九轴汽车底盘起重机及其转向控制系统、 方法 【技术领域】
本发明涉及汽车操控系统， 具体涉及一种九轴汽车底盘起重机及其转向控制系统及方法。 背景技术 近年来， 随着越来越多大型风电等新能源项目的建设、 维护以及大型石化、 电厂建 设的需求， 超大吨位全地面起重机市场得到了长足的发展。
众所周知， 在工程机械行业， 技术复杂系数最高、 难度最大的当属全地面起重机， 每跃升一个起重量台阶， 设计难度就会增加数倍， 如在整机自拆装、 塔式副臂、 单缸插销伸 缩臂、 底盘多桥转向等多个技术领域， 超大吨位全地面起重机的设计难度都远远大于小吨 位的全地面起重机。
由于高度的机动灵活性是超大吨位全地面起重机的主要优点， 因此， 底盘多桥转 向技术是提高超大吨位全地面起重机的弯道通过能力、 机动灵活性的关键技术。超大吨位 全地面起重机由于车身长、 载重量大， 因此采用的都是多轴汽车底盘， 如利勃海尔的 1200
吨全地面起重机 LTM11200， 德马格的 1200 吨全地面起重机 AC1000 等， 均采用了九轴汽车底 盘。 顾名思义， 九轴汽车底盘具有九根转向轴， 为了满足车辆操纵稳定性、 弯道通过能力、 机 动灵活性以及行驶安全性等要求， 九轴全地面起重机一般采用方向盘控制的机械转向机构 和双回路转向液压助力系统实现整车的转向控制。
但是， 请参见图 1， 该图示出了九轴全地面汽车起重机的整体结构示意图， 如图 1 所示， 九轴全地面汽车起重机的支腿布置为 X 型， 活动支腿与车架连接的耳环分别布置在 第五、 第六转向轴和第七、 第八转向轴之间， 受限于底盘空间结构， 九轴汽车底盘的转向控 制系统的设计相当复杂， 因此， 现有的九轴汽车底盘起重机只有一种转向模式， 如图 2 所 示， 该图示出了现有九轴全地面起重机转向原理图， 在这种转向模式下， 第一至第五转向轴 上的所有车轮的转向方向均相同， 第七至第八转向轴上的所有车轮的转向方向也相同但与 第一至第五转向轴上的车轮的转向方向相反， 第六转向轴上的车轮不进行转向而始终保持 直线行驶状态。
由此可见， 现有九轴汽车底盘的转向控制系统存在弯道通过能力和机动灵活性较 差的问题， 并且由于第六转向轴上的轮胎始终不进行转向， 而整车的转向中心位于第六转 向轴的延长线上， 因此， 第六转向轴上的车轮轮胎磨损明显大于其他转向轴上的车轮轮胎， 容易在车辆在行驶过程中产生安全隐患。
有鉴于此， 亟待针对现有结构进行优化设计， 以满足九轴汽车底盘转向操纵的稳 定性以及弯道通过能力和机动灵活性的要求， 减少局部轮胎非正常磨损， 并且当车速较高 时， 使后四根转向轴上的车轮自动保持中位锁定状态， 保证行驶安全。 发明内容
针对上述缺陷， 本发明解决的技术问题在于， 提供一种九轴汽车底盘的转向控制系统， 使九轴车辆具有多个转弯直径， 同时具有灵敏的转向响应、 操纵稳定性强并且轮胎磨 损量小。在此基础上， 本发明还提供了一种九轴汽车底盘的转向控制方法及具有该转向控 制系统的九轴汽车底盘起重机。
本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统， 包括用于驱动车轮转向的机械驱动 装置、 转向助力装置、 液压驱动装置以及转向控制装置， 所述转向助力装置用于辅助所述机 械驱动装置驱动相应的车轮转向 ； 所述机械驱动装置包括方向盘和由方向盘驱动的拉杆式 转向传动机构， 所述拉杆式转向传动机构具有五个输出端， 分别用于连接驱动第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上的车轮转向的转向节臂 ； 所述液压驱动装置包括分别固定设置 在第六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸和驱动相应转向轴上的车轮转向的转 向油缸 ； 各转向轴上的所述中位锁定油缸和转向油缸的伸出端均与相应转向轴的转向节臂 连接， 形成连锁机构 ； 所述转向控制装置根据转向模式输出控制信号， 以接通或断开所述中 位锁定油缸以及转向油缸的进油油路和回油油路。
优选地， 所述转向控制装置包括输入面板、 检测单元和控制单元， 所述输入面板上 设有小转弯转向模式、 蟹行模式和后轴中位锁定转向模式三种工况转向模式选择键 ； 所述 检测单元根据车速信号输出当前车辆处于低速、 中速或者高速公路行驶的转向模式信号， 根据用户选择的相应选择键， 输出当前车辆所处的相应工况的转向模式信号 ； 所述控制单 元根据所述转向模式信号输出所述控制信号。 优选地， 每个所述中位锁定油缸的进油油路上分别设置有进油电磁开关阀， 接收 所述控制信号接通或断开相应所述中位锁定油缸的进油油路 ； 每个所述转向油缸的进油油 路上分别设置有电磁比例换向阀， 接收所述控制信号接通或断开相应所述转向油缸的进油 油路以及调整所述转向油缸的进油流量 ； 第六、 第七、 第八和第九转向轴的中位锁定与解 锁， 由相应转向轴上的所述进油电磁开关阀和所述电磁比例换向阀接收所述控制信号接通 或断开相应的进油、 回油油路来实现。
优选地， 每个转向轴上的所述中位锁定油缸的回油油路上分别设有回油电磁开关 阀， 且与该中位锁定油缸进油油路上的进油电磁开关阀以及相应向轴上的所述电磁比例换 向阀联动 ； 第六、 第七、 第八和第九转向轴的中位锁定与解锁， 由相应转向轴上的所述进油 电磁开关阀、 回油电磁开关阀和所述电磁比例换向阀接收所述控制信号接通或断开相应的 进油、 回油油路来实现。
优选地， 第六和第七转向轴上的所述中位锁定油缸的回油油路连通， 该连通油路 与系统回油油路连通且连通油路上设有第一回油电磁开关阀， 第六和第七转向轴上的至少 一个所述中位锁定油缸的进油油路上的进油电磁开关阀和所述第一回油电磁开关阀分别 接收所述控制信号， 接进油电磁开关阀和所述第一回油电磁开关阀分别接收所述控制信 号， 接通至少一个第六和第七转向轴上的所述中位锁定油缸的进油油路 ； 第八和第九转向 轴上的所述中位锁定油缸的回油油路连通， 该连通油路与系统回油油路连通且连通油路上 设有第二回油电磁开关阀， 第八和第九转向轴上的至少一个所述中位锁定油缸的进油油路 上的进油电磁开关阀和所述第二回油电磁开关阀分别接收所述控制信号， 接通至少一个第 八和第九转向轴上的所述中位锁定油缸的进油油路。
