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申请/专利权人：集瑞联合重工有限公司;中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司

摘要：本发明提供了一种特种车及其双向行驶全轮转向系统，双向行驶全轮转向系统包括动力机构、转向机构、换向阀和切换单元，动力机构包括主动力单元和辅动力单元；转向机构包括前轮转向单元和后轮转向单元；换向阀分别连接前轮转向器和后轮转向器，且连接主动力单元；切换单元分别连接前轮助力对中缸和后轮助力对中缸，且连接辅动力单元。本发明的主动力单元通过换向阀选择性地与前轮转向器或后轮转向器形成连接，以使前轮或后轮作为主转向，从而实现双向行驶；同时辅动力单元通过切换单元选择性地与前轮助力对中缸或后轮助力对中缸形成连接，以使前轮和主转向的后轮一起转向，或使后轮和主转向的前轮一起转向，从而实现全轮转向。

主权项：1.一种特种车的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，包括：动力机构，包括主动力单元和辅动力单元；转向机构，包括前轮转向单元和后轮转向单元；所述前轮转向单元包括前轮转向桥、用于驱动所述前轮转向桥转向的前轮转向器和前轮助力对中缸；所述后轮转向单元包括后轮转向桥、用于驱动所述后轮转向桥转向的后轮转向器和后轮助力对中缸；换向阀，分别连接所述前轮转向器和所述后轮转向器，所述换向阀还连接所述主动力单元，并使得所述主动力单元选择性地与所述前轮转向器或后轮转向器形成连接；切换单元，分别连接所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸，所述切换单元还连接所述辅动力单元，并使得所述辅动力单元选择性地与所述后轮助力对中缸或所述前轮助力对中缸形成连接；所述换向阀与所述切换单元联动；在所述换向阀使所述主动力单元与所述前轮转向器连接时，所述切换单元使所述辅动力单元与所述后轮助力对中缸形成连接；在所述换向阀使所述主动力单元与所述后轮转向器连接时，所述切换单元使所述辅动力单元与所述前轮助力对中缸形成连接；其中，所述主动力单元包括主液壶和与所述主液壶连接的主动力泵，所述主液壶经该主动力泵与所述换向阀连接，以选择性地向所述前轮转向器或所述后轮转向器提供液压动力；所述辅动力单元包括辅液壶和与所述辅液壶连接的辅动力泵，所述辅动力泵与所述切换单元连通；在所述辅动力泵通过所述切换单元选择性地与前轮对中助力缸或后轮对中助力缸形成连接时，所述辅液壶向所述前轮对中助力缸或后轮对中助力缸提供液压动力，以驱动所述前轮转向桥或所述后轮转向桥转向。

全文数据：特种车及其双向行驶全轮转向系统技术领域本发明涉及车辆转向技术领域，特别涉及一种特种车及其双向行驶全轮转向系统。背景技术在特定的工作环境下，如机场摆渡车，其需要承运一个客机的所有乘客及行李。如果采用单车方案，特种车的车长要做到21m左右，这样车辆的机动性较差，无法满足使用要求；如果采用铰接式客车方案，由于受到铰盘结构特点的限制，又难以实现双向行驶功能。发明内容本发明的目的在于提供一种兼具双向行驶和全轮转向功能的特种车。为实现上述目的，本发明提供一种特种车的双向行驶全轮转向系统，包括：动力机构、转向机构、换向阀以及切换单元，动力机构包括主动力单元和辅动力单元；转向机构包括前轮转向单元和后轮转向单元；所述前轮转向单元包括前轮转向桥、用于驱动所述前轮转向桥转向的前轮转向器和前轮助力对中缸；所述后轮转向单元包括后轮转向桥、用于驱动所述后轮转向桥转向的后轮转向器和后轮助力对中缸；换向阀分别连接所述前轮转向器和所述后轮转向器，所述换向阀还连接所述主动力单元，并使得所述主动力单元选择性地与所述前轮转向器或后轮转向器形成连接；切换单元分别连接所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸，所述切换单元还连接所述辅动力单元，并使得所述辅动力单元选择性地与所述后轮助力对中缸或所述前轮助力对中缸形成连接；所述换向阀与所述切换单元联动；在所述换向阀使所述主动力单元与所述前轮转向器连接时，所述切换单元使所述辅动力单元与所述后轮助力对中缸形成连接；在所述换向阀使所述主动力单元与所述后轮转向器连接时，所述切换单元使所述辅动力单元与所述前轮助力对中缸形成连接。