轮式拖拉机线控液压转向系统路感特性与评价
液压动力转向系统技术状况检查
液压动力转向系统技术状况检查作者：陈咏梅来源：《农机使用与维修》2017年第12期摘要：液压动力转向系统技术状况的完好性对行车安全影响很大，重点阐述了转向盘自由行程、油泵工作性能、分配阀和动力缸泄漏和液压行程限制器的检查调整技术。
关键词：液压动力；转向系统；技术状况；拖拉机中图分类号：S219.07 文献标识码：Adoi：10.14031/ki.njwx.2017.12.051随着农机工业技术的不断发展，液压转向系统被广泛运用于轮式拖拉机、联合收获机的转向机构中，它以转向轻巧灵活，得到广大用户的青睐。
液压动力转向系统由转向油罐、转向油泵、转向管路、动力转向器组成，工作介质为液压油。
转动方向盘时，液压转向器控制油泵来油通往油缸的去向，推动油缸活塞向左或向右移动，使转向横拉杆总成动作，转向轮偏转，实现拖拉机转向。
液压动力转向系统不同于机械转向系统，液压油的质量、液压管路及系统的密封性、液压元件的技术状态等，都对拖拉机转向系统能否正常工作影响很大，直接影响着拖拉机的行车安全。
因此要重视转向系统的技术状态完好性，学会动力转向系统的检查与调整。
液压动力转向系统技术状况的检查，其主要内容包括转向盘自由行程、油泵工作性能、分配阀和动力缸泄漏及液压行程限制器的检查。
这些项目都可在车上进行，通过检查，确定是否需要进行拆检。
因为盲目地拆卸，只能对液压元件带来损害。
1 转向盘自由行程的调整转向盘的自由行程是指方向盘有一个自由转动量，方向盘在这个转动量内转动，车轮不产生左右运动，这个转动量用角度来表示，就是方向盘自由行程。
转向盘的自由行程是转向器传动副、转向传动机构等各连接部位间隙的总反映。
检查时，车辆停稳，轻轻转动方向盘至手感阻力增大，车轮刚想摆动，但还没产生摆动，停止转动方向盘，此时在方向盘上任意一点做标记，然后向相反的方向转动方向盘至手感阻力增大，车轮刚想摆动，但还没产生摆动，停止转动方向盘，方向盘上标记点所转过的角度，就是方向盘自由行程，这个行程一般用角度表示。
拖拉机线控液压转向系统设计及样车性能试验
Ｆ ａ ｎ ｇ Ｓ ｕ ｓ ｕ ，Ｌ ｕ Ｚ ｈ ｉ ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ ，Ｗ ａ ｎ ｇ Ｚｅ ｎ ｇ ｃ ａ ｉ ， Ｄｉ ａ ｏ Ｘｉ ｕ ｙ ｏ ｎ ｇ ，Ｌｕ Ｙａ ｎ ｇ ，Ｇｏ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｈ ｕ ｉ ，Ｚｈ ｕ Ｃｈ ｕ ｎ ｙ ｉ ｎ ｇ ．Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｙｐ ｔ ｅ
Ｖ． ０１ － ３ ３ Ｎ Ｏ． １ ０ Ｍａ ｙ ２０１ ７
拖拉机线控液压转 向系统设计及样车性 能试验
房素素 ，鲁植雄 ，王增才 ，刁秀永 ２ ，鲁 杨 ２ ，龚佳 慧 ２ ，朱春莹 ２
（ １ ．山东大 学机械 工程 学院高效洁净机械制造教育部重点实验室 ，济南 ２ ５ ０ ０ ６ １ ； ２ ．南京农业大学工学院，南京 ２ １ ０ ０ ３ １ ）
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ （ Ｔ ｒ ｎｓ ａ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｓ Ａ Ｅ ） ， ２ ０ １ ７ ， ３ ３ （ １ ０ ） ： ８ ６ —９ ３ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ ｓ ｈ ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ） ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ７ ． １ ０ ． ０ １ １ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｔ ｃ ｓ ａ ｅ ． ｏ ｒ ｇ
关键 词 ：拖拉机 ；转向； 系统；线控液压；样车 改装
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ７ ． １ ０ ． ０ １ １ 中图分类号 ：￥ ２ ３ ２ 文献标志码 ：Ａ
对一种改进的线控转向系统的方案评价
本 文 提 出了一 种基 于ＡＨＰ 和Ｆ Ｃ Ｅ Ｓ Ｈ 结合 的汽 车转 向 系统评 价模 型 ，利用ＡＨ Ｐ 确立汽 车 转 向系统 的指 标 权 重 ，并用Ｆ Ｃ Ｅ 建立 评 价 的数 学模 型 。通 过 该模 型
关键词 ：线控 转向 ；液压装置 ；层次分析法 ；模糊综合评价法 中图分类 号 ：Ｔ Ｈ １ ６ ；Ｕ ４ ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ４ ） Ｏ ｌ （ｉ － ） 一０ １ ５ ３ — ０ ４
Ｏ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ （Ｉ － ） ． ４ ４
对机 械转 向系统 、普 通 线控转 向系统 以及 改进 后的 线控 转 向 系统 进 行 了评 价 。最 后根 据评 价 的结 果 ， 分析 了改进 后 的线控转 向系统 的 特点及 可行性 。
