專利名稱：起重機及其自動對中轉向系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種起重機及其自動對中轉向系統。
背景技術：
目前，工程車輛為應對復雜路面狀況，一般都設有多模式轉向功能。多模式轉向指車輛的多種轉向形式。常見的轉向形式有前車橋獨立轉向、后車橋獨立轉向、小轉彎轉向、蟹行轉向等。車輛在轉向模式切換過程中，需有一套車輪對中方法，以保證車輛在正常行駛狀態下，車輪處于中位，一般，車輪對中控制主要針對后車橋的車輪設置。如圖I所示，圖I為現有技術中采用油缸實現車輪對中的液壓原理圖。在后車橋上安裝有第一轉向油缸6和第二轉向油缸5，并專門設置對中油缸4。當進行模式轉向時，轉向泵I通過進油口 P向第一控制閥組2供油，第一控制閥組2的回油口T回油，第一控制閥組2的第一工作油口 Al和第二工作油口 BI分別連通第一轉向油缸6的有桿腔和無桿腔、第二轉向油缸5的無桿腔和有桿腔，第一控制閥組2通過切換工作位置，實現第一轉向油缸6和第二轉向油缸5活塞桿的伸出或是縮回，以使轉向輪7 (即車輪)能夠左轉向或是右轉向。該圖主要顯示后車橋，實際上，第一控制閥組2在同一工作位置下，還同時控制前車橋或是多橋處的轉向油缸動作。此外，還設置與第一控制閥組2相連通的第二控制閥組3，以及對中油缸4，對中油缸4的一端連接于后車橋，另一端連接轉向輪7。第一控制閥組2與第二控制閥組3連通，第二控制閥組3具有與對中油缸4連通的對中控制油口，兩個轉向油缸執行轉向動作時，第二控制閥組3控制對中控制油口連通第一控制閥組2的回油路，以使對中油缸4的有桿腔和無桿腔均處于低壓卸荷狀態，對中油缸4處于解鎖狀態，轉向輪7可正常轉向；當進行模式切換(如需切換成前車橋獨立轉向)時，第一控制閥組2通過閥位切換，將高壓油引入第二控制閥組3，并通過對中控制油口作用于對中油缸4的有桿腔和無桿腔，從而使對中油缸4處于中位鎖止狀態，后車橋轉向輪7無法轉向。上述技術方案存在下述技術問題采用對中油缸4實現對中控制時，需設計專門的對中油缸4，而且控制閥組需設置相應的對中控制油口，閥體內的油路設計較為復雜，從而使得系統設計和加工成本過高，且系統結構較為復雜。有鑒于此，如何提供一種結構簡單、成本較低且能夠實自動現對中的轉向系統，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供一種自動對中轉向系統，該轉向系統通過檢測裝置和被檢測物即可實現轉向輪的對中，其結構簡單，且成本較低。提供的自動對中轉向系統，包括車橋、轉向輪、驅動所述轉向輪轉向的轉向油缸，還包括檢測裝置和與之對應的被檢測物，此二者中的一者隨所述轉向輪的轉向而轉動，另一者設于所述車橋上，且所述檢測裝置包括至少兩個檢測元件；隨所述轉向輪的轉向，各所述檢測元件感應或是脫離感應所述被檢測物，以使所述轉向輪處于中位、向一側轉向、向另一側轉向三種狀態時，所述檢測裝置輸出三組不同的信號；還包括控制器，接收到中位狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制轉向油缸與油路斷開；接收到向一側轉向或向另一側轉向狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制轉向油缸與油路連通，以便驅動轉向輪向與轉向狀態相反的方向轉動。優選地，僅設有一被檢測物，所述檢測裝置包括兩個均能感應該被檢測物的所述檢測元件；所述轉向輪處于中位時，僅一所述檢測元件感應到所述被檢測物；所述轉向輪向一側轉向時，另一所述檢測元件感應到所述被檢測物；所述轉向輪向另一側轉向時，兩所述檢測元件均脫離感應所述被檢測物。