一種全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架的制作方法
【專利摘要】一種全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，包括液壓泵、油箱、電機、液壓轉(zhuǎn)向器、架體、車輪、轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸以及至少一個液壓缸；架體用于承載其他組成部件；車輪用于移動架體；油箱用于存儲液壓油；電機用于驅(qū)動液壓泵；液壓泵用于實現(xiàn)液壓油的輸送；液壓缸用于輸出液壓力；轉(zhuǎn)向軸的一端固定連接到液壓轉(zhuǎn)向器，另一端固定連接到轉(zhuǎn)向盤；液壓轉(zhuǎn)向器用于根據(jù)轉(zhuǎn)向盤輸入的轉(zhuǎn)向力為液壓油配置不同的油路，以使液壓油被輸送至液壓缸的不同腔體，同時為來自液壓缸的液壓油配置返回油箱的油路。本實用新型填補了市場空白，改善了汽車維修類職業(yè)相關(guān)課程的教學質(zhì)量。
【專利說明】
一種全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種應(yīng)用于工程機械和重型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學的全液壓伺服轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)教學臺架。
【背景技術(shù)】
[0002] 液壓動力轉(zhuǎn)向裝置可分為液壓助力型和全液壓型兩種，前者主要應(yīng)用于轎車類輕 型車輛，后者主要應(yīng)用于工程類重型車輛。二者的區(qū)別在于輸入端與輸出端之間的連接關(guān) 系:有機械聯(lián)系的叫做液壓助力型，沒有機械連接的叫做全液壓型。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的教學實踐 中，目前市面上和課堂上只存在有針對轎車類輕型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的教學臺架，尚未出現(xiàn)針對工 程機類機械及重型汽車的相應(yīng)產(chǎn)品。
[0003] 并且，由于現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架結(jié)構(gòu)簡單，只配套有簡單的紙質(zhì)使用操作說 明書，不能全真模擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運行和維護，對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學中的難點，比如液壓轉(zhuǎn)向閥 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系、配流原理以及錯誤裝配后可能產(chǎn)生的后果等等，這種臺架既不能供 學生實際演練和上機操作，也不能直接應(yīng)用于教學活動，使學生對液壓轉(zhuǎn)向閥的結(jié)構(gòu)和功 能有一個透徹的了解一一對于如何開展有效的教學，還需要教師進行二次開發(fā)。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的之一在于填補液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學領(lǐng)域的市場空白，提供一種全 液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，該臺架以工程機械或重型汽車中全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 和原理為基礎(chǔ)，具體而微，通過全真模擬工業(yè)上全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理尤其是液 壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)和原理以及在臺架上進行系統(tǒng)維護、故障排除等多種實訓項目，可以允許 教師以多種教學模式示教，解決了現(xiàn)有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學不能實現(xiàn)理論和實踐一體化教學以及 對重點、難點的講解不夠充分的問題。所采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:該全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺 架包括架體、用于支撐和移動架體的若干個車輪及設(shè)置于架體上的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 所述全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以接受轉(zhuǎn)向力的輸入并實現(xiàn)液壓力的輸出;所述全液壓伺服轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)包括油箱、電機、液壓栗、液壓轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸以及至少一個液壓缸;油箱用 于存儲液壓油;液壓栗用于實現(xiàn)液壓油的輸送；電機用于驅(qū)動液壓栗;液壓缸用于輸出液壓 力;轉(zhuǎn)向軸的一端固定連接到液壓轉(zhuǎn)向器，另一端固定連接到轉(zhuǎn)向盤;液壓轉(zhuǎn)向器包括液壓 轉(zhuǎn)向閥、計量馬達和人力轉(zhuǎn)向時可以與計量馬達構(gòu)成回路的單向閥，計量馬達用于液壓油 的計量及人力轉(zhuǎn)向時驅(qū)動液壓缸;液壓轉(zhuǎn)向閥用于根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)為液壓油配置不同的 油路，以使液壓油被輸送至液壓缸的不同腔體以及構(gòu)成回油油路。