通 线 控 转 向 系统 的基 础 上 ， 引入 了一 套 液 力 传 动 装 置 ，将 方 向盘 与转 向拉 杆 相 联 接 ，作 为 载 荷 感
（ １ ． 四川大学 制造科 学与工程学院 ，成都 ６ １ ０ ０ ６ ５ ；２ ． 绵阳师范学院 ，绵 阳 ６ ２ １ ０ ０ ０ ） 摘 要 ： 介 绍了一种改进的汽车线控转向系统 ，该系统将 一套液压装置引入普通的线控转向系统当中。 为 了验证 该方案 的可行 性 ，提 出 了一 种基于 层次分析 法 （ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｈ ｉ ｅ ｒ ａ ｒ ｃ ｈ ｙ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， Ａ Ｈ Ｐ ）和模糊综合评价法 （ Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｆ Ｏ Ｅ ）相结合的汽车转向系 统 评价模 型。利用该模型对三种汽车转向系统进行 了对比 ，并分析了改进方案的评价结果。
线控四轮转向系统的研究综述及技术总结
线控四轮转向系统的研究综述及技术总结近年来，随着科技的不断发展，机器人技术已经发展成为一个非常热门的领域。
其中，线控四轮转向系统技术的研究已经受到了越来越多的关注。
本文旨在对此类技术的研究进行综述，并对其中几种典型技术进行总结和探讨。
一、线控四轮转向系统的定义与特点线控四轮转向系统是机器人的一个重要部件，主要用于控制机器人的行驶方向。
它的主要特点是与车辆发动机并无直接的机械连接，而是通过电子线控系统实现转向的控制。
二、线控四轮转向系统技术的发展历程线控四轮转向技术最初出现于上世纪70年代后期，当时主要用于汽车的制动系统中。
到了80年代，此技术开始向轮胎转向控制领域扩展，成为了轮胎转向控制系统不可或缺的组成部分。
而随着数字化技术的不断发展，线控四轮转向系统的精度和速度得到了大幅提升。
三、线控四轮转向系统技术的类型1. 前轮转向类型：该类型的系统将前轮作为控制方向的主导部件，能够实现车辆的小半径转弯。
但是在高速行驶时显得力不从心。
2. 后轮转向类型：该类型的系统将后轮作为控制方向的主导部件，能够在高速行驶时实现更好的稳定性。
3. 四轮转向类型：该类型的系统能够实现前、后轮同时转向，从而大幅提高车辆的操控性和稳定性。
四、线控四轮转向系统的优缺点线控四轮转向系统的优点主要体现在其能够提高车辆的操控性，减小车身侧倾，提高车辆的稳定性和安全性。
缺点在于其成本较高，而且维护和保养相对困难。
五、结论线控四轮转向系统技术的研究是现代机器人技术的重要组成部分，其可以提高机器人的行驶稳定性和操控性。
但是目前该技术在成本和维护等方面还存在问题，需要进一步的研究和探索。
在今后的研究中，我们希望能够不断地完善技术，提高其的可靠性和实用性。
六、线控四轮转向系统技术的应用领域线控四轮转向系统技术的应用领域非常广泛，主要包括汽车制造、机械制造、工业自动化等领域。
在汽车制造领域中，四轮转向技术已经逐渐普及，许多高端品牌的汽车甚至都将其作为标配。
一种拖拉机转向系统的改进对比分析
arctan
L tanα
－
K 2
（ 3）
式中 α—拖拉机的左车轮转向角度（ °） ；
Ｒ0 —拖拉机的轮胎转向半径（ cm） ； L—拖拉机的前后车轮轴距（ cm） ；
K—拖拉机的前车轮左右轮距（ cm） 。
由式（ 2） 、式（ 3） 得到拖拉机运动任意时刻的等效
转向角为
γ
=
γ'
+ γ″ 2
（ 4）
1 转向系统概述
7
驱动型式
四轮驱动
车辆的转向方式 有 多 种 ，主 要 包 括 靠 改 变 行 走 装 置的驱动轮施力而实现转变方向的履带式机及手推 式机 ，靠车辆轮胎主 动 进 行 角 度 偏 转 实 现 转 变 方 向 的 轮式机。配套优质的轮式机在驱动轮力与方向的共 同作用下 进 行 转 向 控 制，这 一 过 程 中 轮 胎 做 滚 动 运 动，须满足相应的运动与力矩关系。
感器的安装部位确定及设计转向实时调控指令成为
图 2 拖拉机转向系统角度控制改进流程简图 Fig． 2 Improvement process diagram of the angle control on the
steering system in the tractor
2． 2 硬件组成改进 采用液压与控制技术相结合的线控液压转向系
同时 ，建立 拖拉机 转 向 系 统 角 度 控 制 改 进 的 轮 廓
思路，优化流程简图如图 2 所示。优化主要从转向系
统的硬件配置与软 件 控 制 两 方 面 进 行 展 开 ，改 进 理 念
为将全液 压 的 转 向 控 制 优 化 为 线 控 液 压 转 向 控 制。
其中，控 制 执 行 阀 与 油 泵 型 号 的 选 取 与 匹 配 、角 度 传
拖拉机转向机构的特点与使用
拖拉机转向机构的特点与使用作者：金荣圣来源：《农机使用与维修》2019年第05期摘要：不同类型的拖拉机转向方式不同，介紹了轮式拖拉机、履带拖拉机、手扶拖拉机转向机构的性能特点与转向原理，以及使用时需注意的事项。
关键词：轮式拖拉机；履带拖拉机；手扶拖拉机；转向机构中图分类号：S21907 文献标识码：Adoi：10.14031/ki.njwx.2019.05.033转向系统的功用是改变和保持拖拉机的行驶方向。