優選地，所述被檢測物設于所述轉向輪與主銷的連接件上，所述連接件位于所述主銷的端部，所述轉向輪繞所述主銷轉動，所述檢測裝置的各所述檢測元件均設于所述車 橋上。優選地，所述被檢測物為擋塊，所述擋塊與所述檢測元件感應的一端為弧形，所述轉向輪處于中位時，僅一所述檢測元件感應到所述被檢測物，所述轉向輪向一側轉向時，兩所述檢測元件均感應到所述被檢測物，所述轉向輪向另一側轉向時，兩所述檢測元件均脫離所述被檢測物。優選地，還包括驅動轉向輪轉向的轉向油路，以及控制轉向輪對中的對中油路，所述對中油路上設有對中換向閥；所述控制器接收到中位狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制所述對中換向閥切換工作位置，以使所述轉向油缸的有桿腔、無桿腔均與對中油路斷開；控制器接收到向一側轉向或向另一側轉向狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制所述對中換向閥切換工作位置，以使所述轉向油缸與對中油路連通，并驅動所述轉向輪向與轉向狀態相反的方向轉動；優選地，與所述轉向油缸連通的轉向油路和對中油路上均設有雙向液壓鎖。優選地，所述檢測元件為限位開關。該發明提供的自動對中轉向系統，設置了控制器、檢測裝置和對應的被檢測物，控制器根據檢測裝置的信號自動檢測轉向輪的狀態，并根據轉向輪的狀態控制轉向油缸動作或鎖定，從而將轉向輪調整至中位狀態并鎖定，即能夠自動實現轉向輪的對中控制，無需人為判斷和操縱。相較于現有技術中設置專門的中位油缸的技術方案，顯然該實施例轉向系統的結構更為簡單，設計和生產的成本也較低，且反應靈敏。本發明還提供一種起重機，包括底盤和自動對中轉向系統，該自動對中轉向系統為上述任一項所述的自動對中轉向系統，由于上述自動對中轉向系統具有上述技術效果，具有該自動對中轉向系統的起重機也具有相同的技術效果，在此不贅述
圖I為現有技術中采用油缸實現車輪對中的液壓原理圖；圖2為本發明所提供自動對中轉向系統一種具體實施方式
的液壓原理圖；圖3為本發明所提供自動對中轉向系統一種具體實施方式
的結構示意圖。圖 I 中
I轉向泵、2第一控制閥組、3第二控制閥組、4對中油缸、5第二轉向油缸、6第一轉向油缸；圖2-3 中21轉向輪、22主銷、23擋塊、241第一限位開關、242第二限位開關、251第一轉向油缸、252第二轉向油缸、26轉向泵、27雙向液壓鎖、28對中換向閥、29液壓轉向器、30多模式換向閥、a圓心角。
具體實施方式
本發明的核心為提供一種自動對中轉向系統，該轉向系統通過檢測裝置和被檢測物即可實現轉向輪的對中，其結構簡單，且成本較低。本發明的另ー核心是提供一種具有上述自動對中轉向系統的起重機。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進ー步的詳細說明。請參考圖2和圖3，圖2為本發明所提供自動對中轉向系統ー種具體實施方式
的液壓原理圖；圖3為本發明所提供自動對中轉向系統ー種具體實施方式
的結構示意圖。本實施例提供的轉向系統，包括車橋、轉向輪21、驅動轉向輪21轉向的轉向油缸，以及轉向油路，轉向油路上設有多模式轉向閥30，通過控制液壓轉向器29和多模式轉向閥30實現轉向輪的轉向。圖2中，左下方的箭頭表示車體前進方向，在后車橋ー側設置兩個轉向油缸，分別為第一轉向油缸251和第二轉向油缸252，兩個轉向油缸分別驅動左轉向輪21和右轉向輪21轉向(此處的左右即圖2中的上下)。第一轉向油缸251的活塞桿伸出時，第二轉向油缸252的活塞桿縮回，從而驅動兩個轉向輪21右轉，相反地，第一轉向油缸251的活塞桿縮回時，第二轉向油缸252的活塞桿伸出，從而驅動兩個轉向輪21左轉。