优选地， 第六、 第七、 第八和第九转向轴上分别设有连杆， 每个所述连杆的中部分 别铰接在相应的转向轴上， 相应转向轴上的所述中位锁定油缸和转向油缸的伸出端分别与
所述连杆的两端部铰接 ； 每个所述连杆分别与用于连接相应的转向节臂， 以驱动相应转向 轴上的车轮转向。
优选地， 所述拉杆式转向传动机构包括第一摇臂、 第二摇臂和第三摇臂以及第一 拉杆总成、 第二拉杆总成、 第三拉杆总成、 第四拉杆总成、 第五拉杆总成、 第六拉杆总成、 第 七拉杆总成和第八拉杆总成， 第一摇臂位于第一、 第二转向轴之间且其中部用于与九轴汽 车底盘铰接 ； 第二摇臂位于第二、 第三转向轴之间且其上端用于与九轴汽车底盘铰接 ； 第 三摇臂位于第四、 第五转向轴之间且其上端用于与九轴汽车底盘铰接 ； 第一拉杆总成的一 端与所述第一摇臂的上端铰接， 另一端用于与九轴汽车底盘上的转向垂臂的输出端铰接 ； 第二拉杆总成的一端与所述第一摇臂的下端铰接， 另一端用于与所述第一转向轴上的转向 节臂的输入端铰接 ； 第三拉杆总成的一端与所述第一摇臂的下端铰接， 另一端用于与所述 第二转向轴上的转向节臂的输入端铰接 ； 第四拉杆总成的两端分别与所述第一、 第二摇臂 的下端铰接 ； 第五拉杆总成的一端与所述第二摇臂的下端铰接， 另一端与所述第三转向轴 上的转向节臂的输入端铰接 ； 第六拉杆总成的两端分别与所述第二、 第三摇臂的中部铰接 ； 第七拉杆总成的一端与所述第三摇臂的下端铰接， 另一端用于与所述第四转向轴上的转向 节臂的输入端铰接 ； 第八拉杆总成， 一端与所述第三摇臂的下端铰接， 另一端用于与所述第 五转向轴上的转向节臂的输入端铰接。
优选地， 所述转向助力装置包括五组转向助力油缸、 助力转向泵和前轴转向应急 泵， 所述五组转向助力油缸分别固定设置在第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上， 用于驱 动相应转向轴上的车轮转向 ； 所述助力转向泵的输出口与所述转向助力油缸的进油油路连 通； 所述前轴转向应急泵的输出口经选择阀与所述转向助力油缸的进油油路连通。
优选地， 所述每组转向助力油缸分别包括左、 右助力油缸， 所述左、 右助力油缸的 伸出端分别与相应车轮上的转向节臂铰接， 所有的所述左转向油缸和所有的右转向油缸分 别连接在不同的油路上， 所述助力转向泵为双联泵， 其中一个单泵的输出连接所述不同的 油路中的一条油路上， 另一个单泵和所述前轴转向应急泵分别经前轴转向选择阀连接所述 不同的油路中的另一条油路上。
优选地， 所述液压驱动装置还包括后轴转向应急泵， 所述后轴转向应急泵经后轴 转向选择阀与各所述中位锁定油缸及各所述转向油缸的进油油路相通。
优选地， 所述后轴转向选择阀通过第一辅助阀组与第六和第七转向轴上的中位锁 定油缸以及转向油缸的进油油路连接 ； 通过第二辅助阀组与第八和第九转向轴上的中位锁 定油缸以及转向油缸的进油油路连接。
优选地， 在低速公路行驶转向模式下， 所述控制单元分别输出控制信号 ： 接通第 七、 第八和第九转向轴上的所述中位锁定油缸的进油油路， 并断开第六转向轴上的所述中 位锁定油缸的进油油路 ； 接通驱动第七、 第八和第九转向轴上的车轮转向的所述转向油缸 的进油油路， 并断开驱动第六转向轴上的车轮转向的所述转向油缸的进油油路 ； 第七、 第八 和第九转向轴上的车轮在相应转向油缸的作用下与第一转向轴上的车轮的转向相反， 第六 转向轴上的车轮不进行转向 ； 在中速公路行驶转向模式下， 所述控制单元分别输出控制信 号： 接通第八和第九转向轴上的所述中位锁定油缸的进油油路， 并断开第六和第七转向轴 上的所述中位锁定油缸的进油油路 ； 接通驱动第八和第九转向轴上的车轮转向的所述转 向油缸的进油油路， 并断开驱动第六和第七转向轴上的车轮转向的所述转向油缸的进油油路； 第八和第九转向轴上的车轮在相应转向油缸的作用下与第一转向轴上的车轮的转向相 反， 第六和第七转向轴上的车轮不进行转向 ； 在高速公路行驶的转向模式下， 所述控制单元 分别输出控制信号 ： 断开每个所述中位锁定油缸和每个所述转向油缸的进油油路。
优选地， 在小转弯转向模式下， 所述控制单元分别输出控制信号 ： 接通每个所述中 位锁定油缸和每个所述转向油缸的进油油路， 且第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮在 相应转向油缸的驱动下与第一转向轴上的车轮的转向相反。
优选地， 在蟹行模式下， 所述控制单元分别输出控制信号 ： 接通每个所述中位锁定 油缸的进油油路和每个所述转向油缸的进油油路， 且第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车 轮在相应转向油缸的驱动下转向角度均相同且与第一转向轴上的车轮的转向方向相同。
优选地， 在后轴中位锁定转向模式下， 所述控制单元分别输出控制信号 ： 断开每个 所述中位锁定油缸和每个所述转向油缸的进油油路。
优选地， 还包括多个角度传感器， 分别用于检测第一、 第二、 第六、 第七、 第八和第 九转向轴上的车轮的转向角度， 所述检测单元根据任一个角度传感器采集到该车轮的转向 角度与该车轮转向角特征曲线所对应的标准值之间的差距是否大于设定值为依据， 获得当 前转向是否存在危险的判断结果 ； 当判断结果表明当前转向存在危险时， 所述控制单元输 出报警信号。 优选地， 所述检测单元检测到当前车速信号在预设时间长度内连续超出低速、 中 速或高速的临界值时， 才发出更改的转向模式信号。
本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制方法包括以下步骤 ： 设置在第一、 第二、 第 三、 第四和第五转向轴上的车轮由方向盘通过拉杆式转向传动机构及助力转向装置分别驱 动其转向 ； 第六、 第七、 第八和第九转向轴上分别设有中位锁定油缸和转向油缸， 且每个所 述中位锁定油缸和转向油缸的伸出端均与相应转向轴上的转向节臂连接， 形成连锁机构 ； 根据车辆当前所处的转向模式， 使第六、 第七、 第八和第九转向轴上的所述中位锁定油缸锁 定或解锁， 并根据方向盘的转动方向和转动角度控制相应的转向油缸驱动相应转向轴上的 车轮转向。
优选地， 根据车速信号获得当前车辆处于低速、 中速或者高速公路行驶的转向模 式； 根据用户的选择获得当前车辆所处的工况的转向模式， 可供用户选择的工况转向模式 包括小转弯转向模式、 蟹行模式和后轴中位锁定转向模式三种。
