CN110843908B - 窄型矿用无轨车辆动力转向架及行走转向控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下辅助运输设备技术领域，公开了一种窄型矿用无轨车辆动力转向架及行走转向控制系统，转向架包括横摆架、机架、回转架、摆动桥、左竖摆架、右竖摆架和四个工作油缸；左竖摆架和右竖摆架分别设置在车辆两侧，其两端分别通过一根沿竖直方向的连接轴与车辆一侧的两个车轮固定架连接，摆动桥的两端设置有分别穿过左竖摆架和右竖摆架的第一转轴，回转架垂直于摆动桥设置，并且一端转动设置在摆动桥中部，另一端通过平行于摆动桥的第二转轴与机架铰接；控制系统包括转向架、控制器和液压系统，液压系统包括负载敏感全液压转向器、两位四通隔爆电磁阀、三位四通隔爆电磁阀和四个非等比例分流集流阀；本发明宽度窄、灵活度高。

Description

窄型矿用无轨车辆动力转向架及行走转向控制系统

技术领域

本发明属于煤矿井下辅助运输设备技术领域，具体涉及一种窄型矿用无轨车辆动力转向架及行走转向控制系统。

背景技术

目前矿用无轨车辆车身宽度普遍在2米左右，仅能用于煤矿大巷运输，在顺槽巷道无法使用，导致物料运输效率低、劳动强度大、安全性差；为实现快速高效掘进，某些国内大型现代化煤矿采用了全断面快速高效掘进系统，大幅增加了锚杆、铁丝网、钻杆等物料的使用量，这些物料只能在快掘设备两侧搬运，可用宽度空间为1.2～1.4米，现有无轨车辆无法适用，另外，为实现全断面无死角锚杆支护，矿方还提出一种可灵活移动的锚杆及锚索钻车的需求。因此亟需开发一种宽度窄，灵活度高，转弯半径小，满足在窄型顺槽巷道和快速掘进巷道内运行，并能实现车载辅助锚杆锚索支护的无轨车辆，以提高机械化水平和运输效率。

车辆要外形超窄、机动灵活，采用合理的转向方式是关键。现有无轨车辆的车桥式转向、车架铰接式转向和原地滑移式转向三种方式，由于灵活度低、机动性差、车辆布置困难等缺点，无法满足上述巷道和作业需求。在地面运输领域，还有多轮多轴式和转向架式两种转向方式，其中多轮多轴式转向主要应用于地面平板运输车辆，转向架式转向应用于轨道运输车辆。然而多轮多轴式转向系统存在机构冗余、控制系统繁琐、故障率较高的问题，并不完全适用于超窄型无轨车辆；轨道车辆和无轨车辆由于轮轨接触方式、使用工况、运输要求的不同，在转向机理和转向模式上也存在较大差异。因此，应研究适用于窄型无轨车辆的转向架式转向技术，以及可实现多模式转向的转向架控制技术,研制开发一种机动灵活、可将车身缩窄的动力转向架系统。

发明内容

本发明为了解决现有矿用无轨车辆车身较宽、转向灵活度低、机动性差的问题，提供了一种窄型矿用无轨车辆动力转向架及行走转向控制系统，可实现行走驱动和多模式转向功能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，包括横摆架、机架、回转架、摆动桥、左竖摆架、右竖摆架和四个工作油缸；所述左竖摆架和右竖摆架分别设置在车辆两侧，其两端分别通过一根沿竖直方向的连接轴与车辆一侧的两个车轮固定架连接，摆动桥的两端设置有分别穿过所述左竖摆架和右竖摆架的第一转轴，回转架垂直于摆动桥设置，并且一端转动设置在摆动桥中部，另一端通过平行于摆动桥的第二转轴与机架铰接；橫摆架设置在车辆前端，其通过第三转轴与机架铰接，橫摆架与左竖摆架和右竖摆架之间均设置有第一减震器，摆动桥与机架之间设置有第二减震器，所述四个工作油缸的一端与分别与其中一个车轮固定架铰接，另一端分别与左竖摆架或右竖摆架铰接。

所述的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，还包括设置在摆动桥后部并位于回转架两侧的限位板，所述限位板用于将回转架与摆动桥的相对转动角度限位为±5°。

