本發明涉及液壓傳動與控制，尤其涉及一種用于工程車輛和特種作業機械的行走與轉向控制裝置及方法。具體地，涉及一種基于雙聯泵擺臂聯動、采用純機械液壓耦合實現前進、后退、轉向及原地轉向一體化控制的裝置及其操作方法。
背景技術：
1、當前，在中小型工程機械、農業機械及特種作業車輛領域，普遍采用液壓傳動方式。對于轉向驅動一體化的車輛，現有技術方案主要存在以下不足：
2、單泵液壓系統?：采用單個變量泵驅動兩側液壓馬達，輔以差速器或附加的轉向液壓回路。此類系統結構雖相對簡單，但難以同時兼顧大功率直線行走和精細轉向控制，動力浪費嚴重，轉向響應遲滯，且無法實現零半徑原地轉向，在狹小空間作業時靈活性差。
3、多泵電子控制方案?：采用兩套或多套獨立的泵控系統，配合電子傳感器和電液比例閥（如cn107097641a中提及的轉向油缸獨立回路方案）。這種方案雖能實現精準的動力分配和轉向，但系統復雜，成本高昂，依賴大量的電控元件，在粉塵、振動、高低溫等惡劣工況下，電子元件的可靠性和穩定性成為顯著短板。
4、傳統機械多桿聯動?：一些采用純機械連桿的設計，存在部件冗余、裝配調試困難、連接點多導致傳動誤差和遲滯增大、操作手感生硬等問題。特別是擺臂組件與液壓泵變量機構的聯動匹配性不佳，導致車輛行駛平穩性差，駕駛員操縱體驗不佳。
5、因此，本領域亟需一種兼顧高可靠性、高機動性、操作簡便且成本可控的行走轉向一體化控制方案，能夠滿足特種車輛在復雜、緊湊工況下的高效作業需求。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于雙聯泵擺臂聯動的工程車輛行走轉向一體化控制裝置及方法。該裝置采用純機械液壓方式，不依賴電磁閥和電子控制系統，通過巧妙的滾筒-連桿耦合機構，將駕駛員的直線和轉向操作指令集成傳遞，并精準地同步或差動控制兩個變量泵，實現車輛的多種工作模式。
2、本發明的技術方案如下：?
3、一種基于雙聯泵擺臂聯動的工程車輛行走轉向一體化控制裝置，包括齒輪減速機、由該齒輪減速機驅動的雙聯泵，以及與雙聯泵連接的機械操控機構，機械操控機構包括：
4、方向盤連桿組件，用于接收轉向操作輸入；
5、前進后退檔連桿組件，用于接收前進或后退操作輸入；
6、擺臂組件，包括分別與雙聯泵的前泵變量機構和后泵變量機構機械連接的前泵擺臂12和后泵擺臂16；
7、聯動與導向組件，用于將來自方向盤連桿組件和前進后退檔連桿組件的線性運動進行耦合與轉換，并驅動擺臂組件擺動；
8、其中，聯動與導向組件包括：
9、橫向運動接收單元，其包含一個方向盤連桿1及一個位于其上的垂直滾筒10及用于安裝該垂直滾筒10的垂直滾筒固定座4，方向盤連桿1通過推拉驅動垂直滾筒10產生轉動；
10、橫向滑塊或連桿機構為擺動滾筒連桿11的一端通過擺動滾筒轉臂15鉸接，另一端與垂直滾筒10連接；
11、擺動滾筒轉臂15的轉動輸出驅動擺臂組件；
12、縱向運動接收單元，其包含橫向滾筒3和用于安裝該橫向滾筒3的橫向滾筒固定座2，橫向滾筒3與前進后退檔連桿5連接，擺動滾筒推拉桿6一端通過橫向滾筒3鉸接，另一端通過擺動滾筒轉座14上的拉桿座71連接，同時擺動滾筒7套裝于擺動滾筒轉座14上，用于接收并傳遞轉向操縱產生的縱向位移；
