一种常压式液压转向阀及转向系统技术方案

本发明专利技术公开了可实现常压式液压助力转向的常压式液压转向阀及转向系统，转向阀包括阀套及阀芯，阀套上开有进油孔及与转向工作缸上下腔分别连通的上腔槽及下腔槽，阀芯侧壁上开有进油槽、回油连通槽，进油槽与阀套进油孔位置及宽度相对应，作为进油连通油路；回油连通槽与所述阀套的上腔槽和下腔槽位置及宽度相对应，作为回油连通油路。转向系统通过转向阀阀芯上的回油连通槽与储油缸连通实现回油。本技术方案简化了转向阀结构，加工及装配更简单，改变了液压转向系统的回油油路，提高了转向阀及常压转向系统的使用性能及可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车转向机构，具体的来说是一种常压式液压动力转向阀及使用该转向阀的转向系统。
技术介绍
汽车助力转向机构是车辆转向的重要部件，直接影响驾驶者在驾驶过程中的转向操作。助力转向机构大部分是通过外加的动力源提供液压或气压能转化成转向助力能，以帮助驾驶者完成转向操作。液压系统相比气压系统因其工作噪声小、滞后时间短已得到广泛应用。液压动力转向系统分为常压式和常流式，常流式液压转向系统因其结构简单、泄露少成为目前汽车上使用最多的转向系统。但是，由于常流式液压系统内的油液需要保持流动，则动力源需要不间断地提供动力，在无转向工况时仍需要耗能。其次，常流式系统在转向后才建立系统压力，响应慢，为提高响应速度需要使用较大功率的动力源，提高了系统的使用成本，且不适用于重型车辆。另外目前常流式广泛使用的一种转向阀是由两个相互配合的阀芯及阀套组成，通过在阀芯及阀套上开进出油孔及阀槽连通液压油路及转向工作缸，当转向阀转动时，通过油孔与阀槽的位置关系变化，从而控制进入转向工作缸一侧的液流的压力和流量，推动转向工作缸活塞运动，为转向一侧提供助力，转向工作缸另一侧油液经转向阀阀芯或阀套上的回油孔回油至储油缸。即在阀套上开进油孔及阀芯阀套上开阀槽外，还需要在阀芯或阀套上开多个回油孔，除了必须的加工工序及成本，对转向阀自身强度有影响，且回油孔的成型大小即固定了所通过的回油流量，不利于在转向过程中自动回流流量控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种可实现常压式液压助力转向的常压式液压转向阀及转向系统，简化了转向阀结构，加工及装配更简单，改变了转向系统的回油油路，提高了转向阀及常压系统的使用性能及可靠性。本专利技术解决其技术问题是采取以下方案来实现的一种常压式液压转向阀，包括阀套及阀芯，阀套上开有进油孔、与转向工作缸上下腔分别连通的上腔槽及下腔槽，所述阀芯侧壁上开有进油槽、回油连通槽，进油槽与所述阀套进油孔位置及宽度相对应，作为进油连通油路；回油连通槽与所述阀套的上腔槽和下腔槽位置及宽度相对应，作为回油连通油路。所述回油连通槽为平行于阀芯母线的平行槽。所述阀芯侧壁上的进油槽为封闭的凹槽。所述进油槽宽度与阀套上的腔槽宽度对应，满足在转向阀常态下与上腔槽和下腔槽无连通，在转向阀工作时与上腔槽或下腔槽连通。所述回油连通槽宽度与阀套上的腔槽宽度对应，满足在转向阀常态下与上腔槽和下腔槽连通，在转向阀工作时与上腔槽或下腔槽连通。本专利技术解决其技术问题的方案还包括一种常压式液压转向系统，包括转向输入轴、电机、油泵、储油缸、蓄能器、转向工作缸，采用上述之一的常压式液压转向阀，所述常压式液压转向阀通过阀芯的回油连通槽端部与所述储油缸连通。本常压式液压转向系统，包括以下工作模式当无转向时，储油缸的油液经油泵、蓄能器、阀套上的进油孔进入并存于进油槽中，阀套上腔槽与下腔槽通过回油连通槽连通且都与储油缸连通，转向工作缸中的活塞两端平衡，转向阀内油液无流动。发生右转向时，转向输入轴顺时针转动一定角度，进油槽将进油孔与下腔槽连通， 同时回油连通槽转过一定角度后与下腔槽隔断，与上腔槽连通，高压油液经过进油孔、进油槽、下腔槽进入转向工作缸下腔，推动活塞运动并将转向工作缸上腔的油液经上腔槽、回油连通槽回油至储油缸。发生左转向时，转向输入轴逆时针转动一定角度，进油槽将进油孔与上腔槽连通， 同时回油连通槽转过一定角度后与上腔槽隔断，与下腔槽连通，高压油液经过进油孔、进油槽、上腔槽进入转向工作缸上腔，推动活塞运动并将转向工作缸下腔的油液经下腔槽、回油连通槽回油至储油缸。