CN114802431A - 一种大型运输车辆的复合转向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大型运输车辆的复合转向系统,包括常规和应急两套转向液压回路;常规回路设置发动机和常规转向泵,常规转向泵连接在发动机取力口,通过LS先导液压系统感知转向器的命令,输出端通过管路一接至流量放大器;应急回路设置应急转向泵,应急转向泵连接在分动器取力口,输出端连接二位三通液动阀,二位三通液动阀第一出油口通过管路二接至流量放大器,第二出油口接至油箱;管路一上接出一管路三连接至二位三通液动阀的动力端。本发明以常规转向泵为主泵,应急转向泵为辅泵,当主泵供油压力不足时,辅泵工作,以保证系统供油能力应急转向,考虑了发动机或常规转向泵失效情况。
Description
技术领域
本发明涉及车辆转向系统,特别是关于一种大型运输车辆的转向系统,实现应急转向功能。
背景技术
目前的车辆转向系统,常见的有液压助力转向系统和电动助力转向系统。对于液压助力转向,由发动机驱动转向泵,在方向盘打转向后,由转向器向转向传动机构输出力的大小和方向需求,发动机根据转向需求,驱动转向泵向转向油缸泵油,转向油缸伸缩带动转向传动机构动作,驱动左、右前轮转向;对于电动助力转向,原理一样,由电机驱动转向泵。
车辆无论配备的是哪种助力转向系统,都只有一种常规的转向系统,没有备用系统,这在应急情况下将造成行车隐患。对于液压助力转向系统来讲,一旦发动机怠速或者转向泵坏掉,都将无法实现转向;对于电动助力转向,一旦电能不足或者转向泵坏掉,也将无法实现转向。
另外,对于大型车辆,前桥轴荷较大,在常规转向系统不能满足转向动力的情况下,也需要补充转向动力。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足,提供一种适用于大型运输车辆的复合转向系统,该复合转向系统包括常规的转向系统,还另外设置应急转向系统,这两种系统复合,在不同工况下适应性启动,用以解决常规转向动力不足(或失效时)应急转向的问题,保证车辆的转向安全。
本发明的技术方案如下:一种大型运输车辆的复合转向系统,设置常规转向液压回路和应急转向液压回路两套回路;
所述常规转向液压回路包括油箱、发动机、常规转向泵、转向器、流量放大器、转向油缸;
所述应急转向液压回路包括油箱、应急转向泵、转向器、流量放大器、转向油缸;
其中,所述常规转向液压回路和应急转向液压回路中油箱、转向器、流量放大器、转向油缸是共用;
所述常规转向液压回路中,所述常规转向泵连接在发动机取力口,所述常规转向泵通过LS先导液压系统感知所述转向器的命令,所述常规转向泵的输出端通过管路一接至所述流量放大器;
所述应急转向液压回路中,所述应急转向泵连接在分动器取力口,所述应急转向泵的输出端连接一二位三通液动阀的进油口,所述二位三通液动阀有两个出油口,第一出油口通过管路二接至所述流量放大器,第二出油口接至油箱;由所述管路一上接出一管路三,所述管路三的另一端连接至二位三通液动阀的动力端;
所述流量放大器的输出端连接转向油缸。
优选地,所述常规转向泵为一变量泵,所述应急转向泵为一柱塞定量泵。
优选地,在所述管路一上设置有单向阀一,在所述管路二上设置有单向阀二,所述管路二与管路一汇合在所述单向阀一和单向阀二的输出端。
与现有技术相比,本发明的优点体现在:本发明是对常规转向系统的补充,在常规转向系统基础上加入应急转向系统,应急转向系统包括一应急转向泵,所述应急转向泵连接在分动器上,应急转向泵的输出端连接一二位三通液动阀,该阀由常规转向系统的压力油控制,当常规转向系统的压力油不足时,二位三通液动阀处于导通状态,使油箱中的油通过应急转向泵泵入流量放大器,给转向油缸使用。常规转向泵作为主泵,应急转向泵作为辅泵,当主泵供油压力足够时,辅泵不会参与工作,当主泵供油压力不足时,辅泵才会参与工作,以保证系统供油能力,辅泵的工作状态取决于主泵,无论它工作与否都不影响主泵,这种设计,既可以保护主泵,又能保证转向系统能够正常工作,防止常规转向失效。
附图说明
图1为本发明复合转向系统液压原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述,附图与本发明的实施例一起用于阐释本发明技术方案,但本领域的技术人员应该知道,实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定,凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动,均应视为属于本发明的保护范围。