13、運動合成與轉換單元，其至少包括擺動滾筒7、擺動滾筒推拉桿6、擺動滾筒連桿11以及擺動滾筒轉座14，擺動滾筒7同時與擺動滾筒連桿11和擺動滾筒推拉桿6接觸耦合，用于將橫向與縱向位移合成為復合運動，并通過擺動滾筒推拉桿6、擺動滾筒連桿11及擺動滾筒轉座14將該復合運動轉換并傳遞至擺臂組件。
14、進一步地，上述運動合成與轉換單元還包括擺動滾筒轉臂15，擺動滾筒連桿11的一端通過擺動滾筒轉臂15鉸接，另一端與垂直滾筒10連接，擺動滾筒轉臂15的轉動經擺動滾筒7輸出驅動擺臂組件。
15、進一步地，上述擺臂組件通過前泵擺臂連桿13和后泵擺臂連桿8與運動合成與轉換單元的輸出端連接；具體地，前泵擺臂12通過前泵擺臂連桿13與擺動滾筒旋轉臂70的一端連接，后泵擺臂16通過后泵擺臂連桿8與擺動滾筒旋轉臂70的另一端連接，使得擺動滾筒旋轉臂70的轉動能夠差動或同步地驅動前泵擺臂12和后泵擺臂16擺動。
16、??進一步地，上述裝置還包括用于安裝和支撐聯動與導向組件的底橫梁9。
17、進一步地，上述裝置為純機械液壓控制系統，不含電磁閥及電子控制單元，雙聯泵為兩個獨立的機械式變量液壓泵，其排量變化完全由擺臂組件12，?16的機械擺動角度直接調節。
18、進一步地，上述裝置的工作模式包括：
19、（a）直線行駛模式：操作前進后退檔連桿組件，驅動前泵擺臂12與后泵擺臂16同步擺動，使雙聯泵對車輛兩側行走馬達輸出同向等流量壓力油；
20、（b）轉向模式：操作方向盤連桿組件，驅動前泵擺臂12與后泵擺臂16產生差動擺動，使雙聯泵對車輛兩側行走馬達的輸出流量產生差值；
21、（c）原地轉向模式：前進后退手柄在空擋（即橫向滾筒3如圖示水平位置，不上轉，也不下轉）只要將方向盤輕輕轉動一個角度，不必打死，就可以實現前、后兩泵反向供油，從而驅動車輪正反旋轉，驅動前泵擺臂12與后泵擺臂16呈完全反向擺動，使雙聯泵對車輛一側行走馬達正向供油，同時對另一側行走馬達反向供油。
22、一種工程車輛或特種作業機械，裝配有如上述任一項的基于雙聯泵擺臂聯動的行走轉向一體化控制裝置。
23、一種基于雙聯泵擺臂聯動的工程車輛行走轉向一體化控制方法，應用于如權利要求?7?的控制裝置，包括以下步驟：
24、動力經由齒輪減速機傳遞，驅動雙聯泵旋轉；
25、通過推拉前進后退檔連桿5，使其驅動一個縱向滑塊或連桿機構，從而帶動產生橫向滾筒3轉動；該轉動經擺動滾筒7耦合轉換后，驅動前泵擺臂12與后泵擺臂16同步前傾或后傾，從而使雙聯泵輸出同流向的壓力油，實現車輛直線前進或后退；
26、通過旋轉方向盤連桿1，使垂直滾筒10轉動，橫向滾筒3轉動為零轉動，該位移經擺動滾筒7耦合轉換后，驅動前泵擺臂12與后泵擺臂16產生差動擺動，從而使雙聯泵對兩側行走馬達的輸出流量產生差值，實現車輛轉向；
27、通過將方向盤連桿1旋轉至極限位置，使垂直滾筒10達到最大轉動，驅動前泵擺臂12與后泵擺臂16呈完全反向擺動，從而使雙聯泵對兩側行走馬達進行反向供油，實現車輛零半徑原地轉向。
28、本發明的工作原理與技術效果：?