优选地，所述辅动力单元包括辅液壶和与所述辅液壶连接的辅动力泵，所述辅动力泵与所述切换单元连通；在所述辅动力泵通过所述切换单元选择性地与前轮对中助力缸或后轮对中助力缸形成连接时，所述辅液壶向所述前轮对中助力缸或后轮对中助力缸提供液压动力，以驱动所述前轮转向桥或所述后轮转向桥转向。优选地，所述切换单元包括两个切换阀，每个所述切换阀均连接所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸，每个所述切换阀还连接所述辅动力泵，并使得所述辅动力泵选择性地与所述前轮助力对中缸或所述后轮助力对中缸形成连接；所述切换阀与所述换向阀联动。优选地，所述双向行驶全轮转向系统还包括保压管路，所述保压管路将所述辅液壶连通至所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸；所述保压管路上设有通断阀和囊式储能罐，所述通断阀设置在所述辅液壶和所述囊式储能罐之间，该通断阀与一开关单元连接，所述开关单元根据所述保压管路的压力值控制所述通断阀的通断而使所述保压管路连通或截止。优选地，所述保压管路上设有允许从所述辅液壶往所述囊式储能罐方向单向导通的单向阀。优选地，所述双向行驶全轮转向系统还包括控制机构，所述控制机构包括前轮传感器、后轮传感器、电控单元以及控制阀块；所述电控单元分别与所述前轮传感器、所述后轮传感器以及所述控制阀块电连接；所述前轮传感器设置在所述前轮转向桥上，所述后轮传感器设置在所述后轮转向桥上；所述控制阀块设置在所述辅动力单元和所述切换单元之间，并在所述电控单元的控制下，改变所述副动力单元和所述切换单元之间的通断状态。优选地，所述双向行驶全轮转向系统还设有泄压管路，所述泄压管路将所述前轮助力对中缸的出油口和所述后轮助力对中缸的出油口均连通至所述辅动力单元，该泄压管路上设有溢流阀。优选地，所述主动力单元包括主液壶和与所述主液壶连接的主动力泵，所述主液壶经该主动力泵与所述换向阀连接，以选择性地向所述前轮转向器或所述后轮转向器提供液压动力。优选地，所述前轮转向单元还包括前轮转向直拉杆，所述前轮转向器通过该前轮转向直拉杆驱动所述前轮转向桥转向；所述后轮转向单元还包括后轮转向直拉杆，所述后轮转向器通过该后轮转向直拉杆驱动所述后轮转向桥转向。本发明还提供一种特种车，包括上述的双向行驶全轮转向系统。由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：本发明的特种车及其双向行驶全轮转向系统中，主动力单元通过换向阀可选择性地与前轮转向器或后轮转向器形成连接，以使前轮或后轮作为主转向，从而实现特种车的双向行驶；同时辅动力单元通过切换单元可选择性地与前轮助力对中缸或后轮助力对中缸形成连接，以使后轮和作为主转向的前轮一起转向，或使前轮和作为主转向的后轮一起转向，从而实现特种车的全轮转向。附图说明图1是本发明特种车的双向行驶全轮转向系统优选实施例原理示意图。附图标记说明如下：1、双向行驶全轮转向系统；11、主动力单元；111、主液壶；112、主动力泵；12、辅动力单元；121、辅液壶；122、辅动力泵；13、前轮转向单元；131、前轮转向桥；132、前轮转向器；133、前轮助力对中缸；134、前轮转向直拉杆；14、后轮转向单元；141、后轮转向桥；142、后轮转向器；143、后轮助力对中缸；144、后轮转向直拉杆；15、换向阀；16、切换阀；17、控制机构；171、前轮传感器；172、后轮传感器；173、电控单元；174、控制阀块；18、保压管路；181、通断阀；182、囊式储能罐；183、开关单元；184、单向阀；19、泄压管路；191、溢流阀。