不同类型的拖拉机转向方式不同，拖拉机的转向方式有偏转导向轮转向、折腰转向和改变两侧驱动力矩转向等多种。
采用折腰转向方式的机体分成相互铰接的前后两部分，转向时前后机体相互摆动，利用地面对前后轮产生的侧向反力实现转向，多用于大功率基本型四轮驱动拖拉机。
手扶拖拉机常用改变两侧驱动力矩的转向方式，利用地面对两侧驱动轮产生不等的驱动力实现转向。
轮式拖拉机普遍采用偏转导向轮（前轮）的转向方式，前轮偏转后，在驱动力作用下，地面对两前轮的侧向反作用力构成相对于后桥中点的转向力矩，使车辆转向。
履带拖拉机也是改变两侧驱动轮的驱动力矩，使两侧履带产生不同的驱动力，而形成转向力矩实现转向。
1 轮式拖拉机转向机构轮式拖拉机采用的偏转导向轮（前轮）的方式转向。
轮式拖拉机转向系一般由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。
转向操纵机构包括方向盘、转向轴、万向节和传动轴。
转向器是一个减速增扭装置，用来增大方向盘作用到转向垂臂轴上的扭矩，使操纵轻便；同时改变扭矩的传递方向，将方向盘的转动改为转向垂臂的摆动。
转向器还具有一定的传动可逆性，使驾驶员能感觉到路面情况，即方向盘不仅可以带动前轮偏转而且能感受到前轮所受到的大的冲击力，并具有自动回位的功能。
转向传动机构的功用是将转向器传递的力传给转向车轮，使之偏转以实现车的转向。
轮式拖拉机转向系统使用注意事项：（1）高速、重载情况下严禁急转弯，以免转向系受到过大冲击而损坏零件或造成转向失灵。
轮式挖掘机全轮液压动力转向系统研究
轮式挖掘机全轮液压动力转向系统研究轮式挖掘机全轮液压动力转向系统研究摘要：本文主要探讨了轮式挖掘机全轮液压动力转向系统的研究。
通过对轮式挖掘机转向系统的结构和工作原理进行分析，总结了全轮液压动力转向系统的优势和不足，并提出了改进方案。
通过实验验证了改进方案的有效性，并对未来的研究方向进行了展望。
关键词：轮式挖掘机；全轮液压动力转向系统；研究；实验验证；展望一、引言轮式挖掘机是当今建筑工地、矿山等场所广泛使用的重型机械设备之一。
其转向系统是实现机械车辆转向的重要组成部分，直接影响着机械设备的灵活性和行驶稳定性。
传统的轮式挖掘机转向系统主要采用机械传动形式，存在转向精度低、转向半径大等问题。
而全轮液压动力转向系统则因其灵活性、行驶稳定性和转向精度高而逐渐成为当前研究的热点。
二、轮式挖掘机全轮液压动力转向系统的结构和工作原理轮式挖掘机全轮液压动力转向系统是由液压转向缸、液压泵、油路阀门等组成的。
其结构简单、操作方便，能够实现快速而精确的转向控制。
工作时，液压泵通过工作装置提供动力，驱动油液进入液压转向缸，从而实现转向。
三、全轮液压动力转向系统的优势和不足相比传统的机械传动转向系统，全轮液压动力转向系统具有以下优势：1. 转向灵活性高：全轮液压动力转向系统能够实现全方向转弯，转向灵活性高，能够更好地适应狭窄工作场地的需要。
2. 行驶稳定性好：由于液压转向缸对车辆转向的调整更加细致和精确，使得轮式挖掘机的行驶稳定性得到大幅提高。
3. 转向精度高：全轮液压动力转向系统配备了高精度的液压转向缸和传感器，能够实现转向精度的极致。
然而，全轮液压动力转向系统也存在一些不足之处：1. 系统复杂度高：相较于传统的机械传动转向系统，全轮液压动力转向系统的组成部分更多，涉及的技术领域较广，带来系统复杂度增加的问题。
2. 维护成本较高：全轮液压动力转向系统中的液压泵和液压转向缸等零部件的故障维护成本相对较高，对维修人员的要求较高。
拖拉机线控液压转向路感控制策略研究
第 ６期
中 国 农 机 化 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｈｕ ｒ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ ｌ ｜ ３ ６ ＮＯ ． ６
ＮＯＶ ． ２ ０１ ５
２ ０ １ ５年 １ １月
ｗｉ ｒ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｅ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ห้องสมุดไป่ตู้ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，２ ０ １ ５ ，３ ６ （ ６ ） ：１ ５ ６ ～１ ５ ９ ，１ ８ ３
Ｗｅ ｎ Ａｉ ｍｉ ｎ，Ｗ ｕ Ｊ ｕ ｎ ｇ ａ ｎ，Ｌｉ ｕ Ｙｉ ｇ ｕ ａ ｎ，Ｍ ｅ ｉ Ｓｈ ｉ ｋ ｕ ｎ，Ｌｕ Ｚｈ ｉ ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ ．Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｒ ｏ ａ ｄ ｆ ｅ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏｒ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｂ ｙ —
０ 引 言
拖 拉机所 处 工 作 环境 较 为 恶 劣 ， 且 常 在 田 问 和 复
１ 线控 液 压 转 向 系统 设 计
拖 拉机 线 控 液 压 转 向系 统 主 要 由 以 下 三 部 分 组