如图1所示,本发明一种适用于大型重载运输车辆的复合转向系统,为全液压系统,设置两套独立的转向液压回路,一套为常规转向,在常规情况下启用,另一套为应急转向,在常规系统失效的情况下启用应急转向。该复合转向系统,主要构成包括油箱1、发动机2、常规转向泵3、应急转向泵4、转向器5、流量放大器6、转向油缸7,以及一些阀。在转向器5和流量放大器6的控制下,由发动机2带动常规转向泵3,向转向油缸7供油,此作为常规转向;在常规转向泵3不向转向油缸供油或者供力不足时,直接由应急转向泵4向转向油缸供油,此作为应急转向。转向油缸7为双联动转向油缸。
常规转向泵3为一变量泵,连接在发动机取力口。常规转向泵3通过LS先导液压系统8感知转向器的命令,调整变量泵的排量。当不转向时,LS口负载感知压力为0,变量泵根据LS口负载感知的压力,不排出油量,油泵空转;当转向器5工作,发生转向时,LS口负载感知压力不为0,变量泵根据LS口负载感知的压力,调整排量,保证输出流量达标。转向器5的LS先导液压系统8向LS口负载发送压力信号,推动变量泵改变开度。
常规转向泵3的输出端通过管路一G1接至流量放大器6,进一步地,在通向流量放大器6的管路一G1上设置有单向阀一9,单向阀一9自常规转向泵3向流量放大器6的方向导通,当泵泵出油时,经由单向阀一9向流量放大器6供油,反向则不能,流量放大器6根据转向器5的流量放大要求,通过阀组逐级导通向转向油缸7供油。
应急转向泵4为一定量泵,进一步为柱塞泵,在应急转向泵4的输出端连接一二位三通液动阀10,二位三通液动阀10包括一个进油口和两个出油口,其中,二位三通液动阀10的进油口连接在应急转向泵4的输出端;二位三通液动阀10的第一出油口为工作油口,连接通向流量放大器6的管路二G2;二位三通液动阀10的第二出油口为油箱回油口,接至油箱1。二位三通液动阀10当进油口和第一出油口导通时,在供油工作位,应急转向泵能够向流量放大器6供油;当进油口和第二出油口导通时,二位三通液动阀10在回油工作位,应急转向泵泵出的油流回至油箱,此时泵为空转。
进一步地,在管路二G2上设置有单向阀二11,单向阀二11在应急转向泵4至流量放大器6的方向上导通,当二位三通液动阀10在供油工作位时,应急转向泵4能够向流量放大器6供油,反之则流量放大器6不能向泵回油。
进一步地,管路一G1和管路二G2汇合连接至流量放大器6,汇合节点设置在单向阀一9和单向阀二11输出端管路上,这样可以不必使管路二G2的油经过两个单向阀才能进入流量放大器6。
重要的是,对于本发明来讲,二位三通液动阀10的导通位是依赖于常规转向泵3的压力控制的。常规转向泵3的输出端在连接管路一G1的同时,还管路一G1上设置一节点接出一管路三G3,管路三G3的另一端连接至二位三通液动阀10的动力端。二位三通液动阀10上与动力端相对的一侧设置的是弹簧,当阀的动力端受到的压力足够时,弹簧受压,使得阀的进油口与回油口导通,油流回至油箱,应急转向泵空转不工作;当阀的动力端受到的压力没有或者不足时,弹簧回复,使得阀的进油口与工作油口导通,油流向流量放大器6,应急转向泵工作。
因此,常规转向泵3作为主泵,应急转向泵4作为辅泵,当主泵供油压力足够时,辅泵不会参与工作,当主泵供油压力不足时,辅泵才会参与工作,以保证系统供油能力,当主泵再次达到供油压力时,辅泵再退出,辅泵的工作状态取决于主泵,无论它工作与否都不影响主泵。本发明的这种设计,既可以保护主泵,又能保证转向系统能够正常工作,工作权优先权在于主泵,当主泵供油能力不够时才由辅泵介入作为补充,防止车辆转向失效,辅泵一直在待工状态,只有需要时才启动。
该转向系统具有结构紧凑、安装方便、操作轻便等优点,适合工程机械类车辆应用,并且为全液压转向无杆系,车辆转弯直径完全取决于前桥转角。
Claims (3)
1.一种大型运输车辆的复合转向系统,其特征在于:包括常规转向液压回路和应急转向液压回路;
所述常规转向液压回路包括油箱、发动机、常规转向泵、转向器、流量放大器、转向油缸;
所述应急转向液压回路包括油箱、应急转向泵、转向器、流量放大器、转向油缸;
其中,所述常规转向液压回路和应急转向液压回路中油箱、转向器、流量放大器、转向油缸是共用件;
所述常规转向液压回路中,所述常规转向泵连接在发动机取力口,所述常规转向泵通过LS先导液压系统感知所述转向器的命令,所述常规转向泵的输出端通过管路一接至所述流量放大器;
所述应急转向液压回路中,所述应急转向泵连接在分动器取力口,所述应急转向泵的输出端连接一二位三通液动阀的进油口,所述二位三通液动阀有两个出油口,第一出油口通过管路二接至所述流量放大器,第二出油口接至油箱;由所述管路一上接出一管路三,所述管路三的另一端连接至二位三通液动阀的动力端;
所述流量放大器的输出端连接转向油缸。
2.根据权利要求1所述的大型运输车辆的复合转向系统,其特征在于:所述常规转向泵为一变量泵,所述应急转向泵为一柱塞定量泵。
3.根据权利要求1所述的大型运输车辆的复合转向系统,其特征在于:在所述管路一上设置有单向阀一,在所述管路二上设置有单向阀二,所述管路二与管路一汇合在所述单向阀一和单向阀二的输出端。
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