一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布一種能在工程機(jī)械重載下坡時(shí)，四輪被抱死的狀態(tài)下，同時(shí)進(jìn)行前輪優(yōu)先轉(zhuǎn)向和后輪制動的工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本發(fā)明在前橋（轉(zhuǎn)向橋）的剎車油路中接入第一優(yōu)先閥：當(dāng)不轉(zhuǎn)向時(shí)，第一優(yōu)先閥的功能等效于接通的膠管，前橋的剎車油路保持接通，當(dāng)剎車后，可實(shí)現(xiàn)正常的前后橋同時(shí)制動；當(dāng)前橋需要轉(zhuǎn)向時(shí)，在控制油壓力的作用下，第一優(yōu)先閥快速切斷前橋的剎車油路，使前橋的壓力油直接回油箱，即前橋制動壓力減小為0，此時(shí)，前橋便可以順利實(shí)現(xiàn)正常轉(zhuǎn)向，而后輪一直處于剎車狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)向完成后，在復(fù)位彈簧的作用下使得第一優(yōu)先閥閥芯回位，前橋的壓力油瞬時(shí)又恢復(fù)接通，此后，前后橋便同時(shí)制動。
【專利說明】一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及全液壓轉(zhuǎn)向、四輪驅(qū)動的工程機(jī)械，具體是一種能在工程機(jī)械重載下坡時(shí)，四輪被抱死的狀態(tài)下，同時(shí)進(jìn)行前輪優(yōu)先轉(zhuǎn)向和后輪制動的工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]工程機(jī)械在重載的情況下，行駛于平整路面時(shí)，駕駛員踩下制動踏板，往往是整機(jī)的四個(gè)輪胎被完全抱死，由于工程機(jī)械車體重量比家用汽車大的多，又是重載，強(qiáng)大的整機(jī)慣性使得駕駛員需要一直踩著剎車，使車輪完全抱死，來控制整機(jī)速度。由于工程機(jī)械的行駛速度比汽車小很多，空載最高行駛速度一般不超過40km/h，且重量越大的整機(jī)，最高空載行駛速度越小，滿載的時(shí)候，牽引力會變大，行駛速度會變得更小。因此，在平整路面行駛時(shí)，駕駛員可通過提前轉(zhuǎn)向或者提前剎車抱死輪胎以避開障礙物。
[0003]然而當(dāng)下坡時(shí)，重載的工程機(jī)械即便是速度很小，由于重力的牽引作用以及整機(jī)的慣性也使得駕駛員必需一直踩著剎車，使車輪完全被抱死，來減小整機(jī)運(yùn)行速度，此時(shí)整機(jī)的車輪與車架成為一個(gè)剛體，四個(gè)輪胎同時(shí)向前滑移運(yùn)動，此刻即使駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，也無法改變車輛的滑移方向，整機(jī)暫時(shí)失去方向控制。由于工程機(jī)械大多在野外施工，路面的狀況很復(fù)雜，當(dāng)下坡路面凹凸不平時(shí)，路面對整機(jī)的作用力便使整機(jī)因顛簸而失去平衡，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機(jī)便完全失去了控制。此時(shí)當(dāng)整機(jī)滑移運(yùn)動的前方有障礙物時(shí)，整機(jī)已經(jīng)處于剎車狀態(tài)，前橋輪胎被抱死，整機(jī)便完全喪失了轉(zhuǎn)向能力，無法轉(zhuǎn)向，因此整機(jī)就處于極度危險(xiǎn)中，從而導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故。
[0004]工程機(jī)械的特點(diǎn):
1.車體質(zhì)量大，而且比家用汽車大得多，行駛起來的整機(jī)具有強(qiáng)大的慣性，不容易被剎住車，因此對制動系統(tǒng)要求很高。
[0005]2.車速低，一般空載最高行駛速度不超過40km/h，遠(yuǎn)低于汽車的最高車速，并不以跑路運(yùn)輸為主，而是以能對土石方施工作業(yè)為主。
[0006]3.制動距離短，一旦駕駛員踩剎車，制動力便達(dá)到最大，使輪胎被抱死，滑移距離最短。與家用汽車相比，“點(diǎn)剎”的使用頻率不多。尤其在重載下坡以及緊急制動的時(shí)候，必須抱死輪胎。
[0007]4.由于車速低，因此剎車后很少出現(xiàn)后輪甩尾、側(cè)滑等汽車在高速行駛剎車并轉(zhuǎn)向時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。
[0008]5.多采用四輪驅(qū)動，由于整機(jī)質(zhì)量大，為了充分利用地面能提供的牽引力，輪式工程機(jī)械均采用四輪驅(qū)動甚至多輪驅(qū)動，以增大牽引力。
[0009]6.多采用全液壓轉(zhuǎn)向，由于工程機(jī)械質(zhì)量大，車體笨重，純機(jī)械轉(zhuǎn)向已不能克服車體的轉(zhuǎn)向阻力矩，而全液壓轉(zhuǎn)向可提供非常大的轉(zhuǎn)向力矩，且轉(zhuǎn)向靈敏。為此，工程機(jī)械多采用全液壓轉(zhuǎn)向。
[0010]工程機(jī)械體積龐大，且往往重載，一旦剎車時(shí)，大多數(shù)輪胎被抱死，只滑動而不滾動。由于整機(jī)在行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向的安全級別要高于制動，即沒有方向比沒有剎車更加危險(xiǎn)。為此，在整機(jī)重載下坡時(shí)制動抱死狀態(tài)下允許前輪轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)便成為一種解決方案，如何實(shí)現(xiàn)在四輪被抱死時(shí)允許前輪轉(zhuǎn)向呢？