此外，該實施例中，在轉向輪21與主銷22連接的連接件上設置有擋塊23，連接件位于主銷22的端部，轉向輪21和連接件均能夠繞主銷22轉動，如圖3所示，圖3中的轉向輪21為圖2中的左轉向輪21，則擋塊23能夠隨左轉向輪21的轉向而轉動，轉向輪221從中位向兩側轉動時一般具有極限角度，圖3中圓心角a即表示了轉向輪21轉向的極限角度，也即擋塊23轉動的極限角度，當然，根據轉向系統的實際設計，該極限角度的大小可以不受限制。后車橋上設有檢測裝置，檢測裝置可以為限位開關，限位開關靠近或接觸擋塊23時,能夠感應到擋塊23并發出相應的感應信號，即擋塊23作為被檢測物，由限位開關感應。圖3中，檢測裝置包括在車橋的中心線附近設置的兩個限位開關，分別為第一限位開關241和第二限位開關242，兩限位開關的觸點偏差一定角度，則通過合理設計擋塊23的結構，使得轉向輪21處于中位時，擋塊23僅能夠接觸第一限位開關241的觸點，僅第一限位開關241向外輸出感應信號；當轉向輪21右轉時，擋塊23順時針旋轉，擋塊23靠近第ニ限位開關242，接觸第二限位開關242的觸點，且擋塊23仍然能夠接觸第一限位開關241的觸點，則轉向輪21右轉時，第一限位開關241和第二限位開關242均對外輸出感應信號；當轉向輪21左轉時，擋塊23由圖3中的位置逆時針旋轉，擋塊23脫離第一限位開關241的觸點，第二限位開關242同樣無法感應到擋塊23，此時，第一限位開關241和第二限位開關242輸出的感應信號為空。圖3中，將擋塊23的端部設置為弧形，從而易于在轉動過程中，實現與兩限位開關的感應或是脫離感應。
由上述內容可知，當轉向輪21處于中位時，檢測裝置的輸出信號為第一限位開關241的感應信號，轉向輪21處于右轉向狀態時，檢測裝置的輸出信號為第一限位開關241和第二限位開關242的感應信號，轉向輪21處于左轉向狀態時，檢測裝置的輸出信號為空，因此，上述結構的轉向系統在轉向輪21處于中位、左轉向、右轉向三種狀態時，能夠獲得相對應的三組不同的輸出信號。轉向系統可以設置控制器，控制器能夠識別這三組輸出信號分別為中位信號、左轉向信號和右轉向信號。進入正常行駛狀態時，若控制器接收到中位信號，則可以控制兩轉向油缸的有桿腔、無桿腔和進油路、回油路均斷開，轉向油缸無法伸縮，從而無法驅動轉向輪21轉動，將轉向輪21鎖定于中位；若控制器左轉向信號，則控制器輸出控制信號，以使油液進入第一轉向油缸251的無桿腔、第二轉向油缸252有桿腔，兩轉向輪21右轉，從而使兩轉向輪21自左轉回復至中位，直至接收到中位信號，方斷開供油；若控制器接收到右轉向信號，則控制器輸出信號，以使油液進入第一轉向油缸251的有桿腔和第二轉向油缸252無桿腔,從而使兩轉向輪21自右轉回復至中位，直至接收到中位信號，方斷開供油。 由此可知，該實施例中，控制器根據檢測裝置的信號自動檢測轉向輪21的狀態，并根據轉向輪21的狀態控制轉向油缸動作或鎖定，從而將轉向輪21調整至中位狀態并鎖定，即能夠自動實現轉向輪21的對中控制，無需人為判斷和操縱。相較于現有技術中設置專門的中位油缸的技術方案，顯然該實施例轉向系統的結構更為簡單，設計和生產的成本也較低，且反應靈敏。在上述實施例的基礎上，還可以增設后車橋的對中油路，即自轉向泵26處另引出一條油路，并在該對中油路上設置對中換向閥28，圖2中采用三位四通電磁閥作為對中換向閥28。