此外，本发明还提供了了一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，包括所述的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，还包括控制器和液压系统，所述液压系统包括负载敏感全液压转向器、两位四通隔爆电磁阀、三位四通隔爆电磁阀、第一非等比例分流集流阀、第二非等比例分流集流阀、第三非等比例分流集流阀、第四非等比例分流集流阀，所述负载敏感全液压转向器；所述负载敏感全液压转向器的一端与油泵连接，另一端分别与两位四通隔爆电磁阀和三位四通隔爆电磁阀连接，两位四通隔爆电磁阀的工作油口A经第一非等比例分流集流阀后分别与左后工作油缸的有杆腔和右后工作油缸的无杆腔连接，两位四通隔爆电磁阀的工作油口B通过第二非等比例分流集流阀与左后工作油缸的无杆腔和右后工作油缸的有杆腔连接；三位四通隔爆电磁阀的工作油口A经第三非等比例分流集流阀后分别与左前工作油缸的有杆腔和右前工作油缸的无杆腔连接，三位四通隔爆电磁阀的工作油口B经第四非等比例分流集流阀与左前工作油缸的无杆腔和右前工作油缸的有杆腔连接；所述两位四通隔爆电磁阀、三位四通隔爆电磁阀、第一非等比例分流集流阀、第二非等比例分流集流阀、第三非等比例分流集流阀、第四非等比例分流集流阀和负载敏感全液压转向器的控制端与所述控制器连接，所述控制器用于控制两位四通隔爆电磁阀和三位四通隔爆电磁阀的工作状态。

负载敏感全液压转向器的L口和R口分别与三位四通隔爆电磁阀进油口P和两位四通隔爆电磁阀的回油口T连接，两位四通隔爆电磁阀的进油口P与三位四通隔爆电磁阀的回油口T连接。

所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，还包括控制开关KS，所述控制开关KS包括前轮转向按钮开关KS、斜行转向按钮开关KS和八字转向按钮开关KS，所述两位四通隔爆电磁阀的初始位置为左位，三位四通隔爆电磁阀的初始位置为中位；

所述控制器用于根据前轮转向按钮开关KS的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀处于右位，三位四通隔爆电磁阀处于右位；还用于根据所述斜行转向按钮开关KS的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀处于左位，三位四通隔爆电磁阀处于右位；以及用于根据所述八字转向按钮开关KS的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀处于左位，三位四通隔爆电磁阀处于右位。

所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，还包括四个行程开关，其中两个行程开关分别设置右前轮固定架、右后轮固定架与右竖摆架之间，两个行程开关分别设置左前轮固定架、左后轮固定架与左竖摆架之间，所述行程开关用于根据各个车轮固定架与左竖摆架或右竖摆架之间的间隙确定车轮是否回正，其初始状态设置为轮胎直行状态；所述控制器用于根据所述行程开关发送的车轮回正信号，改变所述两位四通隔爆电磁阀和三位四通隔爆电磁阀的工作状态。

所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，还包括分别设置在所述四个工作油缸上的压力传感器，所述控制器用于在压力传感器测定的压力大于工作油缸设定压力时，控制两位四通隔爆电磁阀()和三位四通隔爆电磁阀()换向，液压系统回油。

所述第一非等比例分流集流阀、第二非等比例分流集流阀、第三非等比例分流集流阀和第四非等比例分流集流阀的前端设置有溢流阀，溢流阀的压力值小于负载敏感全液压转向器的溢流阀所设定的压力值。

所述车轮固定架包括左前车轮固定架、右前车轮固定架、左后车轮固定架和右后车轮固定架，其中左前车轮固定架和右后车轮固定架上分别设置有第一制动器和第二制动器，右前车轮固定架和左后车轮固定架上设置有分别用于驱动右前车轮和左后车轮的第一液压马达和第二液压马达。

所述液压系统还包括优先阀、减压阀，制动踏板阀、操作手柄，单联阀，第一制动器、第二制动器、手动换向阀、第一强制分流阀和第二强制分流阀，所述优先阀的前端与液压油泵连接，后端分别连接单联阀和减压阀，减压阀的后端通过制动踏板阀分别连接第一制动器和第二制动器，单联阀的控制油口与操作手柄连接，单联阀的工作油口与分别与第一强制分流阀和第二强制分流阀的P口连接，减压阀的后端还通过手动换向阀分别与第一强制分流阀和第二强制分流阀的X口连接，第一强制分流阀的工作油口A经第二液压马达后与第二强制分流阀的工作油口A连接，第一强制分流阀的工作油口B经第一液压马达后与第二强制分流阀的工作油口B连接。

