[实用新型]开心流量放大全液压转向器

说明书

本实用新型是一种用于车辆液压动力转向系统的液压元件。

现有开心全液压转向器由控制转阀和摆线计量装置等部分组成。为了满足定量油泵供油的大排量液压转向系统的要求，现有两种方案：一种是保持控制转阀部份基本不变，通过增加摆线计量装置长度的办法获得大的转向排量；另一种办法是重新设计控制转阀和摆线计量装置，增加元件各部分结构尺寸，从而获得大的转向排量。前者体积小，便于安装，但压力损失大；后者压力损失小，但体积大，安装不方便。

本实用新型的目的是：设计一种即保留现有开心全液压转向器的基本结构模式，又具有流量放大能力和应急转向能力的小体积、大排量的开心全液压转向器。该转向器将控制油路与放大油路集于一体，即能满足大、中型车辆提出的大排量、高效率要求，又能做到元件体积小、结构简单和工作可靠。

转向原理和本实用新型的内容：现有开心全液压转向器由控制转阀和摆线计量装置等组成。控制转阀的阀芯和阀套上开有各种槽和孔，它们之间形成了各种变节流口。阀芯与方向盘连接，阀套通过联轴节与摆线计量装置的转子连接。方向盘静止时，由定量油泵提供的全部油液，通过阀芯、阀套之间的中位回油变节流口返回油箱。转动方向盘时，阀芯相对阀套偏转，关小中位回油变节流口，打开转向变节流口，使压力油通过摆线计量装置进入转向油缸，被油液推动的转子，带动阀套沿阀芯转动方向运动，力图开大中位回油变节流口，关小转向变节流口，使供给转向油缸的油液体积与方向盘转角成正比。

本实用新型在控制转阀上增设了流量放大油路，该油路的上游与本液压元件的进油口连接，下游与进油缸变节流口的上游连接。在放大油路中设置了一个弹簧预压缩的单向阀和一组补偿变节流口。该放大油路与串联了摆线计量装置、转向变节流口的控制油路并联，供给转向油缸的流量等于通过控制油路和通过放大油路流量的总和。弹簧预压缩的单向阀有三个作用：其一是，只有当流过控制油路的流量达到一定值，在控制油路上产生足够大的压降时，该压降作用于与其并联的放大油路，打开弹簧预压缩的单向阀，开始流量放大。通过改变弹簧预压缩力以及单向阀座孔径等结构参数，可以改变该元件的转速流量特性。其二是，当转向油缸达到行程终点，转向系统安全阀开启，油源停止向转向器供油，而驾驶员继续转动方向盘时，该单向阀可阻止油液倒流，使转动阀芯所需的力矩增加，驾驶员手感加重，即产生所谓终点感。其三是，当油源发生故障停止向转向器供油时，可利用人力转动方向盘，驱动摆线计量装置(已变为油泵工况)，排出压力油，供给转向油缸，该单向阀阻止油液通过放大油路倒流到摆线计量装置的进油侧，以便建立起转向油压。转向油缸的回油经补油单向阀回到进油口，防止油路吸空，实现应急转向。此时元件无流量放大作用，其排量等于计量装置的排量，因此依靠人力能够转得动方向盘。

开心全液压转向器的中位回油变节流口的开度随着方向盘的转速，供油量和负载压力变化，当方向盘转速恒定时，若供油流量或负载压力变化，会引起阀芯相对阀套的转角变化。此外，由于在控制油路中与中位回油变节流口的同步变化的转向变节流口上的压降影响了放大油路的流量，因此输入流量和负载压力的变化将影响放大流量。串联在放大油路中的补偿变节流口的开度也与中位回油变节流口开度的同步变化。当由于输入流量和负载压力变化引起阀芯阀套之间的转角变化时，串联在控制油路中的转向变节流口使控制油路上的压降增加(或减小)，从而使放大流量增加(或减少)时，串联在放大油路中的补偿变节流口会使放大流量减小(或增加)，最终使放大流量基本上不受输入流量和负载压力变化的影响。

与现有开心全液压转向器比较，本实用新型增加了流量放大功能和应急转向能力，在相同体积和压力损失的条件下排量可增加数倍。与现有其它类型的全液压转向器和流量放大器比较，本实用新型的零件数目最少，结构最简单，体积最小，构成的液压转向系统中元件最少，工作最可靠。总之，本实用新型具有结构简单、功率密度大、效率高和工作可靠等优点。

图1是本实用新型的液压原理图。

图2是本实用新型装配图的主视图。

图3是本实用新型装配图的俯视图。

图4是本实用新型摆线计量装置2的剖视图。

图5是本实用新型的单向阀3和单向阀4。

图6是本实用新型的阀芯6。

图7是本实用新型的阀套7。

图8是阀芯与阀套配合表面的平面展开图。

图9是本实用新型单向油流图。