[0001] 本发明涉及工程机械车辆液压系统领域，具体涉及一种转向液压系统及其控制方法。

[0002] 在工程机械车辆中，车辆的转向方式根据不同的使用工况和整车的布局情况可分为偏转车轮式转向、铰接式转向和滑移式转向，而通常情况下偏转车轮式转向、铰接式转向
和滑移式转向都采用全转向液压系统，全转向液压系统的性能是否稳定直接关系着工程机
械车辆行驶的安全。

[0003] 在传统的全转向液压系统中，通常是通过转向执行元件带动转向执行机构来实现转向。但是，传统的转向执行元件在通常情况下都采用油缸，对于空间紧张工程机械车辆来
说极难布置，并且转弯半径普遍较大，维修也并不方便；同时，在传统的全转向液压系统中，回油背压极易出现不稳定的情况，导致执行元件的工作不够平稳，且大大降低了全转向液
压系统的操纵性；此外，传统的全转向液压系统还不具备远程驾驶的功能，工作人员只能在
车辆的驾驶室内操作，在危险的工作环境中存在着较大的安全隐患。

[0028] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

[0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。

[0031] 此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0032] 参见图1至图2，本发明提供了一种转向液压系统，包括液压油箱1、液压泵2、驾驶换向阀4、转向控制装置5、转向执行装置6和远程换向阀7；；所述液压泵2的入口与液压油箱
1相连通，出口与驾驶换向阀4的进油口P相连通；驾驶换向阀4包括切换单元，切换单元能够
接受控制指令，并控制驾驶换向阀4的出油口A或出油口B输出液压油，驾驶换向阀4可采用
现有结构，其具体结构原理不再详述；转向控制装置5包括转向控制单元、进油口P、回油口
T、工作油口L和工作油口R，转向控制装置5的进油口P连通驾驶换向阀4的出油口A，转向控
制装置5的回油口T连通液压油箱1，转向控制装置5通过转向控制单元能够使其进油口P连
通其回油口T且其工作油口R与其工作油口L互不连通，或使其进油口P连通其工作油口L且
其工作油口R连通其回油口T，或使其进油口P连通其工作油口R且其工作油口L连通其回油
口T，转向控制装置5可采用现有结构，其具体结构原理不再详述；转向执行装置6包括马达
605、转向轮608和转动传动机构，马达605的工作油口A连通转向控制装置5的工作油口L，且
马达605的工作油口B连通转向控制装置5的工作油口R，马达605的工作油口A进油时马达
605正转并通过转动传动机构带动转向轮608向左转向，马达605的工作油口B连通转向控制
装置5的工作油口R，且马达605的工作油口A连通转向控制装置5的工作油口L，马达605的工
作油口B进油时马达605反转并通过转动传动机构带动转向轮608向右转向；远程换向阀7的
进油口P与驾驶换向阀4的出油口B相连通，远程换向阀7的出油口A和出油口B分别与马达
605的工作油口B和工作油口A相连通，远程换向阀7具有均能够接受远程控制指令的左转远
程控制单元和右转远程控制单元，左转远程控制单元能够控制远程换向阀7的进油口P与出
油口B连通或者断开，右转远程控制单元能够控制远程换向阀7的进油口P与出油口A连通或
者断开。

[0033] 本发明涉及的一种转向液压系统及其控制方法的基本工作原理为：通过驾驶换向阀4的切换单元控制液压泵2的出油口P向转向控制装置5的进油口P输出高压液压油或向远
程换向阀7的进油口P输出高压液压油；当液压泵2通过驾驶换向阀4向转向控制装置5的进
油口P输出高压液压油时，通过转向控制装置5的转向控制单元控制其进油口P连通其工作
油口L或工作油口R，使液压泵2输出的高压液压油通过驾驶换向阀4和转向控制装置5被输
送至马达605的工作油口A或工作油口B，从而实现在现场控制马达605正转或反转，并通过
马达605旋转带动转向轮608向左转向或向右转向；当液压泵2通过驾驶换向阀4向远程换向
阀7的进油口P输出高压液压油时，通过转向控制装置5的转向控制单元控制其回油口T连通
其工作油口L或工作油口R，并通过远程换向阀7的左转远程控制单元或右转远程控制单元
远距离控制远程换向阀7连通马达605的工作油口A或工作油口B，使液压泵2输出的高压液
压油通过驾驶换向阀4和远程换向阀7被输送至马达605的工作油口A或工作油口B，从而远
距离控制马达605正转或反转，并通过马达605旋转带动转向轮608向左转向或向右转向。

