一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)以及輪式起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)以及輪式起重機，多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)包括全液壓轉(zhuǎn)向器、第一液控換向閥、第二液控換向閥、第一分流集流閥、第二分流集流閥、第三液控換向閥、第四液控換向閥、第一手柄控制換向閥和第二手柄控制換向閥。本發(fā)明提供的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)采用手柄控制換向閥組成多模式選擇閥，通過手柄切換閥位的組合，選擇對應的模式轉(zhuǎn)向，由分流集流閥和液控換向閥組成的多模式切換閥控制，通過分流集流閥將液壓源分流后為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供能源，通過液控換向閥來控制液壓油路的流向使前、后軸轉(zhuǎn)向油缸按設定的要求工作，帶動車輪按照駕駛員的操作意圖轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)多模式轉(zhuǎn)向。
【專利說明】一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)以及輪式起重機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領域，具體涉及一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)以及包含該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)的輪式起重機。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的乘用車輛、商用車輛大多在道路上進行行駛和運輸作業(yè)，它們采用傳統(tǒng)的前輪轉(zhuǎn)向或前組車輪轉(zhuǎn)向就可以滿足使用要求。但是對于部分專用的輪式工程機械，常常需要在多種復雜的場地條件下工作，為滿足復雜場地的使用要求，工程車輛一般都設有多模式轉(zhuǎn)向功能。這里的多模式轉(zhuǎn)向是指車輛的多種轉(zhuǎn)向模式，常見的轉(zhuǎn)向形式有:前橋(前組)獨立轉(zhuǎn)向、后橋(后組)獨立轉(zhuǎn)向、小轉(zhuǎn)彎(又稱協(xié)調(diào))轉(zhuǎn)向、蟹行轉(zhuǎn)向等。小轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向時，前組車輪和后組車輪的轉(zhuǎn)向方向相反，可以實現(xiàn)最小的轉(zhuǎn)彎半徑，故稱小轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向；蟹行轉(zhuǎn)向時，前組車輪和后組車輪的轉(zhuǎn)向方向相同，可以實現(xiàn)像螃蟹行走一樣運動，故稱蟹行轉(zhuǎn)向。圖1為常見的四種轉(zhuǎn)向模式示意圖。
[0003]全液壓轉(zhuǎn)向器是指一種輸出端與輸入端之間沒有機械聯(lián)系的液壓動力轉(zhuǎn)向裝置，它具有操縱靈活省力、結(jié)構簡單、總體布置方便以及動力油源中斷后仍能實現(xiàn)人力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點。分流集流閥是指可以將壓力油按一定流量比率分配給兩個壓力不同的、互不影響的支路、同時也能將壓力不同的兩個分支路的流量按一定的比率匯集起來的閥件。
[0004]這種多模式轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)形式一般為手動操控和電控操控。對于手動操控方式，一般可采用手動控制的多模式轉(zhuǎn)向閥，使用多模式轉(zhuǎn)向閥的轉(zhuǎn)向原理如圖2所示。駕駛員在操作方向盤a4時，全液壓轉(zhuǎn)向器a3根據(jù)方向盤的左右轉(zhuǎn)動將轉(zhuǎn)向泵提供的液壓油從A 口或B 口輸出，然后經(jīng)過串聯(lián)的多模式轉(zhuǎn)向閥a2進入前組轉(zhuǎn)向油缸al和后組轉(zhuǎn)向油缸a5，推動車輪左右轉(zhuǎn)動。
[0005]當多模式轉(zhuǎn)向閥a2的閥芯處于左側(cè)第I位置時，從轉(zhuǎn)向器輸出的液壓油只經(jīng)過前組轉(zhuǎn)向油缸，實現(xiàn)前橋獨立轉(zhuǎn)向功能；當多模式轉(zhuǎn)向閥a2的閥芯處于左側(cè)第2位置時，從轉(zhuǎn)向器輸出的液壓油依次經(jīng)過前組轉(zhuǎn)向油缸、后組轉(zhuǎn)向油缸，推動車輪轉(zhuǎn)動，此時前后組車輪轉(zhuǎn)動方向相反，實現(xiàn)小轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向功能；當多模式轉(zhuǎn)向閥a2的閥芯處于左側(cè)第3位置時，從轉(zhuǎn)向器輸出的液壓油只經(jīng)過后組轉(zhuǎn)向油缸，實現(xiàn)后橋獨立轉(zhuǎn)向功能；當多模式轉(zhuǎn)向閥a2的閥芯處于左側(cè)第4位置時，從轉(zhuǎn)向器輸出的液壓油依次經(jīng)過前組轉(zhuǎn)向油缸、后組轉(zhuǎn)向油缸，推動車輪轉(zhuǎn)動，此時前后組車輪轉(zhuǎn)動方向相同，實現(xiàn)蟹行轉(zhuǎn)向功能。
