CN109911009B - 一种金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属矿山井下混凝土搅拌运输车全液压转向系统及方法，属于混凝土搅拌运输车技术领域，包括液压油箱，所述液压油箱通过液压油路连接有转向器，转向器的出油口通过液压油路连接有电磁换向阀；所述电磁换向阀的第一油口通过前液压油路与前桥转向油缸连接，前桥转向油缸的出油口通过液压油路与转向器的回油口连接；电磁换向阀的第二油口和第三油口分别通过后液压油路与后桥转向油缸连接，所述后液压油路上设置有压力保持件。本发明具有可实现四轮转向，能够用于刚性底盘的搅拌车，可缩小转弯半径，使得搅拌车能够适应井下狭小空间的转向的优点。

Description

一种金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向系统及方法

技术领域

本发明涉及一种金属矿山井下混凝土搅拌运输车全液压转向系统及方法，属于混凝土搅拌运输车技术领域。

背景技术

目前，金属矿山井下作业的混凝土搅拌运输车大多采用铰接式底盘结构，然而，铰接式底盘结构的搅拌车需要设置前车架和后车架，并且需要在前后车架的铰接位置对称布置两根油缸，转向时利用两侧油缸的有杆腔和无杆腔的差动连接来实现，这样的结构会使得整车在布置上长度加大，由此，在整车宽度相同的情况下，铰接式底盘搅拌车的转弯半径相对较大，这对于通过巷道狭小的金属矿山来说是不利的，为克服以上不利，现有通常做法是选用车长和宽度更小尺寸的搅拌车，相伴随的，搅拌车的搅拌罐体积也会减小，由此在运送相同量的混凝土时需要更多次的搅拌车作业。因此，如何对搅拌车进行改进设计，使得能够适应井下狭小空间的转向成为亟需解决的问题。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种金属矿山井下混凝土搅拌运输车全液压转向系统及方法，可实现四轮转向，能够用于刚性底盘的搅拌车，可缩小转弯半径，使得搅拌车能够适应井下狭小空间的转向。

本发明的技术方案如下：一种金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向系统，包括液压油箱，所述液压油箱通过液压油路连接有转向器，转向器的出油口通过液压油路连接有电磁换向阀；

所述电磁换向阀的第一油口通过前液压油路与前桥转向油缸连接，前桥转向油缸的出油口通过液压油路与转向器的回油口连接；

所述电磁换向阀的第二油口和第三油口分别通过后液压油路与后桥转向油缸连接，所述后液压油路上设置有压力保持件。

本发明的技术方案还包括：所述电磁换向阀的第二油口通过后液压油路与后桥转向油缸的左位连接，电磁换向阀的第三油口通过后液压油路与后桥转向油缸的右位连接，所述压力保持件为液压锁。

本发明的技术方案还包括：所述第一油口为电磁换向阀出油口的液压油压力为第二油口或第三油口为电磁换向阀出油口的液压油压力的一半。

本发明的技术方案还包括：所述液压油箱与转向器连接的液压油路上设置有优先阀，所述优先阀的CF油口通过液压油路与转向器连接。

本发明的技术方案还包括：所述液压油箱与转向器连接的液压油路上依次设置有吸油过滤器、油泵、高压过滤器和优先阀，所述油泵与液压油箱之间设置有溢流阀。

本发明还提供了一种金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向方法，利用液压油驱动前桥和后桥，实现整体刚性车架完成前轮转向、向心转向和楔形转向；

所述前轮转向为前轮主动转向，后轮从动转向；

所述向心转向为前轮主动转向的角度与后轮主动转向的角度相反；

所述楔形转向为前轮主动转向的角度与后轮主动转向的角度相同。

本发明的技术方案还包括：所述前轮转向的操作步骤为，控制驾驶室旋钮开关处于中位，液压油自液压油箱经液压油路流向优先阀，自优先阀的CF油口排出后进入转向器，自转向器排出后进入电磁换向阀，此时电磁换向阀的第一油口开启，液压油经第一油口进入前桥转向油缸，之后从前桥转向油缸的另一侧排出至转向器，完成前轮转向。

本发明的技术方案还包括：所述向心转向的操作步骤为，控制驾驶旋钮开关处于左位，此时电磁换向阀的左位得电，第三油口开启，来自液压油箱且经过优先阀和转向器到达电磁换向阀的液压油，从电磁换向阀的第三油口排出经过液压锁后进入后桥转向油缸的右位，之后再从后桥转向油缸的左位排出经液压锁自电磁换向阀的第二油口进入，之后从电磁换向阀的第一油口排出至前桥转向油缸，最后从前桥转向油缸的另一侧排出至转向器，完成向心转向。

