一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，在轉(zhuǎn)閥和計量馬達之間，嵌入一個變速器，該變速器為內(nèi)嚙合齒輪減速傳動和直接傳動兩種速比，直接傳動時轉(zhuǎn)閥的閥套與馬達轉(zhuǎn)子等速轉(zhuǎn)動，當內(nèi)嚙合齒輪減速傳動時，轉(zhuǎn)閥的閥套相對于馬達轉(zhuǎn)子實現(xiàn)減速運動，因而在相同的方向盤轉(zhuǎn)角情況下計量馬達可實現(xiàn)流量按速比增大。此結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適應(yīng)車輛多種轉(zhuǎn)向速比要求，改善轉(zhuǎn)向操縱性能。
【專利說明】一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程車輛全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]如圖1所示為典型的工程車輛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由下列元件組成:油泵1、液壓轉(zhuǎn)向器2、方向盤傳動軸3、方向盤4、轉(zhuǎn)向油缸5、安全閥6、單向閥7、油箱8。
[0003]如圖2所示為液壓轉(zhuǎn)向器2的基本結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)閥101、計量馬達102、聯(lián)動軸15、隔板16 ;其中轉(zhuǎn)閥101主要由閥體11、閥芯12、閥套13、撥銷14組成，計量馬達102主要由轉(zhuǎn)子18、定子19組成，轉(zhuǎn)子18內(nèi)孔有齒，與聯(lián)動軸15 —端聯(lián)接，撥銷14與聯(lián)動軸15的另一端聯(lián)接，撥銷14與閥套13配合，撥銷14與閥芯12之間有一定轉(zhuǎn)動角位移量，當閥芯12轉(zhuǎn)一定角度后才與撥銷14結(jié)合聯(lián)動。
[0004]工作原理是:車輛轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)動方向盤4旋轉(zhuǎn)Θ角，通過方向盤傳動軸3驅(qū)動閥芯12轉(zhuǎn)動，打開閥芯12與閥套13之間的閥口，油泵I的油通過轉(zhuǎn)閥101進入計量馬達102推動轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)排出油量q，同時轉(zhuǎn)子18通過自身的內(nèi)齒花鍵帶動聯(lián)動軸15、撥銷14、閥套13在相同方向旋轉(zhuǎn)Θ轉(zhuǎn)角，閥芯12與閥套13之間的閥口回到關(guān)閉狀態(tài)，排出的油量q與方向盤轉(zhuǎn)角Θ成比例，排出的油量q推動轉(zhuǎn)向油缸5使車輛產(chǎn)生轉(zhuǎn)向角a。轉(zhuǎn)向過程中，方向盤4的轉(zhuǎn)角位移Θ與車輛的轉(zhuǎn)向角位移α成比例，也就是說，車輛轉(zhuǎn)向的傳動比(方向盤轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)角的比值)是基本不變的。
[0005]但對于某些車輛，例如裝載機，作業(yè)時多采用人字形作業(yè)方式，鏟裝物料和卸料需要反復(fù)不斷地快速轉(zhuǎn)向操作，因此希望有較小的轉(zhuǎn)向傳動比，只需轉(zhuǎn)動方向盤較小的轉(zhuǎn)角即獲得較大的機器轉(zhuǎn)向角，有利于減小司機疲勞，提高作業(yè)效率。而在公路上高速行駛時，又希望有較大的轉(zhuǎn)向傳動比，使車輛有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。目前裝載機的轉(zhuǎn)向只有一個傳動比，不能滿足兩種需求，方向盤轉(zhuǎn)角范圍一般為±2.5?3圈，作業(yè)時的轉(zhuǎn)向操縱性差，司機的勞動強度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器；以變速轉(zhuǎn)向驅(qū)動方式解決了車輛在不同的工作條件下都有好的轉(zhuǎn)向操縱性能，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、提高了轉(zhuǎn)向操縱性。
