CN215154999U - 一种全液压应急转向系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全液压应急转向系统及工程机械，属于工程机械技术领域。其包括转向器、应急阀、转向泵、制动器和制动泵，转向器与转向油缸连接，应急阀的第一油口与第一蓄能器连接，转向泵的出油口分别与转向器的进油口、应急阀的第二油口连接，制动器的第二油口与制动油缸连接，制动泵的出油口分别与应急阀的第三油口、制动器的第三油口连接。转向泵工作或故障时，转向泵使应急阀的第一油口和应急阀的第二油口断开或连通，且使应急阀的第一油口和应急阀的第三油口连通或断开；制动泵工作时，制动泵分别向制动器的第六油口、应急泵的第三油口供液。解决了车辆应急转向的问题。

Description

一种全液压应急转向系统及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种全液压应急转向系统及工程机械。

背景技术

全液压转向的工程机械，如装载机、越野轮胎起重机等，当转向失效，无法及时转向，容易引发重大事故。市场上各种轮式装载机，整机一般只具备一套液压转向系统，当整机液压系统动力源突然失效时，仅凭人力无法有效操纵转向，容易造成事故。

实用新型内容

本实用新型旨在解决车辆转向失效的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种全液压应急转向系统，包括：

应急阀，所述应急阀包括第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口与第一蓄能器连接；

制动器，包括第六油口；

转向泵，所述转向泵的出油口分别与所述转向器的进油口、所述应急阀的第二油口连接；

制动泵，所述制动泵的出油口分别与所述第二油口、所述第六油口连接；

当所述转向泵工作时，所述转向泵使所述第一油口和所述应急阀的第二油口断开，且使所述第一油口和所述第二油口连通；

当所述转向泵故障时，所述转向泵使所述第一油口和所述应急阀的第二油口连通，且使所述第一油口和所述第二油口断开；

当所述制动泵工作时，所述制动泵分别向所述第六油口、所述第三油口供液。

进一步地，所述全液压应急转向系统还包括优先阀，所述优先阀的一端与所述转向泵的出油口连接，所述优先阀的另一端分别与所述转向器的进油口、所述应急阀的第二油口连接。

进一步地，所述全液压应急转向系统还包括充液阀，所述充液阀的一端与所述制动泵的出油口连接，所述充液阀的另一端分别与所述第二油口、所述第六油口连接。

进一步地，所述全液压应急转向系统还包括第二蓄能器和离合器，所述制动器还包括第五油口和第四油口，所述第二蓄能器与所述第四油口连接；

当所述离合器弹起时，所述第六油口仅与所述第四油口连通，当所述离合器踩下时，所述第六油口同时与所述第四油口以及所述第五油口连通，且所述第四油口与所述第五油口连通。

进一步地，所述制动器包括三位三通换向阀，所述离合器通过第一弹簧与所述三位三通换向阀的左位连接；

当所述三位三通换向阀工作在左位时，所述第四油口与所述第五油口连通；

当所述三位三通换向阀工作在右位时，所述第四油口与所述第五油口断开；

当所述离合器由所述第一弹簧弹起时，所述三位三通换向阀工作在右位，当所述离合器在踩下时，所述第一弹簧被压缩且所述三位三通换向阀工作在左位。

进一步地，所述制动器还包括第一单向阀，所述第一单向阀用于使油液从所述第六油口单向流向所述第四油口和所述第五油口。

进一步地，所述应急阀包括两位三通液控阀和第二弹簧，当所述两位三通液控阀工作在右位时，所述第二油口与所述第一油口连通，当所述两位三通液控阀工作在左位时，所述应急阀的第二油口与所述第一油口连通，所述第二弹簧与所述两位三通液控阀的左位连接。

进一步地，所述应急阀还包括第二单向阀和第三单向阀，所述第二单向阀用于使所述第一油口单向流向所述应急阀的第二油口，所述第三单向阀用于使所述第二油口单向流向所述第一油口。

进一步地，所述全液压应急转向系统还包括油箱，所述转向泵的进油口与所述油箱连接，所述制动泵的进油口与所述油箱连接，所述转向泵的出油口连接有通往所述油箱的第一溢流阀，所述制动泵的出油口连接有通过所述油箱的第二溢流阀。