本发明的技术方案还包括：所述楔形转向的操作步骤为，控制驾驶旋钮开关处于右位，此时电磁换向阀的右位得电，第二油口开启，来自液压油箱且经过优先阀和转向器到达电磁换向阀的液压油，从电磁换向阀的第二油口排出经过液压锁后进入后桥转向油缸的左位，之后再从后桥转向油缸的右位排出经液压锁自电磁换向阀的第三油口进入，之后从电磁换向阀的第一油口排出至前桥转向油缸，最后从前桥转向油缸的另一侧排出至转向器，完成楔形转向。

本发明的有益效果是：对搅拌车的液压转向系统进行改进，在前桥和后桥位置均设置转向油缸，并将前桥转向油缸和后桥转向油缸与电磁换向阀的不同油口连接，通过控制电磁换向阀的不同油口开启，能够实现前桥和后桥的四轮转向，并可实现前桥和后桥不同组合方式的转动，能够在刚性底盘上应用，可缩短整车尺寸，进而可缩小转弯半径，能够在狭小的井下空间转向，使得搅拌车的通过性更强、更灵活；此外，在后桥转向油缸与电磁换向阀连通的后液压油路上安装压力保持件，能够保持后桥转向油缸的压力，确保转向动作可靠。

本发明的另一方面，通过控制电磁换向阀的不同油口开启，可实现前轮转向、向心转向和楔形转向，通过前、后轮相反角度的转向可使得车辆的灵活性大大提高，更为适应狭小空间的转向，通过前、后轮相同角度的转向可使得车辆近似平行状态移动，能够完成更多的车辆行驶状态。

附图说明

图1是本发明的液压系统原理示意图。

1、液压油箱，2、吸油过滤器，3、油泵，4、溢流阀，5、高压过滤器，6、优先阀，7、转向器，8、电磁换向阀，9、液压锁，10、后桥转向油缸，11、前桥转向油缸。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

本发明的金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向系统及方法，能够实现搅拌车的四轮转向，可使用刚性整体底盘，进而能够缩短整车长度，使得整车通过性增强，能够在井下狭小空间转向。

如图1所示，包括提供转向动力的液压油的液压油箱1，对液压油进行过滤除杂质的吸油过滤器2，抽取液压油的油泵3，二次过滤油液的高压过滤器5，以及安装在油泵3和液压油箱1连接油路上的溢流阀4。

来自液压油箱1的液压油，在逐个经过吸油过滤器2、油泵3和高压过滤器5后，通过优先阀6的P口进入优先阀6内，当搅拌车需要转向时，液压油会优先自优先阀6的CF口排出进入转向器7中。一般地，根据国内的驾驶习惯，进入转向器7的液压油会从转向器7的L口排出，之后再进入电磁换向阀8，其中，电磁换向阀8具有四个油口，分别为第一油口、第二油口、第三油口和进油口，其中的进油口与转向器7排油的L口连通，第一油口通过前液压油路与前桥转向油缸11连接，第二油口和第三油口分别通过后液压油路与后桥转向油缸10连接。

具体地，第二油口通过后液压油路与后桥转向油缸10的左位连接，第三油口通过后液压油路与后桥转向油缸10的右位连接，并在后液压油路上安装液压锁9，一来能够方便后桥转向油缸10的左、右位进出方向的改变，二来能够保持后桥转向油缸10的液压油压力，确保可靠转向。

前桥转向油缸11排出的液压油进入转向器7的回油口，即通常为转向器的R口。本发明的实施例中，电磁换向阀8的第一油口、第二油口和第三油口可根据需要成为出油口，当第一油口为出油口时，车辆实现的是前轮转向；当第二油口或者第三油口为出油口时，车辆实现的是四轮转向，具体地，第一油口为出油口时的液压油压力是第二油口或者第三油口作为出油口的一半。即，四轮转向时的转向压力为前轮转向的两倍，以实现对制动动作的精确控制，具体地，在转向器7的P口位置安装转向压力表，以对液压油压力进行监测。

本发明的金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向方法，通过控制驾驶旋钮开关的位置，可控制电磁换向阀8的不同位置得电，进而能够实现前轮转向、向心转向和楔形转向这三种不同的转向方式。其中，前轮转向为前轮主动转向，后轮从动转向；向心转向为前轮主动转向的角度与后轮主动转向的角度相反；楔形转向为前轮主动转向的角度与后轮主动转向的角度相同。

当搅拌车进行前轮转向时：控制驾驶室旋钮开关处于中位，液压油自液压油箱1流出后，先后经过吸油过滤器2在油泵3作用下，具体可选用齿轮泵，通过管路流向优先阀6的P口，从优先阀6的CF油口排出后进入转向器7，自转向器7的L位排出后进入电磁换向阀8，此时电磁换向阀8的第一油口开启，液压油经第一油口进入前桥转向油缸11，之后从前桥转向油缸11的另一侧排出至转向器7的R位，完成前轮转向。