29、發動機的動力通過齒輪減速機后，驅動雙聯泵的兩個泵芯同步旋轉。駕駛員的操作指令通過上述機械裝置轉化為對兩個變量泵排量的精確控制，從而實現了車輛的多種行駛模式：
30、直線行駛模式?（前進/后退）：操作者僅推、拉?前進后退擋連桿5；推動前進后退擋連桿5上拉或下壓?→?經橫向滾筒固定座2帶動橫向滾筒3轉動?→?通過擺動滾筒推拉桿6→擺動滾筒7前傾或后傾。該縱向運動單獨作用于擺動滾筒7，通過上述傳動鏈，使擺動滾筒旋轉臂70的兩端輸出相同的轉角，從而驅動前泵擺臂12、后泵擺臂同向、等幅度前后擺動。此時，雙聯泵輸出等量、同向的壓力油至兩側行走馬達，驅動車輛勻速直線前進或后退。控制手感清晰，行程比例對應車速。（前泵擺臂連桿13與后泵擺臂連桿8分別和擺動滾筒旋轉臂70連接）
31、轉向模式?（左轉/右轉）：在操作?前進后退擋連桿5??的基礎上，旋轉方向盤驅動?方向盤連桿1??移動。方向盤連桿1帶動橫向滾筒固定座2及橫向滾筒3轉動。此時，擺動滾筒7同時接受了來自擋桿輸入的縱向運動和方向盤輸入的橫向運動。這兩種位移在擺動滾筒7上進行矢量合成，并通過傳動鏈傳遞，導致擺動滾筒轉臂15左右兩端的輸出角度產生差值。此角度差值被等比例（或按預定函數傳遞給前泵擺臂12和后泵擺臂16，使兩者擺動幅度出現差異。雙聯泵輸出的油液流量產生差值，驅動左右車輪差速，實現平穩轉向。轉向半徑與方向盤轉角量成比例關系，控制極其線性。
32、原地轉向模式?：前進后退手柄在空擋（即橫向滾筒3如圖示水平位置，不上轉，也不下轉）只要將方向盤輕輕轉動一個角度，不必打死，就可以實現前、后兩泵反向供油，從而驅動車輪正反旋轉。在特定設計的擺動滾筒7耦合機構作用下，該極限橫向位移與特定縱向位移（可由擋桿提供或為零合成），會強制擺動滾筒旋轉臂70的兩端輸出相反的轉角，使前泵擺臂12與前泵擺臂16的擺動方向完全相反、角度基本相等。此時，雙聯泵向一側行走馬達正向供油，同時向另一側馬達反向供油。兩側車輪以相同轉速、相反方向旋轉，車輛圍繞自身中心點進行零半徑原地轉向，機動性極佳。
33、本發明的有益效果包括：?
34、功能高度集成?：通過一套精巧的純機械聯動機構，實現了前進、后退、左轉、右轉、原地轉向五種模式的“五合一”無縫切換與控制。
35、可靠性極高?：全機械無電控，避免了電子元件在工程機械復雜工況下的失效風險，耐粉塵、耐振動、耐高低溫，系統穩定，抗干擾能力強。
36、結構緊湊，成本低廉?：主要零件為連桿、滾筒、擺臂等金屬結構件，結構簡單，零部件數量相對電子液壓方案大幅減少，加工制造成本和維護成本低。
37、操控精準且手感佳?：機械傳遞阻尼均勻，無級調節，響應速度快，沒有電控遲滯感。操作人員通過擋桿和方向盤即可獲得清晰的力反饋和位置感，易于精確控制車速與轉向。
38、機動性卓越?：具備零半徑原地轉向能力，極大增強了特種作業車輛在狹窄空間（如貨場、礦道、溫室、車間）的通過性和靈活性。
39、動力利用率高?：采用雙泵獨立變量控制，可根據行駛需求（直線、轉向）精確分配兩側動力，避免了單泵系統中的節流損失和差速轉向帶來的能量浪費。