[发明专利]比例转向阀、比例转向液压回路、比例转向系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轮式车辆的液压转向系统中的液压阀，具体地，涉及一种比例转向阀。进一步地，本发明涉及一种包括所述比例转向阀的比例转向液压回路。此外，本发明还涉及一种包括所述比例转向液压回路的比例转向系统以及车辆。

背景技术

轮式车辆，例如汽车起重机、全地面起重机等需要采用相应的转向系统以实现车轮的转向。目前应用于轮车车辆的转向系统大致分为三类：杆系转向系统、杆系转向系统加比例转向系统、杆系转向系统加伺服转向系统。

一般而言，杆系转向系统通过摇臂和拉杆控制车轮的转向，但因其受杆系结构和转弯半径的限制，主要用于桥数较少的车辆；后两类转向系统主要应用于桥数较多的车辆，一般前桥采用杆系转向系统，中桥、后桥等采用比例转向系统或伺服转向系统，以能在转向过程中获得快速的动态响应速度和较小的转弯半径，提高整车性能。

但是，上述现有技术的转向系统存在如下缺陷：第一，上述杆系转向系统受杆系结构的限制，其存在布置不方便、操作费力、转弯半径大等缺陷，主要用于桥数较少的车辆；第二，上述比例转向系统一般采用三位四通的电磁比例换向阀，由于比例电磁换向阀本身结构的限制，在换向时阀芯需要移动预定的距离后才能实现油路的换向，也就是说，通过阀芯的移动来实现换向本身存在一定的死区和滞后，现有技术中一般是在转向启动后，通过在控制器中设置电磁比例换向阀的驱动电流增大的阶跃函数定值来补偿电磁比例换向阀的换向死区和滞后，以保证各桥之间的转向协调性，但是由于车辆行驶过程中路况的复杂性，这种现有技术的比例转向系统明显存在动态特性差，响应滞后等一系列问题；第三，上述伺服转向系统一般采用伺服阀，由于伺服阀本身的零死区、响应快的特点，因而能获得较好的动态特性和较快的响应。但是伺服阀对液压油清洁度敏感，抗污染能力差，容易发生卡死等缺陷，并且价格昂贵，增加了整车的成本。另外，公知地，伺服阀的阀芯之间存在较大的功能性损失△P，这使得液压系统发热严重，这使得伺服转向系统极易发生故障。

有鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种新型的液压转向系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种比例转向阀，该比例转向阀能够用于轮式车辆的液压转向系统中，以便于通过相对精确的流量控制和转向方向控制实现相对可靠的车轮转向。

进一步地，本发明所要解决的技术问题是提供一种比例转向液压回路，该比例转向液压回路能够用于通过相对精确的流量控制和转向方向控制以实现相对可靠的车轮转向。

此外，本发明还要解决的技术问题是提供一种比例转向系统，该比例转向系统能够通过相对精确的流量控制和转向方向控制实现相对可靠的车轮转向。

在此基础上，本发明还要提供一种车辆，该车辆能够通过相对精确的流量控制和转向方向控制实现相对可靠的车轮转向。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种比例转向阀，其中，包括换向阀和比例节流阀，所述换向阀至少具有进油端口、回油端口、第一工作端口和第二工作端口，并且该换向阀至少能够被控制为选择性地处于如下两种状态之一：所述进油端口与第一工作端口连通且所述回油端口与第二工作端口连通；以及所述进油端口与第二工作端口连通且所述回油端口与第一工作端口连通；并且所述比例节流阀的输出端口与所述进油端口连通，该比例节流阀的输入端口连接于内部进油油路的一端。

优选地，所述换向阀还能够被控制为选择性地处于如下第三种状态：所述进油端口与所述第一工作端口和第二工作端口截止且所述回油端口与所述第一工作端口和第二工作端口截止。

具体地，所述换向阀为电控换向阀。

优选地，所述比例转向阀还包括设置在所述内部进油油路上的二通压力补偿器，该二通压力补偿器的输出端口连接于所述比例节流阀的输入端口，并且该二通压力补偿器的输出端口与该二通压力补偿器的控制端口连通，该二通压力补偿器的弹簧腔端口与所述比例节流阀的输出端口连通。

优选地，所述比例转向阀还包括设置在所述内部进油油路上的单向阀，该单向阀连接在所述二通压力补偿器的输出端口与所述比例节流阀的输入端口之间，其中所述单向阀的正向端口与所述二通压力补偿器的输出端口连通，该单向阀的反向端口与所述比例节流阀的输入端口连通。

优选地，所述比例转向阀还包括两个溢流阀，其中一个溢流阀的输入端口与所述换向阀的第一工作端口连通，另一个溢流阀的输入端口与所述换向阀的第二工作端口连通，该两个溢流阀的输出端口均与所述换向阀的回油端口连通。