CN203920888U - 一种工程机械制动转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种能在工程机械重载下坡时，四轮被抱死的状态下，同时进行前轮优先转向和后轮制动的工程机械制动转向系统。本实用新型在前桥（转向桥）的刹车油路中接入第一优先阀：当不转向时，第一优先阀的功能等效于接通的胶管，前桥的刹车油路保持接通，当刹车后，可实现正常的前后桥同时制动；当前桥需要转向时，在控制油压力的作用下，第一优先阀快速切断前桥的刹车油路，使前桥的压力油直接回油箱，即前桥制动压力减小为0，此时，前桥便可以顺利实现正常转向，而后轮一直处于刹车状态。当转向完成后，在复位弹簧的作用下使得第一优先阀阀芯回位，前桥的压力油瞬时又恢复接通，此后，前后桥便同时制动。

Description

一种工程机械制动转向系统

技术领域

本实用新型涉及全液压转向、四轮驱动的工程机械，具体是一种能在工程机械重载下坡时，四轮被抱死的状态下，同时进行前轮优先转向和后轮制动的工程机械制动转向系统。

背景技术

工程机械在重载的情况下，行驶于平整路面时，驾驶员踩下制动踏板，往往是整机的四个轮胎被完全抱死，由于工程机械车体重量比家用汽车大的多，又是重载，强大的整机惯性使得驾驶员需要一直踩着刹车，使车轮完全抱死，来控制整机速度。由于工程机械的行驶速度比汽车小很多，空载最高行驶速度一般不超过40km/h，且重量越大的整机，最高空载行驶速度越小，满载的时候，牵引力会变大，行驶速度会变得更小。因此，在平整路面行驶时，驾驶员可通过提前转向或者提前刹车抱死轮胎以避开障碍物。

然而当下坡时，重载的工程机械即便是速度很小，由于重力的牵引作用以及整机的惯性也使得驾驶员必需一直踩着刹车，使车轮完全被抱死，来减小整机运行速度，此时整机的车轮与车架成为一个刚体，四个轮胎同时向前滑移运动，此刻即使驾驶员转动方向盘，也无法改变车辆的滑移方向，整机暂时失去方向控制。由于工程机械大多在野外施工，路面的状况很复杂，当下坡路面凹凸不平时，路面对整机的作用力便使整机因颠簸而失去平衡，既有力的不平衡，也有力矩的不平衡，在不平衡力的作用下整机便完全失去了控制。此时当整机滑移运动的前方有障碍物时，整机已经处于刹车状态，前桥轮胎被抱死，整机便完全丧失了转向能力，无法转向，因此整机就处于极度危险中，从而导致出现安全事故。

工程机械的特点：

1.车体质量大，而且比家用汽车大得多，行驶起来的整机具有强大的惯性，不容易被刹住车，因此对制动系统要求很高。

2.车速低，一般空载最高行驶速度不超过40km/h，远低于汽车的最高车速，并不以跑路运输为主，而是以能对土石方施工作业为主。

3.制动距离短，一旦驾驶员踩刹车，制动力便达到最大，使轮胎被抱死，滑移距离最短。与家用汽车相比，“点刹”的使用频率不多。尤其在重载下坡以及紧急制动的时候，必须抱死轮胎。

4.由于车速低，因此刹车后很少出现后轮甩尾、侧滑等汽车在高速行驶刹车并转向时出现的现象。

5.多采用四轮驱动，由于整机质量大，为了充分利用地面能提供的牵引力，轮式工程机械均采用四轮驱动甚至多轮驱动，以增大牵引力。

6.多采用全液压转向，由于工程机械质量大，车体笨重，纯机械转向已不能克服车体的转向阻力矩，而全液压转向可提供非常大的转向力矩，且转向灵敏。为此，工程机械多采用全液压转向。

工程机械体积庞大，且往往重载，一旦刹车时，大多数轮胎被抱死，只滑动而不滚动。由于整机在行驶时，转向的安全级别要高于制动，即没有方向比没有刹车更加危险。为此，在整机重载下坡时制动抱死状态下允许前轮转向的系统便成为一种解决方案，如何实现在四轮被抱死时允许前轮转向呢？