另外，本实用新型还提供一种工程机械，所述工程机械包括前述的的全液压应急转向系统。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种全液压应急转向系统及工程机械，具有但不局限于以下技术效果：

转向泵作为车辆中转向动力源，转向泵和制动泵是由车辆的发动机直接驱动，也即是发动机工作时，转向泵和制动泵就在工作(没有故障情况下)，转向泵作为转向动力源并正常工作时，转向泵将一部分高压油输送至转向器的进油口待命，同时转向泵将另一部分高压油输送给应急阀的第二油口，由于转向泵正常工作时应急阀的第二油口与第一油口断开，此时第一蓄能器没有储能，转向器被操纵后，在转向器进油口待命的高压油进入转向油缸中以使车辆转向，制动泵工作时提供的高压油依次通过第二油口、第一油口后进入第一蓄能器中而为第一蓄能器储能，转向和制动功能均可正常使用，当转向泵发生故障而失效时，第二油口不再受转向泵给予油压，应急阀据此判断出故障并使第一油口和第二油口连通，此时第一蓄能器事先由制动泵储存的能量可作为应急转向动力源，确保转向功能正常使用，实现应急效果。本实用新型不仅节约了成本，且通过应急阀第二油口是否受到油压识别转向泵是否损坏，若转向泵故障，则第一油口和第二油口连通，将第一蓄能器储能油液自动补充转向器实现转向所需油液，不需要电气控制或人工操作，更具有保障。

附图说明

图1为本实用新型实施例的全液压应急转向系统的液压原理图。

标记说明：

11-转向器，12-应急阀，121-两位三通液控阀，122-第二弹簧，123-第二单向阀，124-第三单向阀，13-转向泵，131-第一溢流阀，14-制动器，141-三位三通换向阀，142-第一弹簧，143-第一单向阀，15-制动泵，151-第二溢流阀，16-转向油缸，17-第一蓄能器，18-油箱，19-制动油缸，21-优先阀，22-充液阀，23-第二蓄能器，24-离合器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

目前，全液压转向的工程机械(如：装载机，越野轮胎起重机等)，当转向失效，无法及时转向，容易引发重大事故。此外，由于车辆故障需要拖车时，应急转向可以辅助车辆正常挪动。现有方案一：应急转向系统由电动泵(应急电机和应急泵组成)提供转向动力，缺点：若应急电机故障，无法启动，则应急泵无法正常工作；现有方案二：应急转向系统使用手动控制蓄能器通断为应急转向提供动力源，缺点：通过手动开启控制转向动力源蓄能器的通断，响应时间难以把握。现有方案三：应急转向系统使用应急泵加应急转向阀实现将油液自动汇入转向系统的方案，缺点：加装的应急泵成本较高；应急转向系统使用电磁换向阀控制蓄能器通断为应急转向提供动力源，且在电气控制失效的情况下，电磁换向阀无法自动换向并提供转向动力源，从而导致应急转向功能失效。

参见图1，本实施例提供了一种全液压应急转向系统，包括应急阀12、制动器14、转向泵13、和制动泵15，应急阀12包括第一油口、第二油口和第三油口，制动器包括第四油口、第五油口和第六油口，应急阀12的第一油口第一油口与第一蓄能器17连接，转向泵13的出油口分别与转向器11的进油口、应急阀12的第二油口连接，制动器14的第五油口与制动油缸19连接，制动泵15的出油口分别与应急阀12的第三油口、制动器14的第六油口连接。转向泵13工作或故障时，转向泵13提供的压力油使应急阀12的第一油口和应急阀12的第二油口断开或连通，且使应急阀12的第一油口和应急阀12的第三油口连通或断开；制动泵15工作时，制动泵15提供的压力油分别向制动器14的第六油口、应急阀12的第三油口供入。

可以理解的是，在工程机械领域中，转向器11是和转向油缸16连接的，可以通过操纵转向器11实现转向油缸16的伸缩以实现车辆转向，制动器14是和制动油缸19连接的，通过制动器14可以实现制动油缸19的伸缩以实现车辆制动，而转向泵13的进油口以及制动泵15的进油口是和油箱18连接的。