[0006] 進一步地，液壓轉(zhuǎn)向閥包括閥體、裝配在閥體內(nèi)的閥套以及裝配在閥套內(nèi)的閥芯； 計量馬達包括轉(zhuǎn)子和設(shè)置在轉(zhuǎn)子外部的定子；閥體和計量馬達之間設(shè)置有配油孔盤;液壓 轉(zhuǎn)向器還包括花鍵連接軸，花鍵連接軸的一端通過花鍵連接到計量馬達的轉(zhuǎn)子，另一端通 過拔銷連接到閥芯和閥套；閥芯和閥套間通過彈簧片進行定位;轉(zhuǎn)向軸固定連接在閥芯上。
[0007] 進一步地，本實用新型提供的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架只包括一只液壓缸， 液壓轉(zhuǎn)向閥上設(shè)置有油箱管道接口、液壓栗管道接口、液壓缸有桿腔接口和液壓缸無桿腔 接口，油箱管道接口用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥至油箱的油路，液壓栗管道接口用于建立液壓栗 至液壓轉(zhuǎn)向閥的油路，液壓缸有桿腔接口用于連接到液壓缸有桿腔的進液口，液壓缸無桿 腔接口用于連接到液壓缸無桿腔的進液口；或者，本實用新型提出全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教 學臺架也可以包括兩只液壓缸，液壓轉(zhuǎn)向閥上設(shè)置有油箱管道接口、液壓栗管道接口、第一 液壓接口和第二液壓接口，油箱管道接口用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥和油箱之間的油路，液壓栗 管道接口用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥和液壓栗之間的油路，第一液壓接口用于連接到第一液壓缸 的有桿腔和第二液壓缸的無桿腔，第二液壓接口用于連接到第一液壓缸的無桿腔和第二液 壓缸的有桿腔。
[0008] 進一步地，本實用新型提供的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還包括轉(zhuǎn)向機構(gòu)和轉(zhuǎn) 向節(jié);車輪中的轉(zhuǎn)向輪通過轉(zhuǎn)向節(jié)連接在架體上;轉(zhuǎn)向機構(gòu)同時連接到轉(zhuǎn)向節(jié)和液壓缸的 活塞桿上；液壓缸通過推拉該轉(zhuǎn)向機構(gòu)實現(xiàn)架體的轉(zhuǎn)向。更進一步地，轉(zhuǎn)向機構(gòu)為轉(zhuǎn)向梯 形，其包括兩個梯形臂和一個橫拉桿，橫拉桿的兩端分別鉸接至兩個梯形臂中每個梯形臂 的其中一端，兩個梯形臂的另一端分別連接至轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向節(jié);并且，梯形臂中至少一個連 接在液壓缸的活塞桿上;或者，轉(zhuǎn)向機構(gòu)為一支轉(zhuǎn)向臂，該轉(zhuǎn)向臂同時連接至液壓缸和轉(zhuǎn)向 輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，液壓缸通過推拉該轉(zhuǎn)向臂實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向。
[0009] 進一步地，本實用新型提出的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還可以在液壓栗至液 壓轉(zhuǎn)向閥之間的油路上設(shè)置單向閥，該單向閥可以防止油液倒流而使車輪偏轉(zhuǎn)以及保護液 壓栗不受沖擊。
[0010] 進一步地，本實用新型提出的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還可以在送油路和回 油路之間設(shè)置溢流閥或安全閥，當通過油路的油壓超過所設(shè)定的壓力時，溢流閥或安全閥 就在壓力的作用下開啟回路排油卸壓，以限制系統(tǒng)的最高工作壓力，保護系統(tǒng)安全。
[0011] 進一步地，本實用新型提出的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還可以在液壓缸和液 壓轉(zhuǎn)向閥以及油箱之間的管道上設(shè)置雙向緩沖閥，以防止車輪受到意外沖擊時，由于油壓 的突然升高而造成的系統(tǒng)損壞。
[0012] 進一步地，本實用新型提供的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還包括組合閥塊，該 組合閥塊緊固在液壓轉(zhuǎn)向閥上，其上集成有前述設(shè)置在液壓栗至液壓轉(zhuǎn)向閥之間的單向 閥、設(shè)置在送油路和回油路之間的溢流閥或安全閥以及設(shè)置在液壓缸和液壓轉(zhuǎn)向閥以及油 箱之間的雙向緩沖閥。
[0013] 本實用新型的有益效果為：