优选地， 当车辆处于低速公路行驶转向模式时， 每个所述中位锁定油缸解锁， 每个 所述转向油缸随方向盘的转动方向和转动角度进行伸缩， 使第七、 第八和第九转向轴上的 车轮与第一转向轴上的车轮的转向方向相反， 第六转向轴上的车轮无法转向 ；
当车辆处于中速公路行驶转向模式时， 第八和第九转向轴上的所述中位锁定油缸 解锁， 第六和第七转向轴上的所述中位锁定油缸锁定， 第八和第九转向轴上的所述转向油 缸随方向盘的转动方向和转动角度进行伸缩， 第八和第九转向轴上的车轮与第一转向轴上 的车轮的转向方向相反， 第六和第七转向轴上的车轮无法转向 ；
当车辆处于高速公路行驶转向模式时， 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的所述中 位锁定油缸锁定， 使相应转向轴上的车轮无法转向。
优选地， 当车辆处于小转弯转向模式时， 每个所述中位锁定油缸解锁， 每个所述转 向油缸随方向盘的转动方向和转动角度进行伸缩， 使第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车
轮与第一转向轴上的车轮的转向方向相反。
优选地， 当车辆处于蟹行模式时， 每个所述中位锁定油缸解锁， 每个所述转向油缸 随方向盘的转动方向和转动角度进行伸缩， 使第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮的转 向角度均相同且与第一转向轴上的车轮的转向方向相同。
优选地， 当车辆处于后轴中位锁定转向模式时， 每个所述中位锁定油缸锁定， 使第 六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮无法转向。
优选地， 后轴转向应急泵和后轴转向泵经后轴转向选择阀与各所述中位锁定油缸 及各所述转向油缸的进油油路相通， 当主转向系统不能满足系统供油时， 应急转向系统自 动参与系统供油。
优选地， 如果检测到第一、 第二、 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的任一个车轮的 转向角度与该车轮的转向角特征曲线所对应的标准值之间的差距大于设定值， 则发出报警 信号。
优选地， 当前车速信号在预设时间长度内连续超出低速、 中速或高速的临界值时， 才更改车辆当前的转向模式。
本发明提供的九轴汽车底盘起重机， 具有控制各轴车轮转向的转向控制系统， 所 述转向控制系统具体如前所述的九轴汽车底盘的转向控制系统。 本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统， 第一、 第二、 第三、 第四和第五转向 轴上的车轮由机械驱动装置和转向助力装置配合实现转向， 第六、 第七、 第八和第九转向轴 上的车轮根据转向控制装置的控制信号分别由液压驱动装置实现转向。与现有技术相比， 由于第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮均可以独立转向， 因此， 在提高车轮转向角控 制精度的同时， 为九轴汽车底盘提供了多种不同的转弯直径， 以适应不同转向模式的需要， 大大提高了九轴汽车底盘的弯道通过能力和机动灵活性， 另外， 也减少了第六转向轴上车 轮轮胎的磨损， 进一步提高了九轴汽车底盘的行驶安全性 ； 而且， 第六、 第七、 第八和第九转 向轴上的中位锁定油缸和驱动相应转向轴上的车轮转向的转向油缸形成连锁机构， 可有效 规避非正常状态下转向油缸的动力传递至其他部件而出现断裂的现象出现， 提高了控制系 统的工作可靠性。
本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统的一种优选方案中， 根据车速信号自 动获得当前车辆处于低速、 中速或者高速公路行驶的转向模式， 并发出控制信号控制相应 的第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮进行相应的转向， 特别是在高速公路行驶转向模 式下， 能够自动锁定第六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸， 使这些转向轴上的 车轮保持直线行驶状态， 不参与转向， 大大提高了高速行车的安全性。
本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统的一种优选方案中， 提供了后轴中位 锁定转向模式， 在后轴中位锁定转向模式下， 控制单元分别输出控制信号 ： 断开每个中位 锁定油缸和每个转向油缸的进油油路， 也就是说， 在后轴中位锁定转向模式下， 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮只能沿直线行驶， 从而确保行车安全。后轴中位锁定转向模式 适用于以下三种情形 ： (1) 当车辆高速行驶时， 转向控制装置自动启动后轴中位锁定转向 模式， 以确保行车安全 ； (2) 当液压驱动装置或转向控制装置等任何一个环节出现故障、 第 一与第二转向轴上的车轮的转角误差大、 角度传感器线束脱落等意外故障出现时， 转向控 制装置自动启动后轴中位锁定模式， 使第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮不再参与转
向， 确保车辆行驶安全 ； (3) 根据车辆带载情况， 驾驶员也可以手动控制转向模式， 使车辆 工作在后轴中位锁定模式下， 保证行车安全 ； 特别是在车辆大负载启动时， 首先手动启动后 轴中位锁定模式， 待车辆起动平稳后再手动关闭该选择键， 确保车辆在大负载情况下的启 动安全。
在本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统的另一种优选方案中， 每个转向轴 上的中位锁定油缸的回油油路上分别设有回油电磁开关阀， 且与该中位锁定油缸进油油路 上设置的进油电磁开关阀以及相应转向轴上的电磁比例换向阀联动， 从而保证了中位锁定 油缸在中位锁定时始终保持在中位状态， 避免了由于系统压力损失导致的中位锁定油缸活 塞杆的波动。
