CN105691447A - 一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用自卸车转向系统技术领域，具体涉及一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统。其恒压变量泵经过吸油过滤器连接于液压油箱，恒压变量泵的出口经过高压过滤器连接单向阀，单向阀出口分别连接安全阀进口、两个流量放大器的HP口和蓄能器油口，蓄能器油口同时连接卸荷电磁阀一端油口，卸荷电磁阀的另一端油口、安全阀出口、流量放大器的HT口均接回液压油箱，流量放大器连接左转向油缸和右转向油缸。该转向系统排量大，最高转向压力低，溢流能量损失有效降低，系统发热量降低，减小了蓄能器的外形尺寸和规格，降低了蓄能器的充氮压力，转向灵敏性高，具有良好的可控性，利于安装、调试、维护和更换。

Description

一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统

技术领域

本发明属于矿用自卸车转向系统技术领域，具体涉及一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统。

背景技术

在矿用自卸车转向系统领域，无一例外的全部采用全液压转向系统。但是随着近年来大吨位甚至超大吨位的矿用自卸车的出现，转向系统阻力距亦随之增大，传统的大排量单转向器或单转向器配合流量放大器的全液压转向系统方案均无法满足大阻力距所带来的转向系统高压、大流量的苛刻要求。并由此引发转向元件匹配困难，转向响应速度慢，方向盘操作圈数过多，不能实现原地转向的相关验收标准，能量损失大，系统发热严重，相关元件的装配、调试、检测、维修不方便等诸多问题。

为了解决上述问题，目前主要措施是向国外厂家订购高压转向器或流量放大器，这样就导致生产成本非常高，周期很长，而且转向时方向盘操作圈数过多，牺牲了转向灵敏性，不能解决能量损失大，系统发热严重的问题，与之匹配的其它元件的保养维护极不方便，具有很大的安全风险。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种双控式低压大排量、能有效降低转向压力，提高转向系统灵敏性，使转向时方向盘操作圈数在正常设计范围之内，有效节约系统的能量损失，降低系统发热量，维护保养安全方便的大吨位矿用自卸车全液压转向系统。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其包括液压油箱和两个并联的流量放大器，恒压变量泵的吸油口经过吸油过滤器连接于所述液压油箱，所述恒压变量泵的出口经过高压过滤器连接单向阀的进口，所述单向阀出口分别连接安全阀进口、两个流量放大器的进油口HP口和蓄能器油口，所述蓄能器油口同时连接卸荷电磁阀一端油口，所述卸荷电磁阀的另一端油口、所述安全阀出口、所述两个流量放大器的出油口HT口均接回所述液压油箱，所述的两个流量放大器的P口、L口、R口、PP口、LS口、T口分别对应连接转向器的P口、L口、R口、口[k1]、LS口、T口；所述的两个流量放大器的EF口分别连接其它工作系统；所述的两个流量放大器的CL口分别连接左转向油缸的有杆腔和右转向油缸的无杆腔；所述的两个流量放大器的CR口分别连接所述左转向油缸的无杆腔和所述的右转向油缸的有杆腔。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的恒压变量泵为斜盘式柱塞泵。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的恒压变量泵的压力设定值根据转向系统最高压力设定。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的卸荷电磁阀为带手动越权功能的常位闭式二位二通阀。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的流量放大器为设置有转向优先功能和防冲击功能的流量放大器。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的转向器为负载传感型转向器。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的转向器通过同时控制所述的两个流量放大器分别驱动左右油缸动作。

上述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其所述的两个流量放大器的HP口、HT口、P口、L口、R口、PP口、LS口、T口、CL口、CR口分别对应连通。

