[发明专利]九轴汽车底盘起重机及其转向控制系统、方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车操控系统，具体涉及一种九轴汽车底盘起重机及其转向控制系统及方法。

背景技术

近年来，随着越来越多大型风电等新能源项目的建设、维护以及大型石化、电厂建设的需求，超大吨位全地面起重机市场得到了长足的发展。

众所周知，在工程机械行业，技术复杂系数最高、难度最大的当属全地面起重机，每跃升一个起重量台阶，设计难度就会增加数倍，如在整机自拆装、塔式副臂、单缸插销伸缩臂、底盘多桥转向等多个技术领域，超大吨位全地面起重机的设计难度都远远大于小吨位的全地面起重机。

由于高度的机动灵活性是超大吨位全地面起重机的主要优点，因此，底盘多桥转向技术是提高超大吨位全地面起重机的弯道通过能力、机动灵活性的关键技术。超大吨位全地面起重机由于车身长、载重量大，因此采用的都是多轴汽车底盘，如利勃海尔的1200吨全地面起重机LTM11200，德马格的1200吨全地面起重机AC1000等，均采用了九轴汽车底盘。顾名思义，九轴汽车底盘具有九根转向轴，为了满足车辆操纵稳定性、弯道通过能力、机动灵活性以及行驶安全性等要求，九轴全地面起重机一般采用方向盘控制的机械转向机构和双回路转向液压助力系统实现整车的转向控制。

但是，请参见图1，该图示出了九轴全地面汽车起重机的整体结构示意图，如图1所示，九轴全地面汽车起重机的支腿布置为X型，活动支腿与车架连接的耳环分别布置在第五、第六转向轴和第七、第八转向轴之间，受限于底盘空间结构，九轴汽车底盘的转向控制系统的设计相当复杂，因此，现有的九轴汽车底盘起重机只有一种转向模式，如图2所示，该图示出了现有九轴全地面起重机转向原理图，在这种转向模式下，第一至第五转向轴上的所有车轮的转向方向均相同，第七至第八转向轴上的所有车轮的转向方向也相同但与第一至第五转向轴上的车轮的转向方向相反，第六转向轴上的车轮不进行转向而始终保持直线行驶状态。

由此可见，现有九轴汽车底盘的转向控制系统存在弯道通过能力和机动灵活性较差的问题，并且由于第六转向轴上的轮胎始终不进行转向，而整车的转向中心位于第六转向轴的延长线上，因此，第六转向轴上的车轮轮胎磨损明显大于其他转向轴上的车轮轮胎，容易在车辆在行驶过程中产生安全隐患。

有鉴于此，亟待针对现有结构进行优化设计，以满足九轴汽车底盘转向操纵的稳定性以及弯道通过能力和机动灵活性的要求，减少局部轮胎非正常磨损，并且当车速较高时，使后四根转向轴上的车轮自动保持中位锁定状态，保证行驶安全。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种九轴汽车底盘的转向控制系统，使九轴车辆具有多个转弯直径，同时具有灵敏的转向响应、操纵稳定性强并且轮胎磨损量小。在此基础上，本发明还提供了一种九轴汽车底盘的转向控制方法及具有该转向控制系统的九轴汽车底盘起重机。

本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统，包括用于驱动车轮转向的机械驱动装置、转向助力装置、液压驱动装置以及转向控制装置，所述转向助力装置用于辅助所述机械驱动装置驱动相应的车轮转向；所述机械驱动装置包括方向盘和由方向盘驱动的拉杆式转向传动机构，所述拉杆式转向传动机构具有五个输出端，分别用于连接驱动第一、第二、第三、第四和第五转向轴上的车轮转向的转向节臂；所述液压驱动装置包括分别固定设置在第六、第七、第八和第九转向轴上的中位锁定油缸和驱动相应转向轴上的车轮转向的转向油缸；各转向轴上的所述中位锁定油缸和转向油缸的伸出端均与相应转向轴的转向节臂连接，形成连锁机构；所述转向控制装置根据转向模式输出控制信号，以接通或断开所述中位锁定油缸以及转向油缸的进油油路和回油油路。

优选地，所述转向控制装置包括输入面板、检测单元和控制单元，所述输入面板上设有小转弯转向模式、蟹行模式和后轴中位锁定转向模式三种工况转向模式选择键；所述检测单元根据车速信号输出当前车辆处于低速、中速或者高速公路行驶的转向模式信号，根据用户选择的相应选择键，输出当前车辆所处的相应工况的转向模式信号；所述控制单元根据所述转向模式信号输出所述控制信号。

优选地，每个所述中位锁定油缸的进油油路上分别设置有进油电磁开关阀，接收所述控制信号接通或断开相应所述中位锁定油缸的进油油路；每个所述转向油缸的进油油路上分别设置有电磁比例换向阀，接收所述控制信号接通或断开相应所述转向油缸的进油油路以及调整所述转向油缸的进油流量；第六、第七、第八和第九转向轴的中位锁定与解锁，由相应转向轴上的所述进油电磁开关阀和所述电磁比例换向阀接收所述控制信号接通或断开相应的进油、回油油路来实现。