在本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统的另一种优选方案中， 液压驱动装 置还包括后轴转向应急泵， 后轴转向应急泵经后轴转向选择阀与各中位锁定油缸和各转向 油缸的进油油路相通， 这样， 在转向液压泵出现故障时， 由后轴转向应急泵提供动力， 完成 车轮的转向工作， 提高了车辆的应急能力， 提高了车辆的安全性。
在本发明提供的九轴汽车底盘的转向控制系统的另一种优选方案中， 检测单元检 测到当前车速信号在预设时间长度内连续超出低速、 中速或高速的临界值时， 才发出更改 的转向模式信号， 防止车辆在额定车速点解锁或锁死频繁动作造成抖动。 附图说明 图 1 是九轴全地面起重机的整体结构示意图 ；
图 2 是现有技术中的九轴全地面起重机的转向原理图 ；
图 3 是具体实施方式中所述的实现第一、 第二、 第三第四和第五转向轴上的车轮 转向的机械驱动装置的示意图 ；
图 4 是具体实施方式中所述的实现第一、 第二、 第三第四和第五转向轴上的车轮 转向的助力转向装置的示意图 ；
图 5 是第六转向轴上的中位锁定油缸和转向油缸组成的连锁机构的一种具体实 例示意图 ；
图 6 具体实施方式中所述的实现第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮转向的 液压驱动装置液压原理图 ；
图 7 是图 6 所示的液压驱动装置中的中位锁定油缸和转向油缸与第一、 第二控制 阀组的连接示意图 ；
图 8 是具体实施方式中所述低速公路行驶转向模式的转向原理示意图 ；
图 9 是具体实施方式中所述中速公路行驶转向模式的转向原理示意图 ；
图 10 是具体实施方式中所述高速公路行驶转向模式的转向原理示意图 ；
图 11 是具体实施方式中所述小转弯转向模式的转向原理示意图 ；
图 12 是具体实施方式中所述蟹行模式的转向原理示意图 ；
图 13 是具体实施方式中所述后轴中位锁定转向模式的转向原理示意图 ；
图 14 是具体实施方式中所述中位锁定油缸的结构示意图 ；
图中 ：
L1- 第一转向轴、 L2- 第二转向轴、 L3- 第三转向轴、 L4- 第四转向轴、 L5- 第五转向
轴、 L6- 第六转向轴、 L7- 第七转向轴、 L8- 第八转向轴、 L9- 第九转向轴 ；
10- 第一油路、 20- 第二油路、 30- 助力转向泵、 40- 前轴转向应急泵、 50- 前轴转向 选择阀 ；
11、 21、 31、 41、 51- 第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上左转向油缸 ； 12、 22、 32、 42、 52- 第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上右转向油缸 ；
60- 后轴转向泵、 70- 后轴转向应急泵、 80- 后轴转向选择阀、 81- 第一辅助阀组、 82- 第二辅助阀组 ；
101- 方向盘、 102- 转向器、 103- 第一拉杆总成、 104- 第二拉杆总成、 105- 第一摇 臂、 106- 第三拉杆总成、 107- 第四拉杆总成、 108- 第二摇臂、 109- 第五拉杆总成、 110- 第六 拉杆总成、 111- 第七拉杆总成、 112- 第三摇臂、 113- 第八拉杆总成 ；
601、 611- 第六转向轴上的左、 右车轮， 602、 612- 第六转向轴上的左、 右转向油缸， 702、 712- 第七转向轴上的左、 右转向油缸， 802、 812- 第八转向轴上的左、 右转向油缸， 902、 912- 第九转向轴上的左、 右转向油缸， 604、 704、 804、 904- 第六、 第七、 第八、 第九转向轴上 的中位锁定油缸， 605- 连杆， 606- 铰接轴， 607- 拉杆， 608- 第一控制阀组， 908- 第二控制阀 组， 609、 709、 809、 909- 第六、 第七、 第八、 第九转向轴用第三控制阀组 ；
201- 缸体， 202- 右活塞， 203- 活塞杆， 204- 中位腔， 205- 有杆腔， 206- 无杆腔， 207- 中间活塞， 208- 中位定位块， 209- 左活塞。 具体实施方式
本发明的核心在于提供一种九轴汽车底盘的转向控制系统及方法， 以使采用该汽 车底盘的全地面起重机等工程机械具有多个转弯直径， 提高其弯道通过能力， 并且具有灵 敏的转向响应、 更强的操纵稳定性以及转向控制精度， 同时减少了轮胎的非正常磨损， 保障 行车安全。下面结合说明书附图说明本发明的具体实施方式。
不失一般性， 本文以九轴全地面起重机为例进行详细说明， 请参见图 1， 该图示出 了该起重机的整体结构示意图。需要说明的是， 本发明提供的技术方案并不仅限于应用在 九轴全地面起重机上， 对其他采用九轴汽车底盘的工程机械均适用。 本文中提到的九轴， 自 车头至车尾依次定义为第一转向轴 L1、 第二转向轴 L2、 第三转向轴 L3、 第四转向轴 L4、 第五 转向轴 L5、 第六转向轴 L6、 第七转向轴 L7、 第八转向轴 L8 和第九转向轴 L9。该九轴全地面 起重机的底盘、 卷扬装置及吊臂装置等功能部件与现有技术相同， 本领域的技术人员基于 现有技术完全可以实现， 本文不再赘述。
基于现有的九轴全地面起重机仅具有一种转向模式的缺陷， 本发明增加了小转弯 转向模式、 蟹行模式和后轴中位锁定转向模式三种 ； 并且在公路行驶转向模式下， 设置了低 速、 中速和高速公路行驶三种转向模式， 因此， 采用本具体实施方式的九轴汽车底盘共有六 种转向模式， 相当于提供了六种转弯直径， 大大提高了九轴汽车底盘的弯道通过能力和转 向操控性能。另外， 在公路行驶过程中， 能够根据车速自动在低速、 中速或高速公路行驶转 向模式之间切换， 及时调整车辆转向中心的位置， 使车辆姿态保持平稳。
在具体实施方式中， 该九轴汽车底盘的转向控制系统包括用于驱动车轮转向的机 械驱动装置、 转向助力装置、 液压驱动装置以及转向控制装置， 转向助力装置用于辅助机械 驱动装置驱动相应的车轮转向。第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上的车轮分别由机械驱动装置和转向助力装置驱动其转向， 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮分别由液压 驱动装置驱动其转向。