目前针对上述工程机械的工况，尚无具体的解决方法。传统的设计理念是：正常情况下，工程机械质量大而车速低，刹车时是不转向的，转向时也不刹车。这种传统的设计理念即满足了绝大多数用户的使用工况。但是每个客户使用的工况很复杂，针对整机重载下坡工况即：制动时，需要转向而又不能转向这一问题便成为传统设计理念的缺陷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种工程机械制动转向系统。

本实用新型以优先转向为原则，转向先于制动为理念，当整机重载下坡制动时，若驾驶员根据工况需要转向时，优先阀可以暂时解除前桥的制动压力，使前桥优先转向，当转向结束后，优先阀阀芯自动回位，制动系统可迅速恢复对前桥的制动，整个过程后桥一直保持制动状态，从而实现制动与转向的同时进行。这样，整机在制动抱死时仍然具有正常的转向能力，保证了驾驶员对整机的方向掌控能力，从而可以及时避闪障碍物，保护驾驶员的生命安全。

由于后轮抱死，当前桥转向时，高速行驶的汽车“后轮承载的重量”产生的惯性力会使整机产生绕前桥的惯性转矩，由于汽车的质量小，转动惯量也很小，而速度很大，惯性转矩会使汽车产生绕前桥的相对转动，且相对转动持续的时间很长，相对转动角度很大，因此汽车会出现严重的甩尾、侧滑，从而使汽车完全失去控制，严重危及驾驶员的生命安全。但远远低于汽车行驶速度的工程机械完全不会出现这种现象，由于转动惯量大，车速低，惯性转矩使整机绕前桥产生的相对转动持续时间很短，相对转动角度也很小，因此完全不会出现失去控制的现象。为此，可以实现后轮抱死、前轮转向的工程机械制动转向系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种工程机械制动转向系统，包括左转向缸、右转向缸、转向阀、脚制动阀、后驱动桥、前驱动桥、转向器和油箱；

所述左转向缸和右转向缸与转向阀连接；转向阀上的E口连接有第二泵，转向阀的D口连接至油箱；

所述转向器的L口和R口连接至转向阀，转向器的T4口连接油箱，转向器的P4口分别连接有第一泵和第一溢流阀；所述第一溢流阀另一端连接至油箱；

所述脚制动阀的P1口连接有前桥蓄能器，脚制动阀的K1口连接至前驱动桥；所述脚制动阀的P2口连接有后桥蓄能器，脚制动阀的K2口连接至后驱动桥；脚制动阀的T1、T2口连接至油箱；

在所述脚制动阀的K1口至前驱动桥的油路中设有一个第一优先阀；所述第一优先阀是一个液控两位三通换向阀，第一优先阀的上位是P3口与K3口连通、其下位是T3口与K3口连通；第一优先阀的P3口与脚制动阀的K1口连接，第一优先阀的K3口连接至前驱动桥，第一优先阀的T3口连接至油箱；第一优先阀的上控制腔设有复位弹簧；

在所述转向器L口和R口的出口油路之间连接有第一梭阀，第一梭阀的出油口连接有液控单向阀；所述液控单向阀的A2口接第一梭阀的出油口，液控单向阀的B2口接第一优先阀下控制腔的V口，液控单向阀的U口接脚制动阀的K2口。

其进一步是：在所述脚制动阀K2口连接至后驱动桥的油路中设有压力继电器。

所述的第一溢流阀、转向阀的D口、脚制动阀的T1和T2口以及第一优先阀的T3口通过一个精滤器连接至油箱。

在所述的精滤器进油口处的油路中连接有并联连接的节流阀和冷却器。

所述的第一泵和第二泵的进油口通过一个粗滤器连接至油箱。

本实用新型在前桥（转向桥）的刹车油路中接入第一优先阀：当不转向时，第一优先阀的功能相当于接通的胶管，前桥的刹车油路保持接通，当刹车后，可实现正常的前后桥同时制动；当前桥需要转向时，第一优先阀在控制油压力的作用下快速实现切断前桥的刹车油路，使前桥的压力油直接回油箱，即前桥制动压力减小为0，此时，前桥便可以顺利实现正常转向，而后轮一直处于刹车状态。当转向完成后，在复位弹簧的作用下使得第一优先阀阀芯回位，前桥的压力油瞬时恢复接通，此后，前后桥便同时制动。