[0014] 本實用新型提供的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，以工程機械與重型汽車的全液 壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為藍本，具體而微，通過全真模擬工業(yè)上全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原 理，尤其是液壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)和原理，以及在臺架上進行系統(tǒng)維護和故障排除等多種實訓 項目，可以允許教師設(shè)置多種教學模式并從多個角度進行示教，并能結(jié)合液壓轉(zhuǎn)向閥的3D 仿真設(shè)計及CAD裝配關(guān)系剖面圖對教學中的難點進行充分、細致的講解，填補了教學臺架領(lǐng) 域的市場空白，避免了汽車維修類職業(yè)教育"輕"重型、"重"輕型的缺憾，豐富了教具產(chǎn)品類 型，提高了教學質(zhì)量，并使得教師在進行轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架的購置時可以有更多的選型。
[0015] 以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本新型的技術(shù)方案進行詳細闡述。
【附圖說明】
[0016] 圖1:本實用新型優(yōu)選實施例1的系統(tǒng)總成圖；
[0017] 圖2:優(yōu)選實施例1液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3:優(yōu)選實施例1中的油箱液位計和電機開關(guān)示意圖；
[0019] 圖4:圖4中A向視圖；
[0020] 圖5:包括轉(zhuǎn)向機構(gòu)的實施例；
[0021] 圖6:優(yōu)選實施2系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0022]其中：1-液壓缸;2-葉片栗;3-壓力表;4-油箱;41:油位器;42:油箱開關(guān);5-電機； 51-電機開關(guān);6-液壓轉(zhuǎn)向器;61 -液壓轉(zhuǎn)向閥；611 -液壓栗管道接口； 612-油箱管道接口； 613-液壓缸無桿腔接口； 614-液壓缸有桿腔接口； 615-閥體;閥套-616;閥芯-617; 618-花鍵 連接軸;619-單向閥；62-計量馬達;621-轉(zhuǎn)子;622-定子;63-配油孔盤;64-拔銷;65-彈簧 片;7-架體;8-車輪;9-轉(zhuǎn)向軸；10-轉(zhuǎn)向盤;11 -轉(zhuǎn)向機構(gòu)；111:轉(zhuǎn)向機構(gòu)的橫拉桿;112:轉(zhuǎn)向 機構(gòu)的梯形臂。
[0023] 101-液壓缸;20-葉片栗;40-油箱;60-液壓轉(zhuǎn)向器;601-液壓轉(zhuǎn)向閥；6011-液壓栗 管道接口； 6012-油箱管道接口； 6013-第一液壓接口； 6014-第二液壓接口； 602-計量馬達； 90-轉(zhuǎn)向軸；100-轉(zhuǎn)向盤;120-緩沖閥；140-單向閥；150-單向閥；160-安全閥。
【具體實施方式】
[0024]首先對本實用新型公開的各種全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架進行詳細介紹，然后 統(tǒng)一對教學臺架的應(yīng)用進行說明。
[0025] 優(yōu)選實施例一
[0026] 優(yōu)選實施例一公開一種專為各大中專職業(yè)院校設(shè)計的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學 臺架，可用于各職業(yè)院校工程機械等相關(guān)專業(yè)液壓課程中全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示范教學，便 于讓學生掌握全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成、各總成部件的結(jié)構(gòu)原理、液壓系統(tǒng)的管路連接、系統(tǒng) 調(diào)試、故障排除等專業(yè)技能，直觀性好、可操作性強，可以充分滿足理實一體化教學要求，是 工程機械專業(yè)液壓實訓室的專用教具。
[0027] 如圖1所示，本實施例中公開的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架包括架體7、車輪8和 轉(zhuǎn)閥式全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)閥式全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括液壓缸1、液壓栗2、油箱4、電 機5、液壓轉(zhuǎn)向器6、轉(zhuǎn)向軸9以及轉(zhuǎn)向盤10。其中：車輪8用于支撐并移動架體7;架體7用于安 裝和承載其他組成部件;液壓缸1、液壓栗2、油箱4、電機5和液壓轉(zhuǎn)向器6均固定在架體7上； 油箱4用于存儲液壓油；電機5用于驅(qū)動液壓栗2;液壓栗2用于實現(xiàn)液壓油從油箱4至液壓轉(zhuǎn) 向器6和液壓缸1的輸送;轉(zhuǎn)向軸9的一端固定連接到液壓轉(zhuǎn)向器6，另一端固定連接到轉(zhuǎn)向 盤10;液壓轉(zhuǎn)向器6可以根據(jù)轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)向力的輸入為液壓油配置不同的油路，以使來自液 壓栗2的液壓油被輸送至液壓缸1的帶桿腔(帶有活塞桿的腔體)或無桿腔，同時為來自液壓 缸1的液壓油配置返回油箱4的回路。當液壓油被輸送至液壓缸1的不同腔體(帶桿腔或無桿 腔)時，液壓缸1的活塞桿可以伸出或縮回腔體，實現(xiàn)液壓力的輸出。