[0006]對于電控操控方式，目前可采用電液比例控制和電磁閥控制兩種方式，其中電液比例控制的多模式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理參見圖3，前組車輪由駕駛員通過操縱方向盤控制，后組各個車輪的轉(zhuǎn)角根據(jù)前組某一車輪的轉(zhuǎn)角大小和駕駛員選擇的轉(zhuǎn)向模式通過控制器中設定的程序來輸出不同的電信號，進而控制電液比例閥的開度、液壓油的流量，使轉(zhuǎn)向油缸按照駕駛員的操作意圖推動車輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)多模式轉(zhuǎn)向功能。而車輪的轉(zhuǎn)角通過安裝在車橋上的編碼器進行檢測。
[0007]上面所給出的二種現(xiàn)有多模式轉(zhuǎn)向方案均存在一定程度的缺陷。其中，圖2所示的手動操控的多模式轉(zhuǎn)向閥在切換到小轉(zhuǎn)彎和蟹行轉(zhuǎn)向位置(即閥體處于左側(cè)第2個位置和第4個位置)時，前、后組轉(zhuǎn)向液壓油缸形成一串聯(lián)結(jié)構，此時液壓系統(tǒng)提供的壓力在推動前橋轉(zhuǎn)向后，剩余的壓力還要能推動后橋轉(zhuǎn)向，這樣會使前組轉(zhuǎn)向油缸的壓力過大，對密封性要求較高，同時手動操控的切換閥本身結(jié)構復雜，閥芯機能特殊,因此成本較高。
[0008]圖3所示的電液比例多模式方案中，車輪轉(zhuǎn)角的準確度、靈敏度以及可靠性過于依賴電氣元件、液壓元件的精度和可靠性，一旦電氣元件(尤其是編碼器、控制器)出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將不能按照駕駛員的意圖工作，這對于高速行駛車輛是十分危險的。另外這種控制系統(tǒng)結(jié)構相對復雜，需要專業(yè)人員操作，檢修不便，成本也相對較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提出一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)以及包含該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)的輪式起重機，該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)有效地解決了上述問題，結(jié)構簡單，操作方便。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術方案:
[0011]—種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)包括全液壓轉(zhuǎn)向器、第一液控換向閥、第二液控換向閥、第一分流集流閥、第二分流集流閥、第三液控換向閥、第四液控換向閥、第一手柄控制換向閥和第二手柄控制換向閥，全液壓轉(zhuǎn)向器包括壓力油口、回油油口、第一輸出口和第二輸出口，壓力油口與系統(tǒng)壓力油路連通，回油油口與系統(tǒng)回油油路連通；
[0012]第一液控換向閥包括壓力油口、回油油口、三個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口與全液壓轉(zhuǎn)向器的第一輸出口連通，其第二工作油口與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第一液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通；
[0013]第二液控換向閥包括壓力油口、回油油口、三個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口與全液壓轉(zhuǎn)向器的第二輸出口連通，其第二工作油口與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第二液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通；
[0014]第一分流集流閥包括匯總油口、第一分流油口和第二分流油口，其匯總油口與第一液控換向閥的第三工作油口連通；第二分流集流閥包括匯總油口、第一分流油口和第二分流油口，其匯總油口與第二液控換向閥的第三工作油口連通；
[0015]第三液控換向閥包括壓力油口、回油油口、四個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口與第一分流集流閥的第一分流油口連通，其第二工作油口與第二分流集流閥的第一分流油口連通，其第三工作油口和第四工作油口分別與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第三液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通、第二工作油口與第四工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通、第三工作油口與第四工作油口非導通；
[0016]第四液控換向閥包括第一油口、第二油口、四個工作油口和三個工作位置,其第一工作油口與第一分流集流閥的第二分流油口連通，第二工作油口與第二分流集流閥的第二分流油口連通，第三工作油口和第四工作油口分別與后軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第四液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通、第二工作油口與第四工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通、第三工作油口與第四工作油口非導通；在第三工作位置，其第一工作油口與第四工作油口連通、第二工作油口與第三工作油口連通；
[0017]第一手柄控制換向閥包括壓力油口、回油油口和第一輸出口，其回油油口與回油油路連通，第一輸出口與第三液控換向閥的壓力油口連通；且，第一手柄控制換向閥配置成:在第一工作位置，其壓力油口不與第一輸出口連通、回油油口與第一輸出口連通；在第二工作位置，其壓力油口與第一輸出口連通、回油油口不與第一輸出口連通；