[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，包括了轉(zhuǎn)閥101、計量馬達102、聯(lián)動軸15、隔板16 ;所述轉(zhuǎn)閥101包括閥體11、閥芯12、閥套13、撥銷14，閥套13位于閥芯12和閥體11之間的圓周空間內(nèi)，撥銷14與閥套13為銷聯(lián)接，撥銷14與閥芯12之間相互轉(zhuǎn)動連接(它們之間具有一定的轉(zhuǎn)動角位移量)，當閥芯12轉(zhuǎn)動時與撥銷14結(jié)合聯(lián)動；
[0009]所述計量馬達102包括轉(zhuǎn)子17、定子18，轉(zhuǎn)子17在定子18內(nèi)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子17的內(nèi)孔有齒；[0010]所述聯(lián)動軸15的一端有齒，有齒的這端與計量馬達102的轉(zhuǎn)子17內(nèi)孔的齒聯(lián)接構(gòu)成花鍵聯(lián)接；
[0011]所述隔板16位于轉(zhuǎn)閥101與計量馬達102之間；
[0012]所述車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器還包括一個變速器103，所述變速器103包括輸入軸27、輸出軸20、聯(lián)軸器28 ;變速器103位于轉(zhuǎn)閥101和隔板16之間，變速器103的輸入軸27通過聯(lián)軸器28與聯(lián)動軸15的另一端聯(lián)接，變速器103的輸出軸20與轉(zhuǎn)閥101的撥銷14聯(lián)接；所述聯(lián)軸器28為萬向節(jié)聯(lián)軸器；
[0013]所述變速器103還包括花鍵套21、殼體22、掛檔齒輪23、嚙合套24、內(nèi)齒圈25、支承軸26、太陽輪29、過渡齒輪30、換擋內(nèi)齒套31、撥叉32、手柄支承33、手柄34 ；
[0014]所述輸出軸20的內(nèi)端與花鍵套21嚙合，外端與轉(zhuǎn)閥101的撥銷14聯(lián)接；
[0015]所述花鍵套21套在輸出軸20上通過花鍵聯(lián)接，在輸出軸20上沿軸向移動，所述花鍵套21的一端外圓上設(shè)有凹槽，該凹槽與撥叉32配合，花鍵套21的另一端外圓與掛檔齒輪23固結(jié)在一起；
[0016]所述內(nèi)齒圈25和換擋內(nèi)齒套31固結(jié)為一體，內(nèi)齒圈25與過渡齒輪30嚙合，另一側(cè)的換擋內(nèi)齒套31與掛檔齒輪23的外齒掛檔嚙合；
[0017]所述支承軸26固定在變速器103殼體22上，過渡齒輪30裝在支承軸26上；
[0018]所述輸入軸27 —側(cè)與太陽輪29聯(lián)接，另一側(cè)與聯(lián)軸器28聯(lián)接；
[0019]所述太陽輪29和嚙合套24固結(jié)為一體，太陽輪29與過渡齒輪30嚙合，太陽輪29一側(cè)的嚙合套24可與掛檔齒輪23掛檔嚙合；
[0020]所述手柄支承33固定在殼體22上，手柄支承33有孔；
[0021]所述花鍵套21外圓上的凹槽與撥叉32配合關(guān)系是，所述撥叉32 —端有弧形叉口嵌入花鍵套21—端的凹槽內(nèi)，另一端為圓柱形套套在手柄34 —端的軸上。
[0022]所述手柄34以轉(zhuǎn)動的方式安裝在手柄支承33的孔內(nèi)，并與撥叉32通過軸孔聯(lián)接。