其中，前述的“所述转向泵13工作或故障时，所述转向泵13提供的高压油使所述应急阀12的第一油口和所述应急阀12的第二油口断开或连通，且使所述应急阀12的第一油口和所述应急阀12的第三油口连通或断开”具体是：当所述转向泵13工作，所述转向泵13提供的高压油使所述应急阀12的第一油口和所述应急阀12的第二油口断开，且使所述应急阀12的第一油口和所述应急阀12的第三油口连通；当所述转向泵13故障时，所述转向泵13提供的高压油使所述应急阀12的第一油口和所述应急阀12的第二油口连通，且使所述应急阀12的第一油口和所述应急阀12的第三油口断开。

这里，转向泵13作为车辆中转向动力源，转向泵13和制动泵15是由车辆的发动机直接驱动，也即是发动机工作时，转向泵13和制动泵15在工作(没有故障情况下)，转向泵13作为转向动力源并正常工作时，转向泵13将一部分高压油输送至转向器11的进油口待命，同时转向泵13将另一部分高压油输送给应急阀12的第二油口，由于转向泵13正常工作时应急阀12的第二油口与应急阀12的第一油口断开，此时第一蓄能器17没有储能，转向器11被操纵后，在转向器11进油口待命的高压油进入转向油缸16以使转向油缸16伸缩，完成车辆转向，制动泵15工作时提供的高压油依次通过应急阀12的第三油口、应急阀12的第一油口后进入第一蓄能器17中而为第一蓄能器17储能，转向和制动功能均可正常使用，当转向泵13发生故障而失效时，应急阀12通过其第二油口不再受转向泵13给予的油压，应急阀12据此而判断出故障并使应急阀12的第一油口和第二油口连通，此时第一蓄能器17事先由制动泵15储存的能量可作为应急转向动力源向转向器11供入，操纵转向器11时仍可确保转向功能正常使用，实现应急效果。本实施例不仅节约了成本，且通过应急阀12识别转向泵13是否损坏(转向泵损坏后，应急阀的第二油口不受转向泵提供的油压作用，这时应急阀的第二油口自动与应急阀的第一油口连通)，若转向泵13故障，则应急阀12的第一油口和第二油口连通，将第一蓄能器17储能油液补充转向器11实现转向所需油液，不需要电气控制或人工操作，更具有保障。

参见图1，可选地，还包括优先阀21，优先阀21的一端与转向泵13的出油口连接，优先阀21的另一端分别与转向器11的进油口、应急阀12的第二油口连接。

这里，通过优先阀21与转向泵13、转向器11构成车辆中完整的转向系统，当优先阀的P口进油时，液压油经阀芯优先供应到优先阀21的CF口，当转向器11不工作时，优先阀21的CF口处于封闭状态，此时优先阀21的LS口的压力为零，阀芯左端进油，液压力作用在阀芯左端，克服优先阀21中的弹簧的预压力，使阀芯向右移动，此时优先阀21的P口与优先阀21的EF口连通，转向泵13油合流到车辆的其他工作系统中去，从而实现双泵合流。当转向器11工作时，优先阀21的CF口经转向器11与转向油缸16连接，转向泵13来油进入转向油缸16，使车辆转向，优先阀21的LS口的压力信号通过节流小孔作用在阀芯的右端，此时阀芯左端的压力较转向器11出口的压力低，由于阀芯左右两端压差的变化及弹簧的作用，当转向器11转速很大时，使得阀芯向左移动至关闭，液压油优先供给转向器11，当转向负荷超过额定值时，优先阀21的LS口的压力油使优先阀21中的安全阀开启，优先阀21的LS口卸压，优先阀21的阀芯右移，转向泵13来油合流到工作系统中。