[0018]第二手柄控制換向閥包括壓力油口、回油油口、第一輸出口和第二輸出口，其壓力油口與壓力油路連通，其回油油口與回油油路連通，其第一輸出口、第二輸出口和第一手柄控制換向閥的壓力油口、第一液控換向閥的壓力油口、第二液控換向閥的壓力油口連通；且，第二手柄控制換向閥配置成:在第一工作位置，其壓力油口與第一輸出口連通，回油油口與第二輸出口連通；在第二工作位置，其壓力油口不與第一輸出口、第二輸出口連通，回油油口與第一輸出口、第二輸出口連通；在第三工作位置，其壓力油口與第二輸出口連通，回油油口與第一輸出口連通。
[0019]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)還包括梭閥，梭閥包括第一進油口、第二進油口和出油口，第二手柄控制換向閥的第一輸出口分別和梭閥的第二進油口、第四液控換向閥的第二油口連通，第二手柄控制換向閥的第二輸出口分別和梭閥的第一進油口、第四液控換向閥的第一油口連通，梭閥的出油口分別和第一手柄控制換向閥的壓力油口、第一液控換向閥的壓力油口、第二液控換向閥的壓力油口連通。
[0020]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，前軸轉(zhuǎn)向油缸包括左前轉(zhuǎn)向油缸和右前轉(zhuǎn)向油缸，后軸轉(zhuǎn)向油缸包括左后轉(zhuǎn)向油缸和右后轉(zhuǎn)向油缸。
[0021 ] 在一個優(yōu)選或可選地實施例中，第一液控換向閥的第二工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔連通，第二液控換向閥的第二工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔連通。
[0022]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，第三液控換向閥的第三工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔連通，第三液控換向閥的第四工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔連通。
[0023]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，第四液控換向閥的第三工作油口與左后轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔和右后轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔連通，第四液控換向閥的第四工作油口與左后轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔和右后轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔連通。
[0024]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，第一液控換向閥的第二工作油口、第二液控換向閥的第二工作油口、第三液控換向閥的第三工作油口和第四工作油口通過保護閥組與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通。
[0025]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，第四液控換向閥的第三工作油口和第四工作油口通過保護閥組與后軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通。
[0026]在一個優(yōu)選或可選地實施例中，第二手柄控制換向閥的壓力油口與蓄能器連接。
[0027]本發(fā)明還提供了以下技術方案:
[0028]一種輪式起重機，輪式起重機包括輪式底盤和如上所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)。
[0029]基于上述技術方案中的任一技術方案,本發(fā)明實施例至少可以產(chǎn)生如下技術效果:
[0030]由于本發(fā)明所提供的手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，包括全液壓轉(zhuǎn)向器、第一液控換向閥、第二液控換向閥、第一分流集流閥、第二分流集流閥、第三液控換向閥、第四液控換向閥、第一手柄控制換向閥和第二手柄控制換向閥，采用手柄控制換向閥組成多模式選擇閥，通過手柄切換閥位的組合，選擇對應的模式轉(zhuǎn)向，由分流集流閥和液控換向閥組成的多模式切換閥控制，通過分流集流閥將液壓源按照一定的比例分流后為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供能源，通過液控換向閥來控制液壓油路的流向使前、后軸轉(zhuǎn)向油缸按設定的要求工作，帶動車輪按照駕駛員的操作意圖轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)多模式轉(zhuǎn)向。與現(xiàn)有技術相比，本方案在任意轉(zhuǎn)向模式下，其前、后軸轉(zhuǎn)向油缸均為并列關系，從而避免了現(xiàn)有技術中前軸轉(zhuǎn)向油缸的壓力過大導致密封性要求較高問題，可有效控制制造成本。
[0031]除此之外，本發(fā)明的優(yōu)選技術方案至少還存在以下優(yōu)點:
[0032]1、在前輪獨立轉(zhuǎn)向過程中，全液壓轉(zhuǎn)向器輸出的油液不經(jīng)過分流集流閥，不會出現(xiàn)分流口壓差過大對控制精度造成的影響，避免出現(xiàn)小角度轉(zhuǎn)向無動作的問題；當處于小轉(zhuǎn)彎或蟹行模式下，由于前后橋軸荷相差不大，分流口壓差較小，因而精度可以保證，利用分流原理，使前后橋始終處于并聯(lián)狀態(tài)，按照設定模式進行動作。