如圖2所示，控制器僅接收到第一限位開關241的感應信號吋，控制對中換向閥28處于中位，此時，第一轉向油缸251和第二轉向油缸252與進油路和回油路均斷開，則可以將轉向輪21鎖定于中位；控制器接收到第一限位開關241和第二限位開關242的感應信號時，處于右轉向狀態，控制對中換向閥28處于左位，第一轉向油缸251的有桿腔進油，第ニ轉向油缸252無桿腔進油，轉向輪21向左轉，以使轉向輪21自右轉狀態回歸至中位；控制器接收的第一限位開關241和第二限位開關242的信號均為空時，處于左轉向狀態，控制對中換向閥28處于右位，第一轉向油缸251的無桿腔進油，第二轉向油缸252的有桿腔進油，轉向輪21右轉，以使轉向輪21自左轉狀態回歸至中位。實際上，控制器還可以通過其他途徑實現對中控制。比如，轉向油缸油路的通斷和連通方式也可以由控制器控制多模式換向閥30實現，即由多模式換向閥30控制轉向油缸與轉向油路的通斷進而實現轉向油缸的自動對中。然而，轉向油路和多模式換向閥30 —般還控制前車橋或其他車橋的轉向，為避免干渉，単獨設置對中油路和對中換向閥28控制后車橋轉向油缸油路的通斷更便于實際控制，當然，在多模式換向閥30的內部增設專門控制轉向油缸與轉向油路通斷的閥也可以避免干渉。圖2中，對中油路和轉向油路的油源相同，實際上，設置兩個油源分別供油至轉向油路和對中油路也是可以的。另外，在此基礎上，后車橋轉向油缸與轉向油路以及對中油路上均可以設置雙向液壓鎖27進行進ー步的中位鎖止，避免后車橋在外力作用下發生偏轉。上述各實施例中，利用擋塊23的轉動使限位開關的感應信號發生變化，而獲悉轉向輪21的狀態，基于該原理，可以想到，檢測裝置并不限于限位開關，還可以是其他感應元件，比如位置傳感器，被檢測物也并不限于擋塊23，與檢測裝置對應即可。另外，被檢測物除了設置于主銷22處，還可以設置于其他位置，與轉向輪21保持同步轉動即可，比如，直接將擋塊23與轉向輪21固定。而且，將檢測裝置與轉向輪21連接，與之保持同步轉動，而被檢測物設置于車橋處，此時，被檢測物和檢測裝置隨著轉向輪21的轉動同樣存在相對轉動關系，檢測裝置同樣能夠產生三組不同的信號。當然，上述實施例中，將擋塊23作為被檢測物并設置于主銷22處的連接件上，兩限位開關設置于車橋的中心線附近，該種設置方式更適用于車橋、轉向輪21處的結構設計，便于布置，且檢測裝置設置于車橋處，有助于穩定地獲取信號，降低誤差。另外，圖3中，設置了兩限位開關，與轉向輪21三種狀態對應的三組信號分別為兩限位開關均輸出感應信號、兩限位開關輸出信號為空、僅ー限位開關輸出感應信號。實際上，合理設置限位開關的位置、數目以及擋塊23的結構，還可以獲得其他三組信號，比如，同樣設置兩限位開關，與轉向輪21三種狀態對應的三組信號分別為僅其中一限位開關輸 出感應信號、兩限位開關輸出信號為空、僅其中另ー限位開關輸出感應信號；還可以是如下情況檢測裝置包括三種類型的檢測元件，分別感應三種類型的被檢測物，轉向輪21處于中位、左轉向或右轉向時，僅ー檢測元件檢測到與之對應的被檢測物，并輸出感應信號，其他兩檢測元件無感應信號，則中位信號、左轉向信號和右轉向信號分別是三個檢測元件的感應信號。需要說明的是，上述實施例中的檢測裝置和被檢測物均設于后車橋的左側，實際上，設置于右側也是可以的；或者，在車橋的兩側均設置檢測裝置和被檢測物，兩側的輸出信號應當一致，當兩側輸出信號不一致時，表明出現了檢測故障或是轉向油缸出現故障，此吋，還可以起到警示的作用。本發明實施例還提供一種起重機，包括底盤和自動對中轉向系統，該自動對中轉向系統為上述任ー實施例所述的自動對中轉向系統，由于上述自動對中轉向系統具有上述技術效果，具有該自動對中轉向系統的起重機也具有相同的技術效果，在此不贅述。