一种大型运输车辆的复合转向系统

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。