[0028] 如圖2所示，液壓轉(zhuǎn)向器6包括液壓轉(zhuǎn)向閥61和計量馬達62，液壓轉(zhuǎn)向閥61的作用 是控制液流方向，計量馬達62的作用是實現(xiàn)液壓流量的計量。讀圖2可知，轉(zhuǎn)向閥61上設(shè)置 有液壓栗管道接口 611、油箱管道接口 612、液壓缸有桿腔接口 613和液壓缸無桿腔接口 614; 液壓栗管道接口611用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥61和液壓栗2之間的油路;油箱管道接口612用于 建立液壓轉(zhuǎn)向閥61與油箱4之間的油路;液壓缸有桿腔接口 613用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥61與液 壓缸有桿腔之間的油路;液壓缸無桿腔接口 614用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥61與液壓缸無桿腔之 間的油路。如圖3所示，液壓轉(zhuǎn)向閥61包括閥體615、裝配在閥體內(nèi)的閥套616、裝配在閥套內(nèi) 的閥芯617以及裝配在閥芯內(nèi)的用于轉(zhuǎn)向后提供機械反饋讓轉(zhuǎn)向閥回到中位的花鍵連接軸 618;計量馬達62包括轉(zhuǎn)子621和設(shè)置在轉(zhuǎn)子外部的定子622;閥體615和計量馬達62之間設(shè) 置有配油孔盤63;花鍵連接軸618的一端通過花鍵連接到計量馬達62的轉(zhuǎn)子621上，另一端 通過拔銷64和閥芯、閥套連接，閥芯和閥套間通過片彈簧65進行中位定位。
[0029] 液壓轉(zhuǎn)向閥61處于中位時，來自液壓栗2的液壓油經(jīng)液壓轉(zhuǎn)向閥61返回油箱4,系 統(tǒng)處于低壓空循環(huán)狀態(tài)，液壓栗卸荷，液壓缸和計量馬達的兩腔都處于封閉狀態(tài)。轉(zhuǎn)向盤10 左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時(輸入轉(zhuǎn)向意圖動力），來自液壓栗2的液壓油經(jīng)液壓轉(zhuǎn)向閥61被輸送至液壓 缸1的不同腔體(有桿腔或無桿腔腔體），液壓缸1的活塞桿伸出或縮回腔體，實現(xiàn)液壓力的 輸出。當液壓栗2出現(xiàn)故障或者因其他原因比如發(fā)動機熄火后停止運轉(zhuǎn)時，如人力轉(zhuǎn)動方向 盤進行轉(zhuǎn)向操作，則設(shè)置在液壓栗管道接口 611和油箱管道接口 612之間的單向閥619導通， 油液自油箱管道接口612經(jīng)單向閥619返回至液壓栗管道接口611，在液壓轉(zhuǎn)向器內(nèi)建立自 行循環(huán)，此時計量馬達62起到手動栗的作用。
[0030] 見圖1，本實施例中的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還包括用于測量液壓油壓力 的壓力表3，該壓力表3固定在架體7上，其管路連接至液壓栗2的出油管。
[0031] 見圖3-圖4,油箱4還包括液壓油油位器41及油箱開關(guān)42,液壓油油位器41設(shè)置在 油箱4的箱體上，油箱開關(guān)42設(shè)置在所述油箱4的管路上;液壓油油位器41用于指示油箱4的 儲油量，油箱開關(guān)42用于導通或斷開所述油箱4的管路。另外，電機的供電線路上還設(shè)置有 電機開關(guān)51，電機開關(guān)51固定在架體7和/或油箱4上，用于斷開或?qū)姍C5的供電電路。再 者，教學臺架的架體上還設(shè)置有電纜掛鉤，該電纜掛鉤用于固定電纜，方便電纜的取放，有 助于幫助學生養(yǎng)成良好的作業(yè)習慣。
[0032]另外，本實用新型優(yōu)選實施例1公開的教學臺架還包括皮帶松緊度調(diào)節(jié)裝置，所述 電機5通過螺栓和螺母固定在該皮帶松緊度調(diào)節(jié)裝置上。當皮帶過松或過緊時，可以松開螺 栓和螺母，通過移動電機而實現(xiàn)皮帶松緊度的調(diào)節(jié)。
[0033]該教學臺架的主要性能參數(shù)為：
[0035] 可開展的教學項目包括：[0036]
[0037] 以上結(jié)合說明書附圖對本實用新型優(yōu)選實施例1的組成和原理進行了闡述，在其 他一些實施例中，還可以對本實用新型做出如下改進：
[0038] 如圖5所示，在另一個實施例中，本實用新型公開的教學臺架還包括轉(zhuǎn)向機構(gòu)11， 該轉(zhuǎn)向機構(gòu)11包括兩支梯形臂112和一支橫拉桿111;兩支梯形臂112的各一端鉸接在橫拉 桿111的兩端形成轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)，梯形臂112的另一端連接在轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上。并且，液壓 缸1的壓桿1連接在任一支梯形臂112上。方向盤旋轉(zhuǎn)時，液壓缸1通過推拉梯形臂112實現(xiàn)車 輪的轉(zhuǎn)向。
[0039] 作為轉(zhuǎn)向機構(gòu)11的一個變形，在又一個實施例中，教學臺架僅包括一個轉(zhuǎn)向輪，其 他車輪為萬向輪。教學臺架上的轉(zhuǎn)向機構(gòu)11為一支轉(zhuǎn)向臂，液壓缸的活塞桿連接在該轉(zhuǎn)向 臂上，轉(zhuǎn)向臂同時鉸接到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，液壓缸通過推拉該轉(zhuǎn)向臂（也即轉(zhuǎn)向機構(gòu))實 現(xiàn)架體的轉(zhuǎn)向。
[0040] 優(yōu)選實施例二