以上對本發明所提供的一種起重機及其自動對中轉向系統均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種自動對中轉向系統，包括車橋、轉向輪、驅動所述轉向輪轉向的轉向油缸，其特征在于，還包括檢測裝置和與之對應的被檢測物，此二者中的一者隨所述轉向輪的轉向而轉動，另ー者設于所述車橋上，且所述檢測裝置包括至少兩個檢測元件；隨所述轉向輪的轉向，各所述檢測元件感應或是脫離感應所述被檢測物，以使所述轉向輪處于中位、向ー側轉向、向另ー側轉向三種狀態時，所述檢測裝置輸出三組不同的信號； 還包括控制器，接收到中位狀態下檢測裝置的輸出信號吋，控制轉向油缸與油路斷開；接收到向一側轉向或向另ー側轉向狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制轉向油缸與油路連通，以便驅動轉向輪向與轉向狀態相反的方向轉動。
2.根據權利要求I所述的自動對中轉向系統，其特征在于，僅設有一被檢測物，所述檢測裝置包括兩個均能感應該被檢測物的所述檢測元件；所述轉向輪處于中位時，僅一所述檢測元件感應到所述被檢測物；所述轉向輪向ー側轉向時，另一所述檢測元件感應到所述被檢測物；所述轉向輪向另一側轉向吋，兩所述檢測元件均脫離感應所述被檢測物。
3.根據權利要求2所述的自動對中轉向系統，其特征在于，所述被檢測物設于所述轉向輪與主銷的連接件上，所述連接件位于所述主銷的端部，所述轉向輪繞所述主銷轉動，所述檢測裝置的各所述檢測元件均設于所述車橋上。
4.根據權利要求3所述的自動對中轉向系統，其特征在于，所述被檢測物為擋塊，所述擋塊與所述檢測元件感應的一端為弧形，所述轉向輪處于中位時，僅一所述檢測元件感應到所述被檢測物，所述轉向輪向ー側轉向時，兩所述檢測元件均感應到所述被檢測物，所述轉向輪向另ー側轉向時，兩所述檢測元件均脫離所述被檢測物。
5.根據權利要求1-4任一項所述的自動對中轉向系統，其特征在于，還包括驅動轉向輪轉向的轉向油路，以及控制轉向輪對中的對中油路，所述對中油路上設有對中換向閥； 所述控制器接收到中位狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制所述對中換向閥切換工作位置，以使所述轉向油缸的有桿腔、無桿腔均與對中油路斷開；控制器接收到向一側轉向或向另ー側轉向狀態下檢測裝置的輸出信號時，控制所述對中換向閥切換工作位置，以使所述轉向油缸與對中油路連通，并驅動所述轉向輪向與轉向狀態相反的方向轉動。
6.根據權利要求5所述的自動對中轉向系統，其特征在于，與所述轉向油缸連通的轉向油路和對中油路上均設有雙向液壓鎖。
7.根據權利要求1-4任一項所述的自動對中轉向系統，其特征在于，所述檢測元件為限位開關。
8.—種起重機，包括底盤和自動對中轉向系統，其特征在于，所述自動對中轉向系統為權利要求1-7任一項所述的自動對中轉向系統。
全文摘要
本發明公開一種自動對中轉向系統，檢測裝置和對應的被檢測物，隨轉向輪的轉向，檢測裝置的檢測元件感應或是脫離感應被檢測物，以使轉向輪處于中位、向一側轉向、向另一側轉向三種狀態時，所述檢測裝置輸出三組不同的信號；還包括控制器，接收到中位信號時，控制轉向油缸與油路斷開；接收到轉向信號時，控制轉向油缸與油路連通，并驅動轉向輪向與轉向狀態相反的方向轉動。該自動對中轉向系統中的控制器根據檢測裝置的信號控制轉向油缸動作或鎖定，從而將轉向輪調整至中位狀態并鎖定，即能夠自動實現轉向輪的對中控制，該轉向系統的結構更為簡單，設計和生產的成本也較低，且反應靈敏。本發明還公開一種起重機。
文檔編號B62D5/06GK102689651SQ20121019252
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者劉威, 葉海翔, 張付義, 方新, 朱長建 申請人:徐州重型機械有限公司