一种循环球动力转向器转阀结构

技术领域

本发明属循环球动力转向器，特别涉及到转阀。

背景技术

循环球动力转向器中转阀为其主要单元，起到控制整个转向系统分流建压的作用。由于转阀功能重要，结构复杂，且连接系统的进出油路，因此转阀结构布置比较大，从而导致循环球动力转向器输入端占用外部空间较多，给整车布置造成不便；另外由于整车转向系统的升级，目前转阀结构要求能够达到17MPa以上的承受能力，此项对动力转向器转阀在高压下的耐久和抗压冲击能力就有要求，不能在高压系统下造成转阀使用损坏。基于以上情况，开发一款占用空间小，且能适应高压的转阀结构更加符合转向器汽车行业发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构小巧，耐高压的循环球动力转向器转阀，以满足整车小空间布置及高压转向系统。

本发明的技术方案是：

一种循环球动力转向器转阀结构，包括阀体、螺杆、输入轴，其中螺杆套装在阀体内，输入轴套装在螺杆内；扭杆套装在输入轴内；

阀体上有进油口和回油口，阀体内有进油环槽和回油环槽，进油环槽与进油口连通，回油环槽通过与回油口连通；

螺杆外圆周表面均布有3个螺杆进油孔，均与阀体内的进油环槽连通，进油孔两侧对称状设置有3个回油孔和3个通右油腔油孔，均与阀体上的回油环槽连通， 3个通右油腔油孔与转向器的右油腔连通；螺杆底部均布有3个通左油腔油孔，与转向器的左油腔连通；

螺杆4内圆周表面均布有6个螺杆油槽，油槽两两布置在螺杆进油孔之间，3个螺杆通右油腔油孔与相间隔的3个螺杆油槽连通,另外3个螺杆油槽与输入轴外圆周上的3个油孔连通；

螺杆4环形本体上均布有3个螺杆通左油腔油孔，一端与转向器的左油腔连通，另一端与螺杆的螺杆内孔连通；

输入轴上均布有3个进油槽，进油槽之间均布有3个回油槽，输入轴进油槽与回油槽之间的本体上均布有数个油孔，油孔均与输入轴内孔连通；输入轴进油槽与螺杆进油孔连通，输入轴回油槽与螺杆回油孔连通；输入轴上的油孔，一端分别与螺杆油槽连通，另一端与输入轴内孔连通；

输入轴内孔与螺杆内孔相通。

螺杆与扭杆通过固定销连接，输入轴与扭杆通过固定销连接，螺杆、输入轴和扭杆共同组成螺杆组件，阀体内装有轴承，轴承与螺杆大径端面配合。

阀体1内设置有3个密封位，其中密封位A与螺杆大径配合，密封位B与螺杆中径配合，密封位C与输入轴大径配合。

所述的输入轴油孔的数量为3的倍数。

本发明的优点在于：

该循环球动力转向器转阀结构具有结构小巧、耐高压的特点。在结构布置上，转阀部位虽然有2条高压油道，但其中一条通往转向器左油腔的高压油道布置在螺杆和输入轴内孔上，从而只需在阀体上设置2个过油环槽，使整个转向器输入端轴向尺寸变短。而以往的循环球动力转向器转阀部位由4道密封位，3个过油环槽组成，在整个输入端的轴向尺寸上更长。在结构设计上，转阀采用压力平衡设计，使转阀上的螺杆在左右油腔分别高压时所受单边液压轴向力较小，能其能适应高压转向系统，且耐久性更好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的使用示意图；