具体实施方式体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。本申请提供一种特种车及其双向行驶全轮转向系统，该特种车具有主车和副车，主车和副车上均配置有方向盘以控制转向。参阅图1，双向行驶全轮转向系统1包括动力机构、转向机构、换向阀15以及切换单元。具体地，动力机构包括主动力单元11和辅动力单元12。主动力单元11包括主液壶111和主动力泵112，主动力泵112与主液壶111连接，主液壶111经过主动力泵112向转向机构提供液压动力。辅动力单元12包括辅液壶121和辅动力泵122，辅动力泵122与辅液壶121连接，辅液壶121经过辅动力泵122向转向机构提供液压动力，转向机构接受液压动力后，可实现特种车的转向。转向机构包括前轮转向单元13和后轮转向单元14。其中前轮转向单元13包括前轮转向桥131、前轮转向器132以及前轮助力对中缸133。后轮转向单元14包括后轮转向桥141、后轮转向器142以及后轮助力对中缸143。具体地，前轮转向器132和后轮转向器142均具有P口、T口、A口和B口。其中，前轮转向器132的P口经换向阀15与主动力泵112连接，前轮转向器132的T口与主液壶111连接。后轮转向器142的P口经换向阀15与主动力泵112连接，后轮转向器142的T口与主液壶111连接。主动力泵112经换向阀15选择性地与前轮转向器132的P口或后轮转向器142的P口相通，以在主动力单元11与前轮转向器132或后轮转向器142之间形成进油通道。主液壶111与前轮转向器132的T口或后轮转向器142的T口连通时，可相应地形成出油通道。在本实施例中，前轮转向单元13还包括前轮转向直拉杆134，前轮转向器132通过该前轮转向直拉杆134驱动前轮转向桥131转向。后轮转向单元14还包括后轮转向直拉杆144，后轮转向器142通过该后轮转向直拉杆144驱动后轮转向桥141转向。进一步地，前轮助力对中缸133与前轮转向桥131连接，前轮助力对中缸133接受动力机构提供的液压动力，从而驱动前轮转向桥131转向。后轮助力对中缸143与后轮转向桥141连接，后轮助力对中缸143接受动力机构提供的液压动力，从而驱动后轮转向桥141转向。在本实施例中，前轮转向器132和后轮转向器142为循环球式动力转向器。其他实施例中，前轮转向器132和后轮转向器142还可以为齿轮齿条式转向器或其他形式的转向器。本实施例的前轮助力对中缸133和后轮助力对中缸143为集成式装置。在其他实施例中，前轮助力对中缸133和后轮助力对中缸143还可以采用单独的对中缸和助力缸替换。此外，在一些实施例中，主动力单元11和辅动力单元12可以为同一套动力单元，即主车转向和副车转向共用一套动力泵和液壶。动力泵通过两位换向阀连接主车方向盘和副车方向盘，经由两位换向阀的工作状态切换，而使得动力泵选择性地由主车方向盘控制或由副车方向盘控制。仍然参阅图1，换向阀15分别连接前轮转向器132和后轮转向器142，该换向阀15还连接主动力单元11，并使得主动力单元11选择性地与前轮转向器132或后轮转向器142形成连接。在本实施例中，换向阀15为两位四通阀，其具有P口、T口、A口以及B口。其中，换向阀15的A口与前轮转向器132的P口连接，换向阀15的B口与后轮转向器142的P口连接。该换向阀15还具有弹簧位和电磁位两种工作状态，在弹簧位时，P口与A口连通，此时主动力泵112与前轮转向器132接通，主动力单元11向前轮转向器132提供液压动力；在电磁位时，P口与B口连通，此时主动力泵112与后轮转向器142接通，主动力单元11向后轮转向器142提供液压动力。