本实用新型中第一优先阀的控制油路（V口压力）来自于第一梭阀；第一梭阀的输出压力来自于转向阀中放大阀的控制压力，即只有转向时第一梭阀才会有能够实现优先转向的较高压力输出，否则输出压力很小，无法切断前驱动桥的制动油路；第一梭阀的输出压力必需经过液控单向阀才能控制第一优先阀；液控单向阀的开启由脚制动阀来控制，即刹车则开启，否则会关闭；以上特征可实现的功能是：不刹车时，液控单向阀关闭，转向系统无法对制动系统产生影响；刹车时，如果不转向，虽然液控单向阀开启，但是第一梭阀的输出压力很小，第一优先阀的V口压力无法克服其复位弹簧的作用力，因此无法切断前驱动桥的制动油路；只有在刹车后，转向系统工作时，整个制动转向系统才会实现前桥制动解除和转向。

本实用新型的优点：

1.成本优势明显。整个制动转向系统已经具备工程机械正常需要的制动和转向功能，只是需要额外增加第一优先阀、第一梭阀、液控单向阀及相关管路的成本，与工程机械数十万的成本比较，增加的成本很小。

2. 液压油的控制使得整个系统的灵敏度很高。刹车后，液控单向阀迅速开启，只要一打转向，第一梭阀的出口压力便迅速传递到第一优先阀的控制油口，使得第一优先阀的阀芯快速换向，从而解除前驱动桥的制动压力以实现转向；转向结束后，第一优先阀的阀芯又快速复位，恢复制动系统对前驱动桥的制动。液压油的控制使得整个系统反应灵敏。

3.整个制动转向系统的原理简单，容易理解，出现故障比较容易判断，服务人员维修检测方便，维护成本较低，一旦出现故障，可快速排除。

4.刹车后，整机具有完全的转向能力，提高了整机的安全性。普通工程机械并不具备刹车抱死轮胎后整机的正常转向功能。本实用新型实现了整机在需要制动和转向的情况下，以最快的速度且最短的制动距离来避开障碍物，整机在轮胎被抱死时仍具有完全的转向能力，从而可以保证驾驶员对整机的方向操控能力，保护驾驶员的生命安全。安全性高于普通工程机械。

5.进一步完善了工程机械关于传统四轮制动的设计规范，增加了整机的安全性和适应能力。工程机械为了能充分有效的利用整机重量来增大牵引力，均采用四轮驱动，而有驱动的地方就有制动，因此均采用四轮制动。本实用新型能在前桥需要制动和转向的情况下，先转向而后制动，而后轮一直保持制动状态，即“前轮转向、后轮制动”同时进行，这在四轮驱动的工程机械领域属于一大创新点。

6.本实用新型的制动转向系统适应性广泛。在平整路面进行“点刹”和抱死制动以及在复杂路面工况进行“点刹”制动时，整机仍然具有前桥先转向后制动的能力。实现了制动对转向可以没有影响，而普通车则并不具备。

7.优先阀、梭阀、液控单向阀等基本液压阀的制造技术成熟，加工方便、容易实现为整机配套应用。能否容易在实践中被采用决定了任何实用新型专利的生命力，国内已经具有成熟的基本液压阀制造技术，在很多工程机械上已经使用优先阀、梭阀、液控单向阀等来实现特定的功能，因此，本实用新型的工程机械制动转向系统很容易在工程机械上实现应用。