[0033]2、該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)中設置保護閥組，為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠安全、可靠工作提供保障。
[0034]3、該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作可靠，控制性能好。整個系統(tǒng)采用液壓控制，比電控系統(tǒng)更加安全可靠，不易發(fā)生故障。同時避免在公路行駛模式下出現(xiàn)小角度無動作的情況發(fā)生，而在模式轉(zhuǎn)向狀態(tài)下使前后橋處于并聯(lián)狀態(tài)，減小系統(tǒng)壓力對密封件的要求。
[0035]4、結(jié)構簡單、檢修方便、成本低廉。本系統(tǒng)采用常見的液壓閥件組合，工作原理簡單，檢修時只需使用一個普通的壓力表就能完成測試，使用、維修方便，整個系統(tǒng)采用液壓控制，減少了系統(tǒng)的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0037]圖1為常見的四種轉(zhuǎn)向模式示意圖；
[0038]圖2為現(xiàn)有手動控制多模式轉(zhuǎn)向閥的轉(zhuǎn)向原理示意圖；
[0039]圖3為現(xiàn)有電液比例控制的多模式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向原理示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明的手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向原理示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0042]需要說明的是:本實施例中的任何技術特征、任何技術方案均是多種可選的技術特征或可選的技術方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本發(fā)明的所有可替代的技術特征以及可替代的技術方案，也不便于每個技術特征的實施方式均強調(diào)其為可選的多種實施方式之一，所以本領域技術人員應該知曉:本實施例內(nèi)的任何技術特征以及任何技術方案均不限制本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍應該包括本領域技術人員不付出創(chuàng)造性勞動所能想到的任何替代技術方案。
[0043]下文為了敘述方便，下文中所稱的“左”、“右”、“上”、“下”與附圖本身的左、右、上、
下方向一致。
[0044]如圖4所示，一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)包括全液壓轉(zhuǎn)向器6、第一液控換向閥4、第二液控換向閥9、第一分流集流閥3、第二分流集流閥10、第三液控換向閥2、第四液控換向閥11、第一手柄控制換向閥5、第二手柄控制換向閥7和梭閥8，全液壓轉(zhuǎn)向器6包括壓力油口 P、回油油口 T、第一輸出口 A和第二輸出口B，壓力油口 P與系統(tǒng)壓力油路連通，回油油口 T與系統(tǒng)回油油路連通；
[0045]前軸轉(zhuǎn)向油缸包括左前轉(zhuǎn)向油缸14和右前轉(zhuǎn)向油缸15，后軸轉(zhuǎn)向油缸包括左后轉(zhuǎn)向油缸16和右后轉(zhuǎn)向油缸17 ；
[0046]第一液控換向閥4包括壓力油口、回油油口、三個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口 41與全液壓轉(zhuǎn)向器6的第一輸出口 A連通，其第二工作油口 42與左前轉(zhuǎn)向油缸14的有桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸15的無桿腔連通；且，第一液控換向閥4配置成:在第一工作位置(圖示左位)，其第一工作油口 41與第二工作油口 42連通；在第二工作位置(圖示右位)，其第一工作油口 41與第三工作油口 43連通；
[0047]第二液控換向閥9包括壓力油口、回油油口、三個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口 91與全液壓轉(zhuǎn)向器6的第二輸出口 B連通，其第二工作油口 92與左前轉(zhuǎn)向油缸14的無桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸15的有桿腔連通；且，第二液控換向閥9配置成:在第一工作位置(圖示左位)，其第一工作油口 91與第二工作油口 92連通；在第二工作位置(圖示右位)，其第一工作油口 91與第三工作油口 93連通；
[0048]第一分流集流閥3包括匯總油口 31、第一分流油口 32和第二分流油口 33，其匯總油口 31與第一液控換向閥4的第三工作油口 43連通；
[0049]第二分流集流閥10包括匯總油口 101、第一分流油口 102和第二分流油口 103，其匯總油口 101與第二液控換向閥9的第三工作油口 93連通；
[0050]第三液控換向閥2包括壓力油口、回油油口、四個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口 21與第一分流集流閥3的第一分流油口 32連通，其第二工作油口 22與第二分流集流閥10的第一分流油口 102連通，其第三工作油口 23與左前轉(zhuǎn)向油缸14的有桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸15的無桿腔連通，其第四工作油口 24與左前轉(zhuǎn)向油缸14的無桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸15的有桿腔連通；且，第三液控換向閥2配置成:在第一工作位置(圖示左位)，其第一工作油口 21與第三工作油口 23連通、第二工作油口 22與第四工作油口 24連通；在第二工作位置(圖示右位)，其第一工作油口 21與第二工作油口 22連通、第三工作油口 23與第四工作油口 24非導通；