成： 方 向盘 模 块 、 转 向执 行 模 块 以及 控 制 器 （ Ｅ Ｃ Ｕ） 模 块 。方 向 盘 模 块 主 要 包 括 方 向 盘 转 角 传 感 器 （ 编 码
中图分类号 ： Ｓ ２ １ ９ ． ０ ３ ２ ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ５ ５ ５ ３ （ ２ ０ １ ５ ）０ ６ — ０ １ ５ ６ — ０ ５
铰接轮式拖拉机线控转向技术的应用
铰接轮式拖拉机线控转向技术的应用作者：陈晓强来源：《农机使用与维修》2014年第06期线控转向技术在重型农用拖拉机领域现已得到广泛应用。
本文以铰接轮式拖拉机为研究对象，在保留全液压转向器控制系统的同时，对线控液压转向系统的控制方法进行设计，实现全液压转向与线控转向并存。
该设计运用传感器和电液技术，通过电控单元的控制，完成拖拉机的转向动作，使得转向系统更加灵敏、精确，操作更加简单省力，从而提高拖拉机的转向性能，改善驾驶员的人机化操纵，从而提高了拖拉机的作业效率。
一、线控转向系统总体方案1.系统组成线控转向系统主要由方向盘模块、车体转向模块、液压转向模块和ECU模块组成。
方向盘模块主要由方向盘组件和转角传感器组成；车体转向模块由凸轮机构和位移传感器组成；液压转向模块与全液压转向系统相比，去掉原有的全液压转向器，使用电液比例换向阀及相关组件，以更好地实现转向功能；ECU模块通过对车体转角的闭环控制，实现车体折腰转向。
工作原理驾驶员的转向指令通过方向盘上的转角位移传感器把转角位移与方向输入线控转向系统，经PLC信号调理电路的转换，处理成可供PLC控制器中央处理器CPU计算控制的数字信号。
并与前后车架转角传感器传输来的经转化的数字信号取差值，并计算差值变化率。
根据偏差和偏差变化率，由中央处理器CPU进行控制变量的模糊化、在线查询PID三个控制参数的控制查询表、输出变量的论域逆变换以及输出比例电磁阀的控制电压。
经比例电磁阀的整理放大电路，控制其阀芯位移，控制转向执行机构完成驾驶员发出的转向指令。
图1 方向盘转角传感器图2 电磁比例换向阀控制策略铰接轮式拖拉机电控单元采用iFLEX C3 控制器，通过与发动机电控单元的数据交换、转角传感器的数据采样以及对比例方向阀放大板输出控制差动电压，主要用来完成线控转向的控制与设定、行车状态显示以及专家建议系统显示等功能。
线控转向调试模块中阶跃信号、斜坡信号与正弦信号由控制程序产生，幅值与频率可通过交互系统的界面设定。
拖拉机新型线控液压转向系统的研究与仿真
Ｋ ｅ ｒ ｓ：Ｗ ｉｅ—ｃ ｎｔｏｌ ｄ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｓｅ ｒｎ ｙ ｔｍ ；Ｆ ｚ ｏ ｔｏ ；ＰＩ ｃ ｎ ｒｌ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｏ ｒ ｌｅ ｙ ｒ ｕ ｉ ｔｅ ｇ ｓ ｓｅ ｉ ｕｚ ｃ ｎ ｒｌ ｙ Ｄ ｏ ｔｏ ；Ｓｉ ｌｔｏ ｍｕ ａｉｎ；Ｔｒｃｏ ａ ｔｒ
Ｈｙ ａ ｌｃ Ｓ ｅ ｒｎｇ Ｓ ｓｅ ｆＴｒ ｃ ｏ ｄｒ ｕ ｉ ｔ ｅ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ａ ｔ ｒ
ＣＨ 『 ｉｎ ＡＮＧ Ｊａ ｇ—ｘ ｅ ，Ｌ ｈ —ｘｏ ｇ ｕ Ｕ Ｚ ｉ ｉｎ ，Ｂ ｅ—ｆｎ ＡＩＸｕ ｅ ｇ’
（ ．Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎｉｅｒ ｇ Ｎ ｎｉｇＡ ｒ ｕｔｒ ｎ ｅ ｉ ， ａｊ ｇ １０ １ Ｃ ｉ ； １ ｏ ｅｅｏ ｇ ｅ ｎ ， ａｊ ｇｉ ｌ ａ Ｕ ｉ ｒｔ Ｎ ｎｉ ０ ３ ， ｈｎ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｃ ｕ ｌ ｖ ｓｙ ｎ２ ａ
０ 引言
拖拉机的转向系统一般是 全液压转 向系统。全液 压转 向系统具有转向灵活轻便 、 性能稳定、 布置方便等优 点， 广泛应用于装载机、 压路机 、 挖掘机等各种工程机械， 但是在使用过程 中常会出现转向沉重、 失灵等故障； 线控 转向系统（ ｔ ｒ Ｂ — ｒ，Ｂ 由于取消了转向盘和 ｓ ｅ— ｙ Ｗｉ Ｓ Ｗ） ｅ ｅ
ｔｅｅ ｄ ｈ ｎ ．Ｍａｌｂ ｓｍｕ ｉｋ Ｗ ｓ ｄ ｆｒｔ ｅ ｓｍｕａ ｉｎ ｏ ｅ ｅ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ／ ｉ ｌ ｎ ａ ｕ ｅ ｈ ｉ ｌｔ ｆ ｎ ｉ ｙ ｔｍ．Ｔ ｅ ｓｍｕａ ｉｎ ｇ ｔｔｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ｕ ｖ ｆｏ ｌ ｙｉ ｄ ｒｄ ｓ ａ ｓ ｏ ｏ ｈ ｔ ｒ ｈ ｉ ｌｔ ｏ ｈ ｅ ｐ ｎ ｅ ｃ ｒ ｅ ｏ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ— ｏ ｎ
拖拉机电动线控转向系统的控制分析
P
=
F A
=
10500 1 π (D2 - d2)
4
（4）
式中，P 为转向缸最大工作压力；F 为最大转向阻力；
D 为转向缸活塞外径；d 为转向缸活塞杆内径；A 为无杆腔