[0034] 参见图1至图2，以下以一个具体实施例对本发明做进一步说明：

[0035] 在本实施例中，参见图2，作为优选设计，转向执行装置6的转动传动机构包括车架回转限位块601、左转向限位块602、回转支承603、转向组件604、马达齿轮606、右转向限位块607和转向角度传感器609；马达齿轮606连接在马达605的转轴上，并且马达齿轮606与回
转支承603相啮合，回转支承603套装在转向组件604上，并能够相对于转向组件604旋转，且
回转支承603的底部连接转动轮608；车架回转限位块601固定在回转支承603上，左转向限
位块602和右转向限位块607均固定在转向组件609上，回转支承603向左旋转时车架回转限
位块601能够与左转向限位块602相抵，向右旋转时车架回转限位块601能够与右转向限位
块607相抵，优选的，左转向限位块602和右转向限位块607所对应的圆心角为180°，当工程
机械车辆不转动时，车架回转限位块601与左转向限位块602所对应的圆心角为90°；转向角
度传感器609能够测量回转支承603旋转的角度，转向角度传感器609具体可采用转向角度
编码器。

[0036] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，还包括安全阀3，安全阀3的入口与液压泵2的出油口P相连通，出口与液压油箱1相连通，其中，安全阀3的入口为工作油口A，安全阀3
的出口为工作油口B，当安全阀3的入口一侧的液压油压力大于160bar时，安全阀3自动开
启，将液压泵2输出的高压液压油一部分回流至液压油箱1，从而降低液压泵2输出至驾驶换
向阀4的油压。

[0037] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，还包括泄油单向阀8，泄油单向阀8的一端与马达605的泄油口T都相连通，另一端与液压油箱1相连通，当液压油通过泄油单向阀8从
马达605的泄油口T输出至液压油箱1时，液压油能够润滑和冷却马达605的壳体，并使马达
605中始终充满液压油。

[0038] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，还包括若干测压传感器9，马达605的工作油口A和工作油口B均安装有测压传感器9，测压传感器9能够检测马达605的工作油口A和工
作油口B的压力。

[0039] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，还包括回油单向阀10，回油单向阀10的一端分别与驾驶换向阀4的泄油口T、转向控制装置5的泄油口T和远程换向阀7的泄油口T都相
连通，另一端与液压油箱1相连通，其中，驾驶换向阀4的泄油口T、转向控制装置5的泄油口T和远程换向阀7的泄油口T均通过回油单向阀10连通液压油箱1，当回油单向阀10受到的液
压油压力大于1.5bar时，回油单向阀10自动开启，回油单向阀10能够使转向液压系统中向
液压油箱1输回的液压油始终保持有1.5bar的背压，使转向液压系统的运行更加平稳。

[0040] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，还包括补油单向阀11，转向控制装置5的内部还设置有补油控制单元，补油单向阀11的一端与转向控制装置5的回油口T相连通，另
一端与液压油箱1相连通，转向控制装置5通过补油控制单元能够使其回油口T连通其工作
油口L，或使其回油口T连通其工作油口R，补油单向阀11能够通过转向控制装置5将液压油
补充到马达605，其中，当马达605正转且转向执行装置6的转向操作突然停止时，由于惯性
作用，转向轮608还会带动着马达605正向旋转一定的角度，此时，液压泵2不再输出液压油，转向控制装置5的补油控制单元使其回油口T连通其工作油口L，补油单向阀11能够向马达
605的工作油口A输送液压油，从而避免马达605吸空；基于相似的原理，当马达605反转且转
向执行装置6的转向操作突然停止时，由于惯性作用，转向轮608还会带动着马达605反向旋
转一定的角度，此时，液压泵2不再输出液压油，转向控制装置5的补油控制单元使其回油口
T连通其的工作油口R，补油单向阀11能够向马达605的工作油口B输送液压油，从而避免马
达605吸空。

