裝載機轉向裝置的製作方法

2023-09-13 12:22:25 1

本發明涉及裝載機製造技術領域，尤其是一種用裝載機的轉向裝置。

背景技術：

轉向裝置是裝載機的重要總成之一，目前，常見的裝載機轉向系置有大排量轉向器、小排量轉向器配流量放大閥等兩種轉向系統。這兩種轉向系統的轉向器與方向機柱均為剛性聯接。由於轉向器的轉速時刻與方向盤的轉速保持一致，方向盤的靈敏度並不會隨著整機的工作狀態發生適應性的變化，極大地影響裝載機在某些工況下的轉向操作舒適性和安全性。例如，若突然猛打方向盤，方向盤帶動轉向器以非常大的角加速度轉動，使轉向器的開口度瞬間達到最大，轉向泵以最大排量供油，導致整機轉向的瞬間出現衝擊和晃動。再如，為滿足鏟裝工況時的作業效率，裝載機的轉向系統一般都設計得較為靈敏，如果方向盤的靈敏度不能隨著整機行駛速度上升而降低，容易導致裝載機行駛的過程中出現「發飄」的現象，讓駕駛者感覺整機的方向難以控制，操作舒適性差，且存在裝載機高速行駛時急打方向盤而導致翻車的風險；所以，目前裝載機的方向盤靈敏度無法隨著工作狀態的不同而發生適應性變化的問題，對裝載機的操作舒適性和安全性產生較大影響。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種裝載機轉向裝置，以解決現有裝載機方向盤靈敏度無法隨著工作狀態不同而發生適應性變化的問題。

本發明解決技術問題所採用的技術方案為：這種裝載機轉向裝置包括轉向器和方向機柱，在所述轉向器與所述方向機柱之間設有由電機驅動的行星輪組，在所述方向機柱上設有角度傳感器。

上述裝載機轉向裝置技術方案中，更具體的技術方案還可以是：所述行星輪組包括設在所述方向機柱上的太陽輪和套設在所述太陽輪外的內外齒圈，所述內外齒圈通過外齒圈與設在所述電機的輸出軸上的減速齒輪嚙合連接；在所述內外齒圈的內齒圈與所述太陽輪之間設有帶行星齒輪的行星輪架，所述行星輪架通過離合器與所述太陽輪連接。

由於採用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下有益效果：1、由於方向機柱通過行星輪組過渡連接，使轉向器的輸入轉速可受其他因素影響，即使相同的方向盤轉速，在不同工作狀態下，轉向器得到的輸入轉速是不同的，從而實現整機的方向盤靈敏度可隨著不同工作狀態發生適應性的變化；可提高整機轉向的操作舒適性和安全性；可消除裝載機突轉突停時產生的整機晃動和衝擊；使方向盤靈敏度隨著整機行駛速度的變化而改變，提高裝載機轉向系統的操作舒適性和安全性；消除裝載機高速行駛時方向盤過於靈敏而產生的「發飄」現象，以及急打方向盤導致翻車的風險；2、方向機柱通過離合器與轉向器連接，即離合器可實現太陽輪與行星輪架剛性聯接或斷開；當電機發生故障時，離合器接合，太陽輪與行星輪架剛性聯接，兩者轉速時刻保持一致，可避免因電機故障而導致方向盤靈敏度大幅降低。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