图3为本发明新型的螺杆组件油路截面示意图；

图4为本发明螺杆底端油孔分布示意图；

图5为本发明新型的螺杆组件左转向工作状态示意图；

图6为本发明新型的螺杆组件右转向工作状态示意图。

图中：1、阀体，2、轴承，3、输入轴，4、螺杆，5、扭杆，6、密封位A，7、密封位B，8、密封位C，9、进油环槽，10、回油环槽，11、进油口，12、回油口，13左油腔，14、右油腔，15、螺杆进油孔A，16、螺杆进油孔B，17、螺杆进油孔C，18、螺杆回油孔A，19、螺杆回油孔B，20、螺杆回油孔C，21、螺杆通右油腔油孔A，22、螺杆通右油腔油孔B，23、螺杆通右油腔油孔C，24、输入轴油孔A，25、输入轴油孔B，26、输入轴油孔C，27、输入轴进油槽A，28、输入轴进油槽B，29、输入轴进油槽C，30、输入轴回油槽A，31、输入轴回油槽B，32、输入轴回油槽C，33、螺杆油槽A，34、螺杆油槽B，35、螺杆油槽C，36、螺杆油槽D，37、螺杆油槽E，38、螺杆油槽F，39、输入轴内孔，40、螺杆内孔，41、螺杆通左油腔油孔A，42、螺杆通左油腔油孔B，43、螺杆通左油腔油孔C。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1-4，本发明包括：阀体1，轴承2，输入轴3，螺杆4和扭杆5构成，螺杆4与扭杆5通过固定销连接，输入轴3与扭杆5通过固定销连接，螺杆4、输入轴3和扭杆5共同组成螺杆组件，阀体1内装有轴承2，轴承2与螺杆4端面配合。

阀体1内布置有3道密封位，其中密封位A6与螺杆4大径配合，密封位B7与螺杆4中径配合，密封位C8与输入轴3大径配合；阀体1内还布置有2道过油环槽，其中进油环槽9通过油孔与进油口11连通，回油环槽10通过油孔与回油口12连通。密封位A6、密封位B7、密封位C8将进油环槽9、回油环槽10以及转向器的右油腔14隔开。

轴承2与螺杆4大径端面配合，起到支撑螺杆4和调节转阀轴向间隙的作用。

螺杆4上端圆周上呈120°均布有3个螺杆进油孔，螺杆进油孔A15、螺杆进油孔B16、螺杆进油孔C17，3个螺杆进油孔与阀体1内的进油环槽9连通，螺杆4进油孔两侧对称状设置有2组油孔，其中一组油孔为螺杆通右油腔油孔A21、螺杆通右油腔油孔B22、螺杆通右油腔油孔C23，另一组为螺杆回油孔A18、螺杆回油孔B19、螺杆回油孔C20，此2组油孔均为120°均布在螺杆4圆周上。其中螺杆通右油腔油孔A21、螺杆通右油腔油孔B22、螺杆通右油腔油孔C23连通转向器的右油腔14，螺杆回油孔A18、螺杆回油孔B19、螺杆回油孔C20连通阀体1的回油环槽10。

螺杆4内圆周上呈60°均布有6个油槽，分别为螺杆油槽A33、螺杆油槽B34、螺杆油槽C35、螺杆油槽D36、螺杆油槽E37、螺杆油槽F38，油槽两两布置在螺杆进油孔A15、螺杆进油孔B16、螺杆进油孔C17两侧，其中螺杆通右油腔油孔A21、螺杆通右油腔油孔B22、螺杆通右油腔油孔C23分别与螺杆油槽A33、螺杆油槽B34、螺杆油槽C35连通。

螺杆4底端圆周上呈120°均布有3个螺杆油孔，分别为螺杆通左油腔油孔A41、螺杆通左油腔油孔B42、螺杆通左油腔油孔C43，3个油孔一端与转向器的左油腔13连通，另一端与螺杆4的螺杆内孔40连通。

输入轴3圆周上呈120°均布有3个进油槽，分别为输入轴进油槽A27、输入轴进油槽B28、输入轴进油槽C29，3个进油槽之间圆周上均布有3个回油槽，分别为输入轴回油槽A30、输入轴回油槽B31、输入轴回油槽C32。输入轴进油槽A27、输入轴进油槽B28、输入轴进油槽C29分别与螺杆进油孔A15、螺杆进油孔B16、螺杆进油孔C17连通，输入轴回油槽A30、输入轴回油槽B31、输入轴回油槽C32分别与螺杆回油孔A18、螺杆回油孔B19、螺杆回油孔C20连通。

