液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供一種液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(1)，具有轉(zhuǎn)向裝置(2)和對稱作用的轉(zhuǎn)向馬達(3)，所述轉(zhuǎn)向裝置(2)包括具有高壓端口(P)和低壓端口(T)的供給端口裝置、具有兩個工作端口(L、R)的工作端口裝置、控制閥(34)、兩個工作管線(18、19)、和測量馬達(23)，兩個工作管線中的每一個連接所述控制閥(14)與所述工作端口(L、R)中的一個。這樣的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應展現(xiàn)出舒適的轉(zhuǎn)向行為。為此，所述測量馬達(23)設置在所述工作管線(18、19)中的一個中。
【專利說明】
液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有轉(zhuǎn)向裝置和對稱動作的轉(zhuǎn)向馬達的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向裝置包括具有高壓端口和低壓端口的供給端口裝置、具有兩個工作端口的工作端口裝置、控制閥、每一個都連接所述控制閥與所述工作端口中的一個的兩個工作管線、以及測量馬達。
【背景技術】
[0002]這樣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來操縱例如卡車或拖拉機的車輛。
[0003]駕駛員驅(qū)動連接至控制閥的例如方向盤的轉(zhuǎn)向構(gòu)件。根據(jù)轉(zhuǎn)向運動的方向，控制閥打開從高壓端口至工作端口中的一個的流動路徑和從另一個工作端口至低壓端口的另一流動路徑。在每一個流動路徑中，設置多個孔或活門。在進入控制閥之前，來自高壓端口的流體被引導通過測量馬達。當對應于轉(zhuǎn)向構(gòu)件的預期轉(zhuǎn)向角度的液壓流體量已經(jīng)傳輸至或計量至各自的工作端口時，測量馬達在某種意義上作用在控制閥上以關閉上述流動路徑。
[0004]在多種情況下，控制閥包括具有孔的殼體，閥芯和閥套位于該孔中。閥芯和閥套可以相對于彼此旋轉(zhuǎn)以根據(jù)需要打開上述流動路徑并且關閉其它流動路徑。
[0005]這樣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有從一個轉(zhuǎn)向方向至相反的轉(zhuǎn)向方向的改變顯示出某一間隔或死區(qū)的缺點。換言之，當轉(zhuǎn)向方向改變時，在轉(zhuǎn)向馬達可以對新的轉(zhuǎn)向命令作出反應之前，一些時間會逝去。在一些情況中這使得轉(zhuǎn)向困難并且不舒適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目標是提出一種具有舒適的轉(zhuǎn)向行為的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0007]該目標使用如一開頭所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)，在該液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所述測量馬達設置在所述工作管線中的一個中。
[0008]測量馬達的作用與以前的一樣。它計量通過工作端口的液壓流體的量并且重設控制閥，即在需要的液壓流體量已經(jīng)流過相應的工作端口時根據(jù)需要關閉相應的流體路徑并且打開其他流體路徑。然而，當轉(zhuǎn)向方向改變時，在沿一個方向的轉(zhuǎn)向和沿相反的方向轉(zhuǎn)向之間沒有死區(qū)或時間間隔。這使得轉(zhuǎn)向更舒適。
[0009]在優(yōu)選實施例中，所述控制閥包括中間位置，在中間位置連接所述兩個工作管線。以此方式，在例如由于驅(qū)動給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供給液壓流體的主栗的車輛馬達產(chǎn)生故障而使得高壓端口處的壓力不足夠高以用于轉(zhuǎn)向的情況下，可以將測量馬達用作輔助栗。當高壓端口處的供給壓力不足以致動轉(zhuǎn)向馬達時，通過測量馬達可以產(chǎn)生必需的液壓壓力。因為測量馬達直接設置在轉(zhuǎn)向馬達的兩個端口之間，所以轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)向是可能的。測量馬達通過例如方向盤的轉(zhuǎn)向構(gòu)件致動。