[0051]第四液控換向閥11包括第一油口、第二油口、四個工作油口和三個工作位置，其第一工作油口 111與第一分流集流閥3的第二分流油口 33連通，其第二工作油口 112與第二分流集流閥10的第二分流油口 103連通，其第三工作油口 113與左后轉(zhuǎn)向油缸16的有桿腔和右后轉(zhuǎn)向油缸17的無桿腔連通，其第四工作油口 114與左后轉(zhuǎn)向油缸16的無桿腔和右后轉(zhuǎn)向油缸17的有桿腔連通；且，第四液控換向閥11配置成:在第一工作位置(圖示右位)，其第一工作油口 111與第三工作油口 113連通、第二工作油口 112與第四工作油口114連通；在第二工作位置(圖示中位)，其第一工作油口 111與第二工作油口 112連通、第三工作油口 113與第四工作油口 114非導通；在第三工作位置(圖示左位)，其第一工作油口111與第四工作油口 114連通、第二工作油口 112與第三工作油口 113連通；
[0052]第一手柄控制換向閥5包括壓力油口 P1、回油油口 Tl和第一輸出口 Al，其回油油口 Tl與回油油路連通，第一輸出口 Al與第三液控換向閥2的壓力油口連通；且，第一手柄控制換向閥5配置成:在第一工作位置(圖示左位)，其壓力油口 Pl不與第一輸出口 Al連通、回油油口 Tl與第一輸出口 Al連通；在第二工作位置(圖示右位)，其壓力油口 Pl與第一輸出口 Al連通、回油油口 Tl不與第一輸出口 Al連通；
[0053]第二手柄控制換向閥7包括壓力油口 P2、回油油口 T2、第一輸出口 A2和第二輸出口 B2，其壓力油口 P2與壓力油路連通，其回油油口 T2與回油油路連通；且，第二手柄控制換向閥7配置成:在第一工作位置(圖示左位)，其壓力油口 P2與第一輸出口 A2連通，回油油口 T2與第二輸出口 B2連通；在第二工作位置(圖示中位)，其壓力油口 P2不與第一輸出口 A2、第二輸出口 B2連通，回油油口 T2與第一輸出口 A2、第二輸出口 B2連通；在第三工作位置(圖示右位)，其壓力油口 P2與第二輸出口 B2連通，回油油口 T2與第一輸出口 A2連通；
[0054]梭閥8包括第一進油口 81、第二進油口 82和出油口 83，第二手柄控制換向閥7的第一輸出口 A2分別和梭閥8的第二進油口 82、第四液控換向閥11的第二油口連通，第二手柄控制換向閥7的第二輸出口 B2分別和梭閥8的第一進油口 81、第四液控換向閥11的第一油口連通，梭閥8的出油口 83分別和第一手柄控制換向閥5的壓力油口 P1、第一液控換向閥4的壓力油口、第二液控換向閥9的壓力油口連通。
[0055]梭閥可以簡化多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)的連接關系，還可以清潔油路。
[0056]多模式選擇閥I由第一手柄控制換向閥5、第二手柄控制換向閥7和梭閥8組成；多模式切換閥12由第一液控換向閥4、第二液控換向閥9、第一分流集流閥3、第二分流集流閥10、第三液控換向閥2和第四液控換向閥11組成。
[0057]該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)以油缸作為轉(zhuǎn)向作業(yè)的執(zhí)行元件，以驅(qū)動前輪或后輪作適應性的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)不同模式下的轉(zhuǎn)向功能。本實施方式中，前軸轉(zhuǎn)向油缸包括左前轉(zhuǎn)向油缸和右前轉(zhuǎn)向油缸，后軸轉(zhuǎn)向油缸包括左后轉(zhuǎn)向油缸和右后轉(zhuǎn)向油缸。應當理解，對于以油缸作為轉(zhuǎn)向執(zhí)行元件的方式來說，同軸的左、右兩輪并不局限于采用兩個同步動作的兩個轉(zhuǎn)向油缸分別驅(qū)動，也就是說，也可以采用一個油缸同步驅(qū)動同軸的左、右兩輪同步動作(圖中未示出)，只要滿足使用需要均在本申請請求保護的范圍內(nèi)。
[0058]與現(xiàn)有液控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相同的是，本系統(tǒng)也采用全液壓轉(zhuǎn)向器建立系統(tǒng)中其它元件與系統(tǒng)壓力油路和回油油路之間的導通。駕駛員操作方向盤時，帶動全液壓轉(zhuǎn)向器的閥芯運動，方向盤的左右運動方向決定了全液壓轉(zhuǎn)向器的第一輸出口和第二輸出口的油液流向。
[0059]該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)采用手柄控制換向閥組成多模式選擇閥，進行模式選擇，通過兩個手柄切換閥位機能的組合方式，控制液壓油流向，對液控換向閥組成的多模式切換閥閥位進行選擇，實現(xiàn)多模式轉(zhuǎn)向。
[0060]下面簡要說明四種轉(zhuǎn)向模式的工作原理:[0061]前組獨立轉(zhuǎn)向模式:第一手柄控制換向閥5處于左位,第一手柄控制換向閥5的壓力油口 Pl不與第一輸出口 Al連通，從而其壓力油口 Pl不給第一輸出口 Al供給壓力油；第二手柄控制換向閥7處于中位，第二手柄控制換向閥7的壓力油口 P2不與第一輸出口 A2、第二輸出口 B2連通，從而其壓力油口 P2不給第一輸出口 A2、第二輸出口 B2供給壓力油；此時控制口油源閉死，第一液控換向閥4的第一工作油口 41與第二工作油口 42連通，第二液控換向閥9的第一工作油口 91與第二工作油口 92連通，方向盤帶動全液壓轉(zhuǎn)向器6控制壓力油經(jīng)過第一液控換向閥4和第二液控換向閥9，只作用于前軸轉(zhuǎn)向油缸，實現(xiàn)前組獨立轉(zhuǎn)向功能。