目前針對上述工程機(jī)械的工況，尚無具體的解決方法。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是:正常情況下，工程機(jī)械質(zhì)量大而車速低，剎車時(shí)是不轉(zhuǎn)向的，轉(zhuǎn)向時(shí)也不剎車。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念即滿足了絕大多數(shù)用戶的使用工況。但是每個(gè)客戶使用的工況很復(fù)雜，針對整機(jī)重載下坡工況即:制動時(shí)，需要轉(zhuǎn)向而又不能轉(zhuǎn)向這一問題便成為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明以優(yōu)先轉(zhuǎn)向?yàn)樵瓌t，轉(zhuǎn)向先于制動為理念，當(dāng)整機(jī)重載下坡制動時(shí)，若駕駛員根據(jù)工況需要轉(zhuǎn)向時(shí)，優(yōu)先閥可以暫時(shí)解除前橋的制動壓力，使前橋優(yōu)先轉(zhuǎn)向，當(dāng)轉(zhuǎn)向結(jié)束后，優(yōu)先閥閥芯自動回位，制動系統(tǒng)可迅速恢復(fù)對前橋的制動，整個(gè)過程后橋一直保持制動狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)制動與轉(zhuǎn)向的同時(shí)進(jìn)行。這樣，整機(jī)在制動抱死時(shí)仍然具有正常的轉(zhuǎn)向能力，保證了駕駛員對整機(jī)的方向掌控能力，從而可以及時(shí)避閃障礙物，保護(hù)駕駛員的生命安全。
[0013]由于后輪抱死，當(dāng)前橋轉(zhuǎn)向時(shí)，高速行駛的汽車“后輪承載的重量”產(chǎn)生的慣性力會使整機(jī)產(chǎn)生繞前橋的慣性轉(zhuǎn)矩，由于汽車的質(zhì)量小，轉(zhuǎn)動慣量也很小，而速度很大，慣性轉(zhuǎn)矩會使汽車產(chǎn)生繞前橋的相對轉(zhuǎn)動，且相對轉(zhuǎn)動持續(xù)的時(shí)間很長，相對轉(zhuǎn)動角度很大，因此汽車會出現(xiàn)嚴(yán)重的甩尾、側(cè)滑，從而使汽車完全失去控制，嚴(yán)重危及駕駛員的生命安全。但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車行駛速度的工程機(jī)械完全不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，由于轉(zhuǎn)動慣量大，車速低，慣性轉(zhuǎn)矩使整機(jī)繞前橋產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動持續(xù)時(shí)間很短，相對轉(zhuǎn)動角度也很小，因此完全不會出現(xiàn)失去控制的現(xiàn)象。為此，可以實(shí)現(xiàn)后輪抱死、前輪轉(zhuǎn)向的工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括左轉(zhuǎn)向缸、右轉(zhuǎn)向缸、轉(zhuǎn)向閥、腳制動閥、后驅(qū)動橋、前驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向器和油箱；
所述左轉(zhuǎn)向缸和右轉(zhuǎn)向缸與轉(zhuǎn)向閥連接；轉(zhuǎn)向閥上的E 口連接有第二泵，轉(zhuǎn)向閥的D 口連接至油箱；
所述轉(zhuǎn)向器的L 口和R 口連接至轉(zhuǎn)向閥，轉(zhuǎn)向器的T4 口連接油箱，轉(zhuǎn)向器的P4 口分別連接有第一泵和第一溢流閥；所述第一溢流閥另一端連接至油箱；
所述腳制動閥的Pl 口連接有前橋蓄能器，腳制動閥的Kl 口連接至前驅(qū)動橋；所述腳制動閥的P2 口連接有后橋蓄能器，腳制動閥的K2 口連接至后驅(qū)動橋；腳制動閥的T1、T2 口連接至油箱；
在所述腳制動閥的Kl 口至前驅(qū)動橋的油路中設(shè)有一個(gè)第一優(yōu)先閥；所述第一優(yōu)先閥是一個(gè)液控兩位三通換向閥，第一優(yōu)先閥的上位是Ρ3 口與Κ3 口連通、其下位是Τ3 口與Κ3口連通；第一優(yōu)先閥的Ρ3 口與腳制動閥的Kl 口連接，第一優(yōu)先閥的Κ3 口連接至前驅(qū)動橋，第一優(yōu)先閥的Τ3 口連接至油箱；第一優(yōu)先閥的上控制腔設(shè)有復(fù)位彈簧；
在所述轉(zhuǎn)向器L 口和R 口的出口油路之間連接有第一梭閥，第一梭閥的出油口連接有液控單向閥；所述液控單向閥的Α2 口接第一梭閥的出油口，液控單向閥的Β2 口接第一優(yōu)先閥下控制腔的V 口，液控單向閥的U 口接腳制動閥的Κ2 口。
[0015]其進(jìn)一步是:在所述腳制動閥Κ2 口連接至后驅(qū)動橋的油路中設(shè)有壓力繼電器。
[0016]所述的第一溢流閥、轉(zhuǎn)向閥的D 口、腳制動閥的Tl和T2 口以及第一優(yōu)先閥的T3口通過一個(gè)精濾器連接至油箱。
[0017]在所述的精濾器進(jìn)油口處的油路中連接有并聯(lián)連接的節(jié)流閥和冷卻器。
[0018]所述的第一泵和第二泵的進(jìn)油口通過一個(gè)粗濾器連接至油箱。