本发明提供的一种动力转向架，使得整车宽度窄、灵活度高、转弯半径小，行走系统采用低速大扭矩马达，大大减小安装空间，满足车辆在窄型顺槽巷道和快速掘进巷道内运行，并能实现车载辅助锚杆锚索支护，可较大提高机械化水平和运输效率。本发明中，横摆架、左竖摆架、右竖摆架和前减震器、后减震器在动力转向架中的应用，提高了整车路面适应能力和轮胎附着能力。

此外，本发明提供的行走转向控制系统，采用控制器和隔爆电磁阀组合实现多模式转向功能，解决了液压系统供油不稳定、手柄操作不顺畅的问题，且响应速度快，切换精确可靠，提高了转向的灵活性和机动性，能够满足煤矿井下车辆使用要求。车辆在启动后，车辆始终具备转向功能，增强了车辆的实用性和安全性。转向控制系统主要采用液压类元器件，与地面车辆通用，不需防爆处理，所采用电气类元器件较少，减少了防爆处理带来的体积大、重量大问题，并在确保相关操作的安全性、稳定性同时，可有效控制整机制造成本。采用强制分流阀对低速大扭矩液压马达进行同步控制，避免两侧轮胎因地面路况变化导致附着力差距较大，引起车辆的打滑。

附图说明

图1为本发明实施例提供的窄型矿用无轨车辆动力转向架的正视图；

图2为本发明实施例提供的窄型矿用无轨车辆动力转向架俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为图2的C-C剖视图；

图6为接近开关示意图；

图7为机架的正视图；

图8为机架的左视图；

图9为本发明实施例提供的窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统的液压控制原理图；

图10为本发明实施例提供的窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统的电气控制原理图。

图11为窄型矿用无轨车辆正视图；

图12为窄型矿用无轨车辆俯视图；

图中，1-动力转向架，2-前驾驶室，3-动力室，4-货厢，5-柴油发动机，6-变量液压油泵，7-负载敏感全液压转向器，8-优先阀，9-两位四通隔爆电磁阀，10-三位四通隔爆电磁阀，11-第一非等比例分流集流阀，12-第二非等比例分流集流阀，15-第三非等比例分流集流阀，16-第四非等比例分流集流阀，13-左后工作油缸，14-右后工作油缸，17-右前工作油缸，18-左前工作油缸，19-减压阀，20-制动踏板阀，21-操作手柄，22-单联阀，23-第一液压马达、25-第二液压马达，24-第一制动器、26-第二制动器，27-第一强制分流阀、28-第二强制分流阀，29-控制器，30-继电器KA，31-控制开关KS，32-行程开关，32-1转动触点，32-2固定触点，33-压力传感器，34-横摆架，35-机架，36-回转架，37-摆动桥，38-左竖摆架，39-右竖摆架，40-车轮固定架，41-第一转轴，42-第二转轴，43-第三转轴，44-限位板，45-第一减震器，46-第二减震器，47-右前轮胎、48-右后轮胎、49-左前轮胎、50-左后轮胎，51-溢流阀，52-连接轴，53-手动换向阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~4所示，本发明实施例提供了一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，包括横摆架34、机架35、回转架36、摆动桥37、左竖摆架38、右竖摆架39和四个工作油缸；所述左竖摆架38和右竖摆架39分别设置在车辆两侧，其两端分别通过一根沿竖直方向的连接轴52与车辆一侧的两个车轮固定架40连接，摆动桥37的两端设置有分别穿过所述左竖摆架38和右竖摆架39的第一转轴41，回转架36垂直于摆动桥37设置，并且一端转动设置在摆动桥37中部，另一端通过平行于摆动桥37的第二转轴42与机架35铰接；橫摆架34设置在车辆前端，其通过第三转轴43与机架35铰接，橫摆架34与左竖摆架38和右竖摆架39之间均设置有第一减震器45，摆动桥37与机架35之间设置有第二减震器46，所述四个工作油缸的一端与分别与其中一个车轮固定架40铰接，另一端分别与左竖摆架38或右竖摆架39铰接。

具体地，如图5所示，本发明实施例提供的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，还包括设置在摆动桥37后部并位于回转架36两侧的限位板44，所述限位板44用于将回转架36与摆动桥37的相对转动角度限位为±5°。

