一種用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)，第一三位四通電磁閥的A口與左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔相連，左轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔相連，右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔與第一三位四通電磁閥的B口相連，在左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二三位四通電磁閥的A口分兩路，分別跟左后油缸和右后油缸的無桿腔相連，第二三位四通電磁閥的B口分兩路，分別跟左后油缸和右后油缸的有桿腔相連，同時(shí)分別在左后油缸和右后油缸的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖。本實(shí)用新型提供了一種可靠性好、成本低、維護(hù)方便的用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)。
【專利說明】一種用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)向切換液壓控制系統(tǒng)，特別是一種用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]四輪四方向行駛車輛區(qū)別于常規(guī)的四輪驅(qū)動(dòng)車輛，四輪四方向行駛車輛具有縱向行駛和橫向行駛功能，因此，四輪四方向行駛車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在滿足縱向行駛和橫行行駛轉(zhuǎn)彎的功能外，還需具有實(shí)現(xiàn)由縱向行駛狀態(tài)向橫向行駛狀態(tài)切換以及由橫向行駛狀態(tài)向縱向行駛狀態(tài)切換的功能，故要保證四輪四方向行駛車輛在縱向行駛和橫向行駛狀態(tài)的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向切換系統(tǒng)必須具有一定的可靠性。
[0003]相對(duì)于常規(guī)的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，四輪四方向行駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)要求和技術(shù)含量均較高，目前，國內(nèi)外能生產(chǎn)的廠家很小。對(duì)于現(xiàn)有的四輪四方向行駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，生產(chǎn)廠家一般米用計(jì)算機(jī)編程的方式控制四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向，由于電機(jī)和電控設(shè)備的故障出現(xiàn)率很大，使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性差，且容易損壞，同時(shí)，使用四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)和四套轉(zhuǎn)向電控設(shè)備的費(fèi)用較高，也造成了車輛的購車成本和維修費(fèi)用大大提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種可靠性好、成本低、維護(hù)方便的用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)，包括控制車輛左前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的左轉(zhuǎn)向油缸和與控制車輛右前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的右轉(zhuǎn)向油缸，其特征在于:還包括設(shè)置在車輛左前車輪和左后車輪之間的左四工位雙作用油缸、設(shè)置在車輛右前車輪和右后車輪之間的右四工位雙作用油缸、油泵、液壓轉(zhuǎn)向器、第一二位四通電磁閥、第二二位四通電磁閥、第一三位四通電磁閥和第二三位四通電磁閥，左四工位雙作用油缸包括左前油缸和左后油缸，右四工位雙作用油缸包括右前油缸和右后油缸；油泵的出油口與第二三位四通電磁閥的P 口連通，第二三位四通電磁閥的T 口與第二二位四通電磁閥的P 口連通，第二二位四通電磁閥的T 口與第一三位四通電磁閥的P 口連通，第一三位四通電磁閥的T 口與液壓轉(zhuǎn)向器的P 口連通，液壓轉(zhuǎn)向器的T口與油箱連通；液壓轉(zhuǎn)向器的A 口和B 口分別與第一二位四通電磁閥的P 口和T 口相連，第一二位四通電磁閥的A 口與第一三位四通電磁閥的A 口相連,第一二位四通電磁閥的B 口與第一三位四通電磁閥的B 口相連；第一三位四通電磁閥的A 