活塞作用面积，故 P=7.13MPa ＜ 10MPa，符合工作压力要求。
在设计转向油缸流量中，转向油缸由一个极限位置达
到另一个极限位置的时间 t 为 3 ～ 4s. 假设偏转时间是 3.6s，
3 拖拉机电动线控转向系统仿真实验 基于 AMESim、Simulink 软件进行联合建模仿真实验；
通过传递函数与状态空间进行数学建模，实现系统模型定 性分析。另外，通过专业建模软件，把常用元件编制为元 件库，设计人员通过对元件参数的连接与修改，得到方向 盘转角与车速间的关系，如图 5 所示。观察仿真过程，在 拖拉机处于低速行驶下，即行驶速度为 5km/h 时，固定角 传动比转向系统中方向盘转动 225°；若应用电动线控转向 系统，则驾驶员只需将方向盘转到 100°。这有效降低了驾 驶员劳动强度，保证转向灵敏度。 4 结语
轮式拖拉机液压转向系统的使用与维护
轮式拖拉机液压转向系统的使用与维护作者：苗强来源：《农机使用与维修》2017年第12期摘要：液压转向系统使用性能的好坏及使用与维护关系很大，阐述了正确维护液压系统的工作要点，介绍了液压转向系统技术状况的检查方法。
关键词：轮式拖拉机；液压转向系统；使用维护中图分类号：S219.07 文献标识码：Adoi：10.14031/ki.njwx.2017.12.038液压转向系统可以使拖拉机转向操作更省力，操作更方便，在柴油机熄火时，又可以实现人力转向，因此，逐渐被大马力拖拉机所采用，如东方红-754/804/904型拖拉机、上海纽荷兰TD85D型拖拉机、约翰迪尔天拖的 JDT 系列轮式拖拉机，采用的都是全液压转向系统。
液压转向系统使用性能的好坏与使用及维护关系很大，所以我们要重视拖拉机液压转向系统的使用维护工作。
1 正确维护液压转向系统由液压和机械两部分组成，它是以液压油做动力传递介质，通过液压泵产生动力来推动机械转向器，从而实现转向的。
由于它是靠液压油来传递动力的，因此，要求系统有较好的密封性。
另外，液压泵工作好坏、液压油量的多少以及清洁与否，都对液压转向机构产生很大的影响，因此在使用与维护中，这些问题都不容忽视。
（1）一般性维护。
在例行维护作业中，应检查储油箱油面高度，保持在规定的范围内。
油液不足应及时加注。
检查液压系统及油管各接合面处有无漏油现象，如有漏油必须消除。
检查液压转向装置，如转向器、转向垂臂和拉杆球节的紧固情况，以免在行驶中出现松动而危及行车安全。
一级维护除进行例行维护作业内容外，还应将油箱、滤清器进行清洗，必要时更换滤芯；对液压转向装置各润滑点加注润滑脂；检查转向盘的自由行程，必要时进行调整。
二级维护除进行例行维护和一级维护作业内容外，还应清洗各液压元件；检查主要液压元件的工作性能；更换转向器和液压系统的全部工作用油。
（2）工作油液的更换和排气。
工作油经长期使用后，性能变劣，失去润滑性能，还可能具有酸性，并使滤清困难，使用会导致工作失灵，缩短车辆使用寿命。
轮式工程车辆全液压转向系统的性能分析
轮式工程车辆全液压转向系统的性能分析吴丽丽（云南交通职业技术学院工程机械学院，云南昆明650505）［摘要］本文针对几种较为先进的全液压转向系统的不同组成形式，从原理上分析其特点。
尤其对近年来兴起的负荷传感型全液压转向系统进行了较为详尽的分析，因其具有节能效果成为目前轮式工程机械转向系统发展的方向。
［关键词］轮式工程车；液压转向系统；流量放大；负荷传感；［中图分类号］TH137 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2017）04-0075-04Performance analysis of hydraulic steering system for wheel engineering vehicleWU Li-li全液压转向系统是一种在转向盘与转向传动机构之间，不需要用连杆连接的液压动力转向形式，利用全液压转向器直接控制转向油缸实现转向。
通常要求液压转向机构具有稳定的动力特性和速度特性。
转向液压缸的工作行程与转向盘转角成比例，并且保证转向速度的恒定。
由于全液压转向能提供较大的转向力矩并且具有转向速度较快、可靠性高、操作轻便平稳等优点，因此在轮式工程机械上应用广泛。
目前，常用的轮式工程机械全液压动力转向系统一般有：稳流阀动力转向系统、带流量放大阀的动力转向系统、负荷传感控制的动力转向系统。
1 借助稳流阀转向的动力转向系统普通的全液压转向系统（如图1）主要元件由：溢流阀、普通大（小）排量转向器、单稳阀等组成。
在泵与转向器之间装有单稳阀，其作用是当转向系统流量发生变化或负载发生变化时，能保证转向系统流量稳定。
由于该液压转向系统采用大排量转向器其体积大，不转向时，功率损失较大，因此只在小型轮式行走机械中采用，大型轮式机械较少采用。
2 通过流量放大阀转向的动力转向系统2.1 带普通流量放大阀的全液压转向系统图2为普通流量放大阀全液压转向系统，其主要元件由双联齿轮泵1、小排量转向器2、流量放大阀3和转向液压缸4等组成。
液压动力转向系统技术状况检查
58 农机使用与维修2017年第12期液压动力转向系统技术状况检查陈咏梅(巴里坤县花园乡农牧业发展服务中心（农机站），新疆巴里坤8392〇0)摘要：液压动力转向系统技术状况的完好性对行车安全影响很大，重点阐述了转向盘自由行程、油泵工作性能、分配阀和动力缸泄漏和液压行程限制器的检查调整技术。