具体地，第一减震器45和第二减震器46均包括两个，对称设置在转向架左右两侧，此外，第一减震器45为小减震器，第二减震器46为大减震器。

具体地，如图6所示，本发明实施例提供的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，还包括四个行程开关32，其中两个行程开关32分别设置右前轮固定架、右后轮固定架与右竖摆架39之间，两个行程开关32分别设置左前轮固定架、左后轮固定架与左竖摆架38之间，所述行程开关32用于根据各个车轮固定架与左竖摆架或右竖摆架之间的间隙确定车轮是否回正，其初始状态设置为轮胎直行状态。具体地，行程开关32分为转动触点32-1和固定触点32-2两部分，转动触点32-1分别固定在各个车轮固定架40上，固定触点32-2与左竖摆架38或右竖摆架39固定。将行程开关32的初始状态设定为转动触点32-1和固定触点32-2间隙为10～15mm，此时行程开关32为接通状态，控制器得电，进而能控制转向；当车轮固定架40与左竖摆架38或右竖摆架39相对转动角度＞2°时，转动触点32-1和固定触点32-2间隙＞15mm，此时行程开关32为断开状态，控制器不能得电，转向无法控制。

如图7~8所示，本实施例中，机架35为焊接结构，所述机架35包括前连接板35-1、后连接板35-2、货厢连接板35-3、回转架连接板35-11和矩形箱体35-4，所述前连接板35-1和后连接板35-2分别设置在矩形箱体35-4前端和后端，分别用于连接前驾驶室2和动力室3，所述货箱连接板35-3用于连接设置在矩形箱体35-4上方的货箱，如图11所示，所述机架35通过回转架连接板35-11与回转架36铰接。机架35除起承重作用外还兼作液压油箱，在矩形箱体35-4内盛放液压油；矩形箱体35-4内部设置隔板35-5、吸油过滤器35-6、大吸油管35-7、小吸油管35-8和回油过滤器35-9；矩形箱体35-4外部设置大吸油管接头座35-10、小吸油管接头座35-17、回油接头座35-12、呼吸器35-13、空气滤清器35-14、加油管35-15和散热翅片35-16。

本实施例提供的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，以工作油缸13、14、17、18作为转向作业的执行元件，使左前轮胎49和右前轮胎47，或左后轮胎50和右后轮胎48作适应性的转动，从而实现不同工况下的转向功能。工作油缸动作时，活塞杆推动或拉动车轮固定架40，使车轮固定架40围绕连接轴52旋转，带动轮胎相对于左竖摆架38或右竖摆架39转动，从而实现车辆转向。

如图9~12所示，本发明实施例还提供了一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，包括上述的窄型矿用无轨车辆动力转向架，控制器和液压系统。

如图9所示，所述液压系统包括负载敏感全液压转向器7、两位四通隔爆电磁阀9、三位四通隔爆电磁阀10、第一非等比例分流集流阀11、第二非等比例分流集流阀12、第三非等比例分流集流阀15、第四非等比例分流集流阀16，所述负载敏感全液压转向器7；所述负载敏感全液压转向器7的一端与变量液压油泵6连接，另一端分别与两位四通隔爆电磁阀9和三位四通隔爆电磁阀10连接，两位四通隔爆电磁阀9的工作油口A经第一非等比例分流集流阀11后分别与左后工作油缸13的有杆腔和右后工作油缸14的无杆腔连接，两位四通隔爆电磁阀9的工作油口B通过第二非等比例分流集流阀12与左后工作油缸13的无杆腔和右后工作油缸14的有杆腔连接；三位四通隔爆电磁阀10的工作油口A经第三非等比例分流集流阀15后分别与左前工作油缸18的有杆腔和右前工作油缸17的无杆腔连接，三位四通隔爆电磁阀10的工作油口B经第四非等比例分流集流阀16与左前工作油缸18的无杆腔和右前工作油缸17的有杆腔连接。其中，所述两位四通隔爆电磁阀9、三位四通隔爆电磁阀10、第一非等比例分流集流阀11、第二非等比例分流集流阀12、第三非等比例分流集流阀15、第四非等比例分流集流阀16和负载敏感全液压转向器7的控制端与所述控制器连接，所述控制器用于控制两位四通隔爆电磁阀9和三位四通隔爆电磁阀10的工作状态。

具体地，如图9所示，负载敏感全液压转向器7的L口和R口分别与三位四通隔爆电磁阀10进油口P和两位四通隔爆电磁阀9的回油口T连接，两位四通隔爆电磁阀9的进油口P与三位四通隔爆电磁阀10的回油口T连接。