机械驱动装置包括方向盘和由方向盘驱动的拉杆式转向传动机构， 拉杆式转向传 动机构具有五个输出端， 分别用于连接驱动第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上的车轮 转向的转向节臂， 以驱动相应转向轴上的车轮进行转向。 请参见图 3， 该图示出了实现第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上的车轮转向的机械驱动装置的示意图。
如图 3 所示， 机械驱动装置包括方向盘 101 和拉杆式转向传动机构。拉杆式转向 传动机构包括第一摇臂 105、 第二摇臂 108 和第三摇臂 112 以及第一拉杆总成 103、 第二拉 杆总成 104、 第三拉杆总成 106、 第四拉杆总成 107、 第五拉杆总成 109、 第六拉杆总成 110、 第 七拉杆总成 111 和第八拉杆总成 113， 第一摇臂 105 设置在第一、 第二转向轴 L1、 L2 之间且 其中部用于与九轴汽车底盘铰接， 第二摇臂 108 设置在第二、 第三转向轴 L2、 L3 之间且其上 端用于与九轴汽车底盘铰接， 第三摇臂位于第四、 第五转向轴之间且其上端用于与九轴汽 车底盘铰接， 方向盘 101 通过转向传动器将转向信号传递至转向器 102， 并带动转向器 102 上的转向垂臂绕转向器的输出轴转动相应的角度。第一拉杆总成 103 的一端连接在转向垂 臂的输出端上， 另一端与第一摇臂 105 的上端铰接， 第一摇臂 105 的下端分别与第二拉杆总 成 104 和第三拉杆总成 106 的一端铰接， 第二拉杆总成 104 的另一端作为拉杆式转向传动 机构的第一个输出端， 与驱动第一转向轴上的车轮转向的转向节臂铰接， 第三拉杆总成 106 的另一端作为拉杆式转向传动机构的第二个输出端， 与驱动第二转向轴上的车轮转向的转 向节臂铰接。第四拉杆总成 107 的两端分别与第一、 第二摇臂 105、 108 的下端铰接， 第六拉 杆总成 110 的两端分别与第二、 第三摇臂 108、 112 的中部铰接， 第五拉杆总成 109 的一端与 第二摇臂 108 的下端铰接， 另一端作为拉杆式转向传动机构的第三个输出端， 与驱动第三 转向轴上的车轮转向的转向节臂铰接， 第七拉杆总成 111 的一端与第三摇臂 112 的下端铰 接， 另一端作为拉杆式转向传动机构的第四个输出端， 与驱动第四转向轴上的车轮转向的 转向节臂铰接， 第八拉杆总成 113 一端与第三摇臂 112 的下端铰接， 另一端作为拉杆式转向 传动机构的第五个输出端， 与驱动第五转向轴上的车轮转向的转向节臂铰接。当第一摇臂 105 随方向盘 101 的顺时针转动进行顺时针转动时， 在第一拉杆总成 103 的带动下， 第一摇 臂 105 绕其中部的铰点转动一定的角度， 于是， 第二拉杆总成 104 带动第一转动轴上的车轮 向右转向， 第三拉杆总成 106 带动第二转向轴上的车轮向右转向， 第五拉杆总成 109 带动第 三转向轴上的车轮向右转向， 第七拉杆总成 111 带动第四转向轴上的车轮向右转向， 第八 拉杆总成 113 带动第五转向轴上的车轮向右转向。反之， 当第一摇臂 105 随方向盘逆时针 转动而进行逆时针转动时， 第一、 第二、 第三、 第四和第五转向轴上的车轮均分别向左转向。
本具体实施方式提供的转向助力装置如图 4 所示， 该图示出了实现第一、 第二、 第 三第四和第五转向轴上的车轮转向的助力转向装置的示意图， 包括五组转向助力油缸、 助 力转向泵 30 和前轴转向应急泵 40， 五组转向助力油缸分别固定设置在第一、 第二、 第三、 第 四和第五转向轴上， 用于驱动相应转向轴上的车轮转向， 每组转向助力油缸分别包括左、 右 助力油缸， 左、 右助力油缸的伸出端分别与相应车轮上的转向节臂铰接， 所有的左转向油缸 11、 21、 31、 41、 51 的进油油路均连接在第一油路上 10， 所有的右转向油缸 12、 22、 32、 42、 52 的进油油路均连接在第二油路 20 上， 助力转向泵 30 为双联泵， 一个单泵的输出连接到第二 油路 20 的进油油路上， 另一个单泵与前轴转向应急泵 40 分别经前轴转向选择阀 50 连接到第一油路 10 的进油油路上。与现有转向助力装置不同的是， 本具体实施方式中增加了前轴 转向应急泵 40， 该前轴转向应急泵 40 从分动箱的一个取力口取力， 输出口经过前轴转向选 择阀 50 接入到左、 右助力油缸的进油油路中， 在助力转向泵 30 出现故障或不能满足系统供 油时， 通过前轴转向选择阀 50， 前轴转向应急泵 40 自动参与系统供油， 完成车轮的转向工 作， 提高了车辆的应急能力， 提高了车辆的安全性。
转向助力装置用于辅助机械驱动装置驱动相应的车轮转向， 也就是说， 驱动各车 轮转向的主要动力是各左、 右助力油缸， 拉杆式转向传动机构的作用在于保证各车轮的转 向角度满足阿克曼定理。
液压驱动装置包括分别设置在第六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸 和驱动相应转向轴上的车轮进行转向的转向油缸。 每个中位锁定油缸和转向油缸的伸出端 均与相应转向轴的转向节臂连接形成连锁结构， 即如果中位锁定油缸的进油和回油油路均 断开， 则中位锁定油缸处于锁定状态， 由于转向节臂与中位锁定油缸的伸出端连接， 因此， 转向节臂就被锁定了不能移动， 此时， 即使接通转向油缸的进油和回油油路， 也无法带动转 向节臂移动从而驱动相应的车轮实现转向。 下面以其中的一根转向轴 ( 第六转向轴 ) 为例， 对实现这种连锁机构的一种具体实施例加以说明。 请参见图 5， 图 5 是第六转向轴上的中位锁定油缸和转向油缸组成的连锁机构的 一种具体实施例示意图。 左、 右车轮 601、 611 分别通过转向节设置在第六转向轴 603( 即 L6) 的两端， 中位锁定油缸 604 和转向油缸分别固定设置在第六转向轴 503 的两侧， 其中， 左、 右 转向油缸 602、 612 分别用于驱动左、 右车轮 601、 611 转向 ( 以图 4 中图面的上方为右， 下方 为左 )。连杆 605 的中部铰接在第六转向轴 603 的右端部， 中位锁定油缸 604 和右转向油缸 612 的伸出端分别铰接在连杆 605 的两端， 连杆 605 与右车轮 611 的转向节臂连接， 用于驱 动右车轮 611 实现转向。