当搅拌车进行向心转向时：控制驾驶旋钮开关处于左位，此时电磁换向阀8的左位得电，第三油口开启。与前轮转向类似地，液压油1会自转向器7的L位排出到电磁换向阀8，不同的是，液压油从电磁换向阀8的第三油口排出经过液压锁9后进入后桥转向油缸10的右位，之后再从后桥转向油缸10的左位排出经液压锁9自电磁换向阀8的第二油口进入，之后从电磁换向阀8的第一油口排出至前桥转向油缸11，最后从前桥转向油缸11的另一侧排出至转向器7的R位，此时前、后转向驱动桥转向角度相反，完成向心转向。

当搅拌车进行楔形转向时：控制驾驶旋钮开关处于右位，此时电磁换向阀8的右位得电，第二油口开启。与向心转向不同的是，液压油从电磁换向阀8的第二油口排出，先经过液压锁9进入后桥转向油缸10的左位，之后再从后桥转向油缸10的右位排出，且仍经液压锁9自电磁换向阀8的第三油口进入，之后从电磁换向阀8的第一油口排出至前桥转向油缸11，最后从前桥转向油缸11的另一侧排出至转向器7的R位，此时前、后转向驱动桥转向角度相同，完成楔形转向。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向系统，包括液压油箱（1），其特征在于：所述液压油箱（1）通过液压油路连接有转向器（7），转向器（7）的出油口通过液压油路连接有电磁换向阀（8）；

所述电磁换向阀（8）的第一油口通过前液压油路与前桥转向油缸（11）连接，前桥转向油缸（11）的出油口通过液压油路与转向器（7）的回油口连接；

所述电磁换向阀（8）的第二油口和第三油口分别通过后液压油路与后桥转向油缸（10）连接，所述后液压油路上设置有压力保持件；

所述电磁换向阀（8）的第二油口通过后液压油路与后桥转向油缸（10）的左位连接，电磁换向阀（8）的第三油口通过后液压油路与后桥转向油缸（10）的右位连接，所述压力保持件为液压锁（9）；

所述第一油口为电磁换向阀（8）出油口的液压油压力为第二油口或第三油口为电磁换向阀（8）出油口的液压油压力的一半；

所述液压油箱（1）与转向器（7）连接的液压油路上设置有优先阀（6），所述优先阀（6）的CF油口通过液压油路与转向器（7）连接；

所述液压油箱（1）与转向器（7）连接的液压油路上依次设置有吸油过滤器（2）、油泵（3）、高压过滤器（5）和优先阀（6），所述油泵（3）与液压油箱（1）之间设置有溢流阀（4）。

2.一种金属矿山井下混凝土搅拌车全液压转向方法，其特征在于：利用液压油驱动前桥和后桥，实现整体刚性车架完成前轮转向、向心转向和楔形转向；

所述前轮转向为前轮主动转向，后轮从动转向；

所述向心转向为前轮主动转向的角度与后轮主动转向的角度相反；

所述楔形转向为前轮主动转向的角度与后轮主动转向的角度相同；

所述前轮转向的操作步骤为，控制驾驶室旋钮开关处于中位，液压油自液压油箱（1）经液压油路流向优先阀（6），自优先阀（6）的CF油口排出后进入转向器（7），自转向器（7）排出后进入电磁换向阀（8），此时电磁换向阀（8）的第一油口开启，液压油经第一油口进入前桥转向油缸（11），之后从前桥转向油缸（11）的另一侧排出至转向器（7），完成前轮转向；

所述向心转向的操作步骤为，控制驾驶旋钮开关处于左位，此时电磁换向阀（8）的左位得电，第三油口开启，来自液压油箱（1）且经过优先阀（6）和转向器（7）到达电磁换向阀（8）的液压油，从电磁换向阀（8）的第三油口排出经过液压锁（9）后进入后桥转向油缸（10）的右位，之后再从后桥转向油缸（10）的左位排出经液压锁（9）自电磁换向阀（8）的第二油口进入，之后从电磁换向阀（8）的第一油口排出至前桥转向油缸（11），最后从前桥转向油缸（11）的另一侧排出至转向器（7），完成向心转向；

所述楔形转向的操作步骤为，控制驾驶旋钮开关处于右位，此时电磁换向阀（8）的右位得电，第二油口开启，来自液压油箱（1）且经过优先阀（6）和转向器（7）到达电磁换向阀（8）的液压油，从电磁换向阀（8）的第二油口排出经过液压锁（9）后进入后桥转向油缸（10）的左位，之后再从后桥转向油缸（10）的右位排出经液压锁（9）自电磁换向阀（8）的第三油口进入，之后从电磁换向阀（8）的第一油口排出至前桥转向油缸（11），最后从前桥转向油缸（11）的另一侧排出至转向器（7），完成楔形转向。