具体地，如图10所示，本实施例提供的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，还包括控制开关31，所述控制开关包括前轮转向按钮开关KS1、斜行转向按钮开关KS2和八字转向按钮开关KS3，所述两位四通隔爆电磁阀9的初始位置为左位，三位四通隔爆电磁阀10的初始位置为中位；所述控制器用于根据前轮转向按钮开关KS1的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀9处于右位，三位四通隔爆电磁阀10处于右位；还用于根据所述斜行转向按钮开关KS2的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀9处于左位，三位四通隔爆电磁阀10处于右位；以及用于根据所述八字转向按钮开关KS3的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀9处于左位，三位四通隔爆电磁阀10处于右位。

具体地，本实施例中，转向控制系统可实现后轮转向、前轮转向、斜行和八字转向四种转向模式。

后轮转向模式：当控制开关KS中的三个按钮开关KS1、KS2、KS3均断开时,两位四通防爆电磁换向阀处于左位，三位四通防爆电磁换向阀处于中位，此时操纵负载敏感全液压转向器向右转向时，液压油通过防爆电磁换向阀的T口、B口进入非等比例分流集流阀推动左后工作油缸、右后工作油缸工作，带动左后轮胎和右后轮胎均向右转动；左后工作油缸、右后工作油缸回油腔的液压油经非等比例分流集流阀、防爆电磁换向阀左位时的A口、P口，经防爆电磁换向阀T口、P口后，通过负载敏感全液压转向器的L口流回油箱。左前轮胎和右前轮胎保持中位不动，从而实现后轮向右转向功能；当操纵负载敏感全液压转向器向左转向时,液压油通过负载敏感全液压转向器的L口进入防爆电磁换向阀的P口、T口进入防爆电磁换向阀的P口、A口，流经非等比例分流集流阀推动左后工作油缸、右后工作油缸工作，带动左后轮胎和右后轮胎均向左转动，实现车辆后轮转向时向左转向功能。

前轮转向模式：当控制开关KS中的按钮开关KS1接通、KS2和KS3断开时，控制器经内部程序控制两位四通隔爆电磁换向阀处于右位、三位四通隔爆电磁阀处于右位，此时操纵负载敏感全液压转向器向右转动,液压油通过负载敏感全液压转向器的R口进入两位四通隔爆电磁换向阀的T口、经P口进入防爆电磁换向阀的T口、A口，最终经非等比例分流集流阀推动左前工作油缸、右前工作油缸工作，带动左前轮胎和右前轮胎同时向右转动；左前工作油缸、右前工作油缸回油腔的液压油经非等比例分流集流阀、防爆电磁换向阀的B口、P口，经负载敏感全液压转向器的L口流回油箱，左后轮胎和右后轮胎保持中位不动，从而实现前轮向右转向功能；当操纵负载敏感全液压转向器向左转向时,液压油通过负载敏感全液压转向器的L口，经防爆电磁换向阀的P口、B口进入非等比例分流集流阀，推动左前工作油缸、右前工作油缸工作，带动左前轮胎和右前轮胎同时向左转动，左前工作油缸、右前工作油缸回油腔的液压油经非等比例分流集流阀、防爆电磁换向阀的A口、T口，两位四通隔爆电磁换向阀的P口、T口，经负载敏感全液压转向器的R口流回油箱，左后轮胎和右后轮胎保持中位不动，从而实现前轮向左转向功能。

斜行转向模式：当控制开关KS中的按钮开关KS2接通、KS1和KS3断开时，控制器经内部程序控制两位四通隔爆电磁换向阀处于左位、三位四通隔爆电磁阀处于右位，当操纵负载敏感全液压转向器向左转向时,液压油通过负载敏感全液压转向器的L口，经三位四通隔爆电磁阀的P口、B口，进入非等比例分流集流阀推动左前工作油缸、右前工作油缸工作，带动左前轮胎和右前轮胎向左转动；左前工作油缸、右前工作油缸回油腔的液压油通过非等比例分流集流阀、三位四通隔爆电磁阀的A口、T口，两位四通隔爆电磁换向阀的P口、A口经非等比例分流集流阀推动左后工作油缸、右后工作油缸工作，带动左后轮胎和右后轮胎向左转动，最终实现车辆斜行向左转向功能。当操纵负载敏感全液压转向器向右转向时,液压油通过负载敏感全液压转向器的R口，两位四通隔爆电磁换向阀的T口、B口，经非等比例分流集流阀推动左后工作油缸、右后工作油缸工作，带动左后轮胎和右后轮胎向右转动，实现后轮向右斜行，左后工作油缸、右后工作油缸回油腔的液压油通过非等比例分流集流阀、两位四通隔爆电磁换向阀的A口、P口，三位四通隔爆电磁阀的T口、A口，经非等比例分流集流阀推动左前工作油缸和右前工作油缸工作，带动左前轮胎和右前轮胎向右转动，最终实现车辆斜行向右转向功能。