[0019]本發(fā)明在前橋(轉(zhuǎn)向橋)的剎車油路中接入第一優(yōu)先閥:當(dāng)不轉(zhuǎn)向時(shí)，第一優(yōu)先閥的功能相當(dāng)于接通的膠管，前橋的剎車油路保持接通，當(dāng)剎車后，可實(shí)現(xiàn)正常的前后橋同時(shí)制動；當(dāng)前橋需要轉(zhuǎn)向時(shí)，第一優(yōu)先閥在控制油壓力的作用下快速實(shí)現(xiàn)切斷前橋的剎車油路，使前橋的壓力油直接回油箱，即前橋制動壓力減小為0，此時(shí)，前橋便可以順利實(shí)現(xiàn)正常轉(zhuǎn)向，而后輪一直處于剎車狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)向完成后，在復(fù)位彈簧的作用下使得第一優(yōu)先閥閥芯回位，前橋的壓力油瞬時(shí)恢復(fù)接通，此后，前后橋便同時(shí)制動。
[0020]本發(fā)明中第一優(yōu)先閥的控制油路(V 口壓力)來自于第一梭閥；第一梭閥的輸出壓力來自于轉(zhuǎn)向閥中放大閥的控制壓力，即只有轉(zhuǎn)向時(shí)第一梭閥才會有能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)先轉(zhuǎn)向的較高壓力輸出，否則輸出壓力很小，無法切斷前驅(qū)動橋的制動油路；第一梭閥的輸出壓力必需經(jīng)過液控單向閥才能控制第一優(yōu)先閥；液控單向閥的開啟由腳制動閥來控制，即剎車則開啟，否則會關(guān)閉；以上特征可實(shí)現(xiàn)的功能是:不剎車時(shí)，液控單向閥關(guān)閉，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法對制動系統(tǒng)產(chǎn)生影響；剎車時(shí)，如果不轉(zhuǎn)向，雖然液控單向閥開啟，但是第一梭閥的輸出壓力很小，第一優(yōu)先閥的V 口壓力無法克服其復(fù)位彈簧的作用力，因此無法切斷前驅(qū)動橋的制動油路；只有在剎車后，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作時(shí)，整個(gè)制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)才會實(shí)現(xiàn)前橋制動解除和轉(zhuǎn)向。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1.成本優(yōu)勢明顯。整個(gè)制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)具備工程機(jī)械正常需要的制動和轉(zhuǎn)向功能，只是需要額外增加第一優(yōu)先閥、第一梭閥、液控單向閥及相關(guān)管路的成本，與工程機(jī)械數(shù)十萬的成本比較，增加的成本很小。
[0022]2.液壓油的控制使得整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度很高。剎車后，液控單向閥迅速開啟，只要一打轉(zhuǎn)向，第一梭閥的出口壓力便迅速傳遞到第一優(yōu)先閥的控制油口，使得第一優(yōu)先閥的閥芯快速換向，從而解除前驅(qū)動橋的制動壓力以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向結(jié)束后，第一優(yōu)先閥的閥芯又快速復(fù)位，恢復(fù)制動系統(tǒng)對前驅(qū)動橋的制動。液壓油的控制使得整個(gè)系統(tǒng)反應(yīng)靈敏。
[0023]3.整個(gè)制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理簡單，容易理解，出現(xiàn)故障比較容易判斷，服務(wù)人員維修檢測方便，維護(hù)成本較低，一旦出現(xiàn)故障，可快速排除。
[0024]4.剎車后，整機(jī)具有完全的轉(zhuǎn)向能力，提高了整機(jī)的安全性。普通工程機(jī)械并不具備剎車抱死輪胎后整機(jī)的正常轉(zhuǎn)向功能。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整機(jī)在需要制動和轉(zhuǎn)向的情況下，以最快的速度且最短的制動距離來避開障礙物，整機(jī)在輪胎被抱死時(shí)仍具有完全的轉(zhuǎn)向能力，從而可以保證駕駛員對整機(jī)的方向操控能力，保護(hù)駕駛員的生命安全。安全性高于普通工程機(jī)械。
[0025]5.進(jìn)一步完善了工程機(jī)械關(guān)于傳統(tǒng)四輪制動的設(shè)計(jì)規(guī)范，增加了整機(jī)的安全性和適應(yīng)能力。工程機(jī)械為了能充分有效的利用整機(jī)重量來增大牽引力，均采用四輪驅(qū)動，而有驅(qū)動的地方就有制動，因此均采用四輪制動。本發(fā)明能在前橋需要制動和轉(zhuǎn)向的情況下，先轉(zhuǎn)向而后制動，而后輪一直保持制動狀態(tài)，即“前輪轉(zhuǎn)向、后輪制動”同時(shí)進(jìn)行，這在四輪驅(qū)動的工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)儆谝淮髣?chuàng)新點(diǎn)。
[0026]6.本發(fā)明的制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)適應(yīng)性廣泛。在平整路面進(jìn)行“點(diǎn)剎”和抱死制動以及在復(fù)雜路面工況進(jìn)行“點(diǎn)剎”制動時(shí)，整機(jī)仍然具有前橋先轉(zhuǎn)向后制動的能力。實(shí)現(xiàn)了制動對轉(zhuǎn)向可以沒有影響，而普通車則并不具備。
