CN113830169B - 一种安全液压转向系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全液压转向系统，包括油泵和转向操纵装置，油泵的出油口分别与电磁换向阀和液控换向阀的进油口连接，电磁换向阀的出油口与转向控制阀的进油口连接，转向控制阀的两个出油口与三通梭阀的两个进油口连接，三通梭阀的出油口与液控换向阀的控制油口连接，液控换向阀的出油口与转向换向阀的进油口连接，转向操纵装置连接有控制器，控制器分别与电磁换向阀、转向换向阀和转向位置传感器电性连接。本发明还公开上述安全液压转向系统的控制方法。本发明公开的一种安全液压转向系统及其控制方法，能够避免转向阀可能出现的故障带来的安全隐患，保证转向系统的可靠性，保障驾驶员的人身安全的安全液压转向系统。

Description

一种安全液压转向系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种安全液压转向系统及其控制方法，属于工程车辆转向控制技术领域。
背景技术
现有工程车辆转向系统主要由换向阀与油缸组成，多为先导型转向系统，可靠性高，但操纵力偏大，长时间驾驶容易疲劳。随着电控技术发展，转向系统开始使用电控转向技术。但这种系统也存在隐患，在转向过程中若出现阀芯卡滞，将会使得转向失控，危及驾驶员人身安全。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够避免转向阀可能出现的故障带来的安全隐患，保证转向系统的可靠性，保障驾驶员的人身安全的安全液压转向系统及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种安全液压转向系统，包括油泵和转向操纵装置，所述油泵的进油口与油箱相连，所述油泵的出油口分别与电磁换向阀和液控换向阀的进油口连接，所述电磁换向阀的出油口与转向控制阀的进油口连接，所述转向控制阀的两个出油口分别与转向换向阀的两个控制油口连接，所述转向控制阀的两个出油口与所述液控换向阀的控制油口连接，所述液控换向阀的出油口与所述转向换向阀的进油口连接，所述转向换向阀出油口与执行元件连接，所述执行元件上设置有转向位置传感器，所述转向操纵装置连接有控制器，所述控制器分别与所述电磁换向阀、转向控制阀和转向位置传感器电性连接。
所述执行元件包括第一执行元件和第二执行元件，所述转向换向阀出油口为两个，分别与所述第一执行元件和第二执行元件的进油口连接，所述转向位置传感器位于所述第一执行元件或者第二执行元件上。
包括三通梭阀，所述三通梭阀的两个进油口与所述转向控制阀的两个出油口连接，所述三通梭阀的出油口与所述液控换向阀的控制油口连接。
所述控制器上设置有控制A1口、控制A2口和控制A3口，所述转向控制阀上设置B1控制口、B2进油口、B3回油口、B4出油口和B5出油口，所述控制A1口与所述转向位置传感器连接，所述控制A2口与所述B1控制口连接，所述控制A3口与所述电磁换向阀控制口连接，所述B2进油口与所述电磁换向阀出油口连接，所述B3回油口与所述油箱连接。
所述转向换向阀上设置有D1控制油口、D2控制油口、D3进油口、D4回油口、D5出油口、D6出油口，所述D1控制油口与所述B4出油口连接，所述D2控制油口与所述B5出油口连接，所述D5出油口和D6出油口与所述执行元件连接。
一种所述安全液压转向系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤： S01，检测转向操纵装置是否处于动作状态，若检测转向操纵装置处于动作状态则转S02，若检测转向操纵装置处于停止动作状态则转S05； S02，控制电磁换向阀不得电，油泵经过电磁换向阀给转向控制阀供油，转S03； S03，接收转向位置传感器采集到的执行元件活塞杆的位移信号，计算转换成转向位置信号，根据转向位置信号控制转向控制阀，转S04；