8.能减轻前桥轮胎的磨损，由于前桥临时解除了制动压力，前轮可以自由滚动，因此在下坡转向的时候，前轮处于一边转向一边滚动的状态，与纯粹滑移运动的轮胎相比，减轻了轮胎的磨损，延长了前桥轮胎的使用寿命。

9.该系统很容易被推广应用。整个系统由于基本液压阀加工方便、系统额外增加的成本很小，安全性比普通车更高，故障容易判断，系统的灵敏度很高，且适应性很广泛，使得该系统容易被推广采用。

10.节流阀可以更换为可调节流阀，通过改变节流口的大小来改变通过冷却器的流量，以适应不同机型、不同工况的要求。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为图1中转向阀的原理图；

图3为刹车后右转向各个阀芯工作图；

图4为刹车后左转向各个阀芯工作图；

图中：1、左转向缸；2、右转向缸；3、转向阀；4、前桥蓄能器；5、后桥蓄能器；6、脚制动阀；7、压力继电器；8、液控单向阀；9、后驱动桥；10、前驱动桥；11、第一优先阀；12、油箱；13、精滤器；14、粗滤器；15、节流阀；16、冷却器；17、第一泵；18、第二泵；19、第一溢流阀；20、转向器；21、右限位阀；22、第一梭阀；23、左限位阀；24、第二梭阀；25、放大阀；26、第二优先阀；27、第二溢流阀。

具体实施方式

以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，它包括左转向缸1、右转向缸2、转向阀3、脚制动阀6、后驱动桥9、前驱动桥10、转向器20和油箱12；转向阀3包括第二梭阀24、放大阀25、第二优先阀26和第二溢流阀27。

左转向缸1的小腔出口与右转向缸2的大腔出口同时接转向阀3中第二梭阀24的B口，左转向缸1的大腔出口与右转向缸2的小腔出口同时接转向阀3中第二梭阀24的A口；转向阀3中放大阀25的L2口接左限位阀23的L1口，转向阀3中放大阀25的R2口接右限位阀21的R1口；转向阀3的D口接节流阀15的入口，转向阀3的E口接第二泵18的出口，转向阀3的N口接往其它系统。

前桥蓄能器4的G口一路接脚制动阀6的P1口，其G口的另一路接入其它系统；后桥蓄能器5的H口一路接脚制动阀6的P2口，其H口的另一路接入其它系统；脚制动阀6的K1口接第一优先阀11的P3口, 第一优先阀11的K3口接前驱动桥10的制动管路的入口，脚制动阀6的K2口接后驱动桥9的制动管路的入口，脚制动阀6的T1口、T2口以及第一优先阀11的T3口同时接节流阀15的入口；脚制动阀6的K2口的第二路接液控单向阀8的U口，脚制动阀6的K2口的第三路接压力继电器7的入口。液控单向阀8的B2口接第一优先阀11的V口, 液控单向阀8的A2口接第一梭阀22的出油口。

左限位阀23的L0口接转向器20的L口，右限位阀21的R0口接转向器20的R口；转向器20的T4口接油箱12的回油口，转向器20的P4口接第一泵17的Y口，第一泵17的Y口另一路接第一溢流阀19的入口，第一溢流阀19的出口接节流阀15的入口，第一溢流阀19的出口另一路接冷却器16的入口，冷却器16的出口和节流阀15的出口同时接精滤器13的入口，精滤器13的出口接油箱12的回油口。

第一泵17的入口及第二泵18的入口同时接粗滤器14的出口，粗滤器14的入口接油箱12的出油口。第一梭阀22的A1口接入左限位阀23的L1口，第一梭阀22的B1口接入右限位阀21的R1口。

当驾驶员踩下制动踏板后，脚制动阀6的P1口与K1口接通，P2口与K2口接通，前桥蓄能器4的压力油经G口、P1口、K1口、第一优先阀11的P3口、K3口去往前驱动桥10，后桥蓄能器5的压力油一路经H口、P2口、K2口去往后驱动桥9，另一路去往液控单向阀8，液控单向阀8开启，A2口、B2口接通。前驱动桥10、后驱动桥9便同时制动，前后轮被完全抱死。此时整机有向右转向和向左转向两种情况。