左转向油缸 602 的伸出端连接在左车轮 601 的转向节臂上， 左、 右 车轮 601、 611 上的转向节臂通过拉杆 607 连接形成连杆机构， 以此实现左、 右转向节臂之间 的联动。当中位锁定油缸 604 的进油和回油油路均接通时， 如果在方向盘的控制下右转向 油缸 612 伸出， 则在拉杆 607 的作用下左转向油缸 602 缩回， 连杆 605 绕铰接轴 606 逆时针 转动， 于是带动中位锁定油缸 604 缩回， 从而带动左、 右车轮 601、 611 向左转向 ； 反之， 如果 右转向油缸 612 缩回， 则在拉杆 607 的作用下左转向油缸 602 伸出， 连杆 605 绕铰接轴 606 顺时针转动， 带动中位锁定油缸 604 伸出， 带动左、 右车轮 601、 611 向右转向。但是， 如果中 位锁定油缸 604 的进油和回油油路均断开， 则中位锁定油缸 604 锁死， 于是连杆 605 的位置 固定， 不能绕铰接轴 606 转动， 因此左、 右转向油缸 602、 612 无法实现伸缩， 也就不能带动转 向节臂使左、 右车轮 601、 611 进行转向， 从而实现了只有在中位锁定油缸 604 解锁 ( 进油和 回油油路均接通 ) 的情况下， 才能操纵车轮进行转向。
转向控制装置根据转向模式输出的控制信号， 接通或断开中位锁定油缸以及转向 油缸的进油油路和回油油路， 从而控制相应转向轴上的车轮进行转向。转向控制装置包括 检测单元、 输入面板和控制单元， 检测单元和控制单元的功能分别由单片机通过编程实现。 输入面板上设有小转弯转向模式、 蟹行模式和后轴中位锁定转向模式三种工况转向模式选 择选择键。 检测单元根据车辆当前的发动机转速以及变速箱的档位实时采集获得当前车辆 的车速信号， 并自动输出当前车辆处于低速、 中速或者高速公路行驶的转向模式信号 ( 这 里所提到的低速、 中速或者高速需根据某一具体车型在不同带载工况下的行驶姿态， 综合
车辆的操纵稳定性以及最佳行驶姿态的角度来考虑确定， 当然， 这对于本领域的普通技术 人员而言是容易做到的， 即使不能获得最佳的速度设定值， 也不会影响到本发明的实质 ) ； 根据用户选择的相应选择键输出当前车辆所处的相应转向模式信号 ； 控制单元根据所述控 制信号， 接通或断开所述中位锁定油缸以及转向油缸的进油油路和回油油路， 以使相应的 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮随方向盘的转动进行转向或不进行转向。
实现车轮转向的具体方案是 ： 每一个转向油缸的伸缩由一个电磁比例换向阀控 制， 每一个中位锁定油缸的伸缩由至少一个进油电磁开关阀控制， 当仅采用一个进油电磁 开关阀时， 该进油电磁开关阀设置在中位锁定油缸的进油油路上， 当需要提高系统工作可 靠性时， 中位锁定油缸的进油和回油油路上各设有一个电磁开关阀， 即在中位锁定油缸的 进油油路上设有进油电磁开关阀， 回油油路上设有回油电磁开关阀， 且进油电磁开关阀与 回油电磁开关阀联动， 通过进油电磁开关阀与回油电磁开关阀联动， 使中位锁定油缸的进 油、 回油油路同时接通或断开。控制单元根据车辆当前所处的转向模式分别输出控制信号 至相应的进油电磁开关阀和回油电磁开关阀， 并根据检测单元采集到的方向盘的转动方向 和转动角度信号分别输出控制信号， 调整相应电磁比例换向阀的工作方向和阀口开度大 小， 从而实现车辆在不同转向模式下的转向。 各转向轴上的内、 外侧车轮的转向角度应满足 阿克曼原理， 本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现， 本文不再赘述。 图 6 是具体实施方式中所述的实现第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮转向 的一种液压驱动装置液压原理图， 图 7 是图 6 所示的液压驱动装置中位锁定油缸和转向油 缸与第一、 第二控制阀组的连接示意图， 图 8- 图 13 分别为前述六种转向模式对应的转向原 理示意图。下面结合图 6、 图 7 和图 8- 图 13 对每一种转向模式逐一进行介绍。
如图 6 所示， 第六和第七转向轴上的中位锁定油缸 604、 704 分别通过相应的第三 阀组 609、 709 连接到第一控制阀组 608 上， 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸 804、 904 分别通过相应的第三阀组 809、 909 连接到第二控制阀组 908 上， 第一、 第二控制阀组 608、 908 的结构完全相同， 具体结构和连接方式如图 6 所示， 第一控制阀组 608 包括两个具有压 力补偿功能的电液比例换向阀 Y813、 Y814 和三个电磁开关阀 Y834、 Y823、 Y824， 电磁开关阀 Y834 作为第一回油电磁开关阀， 用于控制中位锁定油缸 604、 704 的回油油路的通断， 电磁 开关阀 Y823 和 Y824 分别作为进油电磁开关阀， 用于控制第六和第七转向轴上的中位锁定 油缸 604、 704 的进油油路的通断。每个电液比例换向阀控制通过一个转向轴上的转向油缸 的流量及方向， 转向油缸分别包括两个左右对称布置的转向油缸， 等效为一个双出杆式的 液压油缸， 保证执行负载进、 回油腔的面积比为 1。通过控制施加在电液比例换向阀 Y813、 Y814 的 a、 b 两端电磁铁的顺序和得电电流的大小， 来控制比例阀阀口的开度， 进而控制流 向转向油缸的流量， 以实现相应车轮转向角度大小的调节。中位锁定油缸 604、 704 的回油 油路连通并且第一电磁开关阀 Y834 设置在该连通油路上， 该连通油路连通至系统回油油 路， 通过第一电磁开关阀 Y834 控制中位锁定油缸 604、 704 的回油油路的通断， 进油电磁开 关阀 Y823 设置在第六转向轴上的中位锁定油缸 604 的进油油路上， 进油电磁开关阀 Y824 设置在第七转向轴上的中位锁定油缸 704 的进油油路上， 三个电磁开关阀的得电与否控制 第六和第七转向轴上的车轮能否进行转向。当第一电磁开关阀 Y834 得电时， 第六和第七转 向轴上中位锁定油缸 604、 704 的回油油路均与系统回油油路相通， 于是第六和第七转向轴 上中位锁定油缸 604、 704 均解锁， 这时， 电磁开关阀 Y823、 Y824 中的任一个得电， 相应的中