[0027]7.優(yōu)先閥、梭閥、液控單向閥等基本液壓閥的制造技術(shù)成熟，加工方便、容易實(shí)現(xiàn)為整機(jī)配套應(yīng)用。能否容易在實(shí)踐中被采用決定了任何發(fā)明專利的生命力，國內(nèi)已經(jīng)具有成熟的基本液壓閥制造技術(shù)，在很多工程機(jī)械上已經(jīng)使用優(yōu)先閥、梭閥、液控單向閥等來實(shí)現(xiàn)特定的功能，因此，本發(fā)明的工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很容易在工程機(jī)械上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
[0028]8.能減輕前橋輪胎的磨損，由于前橋臨時(shí)解除了制動壓力，前輪可以自由滾動，因此在下坡轉(zhuǎn)向的時(shí)候，前輪處于一邊轉(zhuǎn)向一邊滾動的狀態(tài)，與純粹滑移運(yùn)動的輪胎相比，減輕了輪胎的磨損，延長了前橋輪胎的使用壽命。
[0029]9.該系統(tǒng)很容易被推廣應(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)由于基本液壓閥加工方便、系統(tǒng)額外增加的成本很小，安全性比普通車更高，故障容易判斷，系統(tǒng)的靈敏度很高，且適應(yīng)性很廣泛，使得該系統(tǒng)容易被推廣采用。
[0030]10.節(jié)流閥可以更換為可調(diào)節(jié)流閥，通過改變節(jié)流口的大小來改變通過冷卻器的流量，以適應(yīng)不同機(jī)型、不同工況的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的原理圖；
圖2為圖1中轉(zhuǎn)向閥的原理圖；
圖3為剎車后右轉(zhuǎn)向各個(gè)閥芯工作圖；
圖4為剎車后左轉(zhuǎn)向各個(gè)閥芯工作圖；
圖中:1、左轉(zhuǎn)向缸；2、右轉(zhuǎn)向缸；3、轉(zhuǎn)向閥；4、前橋蓄能器；5、后橋蓄能器；6、腳制動閥；7、壓力繼電器；8、液控單向閥；9、后驅(qū)動橋；10、前驅(qū)動橋；11、第一優(yōu)先閥；12、油箱；13、精濾器；14、粗濾器；15、節(jié)流閥；16、冷卻器；17、第一泵；18、第二泵；19、第一溢流閥；20、轉(zhuǎn)向器；21、右限位閥；22、第一梭閥；23、左限位閥；24、第二梭閥；25、放大閥；26、第二優(yōu)先閥；27、第二溢流閥。
[0032]

【具體實(shí)施方式】
[0033]以下是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0034]如圖1和圖2所示，它包括左轉(zhuǎn)向缸1、右轉(zhuǎn)向缸2、轉(zhuǎn)向閥3、腳制動閥6、后驅(qū)動橋9、前驅(qū)動橋10、轉(zhuǎn)向器20和油箱12 ;轉(zhuǎn)向閥3包括第二梭閥24、放大閥25、第二優(yōu)先閥26和第二溢流閥27。
[0035]左轉(zhuǎn)向缸I的小腔出口與右轉(zhuǎn)向缸2的大腔出口同時(shí)接轉(zhuǎn)向閥3中第二梭閥24的B 口，左轉(zhuǎn)向缸I的大腔出口與右轉(zhuǎn)向缸2的小腔出口同時(shí)接轉(zhuǎn)向閥3中第二梭閥24的A 口 ；轉(zhuǎn)向閥3中放大閥25的L2 口接左限位閥23的LI 口，轉(zhuǎn)向閥3中放大閥25的R2 口接右限位閥21的Rl 口 ；轉(zhuǎn)向閥3的D 口接節(jié)流閥15的入口，轉(zhuǎn)向閥3的E 口接第二泵18的出口，轉(zhuǎn)向閥3的N 口接往其它系統(tǒng)。
[0036]前橋蓄能器4的G 口一路接腳制動閥6的Pl 口，其G 口的另一路接入其它系統(tǒng)；后橋蓄能器5的H 口一路接腳制動閥6的P2 口，其H 口的另一路接入其它系統(tǒng)；腳制動閥6的Kl 口接第一優(yōu)先閥11的P3 口，第一優(yōu)先閥11的K3 口接前驅(qū)動橋10的制動管路的入口，腳制動閥6的K2 口接后驅(qū)動橋9的制動管路的入口，腳制動閥6的Tl 口、T2 口以及第一優(yōu)先閥11的Τ3 口同時(shí)接節(jié)流閥15的入口 ；腳制動閥6的Κ2 口的第二路接液控單向閥8的U 口，腳制動閥6的Κ2 口的第三路接壓力繼電器7的入口。液控單向閥8的Β2 口接第一優(yōu)先閥11的V 口，液控單向閥8的Α2 口接第一梭閥22的出油口。
[0037]左限位閥23的LO 口接轉(zhuǎn)向器20的L 口，右限位閥21的RO 口接轉(zhuǎn)向器20的R口 ；轉(zhuǎn)向器20的Τ4 口接油箱12的回油口，轉(zhuǎn)向器20的Ρ4 口接第一泵17的Y 口，第一泵17的Y 口另一路接第一溢流閥19的入口，第一溢流閥19的出口接節(jié)流閥15的入口，第一溢流閥19的出口另一路接冷卻器16的入口，冷卻器16的出口和節(jié)流閥15的出口同時(shí)接精濾器13的入口，精濾器13的出口接油箱12的回油口。
[0038]第一泵17的入口及第二泵18的入口同時(shí)接粗濾器14的出口，粗濾器14的入口接油箱12的出油口。第一梭閥22的Al 口接入左限位閥23的LI 口，第一梭閥22的BI 口接入右限位閥21的Rl 口。
[0039]當(dāng)駕駛員踩下制動踏板后，腳制動閥6的Pl 口與Kl 口接通，Ρ2 口與Κ2 口接通，前橋蓄能器4的壓力油經(jīng)G 口、Pl 口、Kl 口、第一優(yōu)先閥11的Ρ3 口、Κ3 口去往前驅(qū)動橋10，后橋蓄能器5的壓力油一路經(jīng)H 口、Ρ2 口、Κ2 口去往后驅(qū)動橋9，另一路去往液控單向閥8，液控單向閥8開啟，Α2 口、Β2 口接通。前驅(qū)動橋10、后驅(qū)動橋9便同時(shí)制動，前后輪被完全抱死。此時(shí)整機(jī)有向右轉(zhuǎn)向和向左轉(zhuǎn)向兩種情況。