进一步地，切换单元分别连接前轮助力对中缸133和后轮助力对中缸143，该切换单元还连接辅动力单元12，并使得辅动力单元12选择性地与前轮助力对中缸133或后轮助力对中缸143形成连接。具体地，切换单元包括两个切换阀16，每个切换阀16均连接前轮助力对中缸133和后轮助力对中缸143，每个切换阀16还连接辅动力泵122，并使得该辅动力泵122选择性地与前轮助力对中缸133或后轮助力对中缸143形成连接。在本实施例中，两个切换阀16均为两位四通阀，且每个切换阀16均具有P口、T口、A口以及B口。其中，切换阀16的P口与辅动力泵122连接，切换阀16的T口与辅液壶121连接；切换阀16的A口与后轮助力对中缸143连接，切换阀16的B口与前轮助力对中缸133连接。两个切换阀16均具有弹簧位和电磁位两种工作状态。切换阀16处于弹簧位时，P口与A口连通，此时辅动力泵122与后轮助力对中缸143连通，后轮助力对中缸143驱动后轮转向桥141，实现后轮转向；切换阀16处于电磁位时，P口与B口连通，此时辅动力泵122与前轮助力对中缸133连通，前轮助力对中缸133驱动前轮转向桥131，实现前轮转向。在本实施例中，切换阀16与换向阀15联动。在换向阀15的P口与A口连通时，即主动力单元11与前轮转向器132形成连接，此时切换阀16的P口与A口连通，以使辅动力泵122与后轮助力对中缸143接通；在换向阀15的P口与B口连通时，即主动力单元11与后轮转向器142形成连接，此时切换阀16的P口与B口连通，以使辅动力泵122与前轮助力对中缸133接通。此外，双向行驶全轮转向系统1还包括控制机构17。控制机构17包括前轮传感器171、后轮传感器172、电控单元173以及控制阀块174。其中，前轮传感器171设置在前轮转向桥131上，以用于获取前轮的转向信号。后轮传感器172设置在后轮转向桥141上，以用于获取后轮的转向信号。电控单元173分别与前轮传感器171、后轮传感器172以及控制阀块174电连接，控制阀块174设置在辅动力泵122和切换单元之间，并在电控单元173的控制下，改变辅动力泵122和切换阀16之间的通断状态。在本实施例中，前轮传感器171和后轮传感器172为转角传感器。在其他实施例中，还可通过位移传感器来协调前轮和后轮的转角关系，即可以将前轮传感器171、后轮传感器172其中的一个或两个替换成位移传感器。进一步地，双向行驶全轮转向系统1还包括保压管路18，该保压管路18将辅液壶121连通至前轮助力对中缸133和后轮助力对中缸143。本实施例的保压管路18与转向共用一个动力源，以有效地缩减双向行驶全轮转向系统1中的部件，使其结构更加紧凑。在本实施例中，保压管路18上设有通断阀181和囊式储能罐182，通断阀181设置在辅液壶121和囊式储能罐182之间。通断阀181与一开关单元183连接，该开关单元183根据保压管路18中的压力值而控制通断阀181的接通和断开，从而使保压管路18连通或截止。当囊式储能罐182内部的压力值低于设定要求时，即保压管路18中的压力值低于设定要求时，开关单元183控制通断阀181接通，辅液壶121通过辅动力泵122向囊式储能罐182中充压，从而保证保压管路18中压力值正常。进一步地，本实施例的开关单元183为压力继电器，该压力继电器与通断阀181电连接。在其他一些较优的实施例中，开关单元183还可以为压力传感器等电控装置。较佳地，保压管路18上设有允许从辅液壶121往囊式储能罐182方向单向导通的单向阀184，以避免囊式储能罐182中的液压油回流至辅液壶121中。此外，双向行驶全轮转向系统1中还设有泄压管路19。泄压管路19将前轮助力对中缸133的出油口和后轮助力对中缸143的出油口均连通至辅动力单元12，该泄压管路19上设有溢流阀191。在转向过程中，当前轮助力对中缸133、后轮助力对中缸143的压力值超出设定范围时，前轮助力对中缸133、后轮助力对中缸143的液压油由出油口流出，通过泄压管路19且经由溢流阀191流至辅液壶121中，从而保证管路中压力值正常，实现泄压。