口與左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔相連，左轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔相連，右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔與第一三位四通電磁閥的B 口相連，在左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二三位四通電磁閥的A 口分兩路，分別跟左后油缸和右后油缸的無桿腔相連，第二三位四通電磁閥的B 口分兩路，分別跟左后油缸和右后油缸的有桿腔相連，同時(shí)分別在左后油缸和右后油缸的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二二位四通電磁閥的A 口分兩路，分別跟左前油缸和右前油缸的有桿腔相連，第二二位四通電磁閥的B 口分兩路，分別跟左前油缸和右前油缸的無桿腔相連，同時(shí)分別在左前油缸和右前油缸的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖。
[0006]作為改進(jìn)，還包括第三二位四通電磁閥，該第三二位四通電磁閥的P 口與液壓轉(zhuǎn)向器的A 口相連，該第三二位四通電磁閥的B 口與液壓轉(zhuǎn)向器的T 口相連，該第三二位四通電磁閥的A 口與橫向行駛液壓系統(tǒng)的第一工作油口相連,該第三二位四通電磁閥的B 口與橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口相連，利用液壓轉(zhuǎn)向器同時(shí)做為橫向行駛的轉(zhuǎn)向動(dòng)力源，提高了系統(tǒng)的緊湊性。
[0007]再改進(jìn)，在油泵出油口旁路設(shè)有先導(dǎo)式溢流閥，實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。
[0008]再改進(jìn)，所述的橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括第一單向順序閥和第二單向順序閥，液壓油從該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一工作油口流入后經(jīng)分兩路，一路串聯(lián)第一單向順序閥后與左后油缸的有桿腔相通，左后油缸的無桿腔與右前油缸的無桿腔油路相通，右前油缸的有桿腔連通該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口，另一路則與左前油缸的有桿腔相通，左前油缸的無桿腔與右后油缸的無桿腔油路相通，右后油缸的有桿腔串聯(lián)第二單向順序閥后與該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口相通。在橫向行駛過程中，當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)彎時(shí)，壓力油從第一工作油口流入，此時(shí)，由于第一單向順序閥的隔斷，液壓油只能流入左四工位雙作用油缸的左前油缸的有桿腔，左前油缸的活塞桿縮回，推動(dòng)左后車輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，左前油缸的有桿腔的液壓油進(jìn)入右后油缸的無桿腔，右后油缸的活塞桿伸出，推動(dòng)右后車輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于左前油缸和右后油缸的活塞桿是同步動(dòng)作的，因此，左前油缸的活塞桿的縮回量與右后油缸的活塞桿的伸出量相等，左后車輪的轉(zhuǎn)角小于右后車輪的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)了左后車輪與右后車輪的軸線相交于左前車輪和右前車輪的的中心線的連線上，隨著壓力油的持續(xù)供給，當(dāng)左前油缸的活塞桿與左前油缸的缸壁相抵時(shí)，第一工作油口的壓力升高，第一單向順序閥打開，壓力油進(jìn)入左后油缸的有桿腔，推動(dòng)左后油缸的活塞桿縮回，使得左后車輪繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于左后油缸的無桿腔與右前油缸的無桿腔油路連接，在左后油缸的活塞桿縮回的過程中，左后油缸的無桿腔壓力油進(jìn)入右前油缸的無桿腔內(nèi)，從而推動(dòng)右前油缸的活塞桿伸出，使得推動(dòng)右后車輪同時(shí)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣地，左后油缸的活塞桿的縮短量與右前油缸的活塞桿的伸長量相等，依然滿足了車輛向右轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作要求；同理，當(dāng)車輛向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，壓力油從第二工作油口流入，從第一工作油口流回，其原理與右轉(zhuǎn)彎相同。因此，采用該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了四輪四方向行駛車輛橫向行駛過程中的大幅度左右轉(zhuǎn)向功能。