[0041] 本實用新型優(yōu)選實施例二公開一種改進的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，圖6為 該實施例的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。由圖6可知，本實施例中的教學臺架包括架體（圖中未示出）、 車輪（圖中未示出）、兩只液壓缸1 〇 1、液壓栗20、油箱40、液壓轉(zhuǎn)向器60、電機（圖中未示出）、 轉(zhuǎn)向軸90、轉(zhuǎn)向盤100、雙向緩沖閥120、計量馬達130、單向閥140/150以及安全閥160。由圖6 可知，液壓轉(zhuǎn)向器60包括液壓轉(zhuǎn)向閥601、計量馬達602及單向閥150。液壓轉(zhuǎn)向閥601上設(shè)置 有液壓栗管道接口 6011、油箱管道接口 6012、第一液壓接口 6013和第二液壓接口 6014;液壓 栗管道接口 6011用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥和液壓栗20之間的輸油管道;油箱管道接口 6012用于 建立液壓轉(zhuǎn)向閥和油箱40之間的回油油路;第一液壓接口 6013和第二液壓接口 6014分別用 于建立液壓轉(zhuǎn)向閥40和左右兩只液壓缸101之間的油路。單向閥150設(shè)置于液壓轉(zhuǎn)向閥601 的進油路和回油路之間，當液壓栗20停止運轉(zhuǎn)時，如人力轉(zhuǎn)動方向盤進行轉(zhuǎn)向操作，則單向 閥150導通，計量馬達602依靠來自轉(zhuǎn)向盤100的人力促使油液自行循環(huán)以完成臺架的轉(zhuǎn)向。 [0042]本實施例中的液壓轉(zhuǎn)向器601還包括組合閥塊，該組合閥塊通過螺紋連接或其他 連接方式緊固在液壓轉(zhuǎn)向閥601上。組合閥塊上設(shè)置有相應(yīng)于液壓轉(zhuǎn)向閥601上液壓栗管道 接口 6011、油箱管道接口 6012、第一液壓接口 6013和第二液壓接口 6014的各個油口，各個油 口的位置和管徑與液壓轉(zhuǎn)向閥601上相應(yīng)油口的位置和管徑相一致。組合閥塊上另外集成 有用于防止油液倒流而使車輪偏轉(zhuǎn)以及保護液壓栗20不受沖擊的單向閥140、用于防止車 輪受到意外沖擊時由于油壓的突然升高而造成系統(tǒng)損壞的雙向緩沖閥120以及用于限制系 統(tǒng)的最高工作壓力保護系統(tǒng)安全的安全閥160。具體地，單向閥140設(shè)置于液壓栗20至液壓 轉(zhuǎn)向閥601之間的管道上;雙向緩沖閥120設(shè)置于液壓轉(zhuǎn)向閥601和兩只液壓缸101之間的油 路上;安全閥160設(shè)置于系統(tǒng)的送油路和回油路之間。優(yōu)選地，單向閥150也集成在該組合閥 塊內(nèi)。
[0043] 另外，本實施例中公開的教學臺架也包括如優(yōu)選實施例一所述的油位計、油箱開 關(guān)、電機開關(guān)、電纜掛鉤及皮帶松緊度調(diào)節(jié)裝置。
[0044] 作為本實施例的一個改進，本實施例中公開的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架也可 以包括轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)包括兩支梯形臂和一支橫拉桿;梯形臂的一端連接在轉(zhuǎn)向輪的 轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端鉸接在橫拉桿上形成轉(zhuǎn)向梯形。兩只液壓缸101的活塞桿分別連接在兩支 梯形臂上。液壓缸101通過推拉梯形臂實現(xiàn)架體的轉(zhuǎn)向。
[0045] 再者，本實用新型優(yōu)選實施例1中也可以包括有優(yōu)選實施例2中介紹的組合閥塊以 及組合閥塊內(nèi)集成的各種閥體。組合閥塊、各種閥體的連接和功能相同，在此不再贅述。
[0046] 優(yōu)選實施例二中各部件的功能與裝配關(guān)系與優(yōu)選實施例一中相同，在此不做贅 述。以下對上述各種優(yōu)選實施例中公開的轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架的使用與理實一 體化教學活動的開展進行詳細介紹。
[0047] 1、全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的認識
[0048] 參考圖1、圖2和圖6,可方便地向?qū)W生介紹全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各個組成部件，油路 走向，管路的連接;以及液壓轉(zhuǎn)向閥上的管路連接。
[0049] 2、液壓栗的運轉(zhuǎn)與停止
[0050] 參考圖4和圖5,首先檢查液壓油箱4的液位高度是否足夠，油箱開關(guān)42是否已經(jīng)往 左旋轉(zhuǎn)到底，處于打開位置;然后把三相電纜從掛鉤上取出，將插頭插在相應(yīng)的三相插座 上;調(diào)整電機開關(guān)51，向上處于"接通"位置時，液壓栗即開始運轉(zhuǎn);往下處于"切斷"位置時， 液壓栗停止運轉(zhuǎn)。據(jù)此可讓學生掌握液壓系統(tǒng)的常規(guī)概念。
[0051 ] 3、轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向操作
[0052]接通液壓栗電機開關(guān)51，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤100,往左轉(zhuǎn)，液壓缸1縮回；往右轉(zhuǎn)，液壓缸1 伸出，通過液壓表3可顯示系統(tǒng)的實時壓力。
[0053] 如果液壓缸1處于縮回至最短或伸長至最長位置，則系統(tǒng)溢流閥打開，液壓表顯示 系統(tǒng)的最大壓力，液壓栗2發(fā)出超負荷噪音。為避免液壓系統(tǒng)損壞，提請學生不要長期處于 溢流狀態(tài)，讓學生理解什么叫液壓系統(tǒng)的溢流狀態(tài)即可。
[0054] 4、轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的人力轉(zhuǎn)向操作