[0040]第一種情況右轉(zhuǎn)向
如圖3所示，駕駛員向右轉(zhuǎn)動方向盤，則轉(zhuǎn)向器20的Ρ4 口與R 口接通，Τ4 口與L 口接通，油箱12的液壓油在第一泵17的作用下，經(jīng)粗濾器14、第一泵17、轉(zhuǎn)向器20的Ρ4 口、R口再經(jīng)右限位閥21的RO 口、Rl 口進(jìn)入到轉(zhuǎn)向閥3中放大閥25的R2 口，由于R2 口的壓力大于L2 口(與油箱12接通壓力為0)，控制油壓力克服放大閥25的復(fù)位彈簧推動放大閥25的閥芯右移，此時(shí):
第一一路:控制油路回油，放大閥25的閥芯右移使得壓力油經(jīng)放大閥25的L2 口、左限位閥23的LI 口、LO 口及轉(zhuǎn)向器20的L 口、Τ4 口回到油箱12，實(shí)現(xiàn)控制油路的回油。
[0041]第一二路:轉(zhuǎn)向閥3的A 口與C 口接通，B 口與D 口接通(與油箱12接通壓力基本為0)，由于A 口壓力高于B 口壓力，此時(shí)第二梭閥24開啟，A 口與F 口接通；此時(shí)，第二優(yōu)先閥26的F 口壓力與其復(fù)位彈簧的壓力之和大于C 口的壓力，因此第二優(yōu)先閥26的閥芯向右移動，直至E 口與A 口完全接通。
[0042]第一三路:由于轉(zhuǎn)向閥3的R2 口與第一梭閥22的BI 口接通，轉(zhuǎn)向閥3的L2 口與第一梭閥22的Al 口接通，BI 口的壓力大于Al 口的壓力。因此，第一梭閥22開啟，壓力油經(jīng)第一梭閥22的BI 口、液控單向閥8的Α2 口、Β2 口到達(dá)第一優(yōu)先閥11的V 口，第一優(yōu)先閥11的V 口壓力大于其復(fù)位彈簧的作用力，因此第一優(yōu)先閥11的閥芯上移，Ρ3 口和Κ3 口斷開，Κ3 口和Τ3 口接通，為此前驅(qū)動橋10的壓力油經(jīng)第一優(yōu)先閥11的Κ3 口、Τ3 口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，經(jīng)過濾后返回油箱12。實(shí)現(xiàn)前驅(qū)動橋10的卸壓，此時(shí)前驅(qū)動橋10的輪胎可以實(shí)現(xiàn)自由滾動。
[0043]轉(zhuǎn)向閥3的A 口與左轉(zhuǎn)向缸I的大腔及右轉(zhuǎn)向缸2的小腔相通，轉(zhuǎn)向閥3的B 口與左轉(zhuǎn)向缸I的小腔及右轉(zhuǎn)向缸2的大腔接通，液壓油在第二泵18的作用下經(jīng)油箱12、粗濾器14、第二泵18、轉(zhuǎn)向閥3的E 口、放大閥25、A 口去往左轉(zhuǎn)向缸I的大腔及右轉(zhuǎn)向缸2的小腔；而左轉(zhuǎn)向缸I的小腔及右轉(zhuǎn)向缸2的大腔的油液經(jīng)轉(zhuǎn)向閥3的B 口、放大閥25、D口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，經(jīng)過濾后返回油箱12，為此前驅(qū)動橋10在左轉(zhuǎn)向缸1、右轉(zhuǎn)向缸2的共同作用下實(shí)現(xiàn)正常的向右轉(zhuǎn)動。
[0044]剎車后右轉(zhuǎn)向時(shí)閥芯換向后的工作圖如圖3。
[0045]當(dāng)駕駛員根據(jù)工況向右轉(zhuǎn)向結(jié)束后，方向盤不再轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)向器20的P4 口與R 口斷開，T4 口與L 口斷開，放大閥25兩端的控制油路雖然充滿管路，但壓力瞬時(shí)降低，且油路的去向被切斷，此時(shí)放大閥25的閥芯在其復(fù)位彈簧的壓力下左移回位，閥芯的左移使得L2口的壓力出現(xiàn)負(fù)壓，需要補(bǔ)油；而1?2 口的壓力增大，需要擠出多余的油，增大壓力的R2 口的油液經(jīng)過放大閥25的節(jié)流控制油口對出現(xiàn)負(fù)壓的L2 口進(jìn)行補(bǔ)油，即R2 口被擠出的油經(jīng)節(jié)流口進(jìn)入需要補(bǔ)油的L2 口，從而實(shí)現(xiàn)閥芯準(zhǔn)確回到中位。左轉(zhuǎn)向缸I和右轉(zhuǎn)向缸2停止工作，輪胎轉(zhuǎn)動停止，整車向右轉(zhuǎn)向結(jié)束。
[0046]放大閥25的閥芯復(fù)位后，轉(zhuǎn)向閥3的A 口與E 口及C 口斷開，B 口與D 口斷開，由于E 口的壓力在第二泵18的作用下不斷升高，因此C 口的壓力不斷變大，直到C 口的壓力大于F 口壓力與第二優(yōu)先閥26復(fù)位彈簧的壓力之和時(shí)，第二優(yōu)先閥26的閥芯便向左移動，由于第二優(yōu)先閥26的閥芯位移量很小，F(xiàn) 口的壓力油便有微量的油液通過整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)卸掉，直到轉(zhuǎn)向閥3的E 口與N 口完全接通，來自第二泵18的壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)向閥3的E 口、N 口去往其它系統(tǒng)。
[0047]當(dāng)放大閥25的閥芯回到中位后，R2 口與L2 口實(shí)現(xiàn)壓力平衡，R2 口與向右轉(zhuǎn)向時(shí)的壓力相比，壓力降低。放大閥25的R2 口與第一優(yōu)先閥11的V 口等壓，當(dāng)方向盤停止轉(zhuǎn)動時(shí)，第一優(yōu)先閥11的V 口壓力與放大閥25的R2 口壓力同步瞬時(shí)降低，V 口壓力已經(jīng)小于第一優(yōu)先閥11復(fù)位彈簧的作用力，在第一優(yōu)先閥11復(fù)位彈簧的作用下，第一優(yōu)先閥11的閥芯下移，P3 口和K3 口接通，K3 口和T3 口斷開。因此，前橋蓄能器4的壓力油經(jīng)G 口、Pl 口、Kl 口、第一優(yōu)先閥11的P3 口、K3 口去往前驅(qū)動橋10，前驅(qū)動橋10的壓力油恢復(fù)接通，恢復(fù)被制動的狀態(tài)。而整個(gè)轉(zhuǎn)向過程中，后驅(qū)動橋9 一直保持制動狀態(tài)。