[0009]再改進(jìn)，在所述的左后油缸的有桿腔與右前油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖，在右后油缸的有桿腔與左前油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖，防止液壓缸活塞桿的非正常竄動(dòng)。
[0010]再改進(jìn)，所述第一單向順序閥和第二單向順序閥分別包括一單向閥和與該單向閥并聯(lián)的二位三通換向閥，該二位三通換向閥的T 口接油箱，并通過P 口的壓力來控制換向，其中并聯(lián)的單向閥便于液壓油回流到油箱，同時(shí)，利用P 口的壓力來控制二位三通換向閥的換向，實(shí)現(xiàn)了順序閥的功能，當(dāng)P 口壓力沒有達(dá)到設(shè)定的壓力值時(shí)，二位三通換向閥左位使能，液壓油不能從該二位三通換向閥通過，當(dāng)P 口壓力上升到設(shè)定的壓力值時(shí)，二位三通換向閥實(shí)現(xiàn)換向，使得右位使能，從而液壓油通過該二位三通換向閥，這樣就實(shí)現(xiàn)了順序閥的功能。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:根據(jù)四輪四方向行駛車輛的要求，在縱向行駛時(shí)，左、右四工位雙作用油缸的前油缸和后油缸的活塞桿全部縮回，四個(gè)車輪對(duì)應(yīng)同步轉(zhuǎn)向，左、右四工位雙作用油缸做為連桿使用，在橫向行駛時(shí)，需要左前車輪和右前車輪的軸線在前后方向上對(duì)正，并在橫向行駛過程中保持固定不動(dòng)，左、右四工位雙作用油缸做為擺桿使用；在縱向到橫向的切換過程中，首先，2DT通電，第一二位四通電磁閥由常開狀態(tài)轉(zhuǎn)成關(guān)閉狀態(tài)，接著，4DT通電，第一三位四通電磁閥左位使能，壓力油進(jìn)入左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔推動(dòng)活塞桿頂出，因?yàn)樽筠D(zhuǎn)向油缸的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔是串聯(lián)起來的，左轉(zhuǎn)向油缸有桿腔的壓力油進(jìn)入右轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔，把右轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿推出，左、右轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿同時(shí)推動(dòng)左前車輪和右前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)左、右四工位雙作用油缸作為連桿使用，左前車輪和右前車輪分別帶動(dòng)左后車輪和右后車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，左、右轉(zhuǎn)向油缸把左前車輪和右前車輪推轉(zhuǎn)到位后，左前車輪和右前車輪在橫向?qū)φ?，左、右轉(zhuǎn)向油缸被雙向液壓鎖鎖定，此時(shí)左前車輪和右前車輪處在固定狀態(tài)，然后，7DT通電，第二三位四通電磁閥左位使能，左、右四工位雙作用油缸的左后油缸和右后油缸的無桿腔進(jìn)油，左后油缸和右后油缸的活塞桿推動(dòng)左后車輪和右后車輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿到位后，此時(shí)左后車輪和右后車輪在橫向也對(duì)正，從而回到橫向行駛的初始狀態(tài)；在橫向到縱向的切換過程中，首先，2DT通電，第一二位四通電磁閥右常開狀態(tài)轉(zhuǎn)成關(guān)閉狀態(tài)，接著，3DT通電，第一三位四通電磁閥右位使能，壓力油進(jìn)入右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔推動(dòng)活塞桿縮回，同理由于左、右轉(zhuǎn)向油缸的同步動(dòng)作，左、右轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿同時(shí)縮回，拉動(dòng)左前車輪和右前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，到位后，左前車輪和右前車輪在縱向?qū)φ?，然?DT通電，第二二位四通電磁閥左位使能，壓力油進(jìn)入左、右四工位雙作用油缸的左前油缸和右前油缸的有桿腔，使兩根前活塞桿全部縮回，接著，6DT通電，第二三位四通電磁閥右位使能，左、右四工位雙作用油缸的左后油缸和右后油缸的有桿腔進(jìn)油，兩個(gè)后油缸的活塞桿全部縮回到位，拉動(dòng)左后車輪和右后車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)左后車輪和右后車輪在縱向?qū)φ?