[0062]后組獨立轉(zhuǎn)向模式:第一手柄控制換向閥5處于左位,第一手柄控制換向閥5的壓力油口 Pl不與第一輸出口 Al連通，從而其壓力油口 Pl不給第一輸出口 Al供給壓力油；第二手柄控制換向閥7處于左位，第二手柄控制換向閥7的壓力油口 P2與第一輸出口 A2連通，回油油口 T2與第二輸出口 B2連通，從而其壓力油口 P2給第一輸出口 A2供給壓力油；此時控制口油源作用于第四液控換向閥11，壓力油從第四液控換向閥11的第二油口進入、從第一油口流回油箱，使第四液控換向閥11處于右位，其第一工作油口 111與第三工作油口 113連通、第二工作油口 112與第四工作油口 114連通；同時，通過梭閥8引一路壓力油作用于第一液控換向閥4、第二液控換向閥9，使第一液控換向閥4、第二液控換向閥9都處于右位，第一液控換向閥的4第一工作油口 41與第三工作油口 43連通，第二液控換向閥9的第一工作油口 91與第三工作油口 93連通；此時，方向盤流入的壓力油流經(jīng)第一分流集流閥3、第二分流集流閥10，但第三液控換向閥2的第一工作油口 21與第二工作油口 22連通、第三工作油口 23與第四工作油口 24非導通，所以前軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓油直接流回轉(zhuǎn)向器，不經(jīng)過前軸轉(zhuǎn)向油缸，前組車輪保持中位不動；后軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓油推動后軸轉(zhuǎn)向油缸工作，帶動車輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)后組獨立轉(zhuǎn)向功能；
[0063]小轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向模式:第一手柄控制換向閥5處于右位,第一手柄控制換向閥5的壓力油口 Pl與第一輸出口 Al連通，從而其壓力油口 Pl給第一輸出口 Al供給壓力油，第一輸出口 Al給第三液控換向閥2的壓力油口供給壓力油，從而使第三液控換向閥2處于左位，第三液控換向閥2的第一工作油口 21與第三工作油口 23連通、第二工作油口 22與第四工作油口 24連通；第二手柄控制換向閥7處于左位，第二手柄控制換向閥7的壓力油口 P2與第一輸出口 A2連通，回油油口 T2與第二輸出口 B2連通，從而其壓力油口 P2給第一輸出口 A2供給壓力油；此時控制口油源作用于第四液控換向閥11，壓力油從第四液控換向閥11的第二油口進入、從第一油口流回油箱，使第四液控換向閥11處于右位，其第一工作油口 111與第三工作油口 113連通、第二工作油口 112與第四工作油口 114連通；同時，通過梭閥8引一路壓力油作用于第一液控換向閥4、第二液控換向閥9，使第一液控換向閥4、第二液控換向閥9都處于右位，第一液控換向閥4的第一工作油口 41與第三工作油口 43連通，第二液控換向閥9的第一工作油口 91與第三工作油口 93連通；此時，方向盤流入的壓力油流經(jīng)第一分流集流閥3、第二分流集流閥10，再流經(jīng)第三液控換向閥2、第四液控換向閥11，前軸、后軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓油分別推動前軸、后軸轉(zhuǎn)向油缸工作，分別帶動車輪轉(zhuǎn)動，但是前組車輪和后組車輪的轉(zhuǎn)動方向相反，從而實現(xiàn)小轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向功能；
[0064]蟹行轉(zhuǎn)向模式:第一手柄控制換向閥5處于右位，第一手柄控制換向閥5的壓力油口 Pl與第一輸出口 Al連通，從而其壓力油口 Pl給第一輸出口 Al供給壓力油，第一輸出口Al給第三液控換向閥2的壓力油口供給壓力油，從而使第三液控換向閥2處于左位，第三液控換向閥2的第一工作油口 21與第三工作油口 23連通、第二工作油口 22與第四工作油口24連通；第二手柄控制換向閥7處于右位，第二手柄控制換向閥7的壓力油口 P2與第二輸出口 B2連通，回油油口 T2與第一輸出口 A2連通，從而其壓力油口 P2給第二輸出口 B2供給壓力油；此時控制口油源作用于第四液控換向閥11，壓力油從第四液控換向閥11的第一油口進入、從第二油口流回油箱，使第四液控換向閥11處于左位，其第一工作油口 111與第四工作油口 114連通、第二工作油口 112與第三工作油口 113連通；同時，通過梭閥8引一路壓力油作用于第一液控換向閥4、第二液控換向閥9，使第一液控換向閥4、第二液控換向閥9都處于右位，第一液控換向閥4的第一工作油口 41與第三工作油口 43，第二液控換向閥9的第一工作油口 91與第三工作油口 93連通；此時，方向盤流入的壓力油流經(jīng)第一分流集流閥4、第二分流集流閥9，再流經(jīng)第三液控換向閥2、第四液控換向閥11，前軸、后軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓油分別推動前軸、
[0065]后軸轉(zhuǎn)向油缸工作，分別帶動車輪轉(zhuǎn)動，而且前組車輪和后組車輪的轉(zhuǎn)動方向相同，從而實現(xiàn)蟹行轉(zhuǎn)向功能。
[0066]該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)了獨立換向和非獨立換向兩種模式的切換，并在非獨立換向模式下通過分流集流閥將壓力油的輸入調(diào)整為對兩組獨立轉(zhuǎn)向油缸的并聯(lián)式輸入，這樣兩組獨立轉(zhuǎn)向油缸的轉(zhuǎn)向壓力互不影響，避免了現(xiàn)有的兩組油缸壓力串聯(lián)結(jié)構下造成的壓力累加，有效減小了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的壓力，而壓力的減小意味著可以有效地降低油缸密封元件損壞的幾率，同時對于全液壓轉(zhuǎn)向器來說，工作壓力一般不能超過20MP，所以降低油液壓力也同樣會減小全液壓轉(zhuǎn)向器的損壞幾率，進而提高了系統(tǒng)工作的可靠性；在獨立換向模式下壓力油不需要經(jīng)過分流集流閥，全部流入前軸轉(zhuǎn)向油缸，既避免了采用雙分流方式的轉(zhuǎn)向閥的油液浪費，由于有足夠的油液壓力，避免了小角度轉(zhuǎn)向無法修正的現(xiàn)象，有效提高了系統(tǒng)能量利用率和行駛安全性。