本申请的双向行驶全轮转向系统1的工作原理如下：一、由主车驾驶时。换向阀15处于弹簧位，切换阀16也位于弹簧位。主动力泵112与前轮转向器132连通，主液壶111通过主动力泵112向前轮转向器132提供液压动力，前轮转向器132通过前轮转向直拉杆134驱动前轮转向桥131转向，此时前轮作为主转向。特种车在实际行驶过程中，电控单元173根据特种车车速信号、环境温度、前轮转向信号以及后轮转向信号等输入参数，将指令输送至控制阀块174，使控制阀块174控制辅动力泵122与切换阀16连通，并控制辅动力泵122向切换阀16输出标定流量的液压油。辅动力泵122通过切换阀16与后轮助力对中缸143连通。辅液壶121通过辅动力泵122向后轮助力对中缸143提供液压动力，后轮助力对中缸143驱动后轮转向桥141，以使后轮转向，从而实现前轮作为主转向时的全轮转向。当只需作为主转向的前轮转向时，电控单元173根据上述参数的变化而将相应的指令发送至控制阀块174，此时控制阀块174与辅动力单元12形成完整的回路，即断开了辅动力泵122与切换阀16之间的连通，辅液壶121无法向后轮助力对中缸143提供液压动力，后轮不再随前轮转向，此时特种车仅具有前轮转向。二、在副车驾驶时。换向阀15处于电磁位，切换阀16也位于电磁位。主动力泵112与后轮转向器142连通。主液壶111通过主动力泵112向后轮转向器142提供液压动力，后轮转向器142通过后轮转向直拉杆144驱动后轮转向桥141转向，此时后轮作为主转向。特种车在实际行驶过程中，电控单元173根据特种车车速信号、环境温度、前轮转向信号以及后轮转向信号等输入参数，将指令输送至控制阀块174，使控制阀块174控制辅动力泵122与切换阀16连通，并控制辅动力泵122向切换阀16输出标定流量的液压油。辅动力泵122通过切换阀16与前轮助力对中缸133连通，辅液壶121通过辅动力泵122向前轮助力对中缸133提供液压动力，前轮助力对中缸133驱动前轮转向桥131，以使前轮转向，从而实现后轮作为主转向时的全轮转向。当只需作为主转向的后轮转向时，电控单元173根据上述参数的变化而将相应的指令发送至控制阀块174，此时控制阀块174与辅动力单元12形成完整的回路，即断开了辅动力泵122与切换阀16之间的连通，辅液壶121无法向前轮助力对中缸133提供液压动力，前轮不再随后轮转向，此时特种车仅具有后轮转向。综上，在本申请的特种车及其双向行驶全轮转向系统中，主动力单元通过换向阀可选择性地与前轮转向器或后轮转向器形成连接，以使前轮或后轮作为主转向，从而实现特种车的双向行驶。辅动力单元通过切换单元可选择性地与前轮助力对中缸或后轮助力对中缸形成连接，以使后轮和作为主转向的前轮一起转向，或使前轮和作为主转向的后轮一起转向，从而实现特种车的全轮转向。虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

权利要求：1.一种特种车的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，包括：动力机构，包括主动力单元和辅动力单元；转向机构，包括前轮转向单元和后轮转向单元；所述前轮转向单元包括前轮转向桥、用于驱动所述前轮转向桥转向的前轮转向器和前轮助力对中缸；所述后轮转向单元包括后轮转向桥、用于驱动所述后轮转向桥转向的后轮转向器和后轮助力对中缸；换向阀，分别连接所述前轮转向器和所述后轮转向器，所述换向阀还连接所述主动力单元，并使得所述主动力单元选择性地与所述前轮转向器或后轮转向器形成连接；切换单元，分别连接所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸，所述切换单元还连接所述辅动力单元，并使得所述辅动力单元选择性地与所述后轮助力对中缸或所述前轮助力对中缸形成连接；所述换向阀与所述切换单元联动；在所述换向阀使所述主动力单元与所述前轮转向器连接时，所述切换单元使所述辅动力单元与所述后轮助力对中缸形成连接；在所述换向阀使所述主动力单元与所述后轮转向器连接时，所述切换单元使所述辅动力单元与所述前轮助力对中缸形成连接。