，從而回到縱向行駛狀態(tài)，本實(shí)用新型采用液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換，相比電控方式，具有更好的可靠性，同時(shí)制造和維護(hù)成本低，維護(hù)方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)的液壓控制原理圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛轉(zhuǎn)向裝置縱向行駛轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛轉(zhuǎn)向裝置橫向行駛轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛從橫向切換至縱向后兩個(gè)四工位雙作用油缸以及四個(gè)車輪的初始狀態(tài)示意圖；
[0016]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛從縱向切換至橫向后兩個(gè)四工位雙作用油缸以及四個(gè)車輪的初始狀態(tài)示意圖；
[0017]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛在橫向行駛狀態(tài)中右轉(zhuǎn)彎時(shí)兩個(gè)四工位雙作用油缸以及四個(gè)車輪的初始狀態(tài)示意圖；
[0018]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛在橫向行駛狀態(tài)中左轉(zhuǎn)彎時(shí)兩個(gè)四工位雙作用油缸以及四個(gè)車輪的初始狀態(tài)示意圖；
[0019]圖8本實(shí)用新型實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛轉(zhuǎn)向裝置縱向行駛轉(zhuǎn)向時(shí)的車輪狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]首先，對(duì)本實(shí)施例中四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)所應(yīng)用于的四輪四方向行駛車輛的轉(zhuǎn)向裝置做簡(jiǎn)要說明，該四輪四方向行駛車輛的轉(zhuǎn)向裝置包括機(jī)架I，在該機(jī)架I的前、后、左、右四個(gè)方向交匯處分別設(shè)置有左前車輪22、右前車輪21、左后車輪23和右后車輪24，在該左前車輪22、右前車輪21、左后車輪23和右后車輪24依次鉸接有左前轉(zhuǎn)向臂32、右前轉(zhuǎn)向臂31、左后轉(zhuǎn)向臂33和右后轉(zhuǎn)向臂34，在左前轉(zhuǎn)向臂32和左后轉(zhuǎn)向臂33之間設(shè)置有左四工位雙作用油缸42，在右前轉(zhuǎn)向臂31和右后轉(zhuǎn)向臂34之間設(shè)置有右四工位雙作用油缸41，在左前車輪22和右前車輪21的旁邊依次設(shè)置有左轉(zhuǎn)向油缸52和右轉(zhuǎn)向油缸51，左轉(zhuǎn)向油缸52和右轉(zhuǎn)向油缸51 —端與最接近的轉(zhuǎn)向臂連接，另一端與機(jī)架I連接。在車輛縱向行駛時(shí)，左車輪22、23和右車輪21、24同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且左前車輪22、右前車輪21、左后車輪23和右后車輪24的軸線相交于左車輪22、21和右車輪23、24的對(duì)稱軸線上的同一點(diǎn)；在車輛橫向行駛時(shí)，前車輪22、21固定，后車輪23、24轉(zhuǎn)動(dòng)，且后車輪23,24在左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)后車輪23、24的軸線交于前車輪22、21的的中心線的連線上，如圖2、3所示。
[0022]如圖1至8所示，本實(shí)施中的用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)，包括控制車輛左前車輪22轉(zhuǎn)動(dòng)的左轉(zhuǎn)向油缸52、與控制車輛右前車輪21轉(zhuǎn)動(dòng)的右轉(zhuǎn)向油缸51、設(shè)置在車輛左前車輪22和左后車輪23之間的左四工位雙作用油缸42、設(shè)置在車輛右前車輪21和右后車輪24之間的右四工位雙作用油缸41、油泵8、液壓轉(zhuǎn)向器9、第一二位四通電磁閥61、第二二位四通電磁閥62、第三二位四通電磁閥63、第一三位四通電磁閥71和第二三位四通電磁閥72、先導(dǎo)式溢流閥10，該左四工位雙作用油缸42包括左前油缸421和左后油缸422，右四工位雙作用油缸41包括右前油缸411和右后油缸412。