圖2是本發明實施例的行星輪組的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳述：

如圖1和圖2所示的裝載機轉向裝置包括轉向器4和頂部裝有方向盤的方向機柱1，於方向盤下方的方向機柱1上裝有角度傳感器2，角度傳感器2的信號輸出端通過導線與控制器（圖中未出）連接，以用於檢測方向機柱的轉動方向、轉動速度、角加速度並向控制器輸出信號；在轉向器4與方向機柱1之間連接有行星輪組3，行星輪組3包括裝在方向機柱1上的太陽輪302，在太陽輪302外套裝有內外齒圈301，內外齒圈301的內圈為分布有齒的內齒圈，內外齒圈301的外圈為分布有齒的外齒圈；內外齒圈301通過其外齒圈與裝在電機6的輸出軸上的減速齒輪303嚙合連接；通過控制電機6的轉速可控制內外齒圈301的轉速，電機6的轉速和轉動方向由控制器控制，控制器通過採集和分析方向盤轉動的角加速度、轉速、轉動方向，以及整機行駛速度等參數，並向電機6輸出控制信號使電機運轉，電機6通過減速齒輪驅動行星輪組的內外齒圈以相應的轉動方向和轉速轉動，電機6的信號輸入端通過導線與控制器連接；在內外齒圈301的內齒圈與太陽輪302之間設有裝有多個行星齒輪305，多個行星齒輪分別裝在行星輪架304上，行星輪架304通過離合器5太陽輪302的輪軸連接；因此，通過控制離合器5可實現太陽輪302與行星輪架304剛性聯接或斷開；當電機6正常運轉時，離合器5斷開，太陽輪302與行星輪架304可各自運動，當電機6出現故障而無法運轉時，離合器5接合，使太陽輪302和行星輪架304剛性聯接，兩者保持同步運動。

當裝載機待機或慢速行駛的過程中突然快速轉動方向盤時，若角度傳感器2檢測到方向盤的角加速度大於設定值，角度傳感器2輸出信號給控制器，控制器經分析角度傳感器2和整機行駛速度等參數後給電機6輸出相應運轉指令，使內外齒圈301轉速低於太陽輪302轉速，此時，行星輪架304的轉速也將低於太陽輪302轉速，則行星輪架304的角加速度小於方向盤的角加速度，即轉向器4轉動的瞬間角加速度要小於方向盤的角加速度，則轉向油缸開始運動的動作變得緩和，此時方向盤的靈敏度變小，整機的表現為啟動轉向的瞬間會更平穩。若持續以較穩定的轉速轉動方向盤，角度傳感器2檢測到方向盤的角加速度小於某設定值，控制器調節電機6的轉速，使內外齒圈301的轉速與太陽輪302轉速相等，則行星輪架304的轉速將等於太陽輪302轉速，即轉向器4的轉速等於方向盤轉速，方向盤的靈敏度恢復正常。反之，當方向盤突然停止轉動時，角度傳感器2檢測到方向盤的角加速度大於某值，電機6可使行星輪架304的角加速度小於方向盤的角加速度，此時方向盤的靈敏度又變小，整機的表現為停止轉向的瞬間會更平穩。由此可知，本裝載機轉向裝置，能夠使裝載機突轉突停時更平穩，消除整機轉向的晃動和衝擊，提高裝載機的轉向裝置操作舒適性。

當裝載機高速行駛時，角度傳感器2檢測到整機行駛速度大於設定值，角度傳感器2輸出信號給控制器，控制器向電機6輸出相應運轉指令，使內外齒圈301轉速低於太陽輪302轉速，則行星輪架304的轉速將低於太陽輪302的轉速，則行星輪架304的角加速度小於方向盤的角加速度，即轉向器4轉動的瞬間角加速度要小於方向盤的角加速度，整機表現為方向盤的靈敏度變低。控制器採集不同的整機行駛速度可輸出不同的控制信號，使電機6轉速發生相應變化，則轉向器4的轉速與方向盤的轉速的差值將發生變化，即靈敏度發生變化，從而實現方向盤的靈敏度可隨整機行駛速度的變化而變化。當整機行駛速度慢時方向盤靈敏度正常，當整機行駛速度越快時方向盤的靈敏度越低，可保證裝載機在高速行駛過程中有更穩定的轉向操控性，可消除裝載機高速行駛的「發飄」現象和高速行駛突然大幅轉動方向盤導致翻車的風險。

當電機6出現故障時，電機6停止轉動，內外齒圈301因與減速齒輪303嚙合而無法轉動。此時離合器5的電磁閥得電，壓力油經電磁閥進入離合器，將離合器片壓緊，使太陽輪302與行星輪架304剛性聯接，行星輪架304與太陽輪302保持同步轉動，由於此時的太陽輪302轉速與內外齒圈301轉速相等，則轉向器4的轉速與方向盤轉速相等，即方向盤靈敏度保持正常水平，避免因電機6故障而導致方向盤靈敏度大幅降低。