[发明专利]工程机械及其转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于工程机械上的转向系统，此外，本发明还涉及一种包括上述转向系统的工程机械。

背景技术

在工程机械领域中，尤其针对那些重型机械，机械转向是否灵活直接影响到作业效率的高低。

目前，一些重型机械一般会有多个轴(通常指四轴以上)参与转向，甚至是全轮转向，例如多轴起重机。多轴转向模式固然可以满足灵活性的要求，但是安全系数并不高。为兼顾安全及灵活性，一般是通过对后轮进行锁定以参与转向控制。

请参考图1和图2，图1为一种典型的转向系统示意图；图2为一种典型的转向锁定装置示意图。

转向杆系机构通常包括转向杆系结构14(一般会包括转向纵拉杆、转向横拉杆)、转向器、转向节，现有的转向轴锁定机构一般是将转向锁定装置安装在转向杆系结构中，采用机械锁定的方式，图1为一种典型的转向锁定机构示意图。操纵者转动方向盘12，转向器13控制转向油路向通常连接于车轴15上的转向助力油缸输油，转向助力油缸伸缩带动转向轮转动。转向锁定装置11安装于转向杆系机构中，在正常公路行驶情况下，如图2所示，转向锁定装置11处于锁定状态，活塞115被弹簧114压在连杆118上，其下部插入连杆118的定位槽117内，整个装置起到刚性拉杆作用；当需要解除锁定时，高压气体从进气口113进入，活塞115在高压气体推动下向上运动，排气口111完成排气，活塞115头部脱离连杆118的定位槽117，进入滑槽116内，此时就完成了锁定装置的解锁过程，其中锁定和解锁的状态又可以利用行程开关112检测，然后将检测信号传到驾驶室中告知操纵者。

然而，这种转向锁定装置存在明显的不足。第一，由于活塞115需要在缸筒中做锁定和解锁的动作，即往复运动，活塞115、缸筒及相关的一些零件的加工和处理比较费时费力。第二，由于该锁定装置使用在转向机构中，受到转向机构左右转向时拉力冲击较大，活塞115和连杆118均需要调质处理来得到较高的硬度。第三，该转向锁定装置在长时间使用时，由于机械零部件之间磨损，机械配合间隙变大，容易出现锁定不可靠的情况。

因此，如何延长转向锁定装置中液压油缸的使用寿命、减少磨损、降低材质要求以及进一步提高锁定装置的可靠性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于工程机械上的转向系统，该转向系统可以显著提高转向锁定装置中活塞的使用寿命、减少磨损、降低材质要求以及进一步提高锁定装置的可靠性，本发明的另一目的是提供一种包括上述转向系统的工程机械。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转向系统，包括车轴、与车轴相连的转向轮和车轮转臂、转向助力油缸，以及限制所述转向轮转向的锁定装置，所述锁定装置包括液压缸以及控制所述液压缸中液流通断的控制阀，所述液压缸的一端与所述车轴连接，另外一端与所述车轮转臂连接。

优选地，所述液压缸的缸筒中设有左活塞和右活塞，所述左活塞和所述右活塞将所述缸筒的内腔分割为左腔室、中间腔室和右腔室，所述中间腔室对应的缸筒上设有相对于缸筒内壁凸出并隔开所述左活塞和右活塞的凸出结构，所述右活塞设有通孔，活塞杆设置于所述缸筒的右端，并可滑动地穿过所述通孔进入所述中间腔室，所述活塞杆与所述通孔的壁密封配合，所述活塞杆的活塞头的最大直径大于所述通孔直径，且与所述凸出结构具有径向间隙，所述缸筒中的三个腔室通过带有所述控制阀的通道与油箱连通。

优选地，所述通道包括与所述左腔室连通的左连接管、与所述右腔室连通的右连接管以及与所述中间腔室连通的中间连接管，所述左连接管、所述右连接管以及所述中间连接管分别与所述控制阀一侧的三个油口相连，所述控制阀另一侧的三个油口与泄漏油油道相连。

优选地，所述缸筒包括同轴布置的左缸筒、中间缸筒以及右缸筒，所述中间缸筒的内径小于所述左缸筒和所述右缸筒的内径，所述凸出结构形成于所述中间缸筒的内侧部分。

优选地，所述中间缸筒的外端部在与所述左缸筒以及所述右缸筒相接的位置形成台阶，所述台阶的高度与所述左缸筒以及所述右缸筒的筒壁厚度相等。优选地，所述左缸筒的内腔和所述右缸筒的内腔大小相等。

优选地，所述缸筒内壁设有一对间隔一定距离的环状圈，所述凸出结构为所述环状圈凸出所述缸筒内壁的部分。

优选地，所述缸筒内壁设置具有一定轴向宽度的环状筒，所述凸出结构为所述环状筒凸出所述缸筒内壁的部分。

优选地，所述活塞头包括所述活塞杆顶端和固定套装于所述活塞杆顶端的环状部件。