[0023]其中，油泵8的出油口與第二三位四通電磁閥72的P 口連通，第二三位四通電磁閥72的T 口與第二二位四通電磁閥62的P 口連通，第二二位四通電磁閥62的T 口與第一三位四通電磁閥71的P 口連通，第一三位四通電磁閥71的T 口與液壓轉(zhuǎn)向器9的P 口連通，液壓轉(zhuǎn)向器9的T 口與油箱連通；液壓轉(zhuǎn)向器9的A 口和B 口分別與第一二位四通電磁閥61的P 口和T 口相連，第一二位四通電磁閥61的A 口與第一三位四通電磁閥71的A口相連，第一二位四通電磁閥61的B 口與第一三位四通電磁閥71的B 口相連；第一三位四通電磁閥71的A 口與左轉(zhuǎn)向油缸52的無桿腔相連，左轉(zhuǎn)向油缸52的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸51的無桿腔相連，右轉(zhuǎn)向油缸51的有桿腔與第一三位四通電磁閥71的B 口相連，在左轉(zhuǎn)向油缸52的無桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸51的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二三位四通電磁閥72的A 口分兩路，分別跟左后油缸422和右后油缸412的無桿腔相連，第二三位四通電磁閥72的B 口分兩路，分別跟左后油缸422和右后油缸412的有桿腔相連，同時(shí)分別在左后油缸422和右后油缸412的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二二位四通電磁閥62的A 口分兩路，分別跟左前油缸421和右前油缸411的有桿腔相連，第二二位四通電磁閥62的B 口分兩路，分別跟左前油缸421和右前油缸411的無桿腔相連，同時(shí)分別在左前油缸421和右前油缸411的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖。
[0024]另外，第三二位四通電磁閥63的P 口與液壓轉(zhuǎn)向器9的A 口相連，該第三二位四通電磁閥63的T 口與液壓轉(zhuǎn)向器9的B 口相連，該第三二位四通電磁閥63的A 口與橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一工作油口相連，該第三二位四通電磁閥63的B 口與橫向行駛液壓系統(tǒng)的第二工作油口相連，利用液壓轉(zhuǎn)向器9同時(shí)做為橫向行駛的轉(zhuǎn)向動(dòng)力源，提高了系統(tǒng)的緊湊性。
[0025]此外，在油泵8出油口旁路設(shè)有先導(dǎo)式溢流閥10，實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。
[0026]同時(shí)，所述的橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括第一單向順序閥13和第二單向順序閥14，液壓油從該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一工作油口流入后經(jīng)分兩路，一路串聯(lián)第一單向順序閥13后與左后油缸422的有桿腔相通，左后油缸422的無桿腔與右前油缸411的無桿腔油路相通，右前油缸411的有桿腔連通該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口，另一路則與左前油缸421的有桿腔相通，左前油缸421的無桿腔與右后油缸412的無桿腔油路相通，右后油缸412的有桿腔串聯(lián)第二單向順序閥14后與該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口相通。在橫向行駛過程中，當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)彎時(shí)，壓力油從第一工作油口流入，此時(shí)，由于第一單向順序閥13的隔斷，液壓油只能流入左四工位雙作用油缸42的左前油缸421的有桿腔，左前油缸421的活塞桿縮回，推動(dòng)左后車輪23逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，左前油缸421的有桿腔的液壓油進(jìn)入右后油缸412的無桿腔，右后油缸412的活塞桿伸出，推動(dòng)右后車輪24逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于左前油缸421和右后油缸412的活塞桿是同步動(dòng)作的，因此，左前油缸421的活塞桿的縮回量與右后油缸412的活塞桿的伸出量相等，左后車輪23的轉(zhuǎn)角小于右后車輪24的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)了左后車輪23與右后車輪24的軸線相交于左前車輪22和右前車輪21的的中心線的連線上，隨著壓力油的持續(xù)供給，當(dāng)左前油缸421的活塞桿與左前油缸421的缸壁相抵時(shí)，第一工作油口的壓力升高，第一單向順序閥13打開，壓力油進(jìn)入左后油缸422的有桿腔，推動(dòng)左后油缸422的活塞桿縮回，使得左后車輪23繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于左后油缸422的無桿腔與右前油缸411的無桿腔油路連接，在左后油缸422的活塞桿縮回的過程中，左后油缸422的無桿腔壓力油進(jìn)入右前油缸411的無桿腔內(nèi)，從而推動(dòng)右前油缸411的活塞桿伸出，使得推動(dòng)右后車輪24同時(shí)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣地，左后油缸422的活塞桿的縮短量與右前油缸411的活塞桿的伸長量相等，依然滿足了車輛向右轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作要求；同理，當(dāng)車輛向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，壓力油從第二工作油口流入，從第一工作油口流回，其原理與右轉(zhuǎn)彎相同。