八字转向模式：当控制开关KS中的按钮开关KS3接通、KS1和KS2断开时，控制器经内部程序控制两位四通隔爆电磁换向阀处于左位、三位四通隔爆电磁阀处于左位，当操纵负载敏感全液压转向器向右转向时，液压油从负载敏感全液压转向器的R口进入两位四通隔爆电磁换向阀的T口、B口，液压油通过非等比例分流集流阀推动左后工作油缸、右后工作油缸工作，带动左后轮胎和右后轮胎向右转动；左后工作油缸、右后工作油缸的回油腔的液压油通过非等比例分流集流阀、两位四通隔爆电磁换向阀的A口、P口，三位四通隔爆电磁阀的T口、B口，经非等比例分流集流阀推动左前工作油缸、右前工作油缸工作，左前轮胎和右前轮胎向左转动，最终实现八字转向功能。当操纵负载敏感全液压转向器向左转向时，液压油从负载敏感全液压转向器的L口进入三位四通隔爆电磁阀的P口、A口，液压油通过非等比例分流集流阀推动左前工作油缸、右前工作油缸工作，带动左前轮胎和右前轮胎向左转动；左前工作油缸、右前工作油缸的回油腔的液压油通过非等比例分流集流阀、三位四通隔爆电磁阀的B口、T口，两位四通隔爆电磁换向阀的P口、A口，经非等比例分流集流阀推动左后工作油缸、右后工作油缸工作，左后轮胎和右后轮胎向右转动，最终实现八字转向功能。

需要说明的是，本控制系统在后轮转向模式下不需要进行转向模式切换，可以实现车辆正常行驶，若需要切换到其他转向模式，该系统需要轮胎47、48、49、50均回正(相对转动角≤2°)后才能实现转向模式切换，轮胎47、48、49、50是否回正可以通过行程开关32检测。如图10所示，行程开关32的信号输出端与控制器29连接，行程开关32初始状态为轮胎直行状态，当检测到行程为初始状态时，才可以切换两位四通隔爆电磁换向阀9和三位四通隔爆电磁阀10的工作状态。也就是说，本实施例中，控制器根据所述行程开关32发送的车轮回正信号，改变所述两位四通隔爆电磁阀9和三位四通隔爆电磁阀10的工作状态。

具体地，本实施例提供的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，还包括分别设置在所述四个工作油缸上的压力传感器33，如图10所示，压力传感器33的信号输出端与控制器连接，所述控制器用于在压力传感器测定的压力大于工作油缸设定压力时，控制两位四通隔爆电磁阀9和三位四通隔爆电磁阀10换向，使液压系统回油。

具体地，如图9所示，本实施例中，所述第一非等比例分流集流阀11、第二非等比例分流集流阀12、第三非等比例分流集流阀15和第四非等比例分流集流阀16的前端设置有溢流阀51，溢流阀51的压力值小于负载敏感全液压转向器7的溢流阀所设定的压力值。在实际行驶过程中，若轮胎47、48、49、50遇到障碍物，会导致工作油缸13、14、17、18产生较大的冲击压力，为了避免影响车辆正常行驶，本发明在液压系统中的非等比例分流集流阀11、12、15、16的前端设置溢流阀51，确保轮胎转向稳定。该溢流阀51的压力值小于转负载敏感全液压转向器7的溢流阀所设定的压力值。

具体地，本实施例中，所述车轮固定架包括左前车轮固定架、右前车轮固定架、左后车轮固定架和右后车轮固定架，其中左前车轮固定架和右后车轮固定架上分别设置有第一制动器24和第二制动器26，右前车轮固定架和左后车轮固定架上设置有分别用于驱动右前车轮和左后车轮的第一液压马达23和第二液压马达25。

