動轉向系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。如圖2所示，根據本實用新型的工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)包括液壓驅動機構21，該液壓驅動機構21安裝在所述工程車輛的隨動轉向軸12上，用于驅動該隨動轉向軸12上的車輪122的轉向；電控液壓閥22，該電控液壓閥22的進油路連接有壓力油源23，所述電控液壓閥22的工作油路連接所述液壓驅動機構21 ;第一角度傳感器26，該第一角度傳感器26用于檢測所述隨動轉向軸12上的車輪122的轉動角度；控制器25，該控制器25分別與所述第一角度傳感器26和電控液壓閥22電連接；其中，所述隨動轉向系統(tǒng)還包括蓄能器241，該蓄能器241連接在所述電控液壓閥22的所述進油路上。液壓驅動機構21安裝在隨動轉向軸12上，用于驅動該隨動轉向軸上車輪122的轉向，從而調整車輪122的轉向角度。通常液壓驅動機構21為各種合適的液壓缸。電控液壓閥22為電控方向控制閥，液力油源23的系統(tǒng)液壓油在所述電控液壓閥22的控制下流向所述液壓驅動機構21，從而實現(xiàn)對車輪122的操控。第一角度傳感器26用于(實時)檢測隨動轉向軸12上車輪122的轉動角度，并將表示該轉動角度的電信號發(fā)送給與該第一角度傳感器26電連接的控制器25,而控制器25與電控液壓閥22電連接,從而根據來自于第一角度傳感器26的表不車輪122的轉向角度的電信號向電控液壓閥22發(fā)送指令，以實現(xiàn)對車輪122的轉向角度的調控，使車輪122的轉向角度盡可能接近于目標角度。由于在上文中已經對隨動轉向系統(tǒng)的運行原理和過程進行了詳細地描述，這里僅做簡要描述。如圖2所示，與傳統(tǒng)的隨動轉向系統(tǒng)相比，根據本實用新型的的隨動轉向系統(tǒng)的改進之處在于設置有蓄能器241，該蓄能器241連接在所述電控液壓閥22的所述進油路上。因而，當工程車輛的行駛速度相對較低(如怠速狀態(tài)下)時，或者當工程車輛快速轉向時，該蓄能器241中的壓力液壓油可以作為補充而通過電控液壓閥22的進油路供應到液壓驅動機構21中，從而實現(xiàn)不需要設置較大排量的液壓泵的前提下，也能夠使隨動轉向系統(tǒng)中泵送系統(tǒng)液壓油的液壓泵總是能夠提供足夠流量的系統(tǒng)液壓油，進而解決了本實用新型所要解決的上述技術問題。具體來說，如圖2所示，當壓力油源23的壓力液壓油富裕時，可以將部分壓力液壓油輸送到蓄能器241中，而當壓力油源23的壓力液壓油不足以驅使液壓驅動機構21快速動作時，則蓄能器241中的壓力液壓油能夠作為補充，而通過電控液壓閥22的進油路供應到液壓驅動機構21中，從而使液壓驅動機構21迅速動作。蓄能器241可以與電控液壓閥22的進油路直接連通。但優(yōu)選情況下，在蓄能器241與所述電控液壓閥22的所述進油路之間連接有液壓 控制元件。利用該液壓控制元件對蓄能器241和所示進油路之間的連通關系的控制，能夠更為可靠地保證蓄能器241中的壓力液壓油及時儲存起來并輸送出去。例如，當需要將壓力液壓油儲存到蓄能器241中時，液壓控制元件可以允許壓力液壓油從所述進油路通過該液壓控制元件進入蓄能器241中；當蓄能器241充滿壓力液壓油后，液壓控制元件則可以關閉蓄能器241與所述進油路之間的連通，或者對蓄能器241流向所述進油路的液壓油進行阻尼作用。所述液壓控制元件包括電控開關閥，該電控開關閥與所述控制器電連接，從而在控制器25的控制下動作。當需要壓力液壓油儲存到蓄能器241中時，則電控開關閥可以在控制器25的控制下處于接通狀態(tài)；當需要將壓力液壓油儲存在蓄能器241中時，則電控開關閥可以處于截止狀態(tài)；而當需要蓄能器241中的壓力液壓油輸送到所述進油路中時，電控開關閥可以處于接通狀態(tài)。優(yōu)選地，如圖2所示，所述液壓控制元件包括單向閥242，所述蓄能器241通過該單向閥242連接在所述電控液壓閥22的所述進油路上，所述單向閥242僅允許蓄能器241中的液壓油流向所述電控液壓閥22的所述進油路；和節(jié)流閥243，該節(jié)流閥243與所述單向閥242并聯(lián)連接并且所述節(jié)流閥243的阻尼大于所述單向閥242的阻尼。當向蓄能器241注入壓力液壓油時，壓力液壓油能夠通過節(jié)流閥243進入蓄能器241，而不能通過單向閥242。當完成向蓄能器241的注入壓力液壓油后，由于所述進油路中壓力液壓油的壓力以及單向閥242和節(jié)流閥243的阻尼作用，蓄能器241中的壓力液壓油也不會從蓄能器241中流到所述進油路中。而當需要蓄能器241向所述進油路補充壓力液壓油時，蓄能器241中的壓力液壓油能夠通過阻尼相對較小的單向閥242流到所述進油路，從而能夠作為補充，通過電控液壓閥22的進油路供應到液壓驅動機構21中，使液壓驅動機構21迅速動作。優(yōu)選地，在所述電控液壓閥22與所述壓力油源23連接的進油路上設置有進油單向閥(未圖示)。由于該進油單向閥的存在，能夠在電控液壓閥22的進油路中封存部分的壓力液壓油，從而當需要電控液壓閥22向液壓驅動機構21供應壓力液壓油時，有助于實現(xiàn)快速動作。