因此，采用該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了四輪四方向行駛車輛橫向行駛過程中的大幅度左右轉(zhuǎn)向功能。
[0027]為了防止液壓缸活塞桿的非正常竄動(dòng)，在左后油缸422的有桿腔與右前油缸411的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖，在右后油缸412的有桿腔與左前油缸421的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖。
[0028]另外，第一單向順序閥13和第二單向順序閥14分別包括一單向閥和與該單向閥并聯(lián)的二位三通換向閥，該二位三通換向閥的T 口接油箱，并通過P 口的壓力來控制換向。具體為第一單向順序閥13包括第一單向閥131和與第一單向閥131并聯(lián)的第一二位三通換向閥132，該第一二位三通換向閥132的T 口接油箱，并通過第一二位三通換向閥132的P 口的壓力來控制換向，其中，并聯(lián)的第一單向閥131便于液壓油回流到油箱，另外，利用第一二位三通換向閥132的P 口的壓力來控制第一二位三通換向閥132的換向，來實(shí)現(xiàn)順序閥的功能，當(dāng)?shù)谝欢蝗〒Q向閥132的P 口壓力沒有達(dá)到設(shè)定的壓力值時(shí)，第一二位三通換向閥132左位使能，液壓油不能從該第一二位三通換向閥132通過，當(dāng)?shù)谝欢蝗〒Q向閥132的P 口壓力上升到設(shè)定的壓力值時(shí)，第一二位三通換向閥132實(shí)現(xiàn)換向，使得右位使能，從而液壓油通過該第一二位三通換向閥132，這樣就實(shí)現(xiàn)了順序閥的功能；同理，第二單向順序閥14包括第二單向閥141和與該第二單向閥141并聯(lián)的第二二位三通換向閥142，該第二單向順序閥14與第一單向順序閥13具有相同的油路結(jié)構(gòu)，在此不再累述。
[0029]以下根據(jù)電磁鐵動(dòng)作表，如表I所示，以及結(jié)合附圖對(duì)用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)的工作原理作進(jìn)一步描述。
[0030]表1、電磁鐵動(dòng)作表
[0031]
^茲鐵IDT 2DT 3 DT 4DT 5DT 6DT 7DT
動(dòng)作'
縱向行駛_
縱向向橫向切2通電4通電7通電
^后延時(shí)后延時(shí)橫向行駛 I通電橫向向縱向切2通電 3通電5通電6通電換后延時(shí)后延時(shí)后延時(shí)
[0032]根據(jù)四輪四方向行駛車輛的要求，在縱向行駛時(shí)，左前油缸421、左后油缸422、右前油缸411和右后油缸412的活塞桿全部縮回，左、右四工位雙作用油缸42、41做為連桿使用，通過另外設(shè)置在機(jī)架I上的左轉(zhuǎn)向油缸52和右轉(zhuǎn)向油缸51，來實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪對(duì)應(yīng)同步轉(zhuǎn)向，用以滿足四個(gè)車輪的軸線相交于左車輪22、23和右車輪21、24的對(duì)稱軸線上的同一點(diǎn)的要求，如圖8所示；在橫向行駛時(shí)，需要左前車輪22和右前車輪21的軸線在前后方向上對(duì)正并固定，左、右四工位雙作用油缸42、41做為擺桿使用，后車輪23、24轉(zhuǎn)動(dòng)，用以滿足在后車輪23、24左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)后車輪23、24的軸線交于前車輪22、21的的中心線的連線上的要求。
[0033]在縱向行駛狀態(tài)時(shí)，左、右四工位雙作用油缸42、41的活塞桿處在全部縮回并鎖定，作為連桿使用，在縱向行駛左右轉(zhuǎn)向時(shí)，左轉(zhuǎn)向油缸52或右轉(zhuǎn)向油缸51進(jìn)油，由于左轉(zhuǎn)向油缸52的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸51的無桿腔截面積設(shè)置為相等，同時(shí)左轉(zhuǎn)向油缸52的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸51的無桿腔通過油路串聯(lián)在一起，保證了左轉(zhuǎn)向油缸52與右轉(zhuǎn)向油缸51活塞桿的的同步動(dòng)作，使得前左轉(zhuǎn)向輪22