[0010]優(yōu)選地，在所述中間位置中，所述高壓端口和所述低壓端口通過節(jié)流裝置彼此連接。以此方式，實現(xiàn)了中央開啟式(open center)轉(zhuǎn)向裝置。節(jié)流裝置防止過大的流動通過轉(zhuǎn)向裝置。然而，轉(zhuǎn)向裝置可以保持在與液壓流體的溫度對應的溫度。
[0011]優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置包括位于所述兩個工作管線的連接部和所述高壓端口之間的第一泄放孔。以此方式，供給至轉(zhuǎn)向裝置的高壓端口的液壓流體在它可能到達兩個工作端口之間的連接部之前被節(jié)流。防止兩個工作端口被高壓端口的壓力永久加載。
[0012]此外，優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置包括位于所述兩個工作端口的所述連接部和所述低壓端口之間的第二泄放孔。第一泄放孔和第二泄放孔形成分壓器，使用該分壓器可以調(diào)節(jié)工作端口處的理想壓力。
[0013]優(yōu)選地，所述測量馬達包括兩個測量馬達端口，每一個測量馬達端口都連接至所述工作管線，并且每一個測量馬達端口都經(jīng)由沿朝向所述測量馬達端口的方向打開的單向閥連接至油箱。單向閥在朝向所述油箱的方向上是關閉的。因此，在正常操作期間，不存在在壓力作用下液壓流體溢出至油箱的風險。然而，在緊急情況下，測量馬達可以從油箱中抽吸液壓流體以將它供給至轉(zhuǎn)向馬達。
[0014]優(yōu)選地，所述高壓端口和所述低壓端口通過從所述低壓端口至所述高壓端口打開的端口單向閥連接，其中可釋放的阻塞裝置位于所述低壓端口和所述油箱之間。當在緊急轉(zhuǎn)向情況中測量馬達在栗在所需的壓力下將液壓流體供給至轉(zhuǎn)向馬達時動作并且轉(zhuǎn)向馬達沿減小連接測量馬達的壓力腔的容積的方向移動時，在轉(zhuǎn)向裝置的低壓端口處產(chǎn)生壓力。由于阻塞裝置，該壓力不可能逃至油箱。然而，該壓力可以打開端口單向閥以在壓力下將液壓流體供給至高壓端口并且將液壓流體供給至容積增大的壓力腔。在正常操作期間，端口單向閥防止高壓端口和低壓端口之間的短路并且阻塞裝置被打開。
[0015]優(yōu)選地，所述阻塞裝置是過中心閥的形式。過中心閥可以基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的壓力運行，從而不需要外部命令來打開或釋放阻塞裝置。
[0016]在優(yōu)選的實施例中，所述過中心閥包括第一致動端口和第二致動端口，所述第一致動端口連接至所述低壓端口，并且所述第二致動端口連接至所述測量馬達和連接至所述測量馬達的所述工作端口。以此方式，可以基于兩個壓力信號打開阻塞裝置。一個壓力信號是低壓端口處的壓力，并且另一個壓力基本上是轉(zhuǎn)向馬達的壓力腔中的一個中的壓力。兩個壓力信號足以可靠地操作過中心閥。
[0017]在該情況下，優(yōu)選地，所述第一致動端口處的第一打開壓力低于所述第二致動端口處的第二操作壓力。已經(jīng)相當?shù)偷牡诙毫ψ阋源蜷_過中心閥。該壓力可以小于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常操作壓力，以使得在正常操作期間阻塞裝置總是打開的。第一打開壓力更高。通過第一打開壓力打開過中心閥差不多是避免油箱管線和連接至油箱管線的部件產(chǎn)生過載的安全措施。
[0018]在優(yōu)選實施例中，偏心單向閥位于所述過中心閥的閥元件中。這在過中心閥的閥元件被阻塞的情況下是附加安全措施。在該情況下，偏心單向閥允許液壓流體在過高的壓力下逃出。
【附圖說明】
[0019]現(xiàn)在將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中:
[0020]圖1示意性地示出液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，和
[0021]圖2示意性地示出過中心閥。
【具體實施方式】
[0022]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)I包括轉(zhuǎn)向裝置2和轉(zhuǎn)向馬達3。
[0023]轉(zhuǎn)向馬達3為對稱作用轉(zhuǎn)向馬達。在本實施例中，轉(zhuǎn)向馬達3成其中設置有活塞5的缸4的形式?；钊?將缸的內(nèi)部分為第一壓力腔6和第二壓力腔7。活塞5設置有延伸通過第一壓力腔6的第一活塞桿8和延伸穿過第二壓力腔7的第二活塞桿9。活塞桿8、9具有相同的直徑。因此，活塞5包括位于第一壓力腔6中的第一壓力區(qū)域10和位于第二壓力腔7中的第二壓力區(qū)域11，其中第一壓力區(qū)域10和第二壓力區(qū)域11具有相同的尺寸。