有益效果：

本发明采用负载传感型转向器同时控制两个并联的流量放大器，为矿用自卸车提供了一种大排量的转向系统，转向系统排量大，有效降低了最高转向压力，提高了转向的灵敏性，避免前轮全行程转向时过多的方向盘操作圈数，使自卸车具有良好的可控性。通过合理的匹配和调节恒压泵的压力设定点，有效降低转向系统最高压力，可实现大吨位甚至超大吨位矿用自卸车原地转向的要求，满足相关的验收标准。低压大排量转向系统，使配备恒压源的转向系统溢流能量损失有效降低，同时降低系统发热量，减小了与之匹配的蓄能器的外形尺寸和规格，降低了蓄能器的充氮压力，利于安装、调试、维护和更换。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的原理图。

其中：1、液压油箱；2、吸油过滤器；3、恒压变量泵；4、高压过滤器；5、单向阀；6、安全阀；7、卸荷电磁阀；8、蓄能器；9、流量放大器Ⅰ；10、右转向油缸；11、左转向油缸；12、流量放大器Ⅱ；13、负载传感转向器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1，本发明包括液压油箱1和两个并联的流量放大器9、12，流量放大器9、12均为设置有转向优先功能和防冲击功能的流量放大器。恒压变量泵3为斜盘式柱塞泵，其压力设定值根据转向系统最高压力设定。恒压变量泵3的吸油口连接吸油过滤器2的出油口，吸油过滤器2的吸油口从液压油箱1吸油，恒压变量泵3的出口连接高压过滤器4的进油口，高压过滤器4的出油口连接单向阀5的进油口，单向阀5的出油口连接流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的进口HP，同时连接到安全阀6进口和蓄能器8的进油口，安全阀6出口接回液压油箱1，蓄能器8油口同时连接卸荷电磁阀7的一端油口，卸荷电磁阀7的另一端油口接回液压油箱1，卸荷电磁阀为带手动越权功能的常位闭式二位二通阀，动作位具有节流功能，保证发动机停机后3-5分钟内蓄能器的高压油经动作位全部卸荷。两个流量放大器的出油口HT口也接回液压油箱1，流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的HP口、HT口、P口、PP口、LS口、T口、L口、R口、CL口、CR口分别对应相连通，流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的P口、PP口、LS口、T口、L口、R口同时分别连接到负载传感转向器13的P口、P口、LS口、T口、L口、R口，负载传感转向器13通过同时控制所述的两个流量放大器分别驱动左右油缸动作。流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的EF口连接到其它工作系统，流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的CL口分别连接到左转向油缸11的有杆腔和右转向油缸10的无杆腔，流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的CR口分别连接到左转向油缸11的无杆腔和右转向油缸10的有杆腔。

蓄能器为转向系统储备恒压应急油源，在转向动力源故障时可以在短时内保证转向功能正常工作。流量放大器带转向优先功能和防冲击功能，不转向时压力油经EF口供给其它需要的工作系统。

本发明的工作原理：

当操作方向盘向左或右转向时，负载传感转向器13同时随之向左或右转动，压力油经过恒压变量泵3、高压过滤器4、单向阀5，经过流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的HP口进入，再经过流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的P口进入负载传感转向器13的P口，同时P口的压力油作用在流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的PP口，PP口的压力作用在流量放大器内部优先阀的无弹簧侧端，由于负载传感转向器13向左或右转动，其LS口先导压力油经过流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的LS口作用到放大器内部优先阀的有弹簧侧端，此时优先阀处于转向优先位置，同时负载传感转向器13左转向口L口或右转向口R口的控制油作用到流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的L口或R口，从而使流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的主阀芯[k2]向左转向或右转向动作，此时压力油经流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的HP口、转向优先阀、主阀、防冲击阀，从CL或CR口流出，分别作用到左转向油缸11的有杆腔和右转向油缸10的无杆腔或左转向油缸11的无杆腔和右转向油缸10的有杆腔，实现左右转向。

当不转向时，流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的LS控制油连接负载传感转向器13的LS口，此先导控制油经负载传感转向器13接回油箱，所以流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的转向优先阀作用处于无弹簧侧端，此时压力油经流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的HP口，转向优先阀，EF口供给其它工作系统。一旦转动方向盘转向优先阀立即动作在有弹簧侧端位，切断EF口的压力油，全部油液供给转向油缸，确保优先转向。