和前右轉(zhuǎn)向輪21的轉(zhuǎn)角相等，同時(shí)，通過兩個(gè)四工位雙作用油缸41、42的連桿作用，將前左轉(zhuǎn)向輪22和前右轉(zhuǎn)向輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給后左轉(zhuǎn)向輪23和后右轉(zhuǎn)向輪24，從而滿足左轉(zhuǎn)向輪22、23和右轉(zhuǎn)向輪21、24的轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)相等，使得轉(zhuǎn)向輪的四根軸向相交于在左轉(zhuǎn)向輪22、23和右轉(zhuǎn)向輪21、24的對(duì)稱軸線上，滿足了車輛縱向行駛的要求，如圖4所示。
[0034]縱向行駛狀態(tài)到橫向行駛狀態(tài)的切換，首先，2DT通電，第一二位四通電磁閥61由常開狀態(tài)轉(zhuǎn)成關(guān)閉狀態(tài)，接著，4DT通電，第一三位四通電磁閥71左位使能，壓力油進(jìn)入左轉(zhuǎn)向油缸52的無桿腔，推動(dòng)活塞桿頂出，因?yàn)樽筠D(zhuǎn)向油缸52的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸51的無桿腔是串聯(lián)起來的，左轉(zhuǎn)向油缸52有桿腔的壓力油進(jìn)入右轉(zhuǎn)向油缸51的無桿腔，把右轉(zhuǎn)向油缸51的活塞桿推出，左、右轉(zhuǎn)向油缸52、51的活塞桿同時(shí)推動(dòng)左前車輪22和右前車輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)左、右四工位雙作用油缸42、41作為連桿使用，左前車輪22和右前車輪21分別帶動(dòng)左后車輪23和右后車輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，左、右轉(zhuǎn)向油缸52、51把左前車輪22和右前車輪21推轉(zhuǎn)到位后，左前車輪22和右前車輪21在橫向?qū)φ?、右轉(zhuǎn)向油缸52、51被雙向液壓鎖鎖定，此時(shí)左前車輪22和右前車輪21處在固定狀態(tài)，然后，7DT通電，第二三位四通電磁閥72左位使能，左后油缸422和右后油缸412的無桿腔進(jìn)油，左后油缸422和右后油缸412的活塞桿推動(dòng)左后車輪23和右后車輪24繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿到位后，此時(shí)左后車輪23和右后車輪24在橫向也對(duì)正，從而回到橫向行駛的初始狀態(tài)。
[0035]橫向行駛的初始狀態(tài)時(shí)，左、右四工位雙作用油缸42、41的活塞桿的狀態(tài)，如圖5所示，在橫向行駛過程中，IDT通電，第三二位四通電磁閥63右位使能，液壓轉(zhuǎn)向器9為橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一工作油口和第二工作油口供油，在右轉(zhuǎn)彎時(shí)，左后油缸422的有桿腔和右前油缸411的無桿腔同步進(jìn)油，在左后油缸422的活塞桿壓縮的同時(shí)右前油缸411的活塞桿伸長，且壓縮量與伸長量相等，從而同步帶動(dòng)左后車輪23和右后車輪24同時(shí)向右轉(zhuǎn)向，如圖6所示；在左轉(zhuǎn)彎時(shí)，右后油缸412的有桿腔和左前油缸421的無桿腔同步進(jìn)油，在右后油缸412的活塞桿壓縮的同時(shí)左前油缸421的活塞桿伸長，且壓縮量與伸長量相等，從而同步帶動(dòng)左后車輪23和右后車輪24同時(shí)向左轉(zhuǎn)向，如圖7所示。
[0036]橫向行駛狀態(tài)向縱向行駛狀態(tài)的切換，首先，2DT通電，第一二位四通電磁閥61右常開狀態(tài)轉(zhuǎn)成關(guān)閉狀態(tài)，接著，3DT通電，第一三位四通電磁閥71右位使能，壓力油進(jìn)入右轉(zhuǎn)向油缸51的有桿腔推動(dòng)活塞桿縮回，同理由于左、右轉(zhuǎn)向油缸52、51的同步動(dòng)作，左、右轉(zhuǎn)向油缸52、51的活塞桿同時(shí)縮回，拉動(dòng)左前車輪22和右前車輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，到位后，左前車輪22和右前車輪21在縱向?qū)φ缓?DT通電，第二二位四通電磁閥72左位使能，壓力油進(jìn)入左前油缸421和右前油缸411的有桿腔，使兩根前活塞桿全部縮回，接著，6DT通電，第二三位四通電磁閥72右位使能，左后油缸422和右后油缸412的有桿腔進(jìn)油，兩個(gè)后油缸的活塞桿全部縮回到位，拉動(dòng)左后車輪23和右后車輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)左后車輪23和右后車輪24在縱向?qū)φ瑥亩氐娇v向行駛狀態(tài)。
[0037]綜上，本實(shí)用新型采用液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換，相比電控方式，具有更好的可靠性，同時(shí)制造和維護(hù)成本低，維護(hù)方便。