位锁定油缸的进油油路与系统高压油路相通， 配合电液比例换向阀 Y813、 Y814 实现相应转 向油缸的伸缩， 从而带动相应转向轴上的车轮进行转向。如果第一电磁开关阀 Y834 失电， 则第六和第七转向轴上中位锁定油缸 604、 704 的回油油路均与系统回油油路断开， 于是中 位锁定油缸 604、 704 均锁定， 无法实现伸缩， 这样， 由于中位锁定油缸 604 与相应的左、 右转 向油缸 602、 612 形成连锁机构， 中位锁定油缸 704 与相应的左、 右转向油缸 702、 712 形成连 锁机构， 因此， 即使电液比例换向阀 Y813 和 / 或 Y814 得电， 转向油缸 602、 612、 702、 712 也 无法进行伸缩， 第六和第七转向轴上的车轮只能沿直线行驶， 无法进行转向。同样地， 第二 控制阀组 908 包括两个具有压力补偿功能的电液比例换向阀 Y815、 Y816 和三个电磁开关阀 Y865、 Y825、 Y805， 电磁开关阀 Y865 作为第二回油电磁开关阀， 用于控制第八和第九转向轴 上的两个中位锁定油缸 804、 904 的回油油路的通断， 电磁开关阀 Y825 和 Y805 分别作为进 油电磁开关阀， 用于控制中位锁定油缸 804、 904 的进油油路的通断。 电液比例换向阀 Y815、 Y816 控制通过第八和第九转向轴上的左、 右转向油缸 802、 812 和 902、 912 的流量及方向， 三 个电磁开关阀的得电与否控制第八和第九转向轴上的车轮能否进行转向。 电磁开关阀 Y865 与电磁开关阀 Y834 功能相同， 电磁开关阀 Y825、 Y805 与电磁开关阀 Y823、 Y824 功能相同。 第二控制阀组 808 的控制原理与第一控制阀组 508 的控制原理相同， 在此不再赘述。
上述方案中， 第六和第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸分别通过第一、 第 二控制阀组 608、 908 中的第一、 第二回油电磁开关阀 Y834、 Y865 控制其回油油路的通断， 显然， 各中位锁定油缸均通过一个电磁开关阀实现其回油油路的通断也可以实现本技术方 案。或者， 仅控制中位锁定油缸的进油或回油油路的通断也可以实现本技术方案。
请参见图 8， 当检测单元检测到当前车辆处于低速公路行驶转向模式时， 通过控 制第一、 第二回油电磁开关阀 Y834、 Y865 以及进油电磁开关阀 Y824 和 Y805、 Y825， 接通第 七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸 704、 804 和 904 的进油和回油油路， 中位锁定油缸 704、 804 和 904 解锁。通过控制第一回油电磁开关阀 Y834 以及进油电磁开关阀 Y823， 断开 第六转向轴上的中位锁定油缸 604 的进油油路， 使中位锁定油缸 604 锁定， 第六转向轴上的 车轮无法转向。 此时， 检测单元不断检测方向盘的转动方向和转动角度的大小， 并根据方向 盘的转动方向和转动角度分别控制相应的电液比例换向阀， 例如， 当方向盘顺时针转动时， 控制单元输出控制信号使电液比例换向阀 Y814、 Y815、 Y816 的 b 端得电， 并根据方向盘转动 角度的大小调节电液比例换向阀 Y814、 Y815 和 Y816 的比例阀口的开度， 使第七、 第八和第 九转向轴上的车轮与第一转向轴上的车轮的转向方向相反。当方向盘逆时针转动时， 控制 单元输出控制信号使电液比例换向阀 Y814、 Y815、 Y816 的 a 端得电， 车辆沿逆时针转向。
请参见图 9， 当检测单元检测到车辆处于中速公路行驶转向模式时， 通过控制第 一、 第二回油电磁开关阀 Y834、 Y865 和进油电磁开关阀 Y823、 Y824、 Y825、 Y805， 接通第八和 第九转向轴上的中位锁定油缸 804 和 904 的进油和回油油路， 中位锁定油缸 804 和 904 解 锁， 断开第六和第七转向轴上的中位锁定油缸 604 和 704 的进油油路， 中位锁定油缸 604 和 704 锁定， 第六和第七转向轴上的车轮始终沿直线行驶， 不参与转向。 此时， 检测单元不断检 测方向盘的转动方向和转动角度的大小， 并根据方向盘的转动方向和转向角度分别控制相 应的电液比例换向阀 Y815 和 Y816， 使第八和第九转向轴上的车轮在其转向油缸的作用下 与第一转向轴上的车轮的转向方向相相反。
请参见图 10， 当检测单元检测到车辆处于高速公路行驶转向模式时， 通过控制第一、 第二回油电磁开关阀 Y834、 Y865 以及进油电磁开关阀 Y823、 Y824 和 Y805、 Y825， 断开第 六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸 604、 704、 804 和 904 的进油和回油油路， 所 有的中位锁定油缸锁定， 这样， 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮不能够随着方向盘 的转动而进行转向， 以避免高速公路行驶状态下转向时， 由于转向直径过小而发生侧翻危 险。
上述三种公路行驶转向模式由转向控制系统根据车速的变化自动进行切换， 从而 保证车辆行驶过程中姿态的平稳。但是， 为了防止车辆在额定车速点解锁或锁死频繁动作 造成抖动， 只有当前车速信号在预设时间长度内连续超出低速、 中速或高速的临界值时， 才 更改转向模式。应当理解， 这里所述预设时间长度可根据不同车况参数设定， 比如 3 秒。
请参见图 11， 当用户选择输入面板上的小转弯转向模式选择键时， 通过控制第一、 第二回油电磁开关阀 Y834、 Y865 以及进油电磁开关阀 Y823、 Y824 和 Y805、 Y825， 接通第六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸 604、 704、 804 和 904 的进油和回油油路， 所有的 中位锁定油缸均解锁。 此时， 检测单元不断检测方向盘的转动方向和转动角度的大小， 并根 据方向盘的转动方向和转动角度分别控制相应的电液比例换向阀， 使第六、 第七、 第八和第 九转向轴上的车轮在各自转向油缸的作用下与第一转向轴上的车轮的转向方向相反， 车辆 的回转中心 O 位于第五、 第六转向轴之间的延长线上， 该模式具有比低速公路行驶转向模 式更小的转弯直径。