[0055] 停止液壓栗2的運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動方向盤10，液壓缸1仍然按原方向進行伸縮，只是轉(zhuǎn)動方 向盤1 〇的力與液壓栗2運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下相比明顯加大，據(jù)此可展示全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的人力轉(zhuǎn) 向操作，可由學生來進行此項操作，讓學生感受到人力轉(zhuǎn)向與液壓轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)動方向盤時的 手感區(qū)別，加深感性認識。
[0056] 5、轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閥的結(jié)構(gòu)原理
[0057]轉(zhuǎn)向閥的原理講解可通過與臺架相配的另一個液壓轉(zhuǎn)向閥進行，將轉(zhuǎn)向閥實物拆 解，根據(jù)與之相配的課件詳細展示轉(zhuǎn)向閥的結(jié)構(gòu)原理及各部件之間的裝配關(guān)系。相關(guān)課件 主要文件包括：
[0058]⑴課件一、轉(zhuǎn)閥式液壓轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)原理
[0059]以PPT的形式向?qū)W生圖文并茂的介紹全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，特別是液壓轉(zhuǎn) 向器的結(jié)構(gòu)原理、配流關(guān)系、裝配關(guān)系和錯誤裝配后所造成的故障現(xiàn)象及其原因分析，并通 過CAD模型展示、虛擬拆裝、仿真設(shè)計及裝配關(guān)系剖面圖的形式對液壓轉(zhuǎn)向器進行比較詳細 的闡述，彌補教材相關(guān)章節(jié)的不足，加深學生印象。
[0060] ⑵課件二、液壓轉(zhuǎn)向閥3D圖
[0061] 對液壓轉(zhuǎn)向器進行CAD建模，以3D的形式向?qū)W生立體展示液壓轉(zhuǎn)向器的各個組成 部件及其裝配關(guān)系，讓學生從多個角度了解每個部件的結(jié)構(gòu)特征;并通過仿真設(shè)計及3D虛 擬拆解向?qū)W生講解各個組成部件的裝配關(guān)系和配流關(guān)系，方便課堂理論教學時液壓轉(zhuǎn)向閥 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的講解和展示。
[0062] 按1:1比例制作液壓轉(zhuǎn)向器閥芯、閥套、計量馬達轉(zhuǎn)子、計量馬達定子等各個組成 部件在正確裝配和錯誤裝配時的剖面圖，便于學生研究和鞏固液壓轉(zhuǎn)向閥的工作原理、配 流裝配關(guān)系，解決各職業(yè)院校轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實訓部件及總成系統(tǒng)的短缺問題。
[0063]⑶課件三、液壓轉(zhuǎn)向器拆裝視頻
[0064]配套的液壓轉(zhuǎn)向器拆裝視頻可直觀地展示轉(zhuǎn)向器的各個部件，裝配順序，裝配關(guān) 系等，可讓學生反復觀看，加深印象。為引起學生對裝配關(guān)系的足夠重視，課件特別配套有 裝車試車現(xiàn)場視頻，視頻以震撼的形式向?qū)W生展示錯誤裝配后所帶來的故障現(xiàn)象，進一步 強調(diào)了正確裝配關(guān)系的重要性。
[0065] 6、故障設(shè)置及排除
[0066]可在教學臺架上設(shè)置常見故障，包括管路接錯、供油故障、噪音故障、裝配錯誤等 系統(tǒng)常見故障，讓學生接觸到實際的故障案例，掌握實際操作技能。
[0067]故障一、關(guān)閉油箱開關(guān)42,液壓栗2不能建立壓力。
[0068]故障二、將轉(zhuǎn)向閥6的進出油管對調(diào)安裝，造成油栗憋油，皮帶打滑(注意栗運轉(zhuǎn)時 間不可過長，以免皮帶及栗造成損壞）。
[0069]故障三、皮帶過松打滑，造成液壓栗不轉(zhuǎn)，無法建立壓力，由此讓學生建立日常保 養(yǎng)檢查皮帶張緊度的重要性。
[0070]故障四、錯誤裝配轉(zhuǎn)向閥轉(zhuǎn)子與閥芯計量馬達之間的配流關(guān)系，液壓栗運轉(zhuǎn)后，稍 微轉(zhuǎn)動方向盤，則出現(xiàn)方向盤劇烈顫抖的現(xiàn)象。據(jù)此引導學生深入分析轉(zhuǎn)向閥各個部件的 裝配關(guān)系，讓學生印象深刻，牢記相關(guān)理論。
[0071] 故障五、電機能旋轉(zhuǎn)，液壓栗卻不能建立壓力
[0072] 首先檢查電機旋轉(zhuǎn)方向是否正確，電機皮帶輪正常方向應(yīng)該是面向皮帶輪，電機 為順時針旋轉(zhuǎn)，同時注意皮帶與皮帶輪罩上的旋轉(zhuǎn)方向標記是否一致。如不一致，則可能是 3相電源反相造成，可拆開電機電纜插頭，將任意2相線對調(diào)連接則可。如果電機旋轉(zhuǎn)方向正 確，皮帶沒有發(fā)生打滑，則需通過油位器檢查油箱是否有足夠的液壓油，油箱開關(guān)閥是否往 左旋打開至極限位置。指導學生掌握電機的使用和維護常識。
[0073] 故障六、油缸伸縮方向與原來相反
[0074] 指導學生檢查轉(zhuǎn)向閥油管是否接錯。
[0075] 故障七、電機不能旋轉(zhuǎn)，且發(fā)出渦流噪音
[0076] 此現(xiàn)象為3相電機缺相運行，先檢查3相電源是否缺相，如果缺相需供電部門解決。 如不缺相，則檢查3相電機開關(guān)接通狀態(tài)時是否有1相未接通，如是，則更換3相開關(guān)。也可能 是電機3相繞組中某相故障造成，需維修或更換電機。指導學生掌握電機的使用和維護常 識。