[0041] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，还包括回油过滤装置12，回油过滤装置12的一端分别与驾驶换向阀4的回油口T、转向控制装置5的回油口T和远程换向阀7的回油口T
都相连通，另一端与液压油箱1相连通，驾驶换向阀4的回油口T、转向控制装置5的回油口T
和远程换向阀7的回油口T均通过回油过滤装置12连通液压油箱1，回油过滤装置12能够过
滤转向液压系统在运行过程中产生的杂质，提高转向液压系统运行的安全性。优选的，回油
过滤装置12内置有过滤器、旁通阀和压差发讯器，当过滤器堵塞时转向液压系统的回油可
以通过旁通阀回到液压油箱1，同时压差发讯器报警提醒及时更换过滤器的滤芯。

[0042] 在本实施例中，参见图1，作为优选设计，转向控制装置5还包括方向盘501和转向柱502，转向柱502的一端连接方向盘501，另一端连接转向控制单元，方向盘501转动时能够
控制转向控制单元，当方向盘501不转动时，转向控制装置5能够通过控制单元使其进油口P
连通其回油口T，且其工作油口R与其工作油口L互不连通，当方向盘501向左转动时，转向控
制装置5能够通过转向控制单元使其进油口P连通其工作油口L，且其工作油口R连通其回油
口T，当方向盘501向右转动时，转向控制装置5能够通过转向控制单元使其进油口P连通其
工作油口R，且其工作油口L连通其回油口T。

[0043] 参见图1至图2，本发明还公开了一种转向液压系统的控制方法，使用转向液压系统进行，控制方法包括以下步骤：

[0044] S1、左转向模式：

[0045] S11、现场控制：液压泵2向驾驶换向阀4输送高压液压油，驾驶换向阀4的切换单元控制其出油口A输出液压油，远程换向阀7不工作，转向控制装置5通过转向控制单元控制其
进油口P连通其工作油口L，且其工作油口R连通其回油口T，转向控制装置5向马达605的工
作油口A输送高压液压油，马达605的工作油口B向转向控制装置5的工作油口R输送低压液
压油，使马达605正转，并使转向轮608向左转向，转向液压系统处于左转向模式；

[0046] S12、远程控制：液压泵2向驾驶换向阀4输送高压液压油，驾驶换向阀4的切换单元控制其出油口B输出液压油，远程换向阀7的左转远程控制单元控制其出油口B向马达605的
工作油口A输送高压液压油，转向控制装置5通过转向控制单元控制其工作油口R连通其回
油口T，马达605的工作油口B向转向控制装置5的工作油口R输送低压液压油，使马达605正
转，并使转向轮608向左转向，转向液压系统处于左转向模式；

[0047] S2、右转向模式：

[0048] S21、现场控制：液压泵2向驾驶换向阀4输送高压液压油，驾驶换向阀4的切换单元控制其出油口A输出液压油，远程换向阀7不工作，转向控制装置5通过转向控制单元控制其
进油口P连通其工作油口R，且其工作油口L连通其回油口T，转向控制装置5向马达605的工
作油口B输送高压液压油，马达605的工作油口A向转向控制装置5的工作油口L输送低压液
压油，使马达605反转，并使转向轮608向右转向，转向液压系统处于右转向模式；

[0049] S22、远程控制：液压泵2向驾驶换向阀4输送高压液压油，驾驶换向阀4的切换单元控制其出油口B输出液压油，远程换向阀7的右转远程控制单元控制其出油口A向马达605的
工作油口B输送高压液压油，转向控制装置5通过转向控制单元控制其工作油口L连通其回
油口T，马达605的工作油口A向转向控制装置5的工作油口L输送低压液压油，使马达605反
转，并使转向轮608向右转向，转向液压系统处于右转向模式。

[0050] 如上所述，本发明涉及的转向液压系统及其控制方法，具有以下有益效果：

[0051] 1、通过设置远程换向阀7和驾驶换向阀4，使工程机械车辆能够具备远程驾驶的功能，能够使工作人员在危险的工作环境中远距离操作工程机械车辆进行转向，避免了可能
存在的安全隐患，适用于在危险的工作环境中使用。

[0052] 2、通过设置转向控制装置5和转向执行装置6，使工作人员能够控制工程机械车辆进行转向，转弯半径小，并且具有较大的转向角度。

[0053] 综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

[0054] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完
成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。