参见图1，可选地，还包括充液阀22，充液阀22的一端与制动泵15的出油口连接，充液阀22的另一端分别与应急阀12的第三油口、制动器14的第六油口连接。

这里，通过设置充液阀22，可以根据实际的需要从回路中为蓄能器充液。并且这个充液过程是在预先设定的充液速度下完成的，在预先设定的压力范围内是相对恒定的。

参见图1，可选地，还包括第二蓄能器23和离合器24，第二蓄能器23与制动器14的第四油口连接；当离合器24弹起时，制动器14的第六油口仅与制动器14的第四油口连通，当离合器24踩下时，制动器14的第六油口同时与制动器14的第四油口以及制动器14的第五油口连通，且制动器14的第四油口与制动器14的第五油口连通。

这里，当离合器24弹起时，制动器14的第六油口仅与制动器14的第四油口连通，也就是充液阀22出来的油液从制动器14的第六油口进入后会从制动器14的第四油口流出并进入第二蓄能器23中储能。当离合器24踩下时，制动器14的第六油口同时与制动器14的第四油口以及制动器14的第五油口连通，且制动器14的第四油口与制动器14的第五油口连通，也就是进入制动器14的油液同时向第二蓄能器23和制动油缸19供油，可以理解的是，当制动泵15故障时，踩下离合器时，第二蓄能器23中的能量可以作为应急制动动力源。

参见图1，可选地，制动器14包括三位三通换向阀141，离合器24通过第一弹簧142与三位三通换向阀141的左位连接。

当三位三通换向阀141工作在左位时，制动器14的第四油口与制动器14的第五油口连通。

当三位三通换向阀141工作在右位时，制动器14的第四油口与制动器14的第五油口断开。

当离合器24在踩下时，第一弹簧142被压缩且三位三通换向阀141工作在左位，当第一弹簧142将离合器24弹起时，三位三通换向阀141工作在右位。

这里，第一弹簧142处于自由状态时，离合器24是弹起的，三位三通换向阀141工作在右位，踩下离合器24后，第一弹簧142被压缩并驱动三位三通换向阀141的阀芯右移，三位三通换向阀141工作在左位。

参见图1，可选地，制动器14还包括第一单向阀143，第一单向阀143用于使油液从制动器14的第六油口单向流向制动器14的第四油口和制动器14的第五油口。

这里，通过设置第一单向阀143，保证油液只能从制动器14的第六油口单向流入制动器14的第四油口，或者，只能从制动器14的第一油口第四油口单向流入制动器14的第五油口，避免回流。

参见图1，可选地，应急阀12包括两位三通液控阀121和第二弹簧122，两位三通液控阀121工作在右位时，应急阀12的第三油口与应急阀12的第一油口连通，两位三通液控阀121工作在左位时，应急阀12的第二油口与应急阀12的第一油口连通，第二弹簧122与两位三通液控阀121的左位连接。

这里，发动机启动后，转向泵和制动泵工作(没有故障的情况下)，转向泵13提供到应急阀第二油口的高压油驱动两位三通液控阀121的阀芯克服第二弹簧122向左移动，使两位三通液控阀121工作在右位，此时应急阀12的第一油口与应急阀12的第二油口断开，正常工作的制动泵依次通过应急阀的第三油口、第一油口向第一蓄能器供油储能直至储满。当转向泵13故障时，应急阀的第二油口不再受转向泵提供的油压，进而第二弹簧122恢复自然状态将两位三通液控阀121的阀芯右移，使两位三通液控阀121工作在左位，此时应急阀12的第一油口与应急阀12的第二油口连通，第一蓄能器中储存的能量依次从应急阀的第一油口、第二油口向转向器供入，完成应急阀12自动识别转向泵13的故障失效或正常工作状态，不需要电气信号控制换向。

可以理解的是，当发动机没有启动时，没有故障的转向泵13与制动泵15处于非工作状态，这时，两位三通液控阀121工作在左位，第一蓄能器17也可以向转向器11供油，第二蓄能器23在离合器24踩下后也可以向制动油缸19供油。

参见图1，可选地，应急阀12还包括第二单向阀123和第三单向阀124，第二单向阀123用于使应急阀12的第一油口单向流向应急阀12的第二油口，第三单向阀124用于使应急阀12的第三油口单向流向应急阀12的第一油口。

进一步地，转向泵13的出油口连接有通往油箱18的第一溢流阀131，制动泵15的出油口连接有通过油箱18的第二溢流阀151。通过设置溢流阀起到系统卸荷和安全保护作用。