[0077] 7、液壓系統(tǒng)的常規(guī)保養(yǎng)檢查實訓
[0078]⑴、皮帶張緊度的調(diào)整
[0079]電機5停止運轉(zhuǎn)情況下，于兩個皮帶輪中間之處用手壓皮帶，下垂量不超過1.5cm; 如果皮帶張緊度過松，則通過松開電機5底座的4支帶螺母的螺栓，用撬棍移動電機5把皮帶 張緊。
[0080] ⑵、液壓油加注及油箱清洗
[0081] 如需補充液壓油，則旋開油箱蓋加注則可。
[0082] 如需清洗油箱及更換液壓油濾芯，則需松開液壓油栗進油管，放出油箱里的液壓 油，松開油箱上蓋板的12支沉頭螺栓，取下油箱上蓋板，則可方便地清潔油箱內(nèi)部及更換液 壓油濾芯，如需更換濾芯，可旋松取下舊濾芯再裝上新濾芯。
[0083] 以上結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型提供的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教 學臺架的原理、組成和應(yīng)用進行了闡述，應(yīng)該說明的是:本實用新型實施例中公開的各種教 學臺架均是以轉(zhuǎn)閥式全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，所述領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該能夠輕易預(yù) 知，在其他的一些實施例中，還可以以滑閥式全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或其他種類的全液壓伺 服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)制作教學臺架。只要不脫離本實用新型的創(chuàng)新理念，任何簡單變形或等 同替換，均涵蓋于本實用新型，屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:該全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架 包括架體(7)、用于支撐和移動架體(7)的若干個車輪(8)及設(shè)置于架體(7)上的全液壓伺服 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以接受轉(zhuǎn)向力的輸入并輸出液壓力;所述全液壓伺 服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括油箱（4; 40)、電機（5)、液壓栗（2; 20)、液壓轉(zhuǎn)向器（6; 60)、轉(zhuǎn)向盤（10; 100 )、轉(zhuǎn)向軸(9; 90 )以及至少一個液壓缸（1; 101);所述油箱(4; 40 )用于存儲液壓油;所述 液壓栗（2 ;20)用于實現(xiàn)液壓油的輸送;所述電機（5)用于驅(qū)動液壓栗（1);所述液壓缸（1; 101)用于輸出液壓力;所述轉(zhuǎn)向軸(9; 90 )的一端固定連接到液壓轉(zhuǎn)向器(6;60)，另一端固 定連接到轉(zhuǎn)向盤(1〇;1〇〇);所述液壓轉(zhuǎn)向器(6; 60 )用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)向盤(10;100)的轉(zhuǎn)向力 輸入為液壓油配置不同的油路，以使液壓油被輸送至所述液壓缸（1; 101)的不同腔體，同時 為來自液壓缸(1; 101)的液壓油配置返回油箱(4;40)的油路。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述液壓轉(zhuǎn)向器 (6; 60)包括液壓轉(zhuǎn)向閥（61 ;601)、計量馬達(62 ;602)和人力轉(zhuǎn)向時可以與計量馬達(62; 602)構(gòu)成回路的單向閥（619; 150)，所述計量馬達(62 ;602)用于液壓油的計量及人力轉(zhuǎn)向 時驅(qū)動液壓缸（1; 101);所述液壓轉(zhuǎn)向閥（61;601)用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)向盤（10;100)的轉(zhuǎn)向力 輸入為液壓油配置不同的油路，以使液壓油被輸送至所述液壓缸（1; 101)的不同腔體，同時 為來自液壓缸(1; 101)的液壓油配置返回油箱(4;40)的油路。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述液壓轉(zhuǎn)向閥 (61 ;601)包括閥體(615)、裝配在閥體內(nèi)的閥套(616)以及裝配在閥套內(nèi)的閥芯(617);所述 計量馬達(62)包括轉(zhuǎn)子(621)和設(shè)置在轉(zhuǎn)子外部的定子(622);所述閥體(615)和計量馬達 (62)之間設(shè)置有配油孔盤(63);所述液壓轉(zhuǎn)向器(6;60)還包括用于轉(zhuǎn)向后進行機械反饋讓 轉(zhuǎn)向閥回到中位的花鍵連接軸（618 )，花鍵連接軸(618 )的一端通過花鍵連接到計量馬達 (62)的轉(zhuǎn)子(621)，另一端通過拔銷(64)連接到閥芯和閥套；閥芯和閥套間通過彈簧片(65) 進行中位定位。