[0023]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0024]( I)在轉(zhuǎn)閥和計量馬達之間，嵌入一個變速器，該變速器為內(nèi)嚙合齒輪減速傳動和直接傳動兩種速比，直接傳動時轉(zhuǎn)閥的閥套與馬達轉(zhuǎn)子等速轉(zhuǎn)動，當內(nèi)嚙合齒輪減速傳動時，轉(zhuǎn)閥的閥套相對于馬達轉(zhuǎn)子實現(xiàn)減速運動，因而在相同的方向盤轉(zhuǎn)角情況下計量馬達可實現(xiàn)流量按速比增大。此結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適應(yīng)車輛多種轉(zhuǎn)向速比要求，改善轉(zhuǎn)向操縱性能。
[0025](2)多傳動比轉(zhuǎn)向操縱選擇，適用不同的作業(yè)需求。
[0026](3)由于變速器通過液壓馬達驅(qū)動，因此對方向盤的轉(zhuǎn)向操縱力無影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖。
[0028]圖2為現(xiàn)有液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】[0030]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步具體詳細描述。
[0031]實施例
[0032]如圖3所示。本發(fā)明車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，包括了轉(zhuǎn)閥101、計量馬達102、聯(lián)動軸15、隔板16 ；
[0033]所述轉(zhuǎn)閥101包括閥體11、閥芯12、閥套13、撥銷14，閥套13位于閥芯12和閥體11之間的圓周空間內(nèi)，撥銷14與閥套13為銷聯(lián)接，撥銷14與閥芯12之間相互轉(zhuǎn)動連接(它們之間具有一定的轉(zhuǎn)動角位移量)，當閥芯12轉(zhuǎn)動時與撥銷14結(jié)合聯(lián)動；
[0034]所述計量馬達102包括轉(zhuǎn)子17、定子18，轉(zhuǎn)子17在定子18內(nèi)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子17的內(nèi)孔有齒；
[0035]所述聯(lián)動軸15的一端有齒，有齒的這端與計量馬達102的轉(zhuǎn)子17內(nèi)孔的齒聯(lián)接構(gòu)成花鍵聯(lián)接；
[0036]所述隔板16位于轉(zhuǎn)閥101與計量馬達102之間；
[0037]所述車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器還包括一個變速器103，所述變速器103包括輸入軸27、輸出軸20、聯(lián)軸器28 ;變速器103位于轉(zhuǎn)閥101和隔板16之間，變速器103的輸入軸27通過聯(lián)軸器28與聯(lián)動軸15的另一端聯(lián)接，變速器103的輸出軸20與轉(zhuǎn)閥101的撥銷14聯(lián)接；
[0038]所述變速器103還包括花鍵套21、殼體22、掛檔齒輪23、嚙合套24、內(nèi)齒圈25、支承軸26、太陽輪29、過渡齒輪30、換擋內(nèi)齒套31、撥叉32、手柄支承33、手柄34 ；
[0039]所述輸出軸20的內(nèi)端與花鍵套21嚙合，外端與轉(zhuǎn)閥101的撥銷14聯(lián)接；
[0040]所述花鍵套21套在輸出軸20上通過花鍵聯(lián)接，在輸出軸20上沿軸向移動，所述花鍵套21的一端外圓上設(shè)有凹槽，該凹槽與撥叉32配合，花鍵套21的另一端外圓與掛檔齒輪23固結(jié)在一起；
[0041]所述內(nèi)齒圈25和換擋內(nèi)齒套31固結(jié)為一體，內(nèi)齒圈25與過渡齒輪30嚙合，另一側(cè)的換擋內(nèi)齒套31與掛檔齒輪23的外齒掛檔嚙合；