[0024]轉(zhuǎn)向裝置2包括具有高壓端口P和低壓端口 T的供給端口裝置。如圖所示，高壓端口P連接至栗12，該栗12通過將由所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)I操縱的車輛的馬達(未示出)驅(qū)動。低壓端口 T連接至油箱13。
[0025]轉(zhuǎn)向裝置2還包括具有第一工作端口L和第二工作端口 R的工作端口裝置。第一工作端口 L連接至第一壓力腔6，第二工作端口 R連接至第二壓力腔7。
[0026]轉(zhuǎn)向裝置2包括控制閥14?？刂崎y14連接至方向盤15或任何其它轉(zhuǎn)向構(gòu)件。更精確地，控制閥14包括可旋轉(zhuǎn)地設置在閥套17中的閥芯16。當方向盤15被驅(qū)動時，閥芯16相對于閥套17旋轉(zhuǎn)以打開和關閉流體路徑，該流體路徑將在下文中說明。
[0027]轉(zhuǎn)向裝置2包括連接控制閥14與第一工作端口L的第一工作管線18和連接控制閥14和第二工作端口 R的第二工作管線19。
[0028]附圖示出了控制閥14的中間位置或中間位置。在該中間位置中，控制閥14形成連接兩個工作管線18、19的連接路徑20。連接路徑20通過第一節(jié)流裝置21連接至高壓端口 P并且通過第二節(jié)流裝置22連接至低壓端口T。在控制閥14的中間位置中，液壓流體可以從栗12流至油箱13。然而，該流動由兩個節(jié)流裝置21、22限制。節(jié)流裝置21、22形成分壓器。當節(jié)流裝置21、22具有相同的節(jié)流阻力時，連接路徑20中的壓力對應于高壓端口 P和低壓端口 T之間的壓力差的一半。
[0029]在第一轉(zhuǎn)向位置中，控制閥14連接高壓端口P和第一工作管線18以及連接第二工作管線19和低壓端口 T。
[0030]在第二轉(zhuǎn)向位置中，控制閥14連接高壓端口P和第二工作管線19以及連接第一工作管線18和低壓端口 T。
[0031]轉(zhuǎn)向裝置2還包括位于第一工作管線18中的測量馬達23。然而，該測量馬達23也可以位于第二工作管線19中。
[0032]測量馬達13由流過第一工作管線18的液壓流體驅(qū)動。如圖所示，測量馬達通過示意性示出的連接部24被連接至閥套17。流過測量馬達23的流體驅(qū)動測量馬達23和閥套17，以使得閥套17跟隨閥芯16的運動，從而使得在一定量的液壓流體流過控制閥14之后控制閥14再次呈現(xiàn)中間位置。
[0033]因為測量馬達23位于工作管線中的一個中，在本實施例中測量馬達23位于第一工作管線18中，所以當改變轉(zhuǎn)向方向時致動測量馬達23時沒有延時。
[0034]測量馬達23通過兩個單向閥25、26連接至油箱13，每一個單向閥25、26在朝所述測量馬達23的方向上打開。這意味著例如當液壓流體由于泄露等缺少時測量馬達23可以沿每一個操作方向從油箱13中抽吸液壓流體。
[0035]栗單向閥27位于栗12和高壓端口P之間并且沿朝高壓端口 P的方向打開。
[0036]端口單向閥28位于連接高壓端口 P和低壓端口 T的管線中，并且沿低壓端口 T朝向高壓端口 P的方向打開。
[0037]成過中心閥29形式的阻塞裝置設置在連接低壓端口T和油箱13的油箱管線30中。
[0038]過中心閥29包括第一致動端口 31和第二致動端口 32。第一致動端口 31連接至第一工作端口 L。第二致動端口 32連接至低壓端口 T。彈簧33沿與兩個致動端口 31、32處的壓力的方向相反的方向作用。
[0039]過中心閥29包括閥元件34，偏心單向閥35設置在該閥元件34中。偏心單向閥35沿低壓端口 T至油箱13的方向打開。
[0040]在正常操作期間，栗12在壓力作用下將液壓流體從油箱13供給至高壓端口P。栗單向閥27通過該栗壓力打開，并且端口單向閥28被關閉。轉(zhuǎn)向方向由控制閥14的位置確定。[0041 ]在緊急轉(zhuǎn)向模式中，栗12的壓力過低。在該情況中，方向盤15沿其中高壓端口P連接至測量馬達23的方向轉(zhuǎn)動。測量馬達23在壓力作用下將液體流體栗送進第一壓力腔6中。由于過中心閥29通過彈簧33被關閉，所以從第二壓力腔7溢出的液壓流體可以在低壓端口T處產(chǎn)生壓力。在第一致動端口 31處沒有足夠的壓力，并且在第二致動端口 32處沒有足夠的壓力。在低壓端口 T處的壓力可以打開端口單向閥28。然而，當?shù)蛪憾丝?T處的壓力變得過高時，過中心閥29由于第二致動端口 32處的壓力而被打開。
[0042]當在緊急轉(zhuǎn)向模式中方向盤沿相反方向轉(zhuǎn)動時，測量馬達23將液壓流體吸出第一壓力腔6，以降低第一工作端口L處的壓力并且降低過中心閥29的第一致動端口 31處的壓力，從而通過彈簧33的動作關閉過中心閥29。
[0043]測量馬達23加壓的液壓流體被引導至低壓端口T并且產(chǎn)生打開端口單向閥28的壓力，以使得加壓液壓流體可以到達第二工作端口 R并且可以被供給至第二壓力腔7。