第一种情况 右转向

如图3所示，驾驶员向右转动方向盘，则转向器20的P4口与R口接通，T4口与L口接通，油箱12的液压油在第一泵17的作用下，经粗滤器14、第一泵17、转向器20的P4口、R口再经右限位阀21的R0口、R1口进入到转向阀3中放大阀25的R2口，由于R2口的压力大于L2口（与油箱12接通压力为0），控制油压力克服放大阀25的复位弹簧推动放大阀25的阀芯右移，此时：

第一一路：控制油路回油，放大阀25的阀芯右移使得压力油经放大阀25的L2口、左限位阀23的L1口、L0口及转向器20的L口、T4口回到油箱12，实现控制油路的回油。

第一二路：转向阀3的A口与C口接通，B口与D口接通（与油箱12接通压力基本为0），由于A口压力高于B口压力，此时第二梭阀24开启，A口与F口接通；此时，第二优先阀26的F口压力与其复位弹簧的压力之和大于C口的压力，因此第二优先阀26的阀芯向右移动，直至E口与A口完全接通。

第一三路：由于转向阀3的R2口与第一梭阀22的B1口接通，转向阀3的L2口与第一梭阀22的A1口接通，B1口的压力大于A1口的压力。因此，第一梭阀22开启，压力油经第一梭阀22的B1口、液控单向阀8的A2口、B2口到达第一优先阀11的V口，第一优先阀11的V口压力大于其复位弹簧的作用力，因此第一优先阀11的阀芯上移，P3口和K3口断开，K3口和T3口接通，为此前驱动桥10的压力油经第一优先阀11的K3口、T3口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，经过滤后返回油箱12。实现前驱动桥10的卸压，此时前驱动桥10的轮胎可以实现自由滚动。

转向阀3的A口与左转向缸1的大腔及右转向缸2的小腔相通，转向阀3的B口与左转向缸1的小腔及右转向缸2的大腔接通，液压油在第二泵18的作用下经油箱12、粗滤器14、第二泵18、转向阀3的E口、放大阀25、A口去往左转向缸1的大腔及右转向缸2的小腔；而左转向缸1的小腔及右转向缸2的大腔的油液经转向阀3的B口、放大阀25、D口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，经过滤后返回油箱12，为此前驱动桥10在左转向缸1、右转向缸2的共同作用下实现正常的向右转动。

刹车后右转向时阀芯换向后的工作图如图3。

当驾驶员根据工况向右转向结束后，方向盘不再转动时，转向器20的P4口与R口断开，T4口与L口断开，放大阀25两端的控制油路虽然充满管路，但压力瞬时降低，且油路的去向被切断，此时放大阀25的阀芯在其复位弹簧的压力下左移回位，阀芯的左移使得L2口的压力出现负压，需要补油；而R2口的压力增大，需要挤出多余的油，增大压力的R2口的油液经过放大阀25的节流控制油口对出现负压的L2口进行补油，即R2口被挤出的油经节流口进入需要补油的L2口，从而实现阀芯准确回到中位。左转向缸1和右转向缸2停止工作，轮胎转动停止，整车向右转向结束。

放大阀25的阀芯复位后，转向阀3的A口与E口及C口断开，B口与D口断开，由于E口的压力在第二泵18的作用下不断升高，因此C口的压力不断变大，直到C口的压力大于F口压力与第二优先阀26复位弹簧的压力之和时，第二优先阀26的阀芯便向左移动，由于第二优先阀26的阀芯位移量很小，F口的压力油便有微量的油液通过整个系统内卸掉，直到转向阀3的E口与N口完全接通，来自第二泵18的压力油经转向阀3的E口、N口去往其它系统。