[0048]至此完成了整機(jī)在制動狀態(tài)下向右轉(zhuǎn)向的功能。
[0049]第二種情況左轉(zhuǎn)向
如圖4所示，駕駛員向左轉(zhuǎn)動方向盤，則轉(zhuǎn)向器20的P4 口與L 口接通，T4 口與R 口接通，在第一泵17的作用下，壓力油經(jīng)油箱12、粗濾器14、第一泵17、轉(zhuǎn)向器20的P4 口、L 口再經(jīng)左限位閥23的LO 口、LI 口進(jìn)入到轉(zhuǎn)向閥3中放大閥25的L2 口，放大閥25的閥芯在L2 口的油壓下克服其復(fù)位彈簧而向左移動，此時(shí):
第二一路:放大閥25的R2 口的油液經(jīng)右限位閥21的Rl 口、RO 口、轉(zhuǎn)向器20的R 口、T4 口返回油箱12，實(shí)現(xiàn)控制油路的回油。
[0050]第二二路:放大閥25的閥芯左移使得轉(zhuǎn)向閥3的B 口與C 口接通，A 口與D 口接通(與油箱12接通壓力基本為0)，由于B 口壓力高于A 口壓力，第二梭閥24開啟，B 口與F 口接通，此時(shí)的F 口壓力與第二優(yōu)先閥26復(fù)位彈簧的壓力之和大于C 口的壓力，因此第二優(yōu)先閥26的閥芯向右移動，直至E 口與N 口完全斷開，E 口與B 口完全接通。
[0051]第二三路:轉(zhuǎn)向閥3的L2 口壓力高于R2 口壓力，轉(zhuǎn)向閥3的L2 口與第一梭閥22的Al 口接通，轉(zhuǎn)向閥3的R2 口與第一梭閥22的BI 口接通，因此第一梭閥22開啟，壓力油經(jīng)第一梭閥22的Al 口、液控單向閥8的A2 口、B2 口到達(dá)第一優(yōu)先閥11的V 口，第一優(yōu)先閥11的V 口壓力大于其復(fù)位彈簧的作用力，因此第一優(yōu)先閥11的閥芯上移，P3 口和K3 口斷開，K3 口和T3 口接通，為此前驅(qū)動橋10的壓力油經(jīng)第一優(yōu)先閥11的K3 口、T3 口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，經(jīng)過濾后返回油箱12。實(shí)現(xiàn)前驅(qū)動橋10的卸壓，前驅(qū)動橋10的輪胎可以實(shí)現(xiàn)自由滾動。
[0052]液壓油在第二泵18的作用下經(jīng)油箱12、粗濾器14、第二泵18、轉(zhuǎn)向閥3的E 口、放大閥25、B 口去往左轉(zhuǎn)向缸I的小腔及右轉(zhuǎn)向缸2的大腔；而左轉(zhuǎn)向缸I的大腔及右轉(zhuǎn)向缸2的小腔的油液經(jīng)轉(zhuǎn)向閥3的A 口、放大閥25、D 口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，經(jīng)過濾后返回油箱12。為此前驅(qū)動橋10在左轉(zhuǎn)向缸1、右轉(zhuǎn)向缸2的共同作用下實(shí)現(xiàn)正常的向左轉(zhuǎn)動。
[0053]剎車后左轉(zhuǎn)向時(shí)閥芯換向后的工作圖如圖4。
[0054]當(dāng)整機(jī)向左轉(zhuǎn)向結(jié)束后，方向盤不再轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)向器20的P4 口與L 口斷開，T4 口與R 口斷開，放大閥25兩端的控制油路雖然充滿管路，但瞬時(shí)壓力降低，且油路的去向被切斷，此時(shí)放大閥25的閥芯在其復(fù)位彈簧的壓力下向右回位，閥芯的右移使得R2 口的壓力出現(xiàn)負(fù)壓，需要補(bǔ)油；而L2 口的壓力增大，需要擠出多余的油，增大壓力的L2 口的油液經(jīng)過放大閥25的節(jié)流控制油口對出現(xiàn)負(fù)壓的R2 口進(jìn)行補(bǔ)油，即L2 口被擠出的油經(jīng)節(jié)流口進(jìn)入需要補(bǔ)油的R2 口，從而實(shí)現(xiàn)閥芯的準(zhǔn)確復(fù)位。左轉(zhuǎn)向缸I和右轉(zhuǎn)向缸2停止工作，輪胎轉(zhuǎn)動停止，整車向左轉(zhuǎn)向結(jié)束。
[0055]放大閥25的閥芯復(fù)位后，轉(zhuǎn)向閥3的B 口與E 口及C 口斷開，A 口與D 口斷開，由于E 口的壓力在第二泵18的作用下不斷升高，因此C 口的壓力不斷變大，直到C 口的壓力大于F 口壓力與第二優(yōu)先閥26復(fù)位彈簧的壓力之和時(shí)，第二優(yōu)先閥26的閥芯便向左移動，由于第二優(yōu)先閥26的閥芯位移量很小，F(xiàn) 口的壓力油便有微量的油液通過整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)卸掉，直到轉(zhuǎn)向閥3的E 口與N 口完全接通，來自第二泵18的壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)向閥3的E 口、N 口去往其它系統(tǒng)。