[0067]第一液控換向閥4的第二工作油口 42、第二液控換向閥9的第二工作油口 92、第三液控換向閥2的第三工作油口 23和第四工作油口 24通過保護閥組13與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通。
[0068]第四液控換向閥11的第三工作油口 113和第四工作油口 114通過保護閥組13與后軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通。
[0069]該控制系統(tǒng)設置由液壓鎖、溢流閥、旁通閥等組成的保護閥組，用來保護油缸，避免壓力過大，而且還可以考慮實現(xiàn)對油缸進行補油的功能，為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠安全、可靠工作提供保障。該保護閥組可采用現(xiàn)有的多種結(jié)構實現(xiàn)，其原理在液壓系統(tǒng)中經(jīng)常采用，就不再對其結(jié)構進行贅述了。
[0070]第二手柄控制換向閥7的壓力油口 P2與蓄能器(圖中未示出)連接，壓力油由蓄能器提供。
[0071]該多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)所采用的閥件均可采用通用的常規(guī)閥件，技術成熟，工作可靠，價格比較低廉。
[0072]一種輪式起重機，輪式起重機包括輪式底盤和如上的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)。
[0073]輪式起重機的其它部分可以參照現(xiàn)有技術，本發(fā)明不再展開描述。
[0074]上述本發(fā)明所公開的任一技術方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領域的技術人員應該理解:優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實施的數(shù)值中技術效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分數(shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應構成對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制。
[0075]同時，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為:能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為:不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外)。
[0076]另外，上述本發(fā)明公開的任一技術方案中所應用的用于表示位置關系或形狀的術語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。
[0077]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種手動切換的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng),其特征在于:所述多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)包括全液壓轉(zhuǎn)向器、第一液控換向閥、第二液控換向閥、第一分流集流閥、第二分流集流閥、第三液控換向閥、第四液控換向閥、第一手柄控制換向閥和第二手柄控制換向閥，所述全液壓轉(zhuǎn)向器包括壓力油口、回油油口、第一輸出口和第二輸出口，壓力油口與系統(tǒng)壓力油路連通，回油油口與系統(tǒng)回油油路連通； 第一液控換向閥包括壓力油口、回油油口、三個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口與全液壓轉(zhuǎn)向器的第一輸出口連通，其第二工作油口與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第一液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通； 第二液控換向閥包括壓力油口、回油油口、三個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口與全液壓轉(zhuǎn)向器的第二輸出口連通，其第二工作油口與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第二液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通； 第一分流集流閥包括匯總油口、第一分流油口和第二分流油口，其匯總油口與第一液控換向閥的第三工作油口連通；第二分流集流閥包括匯總油口、第一分流油口和第二分流油口，其匯總油口與第二液控換向閥的第三工作油口連通； 第三液控換向閥包括壓力油口、回油油口、四個工作油口和兩個工作位置，其回油油口與回油油路連通，其第一工作油口與第一分流集流閥的第一分流油口連通，其第二工作油口與第二分流集流閥的第一分流油口連通，其第三工作油口和第四工作油口分別與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第三液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通、第二工作油口與第四工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通、第三工作油口與第四工作油口非導通； 第四液控換向閥包括第.