请参见图 12， 当用户选择输入面板上的蟹行模式选择键时， 通过控制第一、 第二回 油电磁开关阀 Y834、 Y865 以及进油电磁开关阀 Y823、 Y824 和 Y825、 Y805， 接通第六、 第七、 第 八和第九转向轴上的中位锁定油缸 604、 704、 804 和 904 的进油和回油油路均接通， 所有的 中位锁定油缸解锁。 此时， 检测单元不断检测方向盘的转动方向和转动角度的大小， 并根据 方向盘的转动方向和转动角度控制电液比例换向阀， 使第六、 第七、 第八和第九转向轴上的 车轮在各自转向油缸的作用下转向角度均相同且与第一转向轴上的车轮的转向方向相同。
请参见图 13， 当用户选择输入面板上的后轴中位锁定转向模式时， 通过控制第一、 第二回油电磁开关阀 Y834、 Y865 以及进油电磁开关阀 Y823、 Y824 和 Y825、 Y805， 断开第六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定油缸 604、 704、 804 和 904 的进油和回油油路， 所有的 中位锁定油缸锁定， 这样， 第六、 第七、 第八和第九转向轴上的车轮不能够随着方向盘的转 动而进行转向。
后轴中位锁定转向模式属于一种手动保护模式。一般在正常公路行驶情况下， 转 向控制器会根据当前车速自动切换相应的低速、 中速或高速公路行驶转向模式， 以使车辆 在行进过程中保持车辆姿态平稳， 当然， 如果此时车辆载荷较大， 驾驶员可以通过输入面板 上的后轴中位锁定转向模式选择键， 使车辆的第六、 第七、 第八和第九转向轴上的中位锁定 油缸锁定， 这些转向轴上的车轮只能沿直线行驶， 不能够进行主动转向， 从而避免车辆因为 转向直径过小而发生倾覆的危险。
请再参见图 7， 液压驱动装置还包括后轴转向泵 60 和后轴转向应急泵 70， 后轴转 向应急泵 70 经后轴转向选择阀 80 与各中位锁定油缸及各转向油缸的进油油路相通， 其中， 后轴转向选择阀 80 通过第一辅助阀组 81 与第六和第七转向轴上的中位锁定油缸以及转向 油缸的进油油路连接， 通过第二辅助阀组 82 与第八和第九转向轴上的中位锁定油缸以及 转向油缸的进油油路连接， 第一、 第二辅助阀组 81、 82 用于保证转向液压系统油液的清洁度， 防止系统过载。后轴转向泵 60 为恒压控制 (DR) 的柱塞变量泵， 动力来自发动机一个取 力口， 后轴转向泵 60 仅供给负载所需的流量， 在泵出口的工作压力达到设定压力值后， 仅 输出很小的流量用于维持出口压力。后轴转向应急泵 70 为恒压控制的变量泵， 动力来自分 动箱一个取力口， 能够实现双向旋转， 满足车辆前行、 倒车的使用工况。应急转向系统是否 起作用， 取决于后轴转向选择阀 80 的供油系统 P1、 P2 的流量， 当主转向系统不能满足系统 供油的条件下， 应急转向系统则自动参与系统供油。
为了提高中位锁定油缸的工作可靠性， 本发明中所采用的中位锁定油缸的具体结 构如图 13 所示， 采用活塞杆与双活塞分离式的结构型式， 包括缸体 201， 缸体 201 的内腔中 间隔地设置左、 右活塞 209、 202， 通过左、 右活塞 209、 202 将缸体 201 的内腔分隔成有杆腔 205、 中间腔和无杆腔 206 三个部分， 活塞杆 203 呈台阶轴状且大直径部置于中间腔内， 小直 径部依次穿过右活塞 202 和缸体右端盖后伸出， 中间腔的内壁上固定设置管状的中位定位 块 208， 活塞杆 203 的大直径部分的外圆周面上套装有中间活塞 207， 中间活塞 207 的外圆 周面与中位定位块 208 内壁之间的间隙形成中位腔 204， 中间活塞 207 的长度大于等于中 位定位块 208 的长度， 中间活塞 2907 的左端面与左活塞 209 的中间部的右端面相抵且左活 塞 209 右端面的外周部与中位定位块 208 的左端面相抵， 中位腔 204 始终接系统回流， 有杆 腔 205 和无杆腔 206 通过相应的进油和回油电磁开关阀同时连通系统的压力油路或回油油 路， 当有杆腔 205 和无杆腔 206 均接通系统回油油路时， 中位锁定油缸处于解锁状态时， 施 加在活塞杆 203 上的外力推动活塞杆 203 伸出或缩回 ； 当中位锁定油缸的有杆腔 205、 无杆 腔 206 与系统的压力油路相通， 而中位腔 204 与系统的回油油路相通时， 中位锁定油缸处于 锁定状态时， 此时， 在压力油的作用下， 右活塞 202 向左移动直到与中位定位块 208 相抵， 左 活塞 209 在压力油的作用下向右移动， 与中间活塞 207 或中位定位块 208 中的至少一个相 接触， 确保了相应转向轴上的车轮保持直线行驶。通过调整中位定位块 208 的位置和中间 活塞 207 的长度， 可以调整中位锁定油缸锁定时的具体位置， 并且中间活塞 208 和中位定位 块 208 相当于提供了双重定位保护。
为了确保转向控制系统工作的可靠性， 避免由于电气、 液压或者机械零部件的故 障而出现危险， 转向控制系统还具备应急措施。 具体措施是， 第一、 第二、 第六、 第七、 第八和 第九转向轴上的车轮上都设置角度传感器， 检测单元根据任一个角度传感器采集到车轮的 转向角度与该车轮转向角特征曲线所对应的标准值之间的差距是否大于设定值为依据， 例 如设定值为 3°， 获得当前转向是否存在危险的判断结果， 这里的转向角特征曲线是指在当 前转向模式下， 当判断结果表明当前转向存在危险时， 控制单元输出报警信号， 提示用户停 车检查， 使所有车轮复位至直线行驶状态。
实际上， 为避免出现转向系统失效、 行驶失控故障， 车辆倾翻等情况， 转向控制系 统还具备应急措施， 当电气、 液压或者机械零部件出现故障时， 自动启动后轴中位锁定转向 模式， 比如， 一旦后轴转向液压系统中出现角度测量错误、 总线控制器死机、 转向控制器死 机、 电磁比例换向阀故障、 液压系统油路污染或堵塞等状况， 即报警并自动启动后轴中位锁 定转向模式。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。