[0056]當(dāng)放大閥25的閥芯回到中位后，L2 口與R2 口實(shí)現(xiàn)壓力平衡，L2 口與向左轉(zhuǎn)向時(shí)的壓力相比，壓力降低。放大閥25的L2 口與第一優(yōu)先閥11的V 口等壓，當(dāng)方向盤停止轉(zhuǎn)動時(shí)，第一優(yōu)先閥11的V 口壓力與放大閥25的L2 口壓力同步瞬時(shí)降低，V 口壓力已經(jīng)小于第一優(yōu)先閥11復(fù)位彈簧的作用力，在第一優(yōu)先閥11復(fù)位彈簧的作用下，第一優(yōu)先閥11的閥芯下移，P3 口和K3 口接通，K3 口和T3 口斷開。因此，前橋蓄能器4的壓力油經(jīng)G 口、Pl 口、Kl 口、第一優(yōu)先閥11的P3 口、K3 口去往前驅(qū)動橋10，前驅(qū)動橋10的壓力油又恢復(fù)接通，繼續(xù)保持被制動的狀態(tài)。而整個(gè)轉(zhuǎn)向過程中，后驅(qū)動橋9 一直保持制動狀態(tài)。
[0057]至此完成了整機(jī)在制動狀態(tài)下向左轉(zhuǎn)向的功能。
[0058]以上兩種情況，整機(jī)完全保留了正常的轉(zhuǎn)向功能。
[0059]當(dāng)駕駛員松開制動踏板后，腳制動閥6在其復(fù)位彈簧的作用下快速復(fù)位，腳制動閥6的Kl 口與Tl 口接通，K2 口與T2 口接通，前驅(qū)動橋10的制動壓力油經(jīng)第一優(yōu)先閥11的K3 口、P3 口、腳制動閥6的Kl 口、T1 口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，經(jīng)過濾后返回油箱12 ;后驅(qū)動橋9的制動壓力油經(jīng)腳制動閥6的K2 口、T2 口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，經(jīng)過濾后返回油箱12。此時(shí)，液控單向閥8的U 口壓力基本為O，因此，液控單向閥8關(guān)閉，B2 口和A2 口斷開。從而實(shí)現(xiàn)完整的制動轉(zhuǎn)向過程。
[0060]剎車結(jié)束后，各個(gè)閥芯的工作圖如圖1。
[0061]假設(shè)出現(xiàn)另一種情況:駕駛員踩下剎車后，又進(jìn)行轉(zhuǎn)向，則各個(gè)閥的工作如上所述，如果轉(zhuǎn)向還沒有結(jié)束，而駕駛員由于誤動作而松開了制動踏板，則此時(shí)，腳制動閥6的閥芯快速回位，液控單向閥8的U 口壓力基本為0，因此，液控單向閥8關(guān)閉，A2 口和B2 口斷開，由于第一優(yōu)先閥11的V 口壓力保持為液控單向閥8關(guān)閉之前的A2 口壓力，因此第一優(yōu)先閥11的閥芯仍然處于上移后的位置，即K3 口和T3 口接通，前驅(qū)動橋10的壓力油通過第一優(yōu)先閥11的K3 口、T3 口進(jìn)行卸壓，轉(zhuǎn)向可以正常進(jìn)行；而轉(zhuǎn)向結(jié)束后，液控單向閥8的A2 口壓力降低，B2 口壓力高于A2 口壓力，液控單向閥8開啟，第一優(yōu)先閥11的V 口壓力開始降低。因此，第一優(yōu)先閥11在其復(fù)位彈簧的作用下推動閥芯下移，使得K3 口接通P3口，前驅(qū)動橋10的壓力油通過第一優(yōu)先閥11的K3 口、P3 口、腳制動閥6的Kl 口、Tl 口進(jìn)行卸壓。因此這種“誤動作”的情況并不影響轉(zhuǎn)向的正常進(jìn)行和前驅(qū)動橋10的卸壓。
[0062]短時(shí)間內(nèi)連續(xù)多次踩制動踏板后，前橋蓄能器4的G 口、后橋蓄能器5的H 口的壓力會降低，對前橋蓄能器4、后橋蓄能器5的充液以恢復(fù)其額定壓力由其它系統(tǒng)完成。
[0063]壓力繼電器7的作用是“低壓報(bào)警”，當(dāng)對驅(qū)動橋的制動壓力低于設(shè)定的值時(shí)，壓力繼電器接通，整機(jī)便開始報(bào)警，以提示駕駛員制動壓力過低。
[0064]液控單向閥8的功能:只有在制動時(shí)，液控單向閥8才開啟，保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制壓力可以控制第一優(yōu)先閥11 ;而不制動時(shí)，液控單向閥8關(guān)閉，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對制動系統(tǒng)不產(chǎn)生任何影響。
[0065]節(jié)流閥15的作用是，保證回油路中有一部分液壓油必需經(jīng)過冷卻器16，對液壓油進(jìn)行冷卻后再返回油箱12。
[0066]第一溢流閥19的功能:當(dāng)?shù)谝槐?7的Y 口壓力升高到其額定壓力時(shí)，第一溢流閥
19開啟，高壓油經(jīng)第一溢流閥19，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，再返回油箱12，保護(hù)油路中的液壓元件。
[0067]右限位閥21的功能是:當(dāng)整機(jī)向右轉(zhuǎn)向時(shí)，RO 口壓力高于Rl 口，當(dāng)右轉(zhuǎn)向到極限位置時(shí)，右限位閥21的限位桿被觸動，限位桿帶動右限位閥21的閥芯向右移動換向，從而切斷了右限位閥21的RO 口、Rl 口，向右轉(zhuǎn)向終止。此時(shí)當(dāng)整機(jī)向左轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向閥3的R2口的控制油路經(jīng)右限位閥21的Rl 口打開右限位閥21的單向閥，再經(jīng)過RO 口回油，當(dāng)整機(jī)向左轉(zhuǎn)向很小的角度后，即避開右極限位置后，右限位閥21的限位桿松開，右限位閥21的復(fù)位彈簧推動閥芯左移換向，油液經(jīng)Rl 口、RO 口返回油箱12。
[0068]左限位閥23的功能等同于右限位閥21。