S04，转向控制阀为转向换向阀输出控制油，转向控制阀给液控换向阀油，实现液控换向阀接通，油泵经过液控换向阀给转向换向阀供油，转向换向阀将流量分配进入执行元件，实现转向；
S05，接受转向位置传感器采集到执行元件活塞杆仍有伸出的位移信号，此时判断转向控制阀和转向换向阀至少一个出现故障，转S06； S06，控制电磁换向阀得电换向，切断油泵给转向控制阀供油，转向控制阀停止输出控制油给转向换向阀，切断转向控制阀给液控换向阀控制油口供油，，切断油泵给转向换向阀供油，转向停止。
本发明的有益效果：本发明提供一种安全液压转向系统及其控制方法，操纵轻便，通过转向位置传感器采集执行元件活塞杆的位移信号，控制器判断位移信号对电磁换向阀和转向控制阀进行控制，在转向阀故障时及时切断供油油路，能够避免转向阀可能出现的故障带来的安全隐患，保证转向系统的可靠性，保障驾驶员的人身安全。
附图说明
图1是本发明一种安全液压转向系统的结构原理图。
图中附图标记如下：1-电磁换向阀；2-液控换向阀；3-转向换向阀；4-第一执行元件；5-第二执行元件；6-转向控制阀；7-控制器；8-转向操纵装置；9-油泵；10-油箱；11-转向位置传感器；12-三通梭阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
如图1所示，本发明公开了一种安全液压转向系统，包括油泵9和转向操纵装置8，油泵9的进油口与油箱10相连，油泵9的出油口分别与电磁换向阀1的C2进油口和液控换向阀2的E1进油口连接，电磁换向阀1的出油口与转向控制阀6的进油口连接，在电磁换向阀1不得电情况下，油泵9经过电磁换向阀1给转向控制阀6供油。在电磁换向阀1得电情况下，电磁换向阀1换向，油泵9的油直接回到油箱10。
转向控制阀6的B4出油口和B5出油口分别与转向换向阀3的D1控制油口和D2控制油口连接，转向控制阀6的两个出油口与三通梭阀12的两个进油口连接，三通梭阀12的出油口与液控换向阀2的控制油口连接，液控换向阀2的出油口与转向换向阀3的进油口连接。当转向控制阀6出油口有油的时候，液控换向阀2的控制油口有压力，液控换向阀2处于连通状态，油泵9经过液控换向阀2给转向换向阀3供油。在转向控制阀6出油口不出油情况下，梭阀12进油口无压力油，液控换向阀2复位，切断油泵9给转向换向阀3供油。
转向换向阀3的两个出油口分别与第一执行元件4和第二执行元件5连接，第一执行元件4或者第二执行元件5上设置有转向位置传感器11，转向操纵装置8连接有控制器7，控制器7的A3口、A2口和A1口分别与电磁换向阀1、转向控制阀6和转向位置传感器11电性连接。转向位置传感器11将第一执行元件4或者第二执行元件45活塞杆的位移信号反馈给控制器7，控制器7 控制电磁换向阀1和转向控制阀6的通断。
本发明通过转向位置传感器采集执行元件活塞杆的位移信号，控制器判断位移信号对电磁换向阀和转向控制阀进行控制，在转向换向阀和转向控制阀其一或者同时出现故障时及时通过控制电磁换向阀不得电来切断转向控制阀供油油路；同时，控制阀供油油路被切断后不出油，转向控制阀的出油口通过梭阀与液控换向阀的控制油口连接，液控换向阀能够在转向控制阀不出油的情况下切断液控换向阀的油路，能够避免转向换向阀可能出现的故障带来的安全隐患，保证转向系统的可靠性，保障驾驶员的人身安全。
实施例二：
本实施例提供一种安全液压转向系统的控制方法，能够采用实施例一所述的安全液压转向系统实现，具体方法如下步骤：
步骤一，控制器7检测转向操纵装置8是否处于动作状态，若检测转向操纵装置8处于动作状态则转步骤二，若检测转向操纵装置8处于停止动作状态则转步骤五。
步骤二，控制器7控制电磁换向阀1不得电，油泵9经过电磁换向阀1给转向控制阀6供油，转步骤三。
步骤三，控制器7内部预先设有软限位极限点，控制器7接收转向位置传感器11采集到的执行元件活塞杆的位移信号，计算转换成转向位置信号，根据转向位置信号控制控制转向控制阀6，转步骤四。