关键词：液压动力；转向系统;技术状况;拖拉机中图分类号:S219.07 文献标识码:A doi：10.14031 /ki.niwx.2017.12.051随着农机工业技术的不断发展,液压转向系统被广泛 运用于轮式拖拉机、联合收获机的转向机构中，它以转向 轻巧灵活，得到广大用户的青睐。
液压动力转向系统由转 向油罐、转向油泵、转向管路、动力转向器组成，工作介质 为液压油。
转动方向盘时，液压转向器控制油栗来油通往 油缸的去向，推动油缸活塞向左或向右移动，使转向横拉 杆总成动作，转向轮偏转，实现拖拉机转向。
液压动力转 向系统不同于机械转向系统，液压油的质量、液压管路及 系统的密封性、液压元件的技术状态等，都对拖拉机转向 系统能否正常工作影响很大，直接影响着拖拉机的行车安 全。
因此要重视转向系统的技术状态完好性，学会动力转 向系统的检查与调整。
液压动力转向系统技术状况的检 查，其主要内容包括转向盘自由行程、油泵工作性能、分配 阀和动力缸泄漏及液压行程限制器的检查。
这些项目都 可在车上进行，通过检查，确定是否需要进行拆检。
因为 盲目地拆卸,只能对液压元件带来损害。
转向盘的自由行程是指方向盘有一个自由转动量，方 向盘在这个转动量内转动，车轮不产生左右运动,这个转 动量用角度来表示，就是方向盘自由行程。
转向盘的自由 行程是转向器传动副、转向传动机构等各连接部位间隙的 总反映。
检查时，车辆停稳，轻轻转动方向盘至手感阻力增大,车轮刚想摆动，但还没产生摆动，停止转动方向盘,此时在 方向盘上任意一点做标记，然后向相反的方向转动方向盘 至手感阻力增大,车轮刚想摆动，但还没产生摆动,停止转 动方向盘，方向盘上标记点所转过的角度，就是方向盘自 由行程，这个行程一般用角度表示。
农用拖拉机转向系的检测与诊断
1.前言拖拉机发展的趋势是安全、节能、环保。
转向系统是与主动安全相关的重要系统。
机动性是拖拉机对驾驶员驾驶意图的准确跟踪，危险情况下需要稳定性（高速驾驶，横向加速，离心力大，轮胎侧的偏置力过度超过侧滑，并且具有小的粘附系数的路面的侧滑是在道路的另一侧，轮胎的左侧和右侧不相等，由侧风引起的偏航仍然稳定地运行）。
为了提高转向稳定性，出现了ESP（电子稳定程序，主动转向系统，4WS（4向转向）等）。
当ESP判断转向不足或转向过度时，在后轮和前轮产生制动力，并产生横摆力矩，即产生校正转矩。
四轮转向的后轮也参与转向。
在低速时，后轮与前轮相对，减小了转弯半径并提高了机动性。
2.拖拉机转向系统的概述2.1转向系统的概念转向装置（通常也称为转向装置）是执行线性运动（或近似线性运动）的旋转运动的一组齿轮机构，也是转向系统中的减速齿轮装置。
目前，常用的齿条齿轮式、循环球曲柄指式、蜗杆式齿轮式、循环球齿型、蜗轮式等。
2.2转向系统的作用转向系统的作用是根据拖拉机驾驶员的需要改变拖拉机行驶的方向。
转向机构包括方向盘、转向轴、转向柱等，其功能是将驾驶员的转向力传递到方向盘和转向装置。
2.3转向系统的组成与工作原理2.3.1转向系统的组成部件2.3.2转向系统简介转向系统一种转向装置，具有作为主动构件的蜗杆和作为从动构件的曲柄销。
蜗杆具有梯形螺纹，指状锥形销通过轴承支撑在曲柄上，曲柄与转向摇杆轴一体形成。
1.后轮转向取力齿轮箱；2.转向盘；3.后轮转向传动轴；4.后轮转向器图1 拖拉机转向系统组成2.3.3齿轮齿条式转向器作为齿条齿轮转向装置中的传动辅助构件的转向装置安装在壳体中，以与水平设置的转向齿条啮合。
弹簧通过压力块将齿条压在转向器上，以确保无间隙啮合。
调节螺钉可用于调节弹簧的预载荷。
操作中，转向齿条的中间部分连接到转向杆支架，左右杠杆连接到转向节臂。
当方向盘旋转时，转向齿轮被传送以移动与轴向啮合的转向齿条。
因此，左和右拉杆驱动大的左右转向节偏转，并且方向盘被偏转以实现车辆的转向。
基于力矩反馈-位置差型线控液压转向系统控制
基于力矩反馈-位置差型线控液压转向系统控制刁秀永;鲁植雄;姜春霞;钟文军;张培友【摘要】针对轮式农业机械的线控液压转向系统的控制包括转向轮转角控制与路感模拟控制两部分,系统控制的协调性非常重要.分析了两部分控制间的耦合关系以及双向控制理论;提出一种融合位置与力矩信息的力矩反馈-位置差型控制方法,根据转向轮的目标转角(转向轮的目标转角由转向盘转角与角传动比理论计算得到)与转向轮实际转角的差值控制路感电机,同时根据驾驶员的作用力矩控制电液比例伺服以驱动转向,并完成了台架试验.结果表明:转向盘在不同初始角度下的回正时间约为0.5s,转向阶跃响应稳态误差为0.231°,响应时间为2.265 s,正弦跟随误差不大于1.401°,随机输入下的跟随误差不大于4.492°,但在转向盘转向改变时,误差达12.376°,持续时间约0.15 s.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2016(027)010【总页数】5页(P1404-1407,1419)【关键词】农业机械;线控液压转向;双向控制;台架试验;转向特性【作者】刁秀永;鲁植雄;姜春霞;钟文军;张培友【作者单位】南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室,南京,210031;南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室,南京,210031;南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室,南京,210031;南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室,南京,210031;南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室,南京,210031【正文语种】中文【中图分类】S219.1;TH39线控液压转向[1]是在传统的液压助力转向的基础上引入线控技术的转向技术，它取消了转向盘与转向执行机构之间的机械连接部分，精简了转向系统结构，便于转向系统的布置，同时实现了转向系统角传动比与力传动比的自由化设计，有利于改善拖拉机的操纵性和驾驶舒适性[2]。