当路况恶劣在转向轮胎上产生瞬间冲击时，例如在右侧转向轮胎外侧瞬间冲击，那么右转向油缸10的无杆腔会产生瞬时高压，此压力经流量放大器Ⅰ9的CL口，反作用到流量放大器内部防冲击阀上，使其高压卸荷，卸荷的液压油经流量放大器Ⅰ9的CR口补充到右转向油缸10的有杆腔，防止瞬间吸空，或经流量放大器Ⅰ9的HT口回油箱。从而避免对转向机构造成过大冲击。

当恒压变量泵3故障无法正常供油时，储存在蓄能器8内的应急转向压力油经过流量放大器Ⅰ9和流量放大器Ⅱ12的HP口，供给负载传感转向器13及整个转向系统，保证转向轮两个全行程内转向系统能够正常工作，保证驾驶员安全停车检修。

本发明通过一个负载传感转向器，同时控制两个并联式流量放大器，可以使转向系统排量大幅提升，可达到8000ml/r甚至更大，而现有转向系统最大排量只能达到4160ml/r，同时转向压力也得以降低，蓄能器等其它元件的匹配也更合理。当正常转向时，操作方向盘左右转动，方向盘通过转向柱带动转向器的转子转动，转向器内计量马达会相应的按比例输出左右转向的先导控制油，先导油同时作用在并联的流量放大器的左右转向信号口，从而推动阀芯同时动作，此时转向蓄能器以及转向系统内处于等待状态的高压油立即同时从流量放大器输出，分别作用在左右转向油缸的无杆腔或有杆腔，使转向功能得以实现。由于转向系统排量大，所以转向时轮胎全行程（从一个极限转到另一个极限时）方向盘的转过圈数不会太多，一般5圈左右，完全符合常规设计标准。由于压力的降低蓄能器的外形尺寸及规格也不会太大，充氮压力不会太高，利于安装，调试和维护。

由此，本发明为大吨位或超大吨位矿用自卸车提供了一种低压大排量全液压转向系统，该套系统提高了转向系统的灵敏性，有效减少全行程转向圈数，使大吨位或超大吨位矿用自卸车能够完成原地转向的功能，节约能量损失，降低系统发热量，同时减小了与之匹配的蓄能器等元件尺寸及规格，使蓄能器充氮压力降低，便于运输、安装、调试、维护和更换。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，包括液压油箱和两个并联的流量放大器，恒压变量泵的吸油口经过吸油过滤器连接于所述液压油箱，所述恒压变量泵的出口经过高压过滤器连接单向阀的进口，所述单向阀出口分别连接安全阀进口、两个流量放大器的进油口HP口和蓄能器油口，所述蓄能器油口同时连接卸荷电磁阀一端油口，所述卸荷电磁阀的另一端油口、所述安全阀出口、所述两个流量放大器的出油口HT口均接回所述液压油箱，所述的两个流量放大器的P口、L口、R口、PP口、LS口、T口分别对应连接转向器的P口、L口、R口、PP口、LS口、T口；所述的两个流量放大器的EF口分别连接其它工作系统；所述的两个流量放大器的CL口分别连接左转向油缸的有杆腔和右转向油缸的无杆腔；所述的两个流量放大器的CR口分别连接所述左转向油缸的无杆腔和所述的右转向油缸的有杆腔。

2.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的恒压变量泵为斜盘式柱塞泵。

3.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的恒压变量泵的压力设定值根据转向系统最高压力设定。

4.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的卸荷电磁阀为带手动越权功能的常位闭式二位二通阀。

5.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的流量放大器为设置有转向优先功能和防冲击功能的流量放大器。

6.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的转向器为负载传感型转向器。

7.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的转向器通过同时控制所述的两个流量放大器分别驱动左右油缸动作。

8.根据权利要求1所述的一种大吨位矿用自卸车全液压转向系统，其特征在于，所述的两个流量放大器的HP口、HT口、P口、L口、R口、PP口、LS口、T口、CL口、CR口分别对应连通。