一油口、第二油口、四個工作油口和三個工作位置，其第一工作油口與第一分流集流閥的第二分流油口連通，第二工作油口與第二分流集流閥的第二分流油口連通，第三工作油口和第四工作油口分別與后軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通；且，第四液控換向閥配置成:在第一工作位置，其第一工作油口與第三工作油口連通、第二工作油口與第四工作油口連通；在第二工作位置，其第一工作油口與第二工作油口連通、第三工作油口與第四工作油口非導通；在第三工作位置，其第一工作油口與第四工作油口連通、第二工作油口與第三工作油口連通； 第一手柄控制換向閥包括壓力油口、回油油口和第一輸出口，其回油油口與回油油路連通，第一輸出口與第三液控換向閥的壓力油口連通；且，第一手柄控制換向閥配置成:在第一工作位置，其壓力油口不與第一輸出口連通、回油油口與第一輸出口連通；在第二工作位置，其壓力油口與第一輸出口連通、回油油口不與第一輸出口連通； 第二手柄控制換向閥包括壓力油口、回油油口、第一輸出口和第二輸出口，其壓力油口與壓力油路連通，其回油油口與回油油路連通，其第一輸出口、第二輸出口和第一手柄控制換向閥的壓力油口、第一液控換向閥的壓力油口、第二液控換向閥的壓力油口連通；第二手柄控制換向閥配置成:在第一工作位置，其壓力油口與第一輸出口連通，回油油口與第二輸出口連通；在第二工作位置，其壓力油口不與第一輸出口、第二輸出口連通，回油油口與第一輸出口、第二輸出口連通；在第三工作位置，其壓力油口與第二輸出口連通，回油油口與第一輸出口連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)還包括梭閥，所述梭閥包括第一進油口、第二進油口和出油口，第二手柄控制換向閥的第一輸出口分別和梭閥的第二進油口、第四液控換向閥的第二油口連通，第二手柄控制換向閥的第二輸出口分別和梭閥的第一進油口、第四液控換向閥的第一油口連通，梭閥的出油口分別和第一手柄控制換向閥的壓力油口、第一液控換向閥的壓力油口、第二液控換向閥的壓力油口連通。
3.根據(jù)權利要求2所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:前軸轉(zhuǎn)向油缸包括左前轉(zhuǎn)向油缸和右前轉(zhuǎn)向油缸，后軸轉(zhuǎn)向油缸包括左后轉(zhuǎn)向油缸和右后轉(zhuǎn)向油缸。
4.根據(jù)權利要求3所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一液控換向閥的第二工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔連通，所述第二液控換向閥的第二工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔連通。
5.根據(jù)權利要求4所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第三液控換向閥的第三工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔連通，所述第三液控換向閥的第四工作油口與左前轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔和右前轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第四液控換向閥的第三工作油口與左后轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔和右后轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔連通，所述第四液控換向閥的第四工作油口與左后轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔和右后轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔連通。
7.根據(jù)權利要求2所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng),其特征在于:第一液控換向閥的第二工作油口、第二液控換向閥的第二工作油口、第三液控換向閥的第三工作油口和第四工作油口通過保護閥組與前軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通。
8.根據(jù)權利要求7所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:第四液控換向閥的第三工作油口和第四工作油口通過保護閥組與后軸轉(zhuǎn)向油缸的兩腔連通。
9.根據(jù)權利要求2所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)，其特征在于:第二手柄控制換向閥的壓力油口與蓄能器連接。
10.一種輪式起重機，其特征在于:所述輪式起重機包括輪式底盤和權利要求1-9任一項所述的多模式轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)。。
【文檔編號】B62D5/06GK103465957SQ201310449560
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】史先信, 丁宏剛, 葉海翔, 方新, 張付義 申請人:徐州重型機械有限公司