具体地，如图9所示，本实施例中，所述液压系统还包括优先阀8、减压阀19，制动踏板阀20、操作手柄21，单联阀22，第一制动器24、第二制动器26、第一强制分流阀27和第二强制分流阀28，所述优先阀8的前端与液压油泵6连接，后端分别连接单联阀22和减压阀19，减压阀19的后端通过制动踏板阀20分别连接第一制动器24和第二制动器26，单联阀22的控制油口与操作手柄21连接，单联阀22的工作油口A和B与分别与第一强制分流阀27和第二强制分流阀28的P口连接，减压阀19的后端还通过手动换向阀53后与第一强制分流阀27和第二强制分流阀28的X口连接，第一强制分流阀27的工作油口A经第二液压马达25后与第二强制分流阀28的工作油口A连接，第一强制分流阀27的工作油口B经第一液压马达23后与第二强制分流阀28的工作油口B连接。其中，第一液压马达23和第二液压马达25为低速大扭矩马达，直接驱动轮胎47和轮胎50，通过操纵先导控制阀21，先导液压油作用于单联阀22内部液控换向阀的两端，实现实现阀芯换向，高压液压油通过单联阀22的P口，经A口或B口进入第一强制分流阀27或第二强制分流阀28，强制分流阀的A、B口分别与控制行走的第一液压马达23和第二液压马达25的A、B口相通，即第一强制分流阀27的A口经液压马达25的A口、B口后与强制分流阀28的A口连接，强制分流阀的B口经液压马达23的A口、B口后与强制分流阀28的B口连接。通过操纵先导控制阀21，实现单联阀22的换向，最终实现第一液压马达23和第二液压马达25的正向驱动或者反向驱动，最终实现车辆的前进或者后退。此外，液压油通过液压泵6的出油口进入优先阀8的P口、EF口，经减压阀19的2口、1口，手动换向阀53的P口、A口，进入强制分流阀27、28的X口，当车辆正常行驶时，第一强制分流阀27和第二强制分流阀28处于自由状态，不起分流作用。当车辆路过泥泞等复杂路面时，若轮胎出现打滑现象可以通过操作手动换向阀53的手柄，控制强制分流阀27、28工作，对液压马达23和液压马达25实现强制分流，实现车辆的平稳行驶。

本实施例中，所述两位四通隔爆电磁阀9和三位四通隔爆电磁阀10为防爆电磁阀。

如图11和12所示，分别为应用本实施例的转向系统的窄型矿用无轨车辆的正视图和俯视图。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，其特征在于，包括横摆架（34）、机架（35）、回转架（36）、摆动桥（37）、左竖摆架（38）、右竖摆架（39）和四个工作油缸；所述左竖摆架（38）和右竖摆架（39）分别设置在车辆两侧，其两端分别通过一根沿竖直方向的连接轴（52）与车辆一侧的两个车轮固定架（40）连接，摆动桥（37）的两端设置有分别穿过所述左竖摆架（38）和右竖摆架（39）的第一转轴（41），回转架（36）垂直于摆动桥（37）设置，并且一端转动设置在摆动桥（37）中部，另一端通过平行于摆动桥（37）的第二转轴（42）与机架（35）铰接；橫摆架（34）设置在车辆前端，其通过第三转轴（43）与机架（35）铰接，橫摆架（34）与左竖摆架（38）和右竖摆架（39）之间均设置有第一减震器（45），摆动桥（37）与机架（35）之间设置有第二减震器（46），所述四个工作油缸的一端与分别与其中一个车轮固定架（40）铰接，另一端分别与左竖摆架（38）或右竖摆架（39）铰接。

2.根据权利要求1所述的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，其特征在于，还包括设置在摆动桥（37）后部并位于回转架（36）两侧的限位板（44），所述限位板（44）用于将回转架（36）与摆动桥（37）的相对转动角度限位为±5°。

3.一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，包括权利要求1或2所述的一种窄型矿用无轨车辆动力转向架，其特征在于，还包括控制器（29）和液压系统，所述液压系统包括负载敏感全液压转向器（7）、两位四通隔爆电磁阀（9）、三位四通隔爆电磁阀（10）、第一非等比例分流集流阀（11）、第二非等比例分流集流阀（12）、第三非等比例分流集流阀（15）、第四非等比例分流集流阀（16），所述负载敏感全液压转向器（7）；

所述负载敏感全液压转向器（7）的一端与油泵（6）连接，另一端分别与两位四通隔爆电磁阀（9）和三位四通隔爆电磁阀（10）连接，两位四通隔爆电磁阀（9）的工作油口A经第一非等比例分流集流阀（11）后分别与左后工作油缸（13）的有杆腔和右后工作油缸（14）的无杆腔连接，两位四通隔爆电磁阀（9）的工作油口B通过第二非等比例分流集流阀（12）与左后工作油缸（13）的无杆腔和右后工作油缸（14）的有杆腔连接；三位四通隔爆电磁阀（10）的工作油口A经第三非等比例分流集流阀（15）后分别与左前工作油缸（18）的有杆腔和右前工作油缸（17）的无杆腔连接，三位四通隔爆电磁阀（10）的工作油口B经第四非等比例分流集流阀（16）与左前工作油缸（18）的无杆腔和右前工作油缸（17）的有杆腔连接；