当放大阀25的阀芯回到中位后，R2口与L2口实现压力平衡，R2口与向右转向时的压力相比，压力降低。放大阀25的R2口与第一优先阀11的V口等压，当方向盘停止转动时，第一优先阀11的V口压力与放大阀25的R2口压力同步瞬时降低，V口压力已经小于第一优先阀11复位弹簧的作用力，在第一优先阀11复位弹簧的作用下，第一优先阀11的阀芯下移，P3口和K3口接通，K3口和T3口断开。因此，前桥蓄能器4的压力油经G口、P1口、K1口、第一优先阀11的P3口、K3口去往前驱动桥10，前驱动桥10的压力油恢复接通，恢复被制动的状态。而整个转向过程中，后驱动桥9一直保持制动状态。

至此完成了整机在制动状态下向右转向的功能。

第二种情况 左转向

如图4所示，驾驶员向左转动方向盘，则转向器20的P4口与L口接通，T4口与R口接通，在第一泵17的作用下，压力油经油箱12、粗滤器14、第一泵17、转向器20的P4口、L口再经左限位阀23的L0口、L1口进入到转向阀3中放大阀25的L2口，放大阀25的阀芯在L2口的油压下克服其复位弹簧而向左移动，此时：

第二一路：放大阀25的R2口的油液经右限位阀21的R1口、R0口、转向器20的R口、T4口返回油箱12，实现控制油路的回油。

第二二路：放大阀25的阀芯左移使得转向阀3的B口与C口接通，A口与D口接通(与油箱12接通压力基本为0)，由于B口压力高于A口压力，第二梭阀24开启，B口与F口接通，此时的F口压力与第二优先阀26复位弹簧的压力之和大于C口的压力，因此第二优先阀26的阀芯向右移动，直至E口与N口完全断开，E口与B口完全接通。

第二三路：转向阀3的L2口压力高于R2口压力，转向阀3的L2口与第一梭阀22的A1口接通，转向阀3的R2口与第一梭阀22的B1口接通，因此第一梭阀22开启，压力油经第一梭阀22的A1口、液控单向阀8的A2口、B2口到达第一优先阀11的V口，第一优先阀11的V口压力大于其复位弹簧的作用力，因此第一优先阀11的阀芯上移，P3口和K3口断开，K3口和T3口接通，为此前驱动桥10的压力油经第一优先阀11的K3口、T3口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，经过滤后返回油箱12。实现前驱动桥10的卸压，前驱动桥10的轮胎可以实现自由滚动。

液压油在第二泵18的作用下经油箱12、粗滤器14、第二泵18、转向阀3的E口、放大阀25、B口去往左转向缸1的小腔及右转向缸2的大腔；而左转向缸1的大腔及右转向缸2的小腔的油液经转向阀3的A口、放大阀25、D口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，经过滤后返回油箱12。为此前驱动桥10在左转向缸1、右转向缸2的共同作用下实现正常的向左转动。

刹车后左转向时阀芯换向后的工作图如图4。

当整机向左转向结束后，方向盘不再转动时，转向器20的P4口与L口断开，T4口与R口断开，放大阀25两端的控制油路虽然充满管路，但瞬时压力降低，且油路的去向被切断，此时放大阀25的阀芯在其复位弹簧的压力下向右回位，阀芯的右移使得R2口的压力出现负压，需要补油；而L2口的压力增大，需要挤出多余的油，增大压力的L2口的油液经过放大阀25的节流控制油口对出现负压的R2口进行补油，即L2口被挤出的油经节流口进入需要补油的R2口，从而实现阀芯的准确复位。左转向缸1和右转向缸2停止工作，轮胎转动停止，整车向左转向结束。

放大阀25的阀芯复位后，转向阀3的B口与E口及C口断开，A口与D口断开，由于E口的压力在第二泵18的作用下不断升高，因此C口的压力不断变大，直到C口的压力大于F口压力与第二优先阀26复位弹簧的压力之和时，第二优先阀26的阀芯便向左移动，由于第二优先阀26的阀芯位移量很小，F口的压力油便有微量的油液通过整个系统内卸掉，直到转向阀3的E口与N口完全接通，来自第二泵18的压力油经转向阀3的E口、N口去往其它系统。