相比于现有技术，本技术方案的优点在于通过转向阀阀芯与阀套紧密配合以及进油槽、回油连通槽的位置宽度控制实现常压式液压助力转向，相比于现有大多数常流式液压转向机构，利用蓄能器积蓄压力能，可以用小流量的油泵，在油泵不运转的情况下保持一定的转向加力能力，特别适用于重型车辆。相比于现有采用转向阀阀芯或阀套上开回油孔实现转向工作缸腔体回油的结构， 本技术方案采用阀芯侧壁的回油连通槽与储油缸连通实现回油，省去了在阀芯或阀套上开回油孔的工序，加工简单，节省工时及制造成本，提高了转向阀阀芯及阀套的强度及转向阀的使用寿命，提高了常压式液压转向系统的可靠性，且随回油连通槽与上下腔槽的位置变化，实现自动回油流量控制。附图说明图1为本专利技术常压式液压转向阀常态结构示意图；图2为本专利技术常压式液压转向阀工作态结构示意图；图3为本专利技术常压式液压转向系统在无转向工况下油路示意图；图4为本专利技术常压式液压转向系统在转向工况下油路示意图。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术的技术方案做进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。如图1-4所示，1是阀套，2是阀芯，3是进油孔，4是进油槽，5是回油连通槽，6是上腔槽，7是下腔槽，8是转向工作缸，81是上腔，82是下腔，9是蓄能器，10是油泵，11是电机，12是储油缸，13是转向输入轴。本实施例的一种常压式液压转向阀，包括阀套1及阀芯2，阀芯2的外壁与阀套1内壁可发生转动但阻隔油液，阀套1上开有进油孔3、与转向工作缸8的上腔81及下腔82 分别连通的上腔槽6及下腔槽7，本实施例采用三组进出油路，即阀套1上开有等角度间距的三个进油孔3及三个上腔槽6和三个下腔槽7。阀芯2侧壁上开有进油槽4、回油连通槽5，进油槽3与阀套进油孔3位置及宽度相对应，作为进油连通油路；回油连通槽5与所述阀套的上腔槽6和下腔槽7位置及宽度相对应，作为回油连通油路。回油连通槽5为平行于阀芯母线的平行槽。阀芯侧壁上的进油槽4为封闭的凹槽，与阀芯2两端不连通。图1为转向阀常态示意图，图2为转向阀工作时示意图。进油槽4的宽度与阀套 2上的上下腔槽宽度及位置对应，满足在转向阀常态时与上腔槽和下腔槽都无连通，油液存于进油槽4中。进油槽4在转向阀工作时与上腔槽6或下腔槽7连通。回油连通槽5宽度与阀套2上的上下腔槽宽度及位置对应，满足在转向阀常态下与上腔槽6和下腔槽7连通，在转向阀工作时与上腔槽6或下腔槽7连通。本技术方案的另一个实施例是一种常压式液压转向系统如图3，包括转向输入轴13、电机11、油泵10、储油缸12、蓄能器9、转向工作缸8，采用前述的常压式液压转向阀，电机11带动油泵10将储油缸12内的油液泵出至蓄能器9内积蓄压力，蓄能器9的出油管路连接至前述转向阀的进油孔3，转向阀的上腔槽6连接转向工作缸8的上腔81，下腔槽7连接下腔82，转向阀的回油连通槽5与储油缸12连通。本实施例的常压式液压转向系统，包括以下工作模式当无转向时，储油缸12的油液经油泵10、蓄能器9、阀套上的进油孔3进入并存于进油槽4中，阀套1的上腔槽6与下腔槽7通过回油连通槽5连通且都与储油缸12连通， 转向工作缸8中的活塞两端平衡，注入的高压油液与转向工作缸8无连通，转向阀内油液无流动，系统保持常压态。发生右转向时，参见图4，转向输入轴13顺时针转动一定角度，进油槽4将进油孔 3与下腔槽7连通，同时回油连通槽5转过一定角度后与下腔槽7隔断，与上腔槽6连通，即高压油液从蓄能器9经过进油孔3、进油槽4、下腔槽7进入转向工作缸8的下腔82，推动活塞向左运动并将转向工作缸上腔81的油液挤出，经上腔槽6、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种常压式液压转向阀，包括阀套，阀套上开有进油孔、与转向工作缸上下腔分别连通的上腔槽及下腔槽；及阀芯，其特征在于：所述阀芯侧壁上开有进油槽、回油连通槽，进油槽与所述阀套进油孔位置及宽度相对应，作为进油连通油路；回油连通槽与所述阀套的上腔槽和下腔槽位置及宽度相对应，作为回油连通油路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：静占国，
申请(专利权)人：天津市松正电动汽车技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：12