所述两位四通隔爆电磁阀（9）、三位四通隔爆电磁阀（10）、第一非等比例分流集流阀（11）、第二非等比例分流集流阀（12）、第三非等比例分流集流阀（15）、第四非等比例分流集流阀（16）和负载敏感全液压转向器（7）的控制端与所述控制器连接，所述控制器用于控制两位四通隔爆电磁阀（9）和三位四通隔爆电磁阀（10）的工作状态。

4.根据权利要求3所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，负载敏感全液压转向器（7）的L口和R口分别与三位四通隔爆电磁阀（10）进油口P和两位四通隔爆电磁阀（9）的回油口T连接，两位四通隔爆电磁阀（9）的进油口P与三位四通隔爆电磁阀（10）的回油口T连接。

5.根据权利要求3所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，还包括控制开关KS，所述控制开关KS包括前轮转向按钮开关KS1、斜行转向按钮开关KS2和八字转向按钮开关KS3，所述两位四通隔爆电磁阀（9）的初始位置为左位，三位四通隔爆电磁阀（10）的初始位置为中位；

所述控制器用于根据前轮转向按钮开关KS1的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀（9）处于右位，三位四通隔爆电磁阀（10）处于右位；还用于根据所述斜行转向按钮开关KS2的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀（9）处于左位，三位四通隔爆电磁阀（10）处于右位；以及用于根据所述八字转向按钮开关KS3的闭合信号控制两位四通隔爆电磁阀（9）处于左位，三位四通隔爆电磁阀（10）处于右位。

6.根据权利要求3所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，还包括四个行程开关（32），其中两个行程开关（32）分别设置右前轮固定架、右后轮固定架与右竖摆架（39）之间，两个行程开关（32）分别设置左前轮固定架、左后轮固定架与左竖摆架（38）之间，所述行程开关（32）用于根据各个车轮固定架与左竖摆架或右竖摆架之间的间隙确定车轮是否回正，其初始状态设置为轮胎直行状态；

所述控制器用于根据所述行程开关（32）发送的车轮回正信号，改变所述两位四通隔爆电磁阀（9）和三位四通隔爆电磁阀（10）的工作状态。

7.根据权利要求5所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，还包括分别设置在所述四个工作油缸上的压力传感器（33），所述控制器用于在压力传感器（33）测定的压力大于工作油缸设定压力时，控制两位四通隔爆电磁阀(9)和三位四通隔爆电磁阀(10)换向，液压系统回油。

8.根据权利要求3所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，所述第一非等比例分流集流阀（11）、第二非等比例分流集流阀（12）、第三非等比例分流集流阀（15）和第四非等比例分流集流阀（16）的前端设置有溢流阀（51），溢流阀（51）的压力值小于负载敏感全液压转向器（7）的溢流阀所设定的压力值。

9.根据权利要求3所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，所述车轮固定架包括左前车轮固定架、右前车轮固定架、左后车轮固定架和右后车轮固定架，其中左前车轮固定架和右后车轮固定架上分别设置有第一制动器（24）和第二制动器（26），右前车轮固定架和左后车轮固定架上设置有分别用于驱动右前车轮和左后车轮的第一液压马达（23）和第二液压马达（25）。

10.根据权利要求9所述的一种窄型矿用无轨车辆行走转向控制系统，其特征在于，所述液压系统还包括优先阀（8）、减压阀（19），制动踏板阀（20）、操作手柄（21），单联阀（22），第一制动器（24）、第二制动器（26）、手动换向阀（53）、第一强制分流阀（27）和第二强制分流阀（28），所述优先阀（8）的前端与液压油泵（6）连接，后端分别连接单联阀（22）和减压阀（19），减压阀（19）的后端通过制动踏板阀（20）分别连接第一制动器（24）和第二制动器（26），单联阀（22）的控制油口与操作手柄（21）连接，单联阀的工作油口与分别与第一强制分流阀（27）和第二强制分流阀（28）的P口连接，减压阀（19）的后端还通过手动换向阀（53）分别与第一强制分流阀（27）和第二强制分流阀（28）的X口连接，第一强制分流阀（27）的工作油口A经第二液压马达（25）后与第二强制分流阀（28）的工作油口A连接，第一强制分流阀（27）的工作油口B经第一液压马达（23）后与第二强制分流阀（28）的工作油口B连接。

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