当放大阀25的阀芯回到中位后，L2口与R2口实现压力平衡，L2口与向左转向时的压力相比，压力降低。放大阀25的L2口与第一优先阀11的V口等压，当方向盘停止转动时，第一优先阀11的V口压力与放大阀25的L2口压力同步瞬时降低，V口压力已经小于第一优先阀11复位弹簧的作用力，在第一优先阀11复位弹簧的作用下，第一优先阀11的阀芯下移，P3口和K3口接通，K3口和T3口断开。因此，前桥蓄能器4的压力油经G口、P1口、K1口、第一优先阀11的P3口、K3口去往前驱动桥10，前驱动桥10的压力油又恢复接通，继续保持被制动的状态。而整个转向过程中，后驱动桥9一直保持制动状态。

至此完成了整机在制动状态下向左转向的功能。

以上两种情况，整机完全保留了正常的转向功能。

当驾驶员松开制动踏板后，脚制动阀6在其复位弹簧的作用下快速复位，脚制动阀6的K1口与T1口接通，K2口与T2口接通，前驱动桥10的制动压力油经第一优先阀11的K3口、P3口、脚制动阀6的K1口、T1口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，经过滤后返回油箱12；后驱动桥9的制动压力油经脚制动阀6的K2口、T2口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，经过滤后返回油箱12。此时，液控单向阀8的U口压力基本为0，因此，液控单向阀8关闭，B2口和A2口断开。从而实现完整的制动转向过程。

刹车结束后，各个阀芯的工作图如图1。

假设出现另一种情况：驾驶员踩下刹车后，又进行转向，则各个阀的工作如上所述，如果转向还没有结束，而驾驶员由于误动作而松开了制动踏板，则此时，脚制动阀6的阀芯快速回位，液控单向阀8的U口压力基本为0，因此，液控单向阀8关闭，A2口和B2口断开，由于第一优先阀11的V口压力保持为液控单向阀8关闭之前的A2口压力，因此第一优先阀11的阀芯仍然处于上移后的位置，即K3口和T3口接通，前驱动桥10的压力油通过第一优先阀11的K3口、T3口进行卸压，转向可以正常进行；而转向结束后，液控单向阀8的A2口压力降低，B2口压力高于A2口压力，液控单向阀8开启，第一优先阀11的V口压力开始降低。因此，第一优先阀11在其复位弹簧的作用下推动阀芯下移，使得K3口接通P3口，前驱动桥10的压力油通过第一优先阀11的K3口、P3口、脚制动阀6的K1口、T1口进行卸压。因此这种“误动作”的情况并不影响转向的正常进行和前驱动桥10的卸压。

短时间内连续多次踩制动踏板后，前桥蓄能器4的G口、后桥蓄能器5的H口的压力会降低，对前桥蓄能器4、后桥蓄能器5的充液以恢复其额定压力由其它系统完成。

压力继电器7的作用是“低压报警”，当对驱动桥的制动压力低于设定的值时，压力继电器接通，整机便开始报警，以提示驾驶员制动压力过低。

液控单向阀8的功能：只有在制动时，液控单向阀8才开启，保证转向系统的控制压力可以控制第一优先阀11；而不制动时，液控单向阀8关闭，转向系统对制动系统不产生任何影响。

节流阀15的作用是，保证回油路中有一部分液压油必需经过冷却器16，对液压油进行冷却后再返回油箱12。

第一溢流阀19的功能：当第一泵17的Y口压力升高到其额定压力时，第一溢流阀19开启，高压油经第一溢流阀19，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，再返回油箱12，保护油路中的液压元件。

右限位阀21的功能是：当整机向右转向时，RO口压力高于R1口，当右转向到极限位置时，右限位阀21的限位杆被触动，限位杆带动右限位阀21的阀芯向右移动换向，从而切断了右限位阀21的RO口、R1口，向右转向终止。此时当整机向左转向时，转向阀3的R2口的控制油路经右限位阀21的R1口打开右限位阀21的单向阀，再经过R0口回油，当整机向左转向很小的角度后，即避开右极限位置后，右限位阀21的限位杆松开，右限位阀21的复位弹簧推动阀芯左移换向，油液经R1口、R0口返回油箱12。