[0042]所述支承軸26固定在變速器103殼體22上，過渡齒輪30裝在支承軸26上；
[0043]所述輸入軸27 —側(cè)與太陽輪29聯(lián)接，另一側(cè)與聯(lián)軸器28聯(lián)接；
[0044]所述太陽輪29和嚙合套24固結(jié)為一體，太陽輪29與過渡齒輪30嚙合，太陽輪29一側(cè)的嚙合套24可與掛檔齒輪23掛檔嚙合；
[0045]所述手柄支承33固定在殼體22上，手柄支承33有孔；
[0046]所述花鍵套21外圓上的凹槽與撥叉32配合關(guān)系是，所述撥叉32 —端有弧形叉口嵌入花鍵套21—端的凹槽內(nèi)，另一端為圓柱形套套在手柄34 —端的軸上。
[0047]所述手柄34以轉(zhuǎn)動的方式安裝在手柄支承33的孔內(nèi)，并與撥叉32通過軸孔聯(lián)接。
[0048]所述聯(lián)軸器28為萬向節(jié)聯(lián)軸器。
[0049]本發(fā)明工作原理是如下:
[0050]如圖3所示(結(jié)合圖1、2)，當?shù)退俦?指方向盤轉(zhuǎn)角與車輛轉(zhuǎn)向角的比值)轉(zhuǎn)向時，扭動手柄34，通過撥叉32撥動花鍵套21和掛檔齒輪23軸向移動使掛檔齒輪23與換擋內(nèi)齒套31嚙合，轉(zhuǎn)動方向盤4轉(zhuǎn)Θ角，通過方向盤傳動軸3驅(qū)動轉(zhuǎn)閥101的閥芯12轉(zhuǎn)動，閥芯12與閥套13之間產(chǎn)生相對角位移，閥口打開，油泵I供油通過轉(zhuǎn)閥101的閥芯12與閥套13之間已經(jīng)打開的閥口進入計量馬達102，推動轉(zhuǎn)子17轉(zhuǎn)動，計量馬達102排出的油又進入轉(zhuǎn)閥101經(jīng)閥芯12與閥套13之間已經(jīng)打開的閥口進入轉(zhuǎn)向油缸5驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向油缸5另一個腔的油經(jīng)轉(zhuǎn)閥101回到油箱8，計量馬達102的轉(zhuǎn)子17自轉(zhuǎn)時通過聯(lián)動軸
15、聯(lián)軸器28帶動變速器103的輸入軸27和太陽輪29旋轉(zhuǎn)，太陽輪29與過渡齒輪30嚙合，過渡齒輪30又與內(nèi)齒圈25嚙合，因而內(nèi)齒圈25實現(xiàn)減速運動，通過掛檔齒輪23驅(qū)動輸出軸20、撥銷14、閥套13實現(xiàn)減速轉(zhuǎn)動，直到閥套13也轉(zhuǎn)動Θ使閥口封閉，在這一過程中，方向盤4的角位移與轉(zhuǎn)子17的角位移之比值=太陽輪29與內(nèi)齒圈25的齒數(shù)的比值，設(shè)該比值為λ，則:與現(xiàn)有液壓轉(zhuǎn)向器相比，轉(zhuǎn)動同樣方向盤轉(zhuǎn)角情況下，計量馬達102輸出的流量增大了 λ倍。
[0051]當高速比(指方向盤轉(zhuǎn)角與車輛轉(zhuǎn)向角的比值)轉(zhuǎn)向時，扭動手柄34，通過撥叉32撥動花鍵套21和掛檔齒輪23軸向移動使掛檔齒輪23與嚙合套24嚙合，轉(zhuǎn)動方向盤4轉(zhuǎn)Θ角，通過方向盤傳動軸3驅(qū)動轉(zhuǎn)閥101的閥芯12轉(zhuǎn)動，閥芯12與閥套13之間產(chǎn)生相對角位移，閥口打開，油泵I供油通過轉(zhuǎn)閥101的閥芯12與閥套13之間已經(jīng)打開的閥口進入計量馬達102，推動轉(zhuǎn)子17轉(zhuǎn)動，計量馬達102排出的油又進入轉(zhuǎn)閥101經(jīng)閥芯12與閥套13之間已經(jīng)打開的閥口進入轉(zhuǎn)向油缸5驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向油缸5另一個腔的油經(jīng)轉(zhuǎn)閥101回到油箱8，計量馬達102的轉(zhuǎn)子17自轉(zhuǎn)時通過聯(lián)動軸15、聯(lián)軸器28帶動變速器103的輸入軸27和太陽輪29旋轉(zhuǎn)，太陽輪29帶動嚙合套24、輸出軸20、撥銷14、閥套13轉(zhuǎn)動，直到閥套13轉(zhuǎn)動Θ使閥口封閉，在這一過程中，方向盤4的角位移與轉(zhuǎn)子17的角位移相同，與現(xiàn)有液壓轉(zhuǎn)向器相同。