【權(quán)利要求】
1.一種用于四輪四方向行駛車輛縱向橫向行駛切換的液壓系統(tǒng)，包括控制車輛左前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的左轉(zhuǎn)向油缸和與控制車輛右前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的右轉(zhuǎn)向油缸，其特征在于:還包括設(shè)置在車輛左前車輪和左后車輪之間的左四工位雙作用油缸、設(shè)置在車輛右前車輪和右后車輪之間的右四工位雙作用油缸、油泵、液壓轉(zhuǎn)向器、第一二位四通電磁閥、第二二位四通電磁閥、第一三位四通電磁閥和第二三位四通電磁閥，左四工位雙作用油缸包括左前油缸和左后油缸，右四工位雙作用油缸包括右前油缸和右后油缸；油泵的出油口與第二三位四通電磁閥的P 口連通，第二三位四通電磁閥的T 口與第二二位四通電磁閥的P 口連通，第二二位四通電磁閥的T 口與第一三位四通電磁閥的P 口連通，第一三位四通電磁閥的T 口與液壓轉(zhuǎn)向器的P 口連通，液壓轉(zhuǎn)向器的T 口與油箱連通；液壓轉(zhuǎn)向器的A 口和B 口分別與第一二位四通電磁閥的P 口和T 口相連,第一二位四通電磁閥的A 口與第一三位四通電磁閥的A 口相連，第一二位四通電磁閥的B 口與第一三位四通電磁閥的B 口相連；第一三位四通電磁閥的A 口與左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔相連，左轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔相連，右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔與第一三位四通電磁閥的B 口相連，在左轉(zhuǎn)向油缸的無桿腔與右轉(zhuǎn)向油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二三位四通電磁閥的A 口分兩路，分別跟左后油缸和右后油缸的無桿腔相連，第二三位四通電磁閥的B 口分兩路，分別跟左后油缸和右后油缸的有桿腔相連，同時(shí)分別在左后油缸和右后油缸的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖；第二二位四通電磁閥的A 口分兩路，分別跟左前油缸和右前油缸的有桿腔相連，第二二位四通電磁閥的B 口分兩路，分別跟左前油缸和右前油缸的無桿腔相連，同時(shí)分別在左前油缸和右前油缸的無桿腔與有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于:還包括第三二位四通電磁閥，該第三二位四通電磁閥的P 口與所述的液壓轉(zhuǎn)向器的A 口相連，該第三二位四通電磁閥的T 口與液壓轉(zhuǎn)向器的B 口相連,該第三二位四通電磁閥的A 口與橫向行駛液壓系統(tǒng)的第一工作油口相連，該第三二位四通電磁閥的B 口與橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于:在所述油泵出油口旁路設(shè)有先導(dǎo)式溢流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述的橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括第一單向順序閥和第二單向順序閥，液壓油從該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第一工作油口流入后經(jīng)分兩路，一路串聯(lián)第一單向順序閥后與左后油缸的有桿腔相通，左后油缸的無桿腔與右前油缸的無桿腔油路相通，右前油缸的有桿腔連通該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口，另一路則與左前油缸的有桿腔相通，左前油缸的無桿腔與右后油缸的無桿腔油路相通，右后油缸的有桿腔串聯(lián)第二單向順序閥后與該橫向行駛液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第二工作油口相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于:在所述的左后油缸的有桿腔與右前油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖，在右后油缸的有桿腔與左前油缸的有桿腔之間設(shè)置有雙向液壓鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述第一單向順序閥和第二單向順序閥分別包括一單向閥和與該單向閥并聯(lián)的二位三通換向閥，該二位三通換向閥的T 口接油箱，并通過P 口的壓力來控制換向。
【文檔編號(hào)】B62D9/00GK203920884SQ201420322508
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】張巍, 楊崇光, 吳良柱, 賀華 申請(qǐng)人:寧波如意股份有限公司