一種半整體式液壓助力多橋轉向系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車轉向系統，特別是一種半整體式液壓助力多橋轉向系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]多橋車由于載重量大、車身長導致轉彎半徑大，轉向困難，此類車輛一般采用多橋轉向甚至后橋轉向來解決這個問題，前橋轉向技術已經成功得到應用，如:循環球式液壓動力轉向器和助力缸配合、半整體式液壓助力轉向器和助力缸配合、全液壓轉向器和助力缸配合等技術，這種技術可以實現第一、第二及第三前橋的轉向；但后橋轉向由于安裝位置的特殊性，實現起來卻比較復雜，一般采用以下幾種形式:一種是采用進口補償閥對中油缸式后橋轉向系統，這種方案技術成熟，但對轉向機構的設計及安裝要求很高，成本也很高，而且不能實現多前橋及后橋的同時轉向；另一種是采用液壓缸和長桿系配合的結構控制后橋轉向，這種方案桿系很長，設計布置困難，而且容易造成轉向靈敏性差，目前還沒有此技術應用在整車上；半整體式液壓助力轉向器在大噸位輪式起重機、多橋特種車上得到了普遍的應用，可以實現多前橋同時轉向，在此基礎上增加可以控制輸出流量的全液壓轉向器，用于后橋轉向壓力及流量的控制，實現后橋轉向，達到轉向靈活、設計簡單、制造方便、成本低的特點。然而，在實際應用中，不同的結構設計帶來的效果差異很大，比如:將全液壓轉向器與半整體式液壓助力轉向器通過一個雙輸出角轉向器并聯，即方向盤連接雙輸出角轉向器，角轉向器的兩個輸出端一個連接全液壓轉向器，另一個連接半整體式液壓助力轉向器，這種方式在車輛轉向時就存在滯后現象；其原因是半整體式液壓助力轉向器的起壓過程是先消除間隙，然后滑閥才移動，往往是角轉向器輸出端帶動半整體式液壓助力轉向器的轉向螺桿轉動90°左右后才能開啟滑閥并控制前橋開始轉向，而全液壓轉向器在角轉向器輸端轉動后立即供高壓油給后橋，因而存在前橋與后橋不能同時轉向的問題。

【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種可實現前橋與后橋同時轉向的半整體式液壓助力多橋轉向系統及其控制方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種半整體式液壓助力多橋轉向系統，包括方向盤、與方向盤連接的半整體式液壓助力轉向器、全液壓轉向器、第一轉向泵、第二轉向泵、油箱及至少兩個轉向橋，第一前橋包括第一轉向助力缸，后橋包括第二轉向助力缸，所述半整體式液壓助力轉向器包括機械轉向器，及與機械轉向器連接的滑閥，滑閥分別與所述的第一轉向助力缸、第一轉向泵連接，所述機械轉向器的外殼內設有齒輪活塞總成，齒輪活塞總成包括與滑閥的閥芯連接的輸入螺桿，及通過鋼球與輸入螺桿螺紋連接的帶齒條的活塞，所述齒條嚙合連接有搖臂軸，所述全液壓轉向器分別與所述的第二轉向助力缸、第二轉向泵連接，所述活塞通過鋼球螺紋連接有輸出螺桿，所述機械轉向器的外殼固定連接有下蓋，所述輸出螺桿對應活塞的另一端通過軸承安裝在下蓋上且輸出螺桿的該端與所述的全液壓轉向器連接。
[0005]作為上述技術方案的改進，所述下蓋設有插入機械轉向器的外殼內的第一定位外圓，第一定位外圓與所述外殼內壁之間設置有套接在第一定位外圓上的第一密封圈。
[0006]進一步，所述下蓋的端部安裝有用于壓緊軸承的螺塞，螺塞的中部設有便于輸出螺桿穿過的過孔，所述螺塞與輸出螺桿之間設置有套接在輸出螺桿上的油封，所述螺塞與下蓋之間設置有套接在螺塞上的第二密封圈。
[0007]進一步，所述全液壓轉向器與下蓋之間安裝有連接體，所述連接體的前后兩端分別設有相連通的前定位凹腔和后定位凹腔，所述下蓋設有與前定位凹腔配合的第二定位外圓，所述全液壓轉向器設有與后定位凹腔配合的定位凸臺。
[0008]進一步，所述連接體通過內六角螺栓與全液壓轉向器連接，連接體外周設有安裝凸緣，安裝凸緣通過外六角螺栓與下蓋連接。
[0009]進一步，所述滑閥與機械轉向器之間裝有回中機構，所述回中機構包括連接滑閥與機械轉向器的回中連接體，及設于輸入螺桿上的回中凸緣，所述滑閥和回中連接體內分別設有卡裝于回中凸緣兩側的碟簧。