[0069]第二溢流閥27的功能是:當(dāng)轉(zhuǎn)向閥3通往轉(zhuǎn)向油缸的壓力升高到額定壓力時(shí)，第二溢流閥27開啟，高壓油經(jīng)第二溢流閥27、轉(zhuǎn)向閥3的D 口，再分別經(jīng)冷卻器16和節(jié)流閥15到達(dá)精濾器13，再返回油箱12，保護(hù)油路中的液壓元件。
[0070]整個(gè)系統(tǒng)不踩剎車時(shí)，制動系統(tǒng)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不產(chǎn)生任何影響，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對制動系統(tǒng)也不產(chǎn)生任何影響。由于不踩剎車時(shí)，液控單向閥8的U 口壓力基本為0，因此，液控單向閥8關(guān)閉。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制油路只能到達(dá)液控單向閥8的A2 口，無法到達(dá)B2 口，因此第一優(yōu)先閥11相當(dāng)于接通的膠管，即轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不影響制動系統(tǒng)。與沒有該“制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”的整機(jī)性能相同。
[0071]而踩下剎車時(shí)，由于制動系統(tǒng)產(chǎn)生作用后，該系統(tǒng)的作用是在前橋同時(shí)需要制動和轉(zhuǎn)向時(shí)，優(yōu)先轉(zhuǎn)向，其次再制動。即讓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對制動系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)先轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向結(jié)束后，前橋繼續(xù)保持制動狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括左轉(zhuǎn)向缸(I)、右轉(zhuǎn)向缸(2)、轉(zhuǎn)向閥(3)、腳制動閥(6)、后驅(qū)動橋(9)、前驅(qū)動橋(10)、轉(zhuǎn)向器(20)和油箱(12)； 所述左轉(zhuǎn)向缸(I)和右轉(zhuǎn)向缸(2)與轉(zhuǎn)向閥(3)連接；轉(zhuǎn)向閥(3)上的E 口連接有第二泵(18)，轉(zhuǎn)向閥(3)的D 口連接至油箱(12)； 所述轉(zhuǎn)向器(20)的L 口和R 口連接至轉(zhuǎn)向閥(3)，轉(zhuǎn)向器(20)的T4 口連接油箱(12)，轉(zhuǎn)向器(20)的P4 口分別連接有第一泵(17)和第一溢流閥(19);所述第一溢流閥(19)另一端連接至油箱(12); 所述腳制動閥(6)的Pl 口連接有前橋蓄能器(4)，腳制動閥(6)的Kl 口連接至前驅(qū)動橋(10);所述腳制動閥(6)的P2 口連接有后橋蓄能器(5)，腳制動閥(6)的K2 口連接至后驅(qū)動橋(9);腳制動閥(6)的T1、T2 口連接至油箱(12)； 其特征在于: 在所述腳制動閥(6)的Kl 口至前驅(qū)動橋(10)的油路中設(shè)有一個(gè)第一優(yōu)先閥(11);所述第一優(yōu)先閥(11)是一個(gè)液控兩位三通換向閥，第一優(yōu)先閥(11)的上位是Ρ3 口與Κ3 口連通、其下位是Τ3 口與Κ3 口連通；第一優(yōu)先閥(11)的Ρ3 口與腳制動閥(6)的Kl 口連接，第一優(yōu)先閥(11)的Κ3 口連接至前驅(qū)動橋(10)，第一優(yōu)先閥(11)的Τ3 口連接至油箱(12);第一優(yōu)先閥(11)的上控制腔設(shè)有復(fù)位彈簧； 在所述轉(zhuǎn)向器(20 )L 口和R 口的出口油路之間連接有第一梭閥(22 )，第一梭閥(22 )的出油口連接有液控單向閥(8);所述液控單向閥(8)的Α2 口接第一梭閥(22)的出油口，液控單向閥(8)的Β2 口接第一優(yōu)先閥(11)下控制腔的V 口，液控單向閥(8)的U 口接腳制動閥(6)的 Κ2 口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:在所述腳制動閥(6)Κ2 口連接至后驅(qū)動橋(9)的油路中設(shè)有壓力繼電器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一溢流閥(19)、轉(zhuǎn)向閥(3)的D 口、腳制動閥(6)的Tl和Τ2 口以及第一優(yōu)先閥(11)的Τ3 口通過一個(gè)精濾器(13)連接至油箱(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:在所述的精濾器(13)進(jìn)油口處的油路中連接有并聯(lián)連接的節(jié)流閥(15)和冷卻器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程機(jī)械制動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一泵(17)和第二泵(18)的進(jìn)油口通過一個(gè)粗濾器(14)連接至油箱(12)。
【文檔編號】B60T11/24GK104071219SQ201410289775
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】王小虎, 韓標(biāo), 郭軍勝, 沈勇, 范小童, 謝朝陽, 黃新, 程然, 張愛霞 申請人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司