步骤四，转向控制阀6为转向换向阀3输出控制油，转向控制阀6给液控换向阀2控制油口供油，实现液控换向阀2接通，油泵9经过液控换向阀2给转向换向阀3供油，转向换向阀3将流量分配进入执行元件，实现转向。
步骤五，控制器7接受转向位置传感器11采集到执行元件活塞杆仍有伸出的位移信号，此时判断转向控制阀6和转向换向阀3至少一个出现故障，转步骤六。
步骤六，控制器7控制电磁换向阀1得电换向，切断油泵9给转向控制阀6供油，转向控制阀6停止输出控制油给转向换向阀3，切断转向控制阀6给液控换向阀2控制油口供油，液控换向阀2复位，切断油泵9给转向换向阀3供油，转向停止。
以上所述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。

Claims (5)

1.一种安全液压转向系统的控制方法，其特征在于：采用安全液压转向系统，包括油泵（9）和转向操纵装置（8），所述油泵（9）的进油口与油箱（10）相连，所述油泵（9）的出油口分别与电磁换向阀（1）和液控换向阀（2）的进油口连接，所述电磁换向阀（1）的出油口与转向控制阀（6）的进油口连接，所述转向控制阀（6）的两个出油口分别与转向换向阀（3）的两个控制油口连接，所述转向控制阀（6）的两个出油口与所述液控换向阀（2）的控制油口连接，所述液控换向阀（2）的出油口与所述转向换向阀（3）的进油口连接，所述转向换向阀（3）出油口与执行元件连接，所述执行元件上设置有转向位置传感器（11），所述转向操纵装置（8）连接有控制器（7），所述控制器（7）分别与所述电磁换向阀（1）、转向控制阀（6）和转向位置传感器（11）电性连接；包括以下步骤：
转向操纵装置（8）动作时，控制器（7）通过电磁换向阀（1）控制转向控制阀（6）与油泵（9）连通，转向控制阀（6）为转向换向阀（3）输出控制油，转向换向阀（3）将油泵（9）输出的流量分配进入执行元件，实现转向；
转向操纵装置（8）停止动作时，控制器（7）根据转向位置传感器（11）采集转向状态，采集到执行元件活塞杆仍有伸出的位移信号，此时判断转向控制阀（6）和转向换向阀（3）至少一个出现故障，通过电磁换向阀（1）控制转向控制阀（6）与油泵（9）不连通，使转向控制阀（6）停止输出控制油给转向换向阀（3）；
切断转向控制阀（6）给液控换向阀（2）控制油口供油，液控换向阀（2）复位，切断油泵（9）给转向换向阀（3）供油，转向停止。
2.根据权利要求1所述的一种安全液压转向系统的控制方法，其特征在于：所述执行元件包括第一执行元件（4）和第二执行元件（5），所述转向换向阀（3）出油口为两个，分别与所述第一执行元件（4）和第二执行元件（5）的进油口连接，所述转向位置传感器（11）位于所述第一执行元件（4）或者第二执行元件（5）上。
3.根据权利要求1所述的一种安全液压转向系统的控制方法，其特征在于：包括三通梭阀（12），所述三通梭阀（12）的两个进油口与所述转向控制阀（6）的两个出油口连接，所述三通梭阀（12）的出油口与所述液控换向阀（2）的控制油口连接。
4.根据权利要求1所述的一种安全液压转向系统的控制方法，其特征在于：所述控制器（7）上设置有控制A1口、控制A2口和控制A3口，所述转向控制阀（6）上设置B1控制口和B3回油口，所述控制A1口与所述转向位置传感器（11）连接，所述控制A2口与所述B1控制口连接，所述控制A3口与所述电磁换向阀（1）控制口连接，所述B3回油口与所述油箱（10）连接。
5.根据权利要求1所述的一种安全液压转向系统的控制方法，其特征在于：控制器（7）内部预先设有软限位极限点，转向位置传感器（11）将转向状态信号反馈给控制器（7），经控制器（7）内部计算通过控制转向控制阀（6）实现转向限位。
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