[0010]進一步，所述滑閥的前端安裝有與輸入螺桿連接的輸入軸總成，所述輸入軸總成與方向盤之間連接有角轉向器。
[0011]本發明還提供了一種半整體式液壓助力多橋轉向系統的控制方法，包括上述的半整體式液壓助力多橋轉向系統，方向盤通過所述的半整體式液壓助力轉向器驅動第一前橋轉動，半整體式液壓助力轉向器通過所述輸出螺桿帶動全液壓轉向器驅動后橋轉動。
[0012]本發明的有益效果是:本發明在現有的半整體式液壓助力轉向器基礎上作出改進，通過增加輸出螺桿，輸出螺桿通過鋼球與活塞螺紋連接，轉向時，半整體式液壓助力轉向器通過活塞與輸出螺桿的配合傳遞動力給全液壓轉向器，可以保證前橋和后橋同時轉向，避免傳統技術中輸入螺桿在活塞靜止時帶動全液壓轉向器轉動而造成后橋轉向先于前橋轉向的問題。同時由于第二轉向泵通過全液壓轉向器輸出給第一轉向助力缸的油量與方向盤的圈數成正比，通過選取合適型號的全液壓轉向器即可保證后橋轉向角度與前橋轉向角度的正確關系。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0014]圖1是本發明中的半整體式液壓助力多橋轉向系統的結構示意圖；
圖2是本發明中的半整體式液壓助力轉向器與全液壓轉向器配合的結構示意圖；
圖3是圖2中A處放大圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1至圖3，本發明實施例中的一種半整體式液壓助力多橋轉向系統，包括方向盤1、與方向盤I連接的半整體式液壓助力轉向器3、全液壓轉向器4、第一轉向泵51、第二轉向泵52、油箱53及至少兩個轉向橋，所述第一轉向泵51、第二轉向泵52均與油箱53連接，所述油箱53可以設置兩個，分別連接第一轉向泵51、第二轉向泵52。第一前橋6包括第一轉向助力缸61，后橋7包括第二轉向助力缸71，所述半整體式液壓助力轉向器3包括機械轉向器32，及與機械轉向器32連接的滑閥31，滑閥31分別與所述的第一轉向助力缸61、第一轉向泵51連接，所述機械轉向器32的外殼內設有齒輪活塞總成，齒輪活塞總成包括與滑閥31的閥芯連接的輸入螺桿321，及通過鋼球與輸入螺桿321螺紋連接的帶齒條3221的活塞322，所述滑閥31的閥芯固定套接在輸入螺桿321外，所述齒條3221嚙合連接有搖臂軸323，所述搖臂軸323與第一前橋6的轉向傳動機構連接，所述全液壓轉向器4分別與所述的第二轉向助力缸71、第二轉向泵52連接，所述活塞322通過鋼球螺紋連接有輸出螺桿324，所述機械轉向器32的外殼固定連接有下蓋326，所述輸出螺桿324對應活塞322的另一端通過軸承325安裝在下蓋326上且輸出螺桿324的該端與所述的全液壓轉向器4連接，為了方便安裝，所述軸承325為分體式軸承。優選地，所述滑閥31的前端安裝有與輸入螺桿321連接的輸入軸總成33，所述輸入螺桿321通過十字軸套34與輸入軸總成33的輸入軸331連接，所述輸入軸總成33與方向盤I之間連接有角轉向器2，方向盤I通過角轉向器2改變傳動角度，方便半整體式液壓助力轉向器3和全液壓轉向器4的空間布置。
[0016]為了定位安裝下蓋326，并防止機械轉向器32內的潤滑油從下蓋326與機械轉向器32外殼的連接位置處泄露，所述下蓋326設有插入機械轉向器32的外殼內的第一定位外圓3261，第一定位外圓3261與所述外殼內壁之間設置有套接在第一定位外圓3261上的第一密封圈91，所述第一定位外圓3261設有套接密封圈的凹槽。為了方便安裝輸出螺桿324，所述下蓋326的端部安裝有用于壓緊軸承325的螺塞327，螺塞327的中部設有便于輸出螺桿324穿過的過孔，所述螺塞327與輸出螺桿324之間設置有套接在輸出螺桿324上的油封92，所述螺塞327與下蓋326之間設置有套接在螺塞327上的第二密封圈93。所述第二密封圈93、油封92分別防止了機械轉向器32內的潤滑油從下蓋326與螺塞327之間的縫隙、輸出螺桿324與螺塞327之間的縫隙泄露。
[0017]本實施例中，所述全液壓轉向器4與下蓋326之間安裝有連接體8，所述連接體8的前后兩端分別設有相連通的前定位凹