左限位阀23的功能等同于右限位阀21。

第二溢流阀27的功能是：当转向阀3通往转向油缸的压力升高到额定压力时，第二溢流阀27开启，高压油经第二溢流阀27、转向阀3的D口，再分别经冷却器16和节流阀15到达精滤器13，再返回油箱12，保护油路中的液压元件。

整个系统不踩刹车时，制动系统对转向系统不产生任何影响，转向系统对制动系统也不产生任何影响。由于不踩刹车时，液控单向阀8的U口压力基本为0，因此，液控单向阀8关闭。转向系统的控制油路只能到达液控单向阀8的A2口，无法到达B2口，因此第一优先阀11相当于接通的胶管，即转向系统不影响制动系统。与没有该“制动转向系统”的整机性能相同。

而踩下刹车时，由于制动系统产生作用后，该系统的作用是在前桥同时需要制动和转向时，优先转向，其次再制动。即让转向系统对制动系统产生影响，从而实现优先转向，转向结束后，前桥继续保持制动状态。

Claims (5)

1.一种工程机械制动转向系统，包括左转向缸（1）、右转向缸（2）、转向阀（3）、脚制动阀（6）、后驱动桥（9）、前驱动桥（10）、转向器（20）和油箱（12）；

所述左转向缸（1）和右转向缸（2）与转向阀（3）连接；转向阀（3）上的E口连接有第二泵（18），转向阀（3）的D口连接至油箱（12）；

所述转向器（20）的L口和R口连接至转向阀（3），转向器（20）的T4口连接油箱（12），转向器（20）的P4口分别连接有第一泵（17）和第一溢流阀（19）；所述第一溢流阀（19）另一端连接至油箱（12）；

所述脚制动阀（6）的P1口连接有前桥蓄能器（4），脚制动阀（6）的K1口连接至前驱动桥（10）；所述脚制动阀（6）的P2口连接有后桥蓄能器（5），脚制动阀（6）的K2口连接至后驱动桥（9）；脚制动阀（6）的T1、T2口连接至油箱（12）；

其特征在于：

在所述脚制动阀（6）的K1口至前驱动桥（10）的油路中设有一个第一优先阀（11）；所述第一优先阀（11）是一个液控两位三通换向阀，第一优先阀（11）的上位是P3口与K3口连通、其下位是T3口与K3口连通；第一优先阀（11）的P3口与脚制动阀（6）的K1口连接，第一优先阀（11）的K3口连接至前驱动桥（10），第一优先阀（11）的T3口连接至油箱（12）；第一优先阀（11）的上控制腔设有复位弹簧；

在所述转向器（20）L口和R口的出口油路之间连接有第一梭阀（22），第一梭阀（22）的出油口连接有液控单向阀（8）；所述液控单向阀（8）的A2口接第一梭阀（22）的出油口，液控单向阀（8）的B2口接第一优先阀（11）下控制腔的V口，液控单向阀（8）的U口接脚制动阀（6）的K2口。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械制动转向系统，其特征在于：在所述脚制动阀（6）K2口连接至后驱动桥（9）的油路中设有压力继电器（7）。

3.根据权利要求1所述的一种工程机械制动转向系统，其特征在于：所述的第一溢流阀（19）、转向阀（3）的D口、脚制动阀（6）的T1和T2口以及第一优先阀（11）的T3口通过一个精滤器（13）连接至油箱（12）。

4.根据权利要求3所述的一种工程机械制动转向系统，其特征在于：在所述的精滤器（13）进油口处的油路中连接有并联连接的节流阀（15）和冷却器（16）。

5.根据权利要求1所述的一种工程机械制动转向系统，其特征在于：所述的第一泵（17）和第二泵（18）的进油口通过一个粗滤器（14）连接至油箱（12）。