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述全液壓伺服 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架只包括一只液壓缸（1)，所述液壓轉(zhuǎn)向閥（61)上設(shè)置有液壓栗管道接口 (61)、油箱管道接口（62)、液壓缸無桿腔接口（63)和液壓缸有桿腔接口（64)，所述液壓栗管 道接口（61)用于建立液壓栗(2)至液壓轉(zhuǎn)向閥（61)之間的油路，所述油箱管道接口（62)用 于建立油箱(4)至液壓轉(zhuǎn)向閥（61)之間的油路，所述液壓缸無桿腔接口（63)用于建立液壓 轉(zhuǎn)向閥(61)和液壓缸無桿腔之間的油路，所述液壓缸有桿腔接口（64)用于建立液壓缸有桿 腔至液壓轉(zhuǎn)向閥（61)之間的油路;或者，所述全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架包括第一和第 二兩只液壓缸（101)，所述液壓轉(zhuǎn)向閥（601)上設(shè)置有液壓栗管道接口（6011)、油箱管道接 口（6012)、第一液壓接口（6013)和第二液壓接口（6014)，所述油箱管道接口（6012)用于建 立油箱(40)至液壓轉(zhuǎn)向閥（601)之間的油路，所述液壓栗管道接口（6011)用于建立液壓栗 (20)至液壓轉(zhuǎn)向閥（601)之間的油路，所述第一液壓接口（6013)用于建立液壓轉(zhuǎn)向閥（601) 至第一液壓缸的有桿腔和第二液壓缸的無桿腔之間的油路，所述第二液壓接口（6014)用于 建立液壓轉(zhuǎn)向閥(601)至第一液壓缸的無桿腔和第二液壓缸的有桿腔之間的油路。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述全液壓伺服 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還包括壓力表(3)，所述壓力表(3)固定在所述架體(7)上，所述壓力表 (3)的管路連接到液壓栗(2)的出油管道上;和/或者，所述油箱(4)包括液壓油油位器(41) 及油箱開關(guān)(42)，所述液壓油油位器(41)設(shè)置在油箱(4)的箱體上，所述油箱開關(guān)(42)設(shè)置 在所述油箱(4)的管路上，所述液壓油油位器(41)用于指示油箱(4)的儲油量，所述油箱開 關(guān)(42)用于導通或斷開所述油箱(4)的管路。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述全液壓伺服 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架還包括用于固定電纜的電纜掛鉤，所述電纜掛鉤固定在所述架體(7)上。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述全液壓伺服 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)向機構(gòu)（11)和轉(zhuǎn)向節(jié);所述車輪(8)中的轉(zhuǎn)向輪通過轉(zhuǎn)向節(jié)連接在架體 (7 )上;轉(zhuǎn)向機構(gòu)同時連接到轉(zhuǎn)向節(jié)和液壓缸（1)的活塞桿上;所述液壓缸(1)通過推拉該轉(zhuǎn) 向機構(gòu)（11)實現(xiàn)架體(7 )的轉(zhuǎn)向。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于：所述轉(zhuǎn)向機構(gòu) (11)為轉(zhuǎn)向梯形，該轉(zhuǎn)向梯形包括兩個梯形臂（112)和一個橫拉桿(111)，所述橫拉桿（111) 的兩端分別鉸接至所述兩個梯形臂（112)中每個梯形臂的其中一端，所述兩個梯形臂的另 一端分別連接至所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向節(jié)；并且，所述梯形臂（112)中至少一個連接在液壓缸 (1; 101)的活塞桿上;或者，所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)（11)為一支轉(zhuǎn)向臂，該轉(zhuǎn)向臂同時連接至液壓缸 和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，液壓缸通過推拉該轉(zhuǎn)向臂實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向。9. 根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一權(quán)利要求所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在 于:所述液壓轉(zhuǎn)向器(6;60)還包括組合閥塊，該組合閥塊通過螺紋連接緊固在所述液壓轉(zhuǎn) 向閥（61; 601)上;組合閥塊上設(shè)置有相應(yīng)于液壓轉(zhuǎn)向閥（61; 601)上各個油口的對應(yīng)油口； 所述人力轉(zhuǎn)向時可以與計量馬達(62; 602)構(gòu)成回路的單向閥（619; 150 )集成在該組合閥塊 內(nèi)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的全液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)教學臺架，其特征在于:所述組合閥塊 內(nèi)還設(shè)置有下列閥體中的部分或者全部： 用于防止液壓油倒流而使車輪偏轉(zhuǎn)以及保護液壓栗不受沖擊的單向閥（140); 用于防止車輪受到意外沖擊時由于油壓的突然升高而造成系統(tǒng)損壞的雙向緩沖閥 (120)； 用于限制系統(tǒng)最高工作壓力以保護系統(tǒng)安全的安全閥（160)。
【文檔編號】G09B25/02GK205645074SQ201521029857
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年12月11日
【發(fā)明人】莫建章, 呂其惠, 伍尚堅, 何志雄, 李波, 曾文英, 陳育帆, 陳翔, 王慶堅, 曹華, 黃劍
【申請人】廣東交通職業(yè)技術(shù)學院