线控转向系统技术方案的选优（3）-评价分析
线控转向系统技术方案的选优（3）-评价分析1 对三种转向系统的评价分析为了验证基于液力实现路感与回正的线控转向系统方案的合理性，利用上述模型来对该方案进行评价。
同时对传统机械转向系统和普通的线控转向系统进行了评价，以作为对比参照。
可以借助评价结果来分析该方案的特点，以为后续研究打好基础。
具体过程如下。
1）确定指标权重将所提到的指标，经过相关专家的讨论后，得出了如下判断矩阵：利用方根法，进行层次单排序，可以计算出各指标相对于上一层指标的权重：W A=(0.3715，0.1506，0.9161)W B1=(0.3715，0.9161，0.1506)W B2=(0.2294，0.6882，0.6882)W B3=(0.9487，0.3162)然后进行一致性验证，以验证计算结果是否有逻辑偏差，计算结果如表3所示。
表3 各判断矩阵一致性检验结果2）进行评价邀请专家对指标层的各项指标进行打分，将评价结果经归一化处理后可得到各项指标的评语隶属度向量，再由各项指标的评语隶属度向量构成评价矩阵。
F1，F2，F3分别代表改进后的线控转向系统，普通线控转向系统，以及传统机械转向系统，计算结果如下所示：利用优先度公式：N=SE，可以得到三种转向系统的优先度N1=77.644，N2=77.350，N3=66.692。
2 结论从最终的评价结果可以看出，N1>N2>N3。
说明改进后的线控转向系统在整体上优于普通的线控转向系统以及传统的机械转向系统。
因此，基于液力实现路感与回正的线控转向系统是一套合理可行的方案。
将各指标进行对比可以看出，改进后的线控转向系统在安全性，路感以及设计等方面相对于普通的转向系统有明显的优势。
在操控性、转向系统设计以及安全性方面相对于传统的机械转向系统有明显的优势。
由于改进后的线控转向系统引入了一套液力装置，因此在功耗、转向系统设计以及生产成本上略显不足。
对比分析如图3所示。
注：转载请与作者联系授权，作者：广州市新欧机械有限公司黄志坚教授，************。
线控转向系统的性能特点
• （3）减速机构 • 6）减速机构：用来增大电动机的输出扭矩。主要有两种形式：蜗 轮蜗杆减速机构和双行星齿轮减速机构。前者主要用于转向轴助 力式转向系统，后者主要用于齿轮助力式和齿条助力式转向系统。 电磁离合器：对于动力的工作范围限定在某一速度区域内。如果超 过规定速度，电动机停转，且离合器分离，不再起传递动力的作 用。在不加助力的情况下，离合器可以清除电动机惯性的影响。 同时，在系统发生故障时，因离合器分离，又可以恢复手动控制 转向。 • （4）电子控制单元 电子控制单元：是整个控制系统的核心，完成对各个传感器输入信 号的处理，依据控制规则计算出所需的参数值，通过驱动电路， 实现对电机的控制。 • 3、EPS的分类 • （1）转向轴助力式 • 电动机固定在转向轴一侧，由离合器与转向轴相连接，直接驱动 转向轴助力转向。
第3章 四轮转向和电动转向
• 9、四轮转向（4WS）控制种类 • （1）机械控制式 • （2）机械+电子控制式 • （3）电子控制液压工作式 • （4）液压控制液压工作式 • （5）电子控制电动工作式 • 10、举例说明4WS的控制原理 （1）机械控制式（本田公司4ws系统） 机械式四轮转向系统是最早开发的四轮转向系统的一种。它包括前轮的齿 轮齿条转向系和前后转向系之间的传动轴。随着前轮偏转，转向力通过传动轴 传到后轮。机械式四轮转向系统中有时也为后轮加装第二套转向器来帮助转向。
• 2、EPS的关键部件 • （1）扭矩传感器和车速传感器 用于检测作用于转向盘上的扭矩信号的大小与方向，由力矩传感 器和旋转速度传感器组成。力矩传感器感知转向盘的转向力矩大 小，旋转传感器感知转向盘的旋转速度，并把感知的这两个信号 传递到电子控制单元。目前采用较多的转矩传感器是扭杆式电位 计传感器。 车速传感器：用于检测汽车的行驶速度，并进行自诊断，把检测到 的信号送入电子控制单元。常采用电磁感应式传感器，安装在汽 车变速器输出轴上。 • （2）电动机 电动机：电动助力转向系统的动力源，通常采用无刷永磁式直 流电动机，其功能是根据电子控制单元(ECU)的指令产生相应的输 出扭矩。电动机是影响EPS性能的主要因素之一，不仅要求低转速 大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻，而且要求可靠 性高、控制性能好。
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农 田作业模 式下 的路感 设计参照 。 《 中华人 民共和 国道 路交通安全 法实施条例 》中规定 ：拖拉 机在宽 阔、视线 良好 的道 路上行驶 时，大中型方 向盘式 拖拉机最 高时速 为３ ０ ｋ ｍ，小型拖拉机为 １ ５ ｋ ｍ。分别测定 了拖拉机原地 转 向与行驶 中的转 向阻力，其中在沥青 与水泥路面测 定