以上對本實用新型所提供的工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)進行了詳細地描述，雖然在圖2中主要以最后一根隨動轉向軸為例加以圖示描述，但應該知道的是，在具有多根隨動轉向軸12的情況下，每根隨動轉向軸均可設置有根據本實用新型的隨動轉向系統(tǒng)，而且可以用集成的控制器實現(xiàn)對各個隨動轉向軸的隨動轉向系統(tǒng)進行控制。根據本實用新型的另一方面，還提供了一種工程車輛，該工程車輛包括至少一根主動轉向軸11和至少一根隨動轉向軸12，所述至少一根主動轉向軸11上的車輪為轉向輪，所述至少一根隨動轉向軸12上的車輪為隨動輪，所述工程車輛包括分別安裝在所述至少一根主動轉向軸11上的第二角度傳感器27，其中，所述工程車輛具有用于控制所述至少一根隨動轉向軸12上的車輪122的轉向角度的本實用新型所提供的上述隨動轉向系統(tǒng)，安裝在所述至少一根主動轉向軸11上的第二角度傳感器27與所述控制器25電連接。因而，不需要設置較大排量的液壓泵的前提下，也能夠使隨動轉向系統(tǒng)中總是能夠有足夠流量的系統(tǒng)液壓油，從而 將隨動轉向軸12的車輪122的轉向相對于主動轉向軸11的車輪的轉向延遲程度控制在允許范圍之內。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，而不限于權利要求書中各項權利要求的引用關系。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)，該隨動轉向系統(tǒng)包括 液壓驅動機構(21)，該液壓驅動機構(21)安裝在所述工程車輛的隨動轉向軸(12)上，用于驅動該隨動轉向軸(12)上的車輪(122)的轉向； 電控液壓閥(22)，該電控液壓閥(22)的進油路連接有壓力油源(23)，所述電控液壓閥(22)的工作油路連接所述液壓驅動機構(21)； 第一角度傳感器(26)，該第一角度傳感器(26)用于檢測所述隨動轉向軸(12)上的車輪(122)的轉動角度； 控制器(25)，該控制器(25)分別與所述第一角度傳感器(26)和電控液壓閥(22)電連 接; 其特征在于，所述隨動轉向系統(tǒng)還包括蓄能器(241)，該蓄能器(241)連接在所述電控液壓閥(22)的所述進油路上。
2.根據權利要求I所述的隨動轉向系統(tǒng)，其特征在于，該蓄能器(241)與所述電控液壓閥(22)的所述進油路之間連接有液壓控制元件。
3.根據權利要求2所述的隨動轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓控制元件包括電控開關閥，該電控開關閥與所述控制器電連接。
4.根據權利要求2所述的隨動轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓控制元件包括 單向閥(242)，所述蓄能器(241)通過該單向閥(242)連接在所述電控液壓閥(22)的所述進油路上，所述單向閥(242)僅允許蓄能器(241)中的液壓油流向所述電控液壓閥(22)的所述進油路；和 節(jié)流閥(243)，該節(jié)流閥(243)與所述單向閥(242)并聯(lián)連接并且所述節(jié)流閥(243)的阻尼大于所述單向閥(242)的阻尼。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的隨動轉向系統(tǒng)，其特征在于，在所述電控液壓閥(22)與所述壓力油源(23)連接的進油路上設置有進油單向閥。
6.工程車輛，該工程車輛包括至少一根主動轉向軸(11)和至少一根隨動轉向軸(12)，所述至少一根主動轉向軸(11)上的車輪為轉向輪，所述至少一根隨動轉向軸(12)上的車輪為隨動輪，所述工程車輛包括分別安裝在所述至少一根主動轉向軸(11)上的第二角度傳感器(27)，其特征在于，所述工程車輛具有用于控制所述至少一根隨動轉向軸(12)上的車輪的轉向角度的根據權利要求1-5中任意一項所述的隨動轉向系統(tǒng)，安裝在所述至少一根主動轉向軸(11)上的第二角度傳感器(27)與所述控制器(25)電連接。
專利摘要一種工程車輛的隨動轉向系統(tǒng)以及工程車輛，包括液壓驅動機構(21)，該液壓驅動機構安裝在所述工程車輛的隨動轉向軸(12)上，用于驅動該隨動轉向軸上的車輪(122)的轉向；電控液壓閥(22)，該電控液壓閥的進油路連接有壓力油源(23)，所述電控液壓閥的工作油路連接所述液壓驅動機構；第一角度傳感器(26)，該第一角度傳感器用于檢測所述隨動轉向軸上的車輪的轉動角度；控制器(25)，該控制器分別與所述第一角度傳感器和電控液壓閥電連接；所述隨動轉向系統(tǒng)還包括蓄能器(241)，該蓄能器連接在所述電控液壓閥的所述進油路上。通過上述技術方案，能夠將隨動轉向軸的車輪的轉向相對于主動轉向軸的車輪的轉向延遲程度控制在允許范圍之內。
文檔編號B62D5/06GK202368639SQ201120458740
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權日2011年11月18日
發(fā)明者郭堃 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司