输入轴3圆周上呈120°均布有3个油孔，分别为输入轴油孔A24、输入轴油孔B25、输入轴油孔C26，3个油孔一端分别与螺杆油槽D36、螺杆油槽E37、螺杆油槽F38连通，另一端与输入轴内孔39连通。

输入轴3的输入轴内孔39与螺杆4的螺杆内孔40相通。

输入轴油孔的数量不必局限于3个，可以是3的倍数。输入轴和螺杆油槽组数并不局限于上述的6个，也可以多组。

参见附图5、6，该循环球动力转向器转阀工作原理：

当方向盘不动，转向器处于中间位置时，液压油经进油口11进入到螺杆进油孔A15、螺杆进油孔B16、螺杆进油孔C17，继而进入到输入轴3上的输入轴进油槽A27、输入轴进油槽B28、输入轴进油槽C29，由于输入轴3和螺杆4油槽之间有预留间隙，进入输入轴进油槽的液压油会分两路进入转向器左油腔13和右油腔14。一路液压油经油槽之间的预留间隙进入到螺杆油槽D36、螺杆油槽E37、螺杆油槽F38，继而经过输入轴油孔A24、输入轴油孔B25、输入轴油孔C26，进入到输入轴内孔39，输入轴内孔39与螺杆内孔40相通，液压油最终经螺杆通左油腔油孔A41、螺杆通左油腔油孔B42、螺杆通左油腔油孔C43进入到转向器左油腔13。另一路液压油经油槽之间的预留间隙进入到螺杆油槽A33、螺杆油槽B34、螺杆油槽C35，以及连通的螺杆通右油腔油孔A21、螺杆通右油腔油孔B22、螺杆通右油腔油孔C23，进入到转向器右油腔14。另外，螺杆4油槽中的液压油同步会经过预留间隙进入到输入轴3上的输入轴回油槽A30、输入轴回油槽B31、输入轴回油槽C32，再经过与之连通的螺杆回油孔A18、螺杆回油孔B19、螺杆回油孔C20，进入到阀体1的回油环槽10内，继而进入回油口12，回流至转向系统中。

当方向盘左转向，转向器输入轴3逆时针旋转，由于地面存在摩擦阻力，导致扭杆5出现形变，至使转向器转阀内的输入轴3与螺杆4出现相对转动。由于扭杆5形变作用，输入轴3上的油槽与螺杆4上的油槽之间的间隙一个方向会增大，另一个方向完全关闭，故液压油经进油口11进入到螺杆进油孔A15、螺杆进油孔B16、螺杆进油孔C17，继而进入到输入轴3上的输入轴进油槽A27、输入轴进油槽B28、输入轴进油槽C29，而后只进入到螺杆油槽D36、螺杆油槽E37、螺杆油槽F38，而后通过输入轴油孔A24、输入轴油孔B25、输入轴油孔C26，进入到输入轴内孔39和螺杆内孔40，经螺杆通左油腔油孔A41、螺杆通左油腔油孔B42、螺杆通左油腔油孔C43进入到转向器左油腔13。由于转阀一边的油槽间隙关闭，转向器右油腔14的液压油在转向器活塞的推动作用下会经过螺杆通右油腔油孔A21、螺杆通右油腔油孔B22、螺杆通右油腔油孔C23，再经过螺杆油槽A33、螺杆油槽B34、螺杆油槽C35，进入到输入轴回油槽A30、输入轴回油槽B31、输入轴回油槽C32，通过螺杆回油孔A18、螺杆回油孔B19、螺杆回油孔C20，进入到阀体1的回油环槽10内，继而进入回油口12，回流至转向系统中。当方向盘右转向，则反之。

该循环球动力转向器转阀结构受力平衡原理如下:

螺杆4大径：D1, 螺杆4中径：D2，螺杆4小径：D3。

设

转向器左油腔13高压时，转向螺杆所受的轴向力:

转向器右油腔14高压时，转向螺杆所受的轴向力：

因