，
系统路感 大小与转 向轮所 受阻力矩有直接 关系【 ２ ，车速 信号可 以直接从原车 获得 ，转 向阻力通过转 向油缸活塞
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ａ旱地原地转 向
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分 实测 结果：旱地 原地转 向如 图 ３ ａ 所示 ，水泥路原地转 向如 图 ３ ｂ所示 。旱地车速 ５ ｋ ｍ／ ｈ 行驶 如图 ３ ｃ 所示 ，水 泥路 １ ５ ｋ ｍ／ ｈ行驶如 图 ３ ｄ所示 。所测 的转 向阻力用 以指 导路感特性设计 时转 向阻力 区间的划 分 。
第１ ２期
鲁植雄等 ：轮 式拖 拉机 线控 液压转 向系统路感特性与评价
５ ９
３ ． ２ 试验测试方法与结果 在沥青路面 与水泥路面 测定 ，作 为拖拉机非 农 田作 业模式下 路感设计 的参 照；在土路面 与旱 田测 定，作为
时，车速低于 ２ ５ ｋ ｍ ／ ｈ ，在土路面 与旱 田测 定时，车速低
前提下 ，考虑路感轻 便性 。设计 的路感特 性 ，即驾驶员 作用在方 向盘上 的切 向力
＝
２・ ５
如式 （ ６ ）。
＋（ １ 一 口 ） ＋ｂ
０＜ ２・ ５
（ ６ ）
Ｋ ＝ ０ ． ６ Ｆ Ｉ ＋ １ ２ ． ５ ＜ Ｆ ， ≤１ ５
（ ７ ）
１ ０
ａ Ｐ ｉ ｖ ｏ ｔ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｄ ｒ ｙ ｓ ｏ ｉ ｌ
ｂ水泥路原地转 向 ｂ ．Ｐ ｉ ｖ ｏ ｔ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｃ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ ｄ
ｃ ． 旱地行驶 转向（ ５ ｋ ｍ・ ｈ 。 ・ ） ｄ水泥路行驶转 向（ １ ５ ｋ ｍ ｈ ） ｃ Ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｄ ｒ ｙ ｓ ｏ ｉ ｌ （ ５ ｋ ｍ ｈ 。 ） ｄＭｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ ｄ （ １ ５ ｌ ａ ｎｈ － ）
４ 模 式 化路 感 设 计
轮式拖 拉机等农用 车辆行驶环境 与路面条 件多变 。
推拉杆上 的拉压力传感器 测得［ ２ 。路 感设计应满 足农 田 作业 时路 感轻便 ，最 大化 降低 驾驶员 的劳动强度 ，非农 田作业 时，在满足路 感真实度要 求 ，以保 证行车 安全 的
农 田作 业时环境干 净，无行人 车辆 ，且长 时间直线匀速 行驶 ，车速较低 ，一般 转 向只发 生在地头 ，做 近似原地 转 向，此时驾驶 员对拖 拉机 的路感 喜好 以轻便 性为主 。 非农 田作业时 ，主 要体 现在拖拉机 转移 ，会在 土路 、水 泥路 、沥青公路等 路面和环境 下行驶 ，车速一 般较高 ， 路上行 人和车辆较 多，易 出现突 发事件 ，此 时驾驶员喜 好真实度较高 的路感 。针对拖拉机等农用车辆 的特殊性 ， 本文 设计 了模式化 的路感 ，以有 效满 足驾驶员对 路感 的 轻便性与真实度 的喜好 。 ４ ． １ 模式化路感特性 曲线设计 参照文献［ ２ ２ １ ，车辆转 向时驾驶 员作用在方 向盘上 的 切 向力范 围为 ５ ～５ ０ Ｎ， 拖拉机 田间作业 时的车速普遍不 高 ，通过咨询南京江浦农场管理员和参照文献 ［ ２ ３ ］ 知 ，一 般为 １ ． ８ ～１ ０ ． ８ ｋ ｍ ／ ｈ ，实测江苏省农机鉴定站 的各型轮式 拖拉机 的方 向盘尺寸在 ４ ０ ￣５ ０ ｃ ｍ之 间。 方 向盘 的转矩与方 向盘尺寸和 驾驶员作用切 向力有 关 ，如式 （ ５ ）。所 以在评价和设计路感特性 时本文选择 与驾驶 员直接相关 的驾驶员作用力作为研究对象 。 Ｌｅ ｅ ｒ ＝ 观 （ ５ ）
１ ５＜
０
Ｋ ＝
ＳＦ
０＜Ｖ ≤ １ ． ５
２ １
．
５＜Ｖ ￣ ＜ １ ０
（ ８ ）
０
３ ＋ ％ １ ０ ＜ Ｖ ＜ ￣ ３ ０
式中： ａ为路感权值 ； ｂ为与路 感模式有关的路感补偿值 ，
式 中： ～ 为方 向盘转矩 ，Ｎ・ ｍ；Ｄ 为方 向盘直径 ，ｍ；
为驾驶 员作用 的切 向力，Ｎ。 对于路感特性设计 时的参考因素 ， 文献 ［ ２ ４ ］ 基于驾驶 员控制 力与方 向盘 转角研究 了路感特 性 曲线 ，本文在 设 计路感 特性 时，选择 了车速与 转 向阻力两 因素 。驾驶 员 对路感 的喜好随着 车速 的增加 而增大［ ２ ５ － ２ ６ 】 ，且传 统转 向
图 ３ 旱地与水泥路 面上原地及行驶 转向 阻力 曲线
Ｆ ｉ ｇ ． ３ Ｐ ｉ ｖ ｏ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｎｃ ａ ｅ ｃ ｕ ｒ ｅ ｏ ｎ ｄ ｒ ｙ ｓ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ ｄ