[0052]如上所述便實現(xiàn)了兩種速度的液壓轉(zhuǎn)向功能，同時由于變速驅(qū)動是由液壓馬達驅(qū)動的，所以轉(zhuǎn)向操縱力不受任何影響。
[0053]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，包括了轉(zhuǎn)閥、計量馬達、聯(lián)動軸、隔板； 所述轉(zhuǎn)閥包括閥體、閥芯、閥套、撥銷，閥套位于閥芯和閥體之間的圓周空間內(nèi)，撥銷與閥套為銷聯(lián)接，撥銷與閥芯之間相互轉(zhuǎn)動連接，當閥芯轉(zhuǎn)動時與撥銷結(jié)合聯(lián)動； 所述計量馬達包括轉(zhuǎn)子、定子，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的內(nèi)孔有齒； 所述聯(lián)動軸的一端有齒，有齒的這端與計量馬達的轉(zhuǎn)子內(nèi)孔的齒聯(lián)接構(gòu)成花鍵聯(lián)接； 所述隔板位于轉(zhuǎn)閥與計量馬達之間； 其特征在于: 所述車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器還包括一個變速器，所述變速器包括輸入軸、輸出軸、聯(lián)軸器；變速器位于轉(zhuǎn)閥和隔板之間，變速器的輸入軸通過聯(lián)軸器與聯(lián)動軸的另一端聯(lián)接，變速器的輸出軸與轉(zhuǎn)閥的撥銷聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，其特征在于:所述變速器還包括花鍵套、殼體、掛檔齒輪、嚙合套、內(nèi)齒圈、支承軸、太陽輪、過渡齒輪、換擋內(nèi)齒套、撥叉、手柄支承、手柄； 所述輸出軸的內(nèi)端與花鍵套嚙合，外端與轉(zhuǎn)閥的撥銷聯(lián)接； 所述花鍵套套在輸出軸上通過花鍵聯(lián)接，在輸出軸上沿軸向移動，所述花鍵套的一端外圓上設(shè)有凹槽，該凹槽與撥叉配合，花鍵套的另一端外圓與掛檔齒輪固結(jié)在一起； 所述內(nèi)齒圈和換擋內(nèi)齒套固結(jié)為一體，內(nèi)齒圈與過渡齒輪嚙合，另一側(cè)的換擋內(nèi)齒套與掛檔齒輪的外齒掛檔嚙合； 所述支承軸固定在變速器殼體上，過渡齒輪裝在支承軸上； 所述輸入軸一側(cè)與太陽輪聯(lián)接，另一側(cè)與聯(lián)軸器聯(lián)接； 所述太陽輪和嚙合套固結(jié)為一體，太陽輪與過渡齒輪嚙合，太陽輪一側(cè)的嚙合套可與掛檔齒輪掛檔嚙合； 所述手柄支承固定在殼體上，手柄支承有孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，其特征在于:所述花鍵套外圓上的凹槽與撥叉配合關(guān)系是，所述撥叉一端有弧形叉口嵌入花鍵套一端的凹槽內(nèi)，另一端為圓柱形套套在手柄一端的軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，其特征在于:所述手柄以轉(zhuǎn)動的方式安裝在手柄支承的孔內(nèi)，并與撥叉通過軸孔聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛變速液壓轉(zhuǎn)向器，其特征在于:所述聯(lián)軸器為萬向節(jié)聯(lián)軸器。
【文檔編號】B62D5/20GK103693101SQ201310711674
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】遲永濱, 丁問司 申請人:華南理工大學(xué)