另外，本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械包括前述的的全液压应急转向系统。

由于该工程机械取得的技术改进与的全液压应急转向系统相同，因此不对该工程机械的技术改进做进一步赘述。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种全液压应急转向系统，其特征在于，包括：

应急阀(12)，包括第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口与第一蓄能器(17)连接；

制动器(14)，包括第六油口；

转向泵(13)，所述转向泵(13)的出油口分别与转向器(11)的进油口、所述第二油口连接；以及

制动泵(15)，所述制动泵(15)的出油口分别与所述第三油口、第六油口连接；

当所述转向泵(13)工作时，所述转向泵(13)使所述第一油口和所述第二油口断开，且使所述第一油口和所述第三油口连通；

当所述转向泵(13)故障时，所述转向泵(13)使所述第一油口和所述第二油口连通，且使所述第一油口和所述第三油口断开；

当所述制动泵(15)工作时，所述制动泵(15)分别向所述第六油口、所述第三油口供液。

2.根据权利要求1所述的全液压应急转向系统，其特征在于，还包括优先阀(21)，所述优先阀(21)的一端与所述转向泵(13)的出油口连接，所述优先阀(21)的另一端分别与所述转向器(11)的进油口、所述第二油口连接。

3.根据权利要求1所述的全液压应急转向系统，其特征在于，还包括充液阀(22)，所述充液阀(22)的一端与所述制动泵(15)的出油口连接，所述充液阀(22)的另一端分别与所述第三油口、所述第六油口连接。

4.根据权利要求1所述的全液压应急转向系统，其特征在于，还包括第二蓄能器(23)和离合器(24)，所述制动器(14)还包括第五油口和第四油口，所述第二蓄能器(23)与所述第四油口连接；

当所述离合器(24)弹起时，所述第六油口仅与所述第四油口连通，当所述离合器(24)踩下时，所述第六油口同时与所述第四油口以及所述第五油口连通，且所述第四油口与所述第五油口连通。

5.根据权利要求4所述的全液压应急转向系统，其特征在于，所述制动器(14)包括三位三通换向阀(141)，所述离合器(24)通过第一弹簧(142)与所述三位三通换向阀(141)的左位连接；

当所述三位三通换向阀(141)工作在左位时，所述第四油口与所述第五油口连通；

当所述三位三通换向阀(141)工作在右位时，所述第四油口与所述第五油口断开；

当所述离合器(24)由所述第一弹簧(142)弹起时，所述三位三通换向阀(141)工作在右位，当所述离合器(24)踩下时，所述第一弹簧(142)被压缩且所述三位三通换向阀(141)工作在左位。

6.根据权利要求4所述的全液压应急转向系统，其特征在于，所述制动器(14)还包括第一单向阀(143)，所述第一单向阀(143)用于使油液从所述第六油口单向流向所述第四油口和所述第五油口。

7.根据权利要求1所述的全液压应急转向系统，其特征在于，所述应急阀(12)包括两位三通液控阀(121)和第二弹簧(122)，当所述两位三通液控阀(121)工作在右位时，所述第三油口与所述第一油口连通，当所述两位三通液控阀(121)工作在左位时，所述第二油口与所述第一油口连通，所述第二弹簧(122)与所述两位三通液控阀(121)的左位连接。

8.根据权利要求7所述的全液压应急转向系统，其特征在于，所述应急阀(12)还包括第二单向阀(123)和第三单向阀(124)，所述第二单向阀(123)用于使所述第一油口单向流向所述第二油口，所述第三单向阀(124)用于使所述第三油口单向流向所述第一油口。

9.根据权利要求1至8任一项所述的全液压应急转向系统，其特征在于，还包括油箱(18)，所述转向泵(13)的进油口与所述油箱(18)连接，所述制动泵(15)的进油口与所述油箱(18)连接，所述转向泵(13)的出油口连接有通往所述油箱(18)的第一溢流阀(131)，所述制动泵(15)的出油口连接有通过所述油箱(18)的第二溢流阀(151)。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的全液压应急转向系统。

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