[0044]圖2示意性地示出過中心閥29的多個功能元件。
[0045]過中心閥29包括連接至活塞36的閥元件34。閥元件34被第二致動端口32處的壓力直接加載并且通過所述活塞36被第一致動端口 31處的壓力間接加載?；钊?6的有效壓力面積是閥元件34的有效壓力面積的例如5倍大。因此，第一致動端口 31處的小得多的壓力就足以移動閥元件34并且打開過中心閥29。
[0046]偏心單向閥35包括被彈簧33(或根據(jù)需要的另一彈簧)加載的單向閥元件37。例如當過中心閥29的閥元件34被污垢或任何其它裝置阻塞時，當?shù)诙聞佣丝?32處的壓力產(chǎn)生的力超過彈簧33的力時單向閥元件37可以從閥元件34上抬離。
【主權(quán)項】
1.液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(I)，具有轉(zhuǎn)向裝置(2)和對稱作用的轉(zhuǎn)向馬達(3)，所述轉(zhuǎn)向裝置(2)包括具有高壓端口(P)和低壓端口(T)的供給端口裝置、具有兩個工作端口(L、R)的工作端口裝置、控制閥(14)、兩個工作管線(18、19)、和測量馬達(23)，兩個工作管線(18、19)中的每一個連接所述控制閥(14)與所述工作端口(L、R)中的一個，其特征在于，所述測量馬達(23)設置在所述工作管線(18、19)中的一個中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥(14)包括中間位置，在所述中間位置中所述兩個工作管線(18、19)被連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，在所述中間位置中，所述高壓端口(P)和所述低壓端口(T)通過節(jié)流裝置(21、22)彼此連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置(21、22)包括位于所述兩個工作管線(18、19)的連接部(20)和所述高壓端口(P)之間的第一泄放孔(21)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置(21、22)包括位于所述兩個工作端口(L、R)的所述連接部(20)和所述低壓端口(P)之間的第二泄放孔(22)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述測量馬達(23)包括兩個測量馬達端口，每一個測量馬達端口都連接至所述工作管線(18)，并且每一個測量馬達端口都經(jīng)由沿朝向所述測量馬達端口的方向打開的單向閥(25、26)連接至油箱(13)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓端口(P)和所述低壓端口( T)通過從所述低壓端口( T)向所述高壓端口(P)打開的端口單向閥(28)連接，其中可釋放的阻塞裝置位于所述低壓端口(T)和所述油箱(13)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述阻塞裝置是過中心閥(29)的形式的。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述過中心閥(29)包括第一致動端口(31)和第二致動端口(32)，所述第一致動端口連接至所述低壓端口(T)，并且所述第二致動端口(32)連接至所述測量馬達(23)和連接至所述測量馬達(23)的所述工作端口(L)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述第一致動端口(31)處的第一打開壓力低于所述第二致動端口(32)處的第二操作壓力。11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項所述的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，偏心單向閥(35)位于所述過中心閥(29)的閥元件(34)中。
【文檔編號】B62D5/30GK106043420SQ201610209982
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月6日 公開號201610209982.4, CN 106043420 A, CN 106043420A, CN 201610209982, CN-A-106043420, CN106043420 A, CN106043420A, CN201610209982, CN201610209982.4
【發(fā)明人】瑟倫·利金伯格, 延斯·威斯特, 湯姆·魯?shù)婪? 保羅·埃內(nèi)馬克, 湯姆·蒂克森
【申請人】丹佛斯動力系統(tǒng)有限公司