2.根据权利要求1所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述辅动力单元包括辅液壶和与所述辅液壶连接的辅动力泵，所述辅动力泵与所述切换单元连通；在所述辅动力泵通过所述切换单元选择性地与前轮对中助力缸或后轮对中助力缸形成连接时，所述辅液壶向所述前轮对中助力缸或后轮对中助力缸提供液压动力，以驱动所述前轮转向桥或所述后轮转向桥转向。3.根据权利要求2所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述切换单元包括两个切换阀，每个所述切换阀均连接所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸，每个所述切换阀还连接所述辅动力泵，并使得所述辅动力泵选择性地与所述前轮助力对中缸或所述后轮助力对中缸形成连接；所述切换阀与所述换向阀联动。4.根据权利要求2所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述双向行驶全轮转向系统还包括保压管路，所述保压管路将所述辅液壶连通至所述前轮助力对中缸和所述后轮助力对中缸；所述保压管路上设有通断阀和囊式储能罐，所述通断阀设置在所述辅液壶和所述囊式储能罐之间，该通断阀与一开关单元连接，所述开关单元根据所述保压管路的压力值控制所述通断阀的通断而使所述保压管路连通或截止。5.根据权利要求4所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述保压管路上设有允许从所述辅液壶往所述囊式储能罐方向单向导通的单向阀。6.根据权利要求1所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述双向行驶全轮转向系统还包括控制机构，所述控制机构包括前轮传感器、后轮传感器、电控单元以及控制阀块；所述电控单元分别与所述前轮传感器、所述后轮传感器以及所述控制阀块电连接；所述前轮传感器设置在所述前轮转向桥上，所述后轮传感器设置在所述后轮转向桥上；所述控制阀块设置在所述辅动力单元和所述切换单元之间，并在所述电控单元的控制下，改变所述副动力单元和所述切换单元之间的通断状态。7.根据权利要求1所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述双向行驶全轮转向系统还设有泄压管路，所述泄压管路将所述前轮助力对中缸的出油口和所述后轮助力对中缸的出油口均连通至所述辅动力单元，该泄压管路上设有溢流阀。8.根据权利要求1所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述主动力单元包括主液壶和与所述主液壶连接的主动力泵，所述主液壶经该主动力泵与所述换向阀连接，以选择性地向所述前轮转向器或所述后轮转向器提供液压动力。9.根据权利要求1所述的双向行驶全轮转向系统，其特征在于，所述前轮转向单元还包括前轮转向直拉杆，所述前轮转向器通过该前轮转向直拉杆驱动所述前轮转向桥转向；所述后轮转向单元还包括后轮转向直拉杆，所述后轮转向器通过该后轮转向直拉杆驱动所述后轮转向桥转向。10.一种特种车，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的双向行驶全轮转向系统。

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