一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统的制作方法

技术涉及矿用自卸车，尤其是一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统。

背景技术：

1、根据矿用自卸车、装载机等矿山机械的智能化、无人化场景的应用需求，具备线控功能的线控底盘是矿山机械实现智能化、无人化的必备执行终端。作为线控底盘关键系统之一的线控转向系统承担着车辆转向的功能。

2、传统转向系统是通过人工操纵方向盘，直接驱动转向机构来实现车辆转向，车辆转向完全由人操控，不能实现车辆转向的智能控制和无人驾驶功能。

3、而线控转向系统是通过电信号自动控制转向机构实现车辆转向，车辆vcu根据车辆环境感知和车辆状态感知传感器的数据解析计算结果，联合5g工业互联网和gps定位系统，或电子方向盘和电子方向手柄的转向指令，通过线控转向系统scu完成车辆的转向；既可通过电子方向盘或电子方向手柄实现有人驾驶，也可通过感知传感器实现无人驾驶。有人驾驶是按照驾驶员的意图通过打电子方向盘或电子方向手柄实现车辆转弯，自动驾驶是按照路况感知传感器（毫米波雷达、激光雷达、摄像头、红外夜视仪等）和车辆状态感知传感器（车速传感器、横摆加速度传感器等）输入信息，将经控制算法计算平台的计算结果，通过can总线传输到车辆vcu，实现车辆自动转弯和自动巡航。

4、目前，国内已有无人驾驶矿车在矿山实现运营，其转向系统采用专门开发的线控液压转向单元，专门开发的线控液压转向单元不仅价格昂贵，而且转向流量受限，只能应用在载重100吨以下的宽体自卸车上。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统，解决大吨位矿用自卸车大流量线控转向要求，降低制造成本。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统，包括油箱、转向主泵、流量放大器和转向缸；所述流量放大器集成优先阀、转向主阀和限压补油阀；还包括高速开关阀组，高速开关阀组输出先导控制油使流量放大器的转向主阀换向，按规定放大倍数向转向缸提供压力油。本实用新型原理：采用传统成熟的流量放大器和高速开关阀组成的转向系统，解决大吨位矿用自卸车的大流量线控转向要求，降低制造成本，转向运行时节能。

3、作为改进，还包括第一单向阀、应急转向泵、第二单向阀、溢流阀、第三单向阀、第四单向阀和梭阀，所述高速开关阀组包括第一高速开关阀、第二高速开关阀、第三高速开关阀和第四高速开关阀；转向主泵和应急转向泵的吸油口分别与油箱连接，主转向泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与流量放大器的hp口连接，应急转向泵的出油口与第二单向阀的进油口连接，第二单向阀的出油口与第一单向阀的出油口连接，溢流阀的进油口与第一单向阀的出油口连接，溢流阀的回油口与流量放大器的ht口连接，流量放大器的ef口与其ht口连接，流量放大器的负载传感ls口与梭阀的控制出口连接，流量放大器的pp口与其p口连接，流量放大器的t口与第三高速开关阀和第四高速开关阀的回油合流口连接，流量放大器的p口与第一高速开关阀和第二高速开关阀的进油合流口连接，流量放大器的l口与第二高速开关阀和第四高速开关阀的合流口连接，流量放大器的r口与第一高速开关阀和第三高速开关阀的合流口连接，流量放大器的cl口与左转向缸的有杆腔和右转向缸的无杆腔连接，流量放大器的cr口与左转向缸的无杆腔和右转向缸的有杆腔连接，梭阀的两端进油口分别与流量放大器的l口和r口连接，第三单向阀和第四单向阀的进油口与第三高速开关阀和第四高速开关阀的回油合流口连接，第三单向阀和第四单向阀的出油口分别与第一高速开关阀和第三高速开关阀的合流口连接及第二高速开关阀和第四高速开关阀的合流口连接。

4、作为改进，电子方向盘或电子方向手柄通过位置传感器向整车控制器发送信号，整车控制器向高速开关阀发送信号。

5、本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

6、1、本实用新型的大流量线控转向系统能满足100l/min以上大流量转向要求的大吨位矿用自卸车和装载机等工程机械的线控转向系统要求，最大转向流量能达到400l/min以上；

7、2、利用传统成熟的非线控转向流量放大器和高速开关阀来实现大流量线控转向系统的要求，不需要开发专门用于大流量的线控转向阀控单元，制造成本低；

8、3、采用常规主转向定量泵和应急转向定量泵，不需要价格昂贵的变量泵和大容量的蓄能器，减小转向系统占用安装空间，进一步降低转向系统的成本，不仅能满足车辆故障时转向蓄能器所起到的临时应急转向功能，还能满足故障车辆被施救过程中所需要的长时间配合自转向的功能要求。

技术特征：

1.一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统，包括油箱、转向主泵、流量放大器和转向缸；所述流量放大器集成优先阀、转向主阀和限压补油阀；其特征在于：还包括高速开关阀组，高速开关阀组输出先导控制油使流量放大器的转向主阀换向，按规定放大倍数向转向缸提供压力油。

2.根据权利要求1所述的一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统，其特征在于：还包括第一单向阀、应急转向泵、第二单向阀、溢流阀、第三单向阀、第四单向阀和梭阀，所述高速开关阀组包括第一高速开关阀、第二高速开关阀、第三高速开关阀和第四高速开关阀；转向主泵和应急转向泵的吸油口分别与油箱连接，主转向泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与流量放大器的hp口连接，应急转向泵的出油口与第二单向阀的进油口连接，第二单向阀的出油口与第一单向阀的出油口连接，溢流阀的进油口与第一单向阀的出油口连接，溢流阀的回油口与流量放大器的ht口连接，流量放大器的ef口与其ht口连接，流量放大器的负载传感ls口与梭阀的控制出口连接，流量放大器的pp口与其p口连接，流量放大器的t口与第三高速开关阀和第四高速开关阀的回油合流口连接，流量放大器的p口与第一高速开关阀和第二高速开关阀的进油合流口连接，流量放大器的l口与第二高速开关阀和第四高速开关阀的合流口连接，流量放大器的r口与第一高速开关阀和第三高速开关阀的合流口连接，流量放大器的cl口与左转向缸的有杆腔和右转向缸的无杆腔连接，流量放大器的cr口与左转向缸的无杆腔和右转向缸的有杆腔连接，梭阀的两端进油口分别与流量放大器的l口和r口连接，第三单向阀和第四单向阀的进油口与第三高速开关阀和第四高速开关阀的回油合流口连接，第三单向阀和第四单向阀的出油口分别与第一高速开关阀和第三高速开关阀的合流口连接及第二高速开关阀和第四高速开关阀的合流口连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统，其特征在于：电子方向盘或电子方向手柄通过位置传感器向整车控制器发送信号，整车控制器向高速开关阀组发送信号。

技术总结一种基于高速开关阀先导控制的大流量线控液压转向系统，包括油箱、转向主泵、流量放大器和转向缸；所述流量放大器集成优先阀、转向主阀和限压补油阀；还包括高速开关阀组，高速开关阀组输出先导控制油使流量放大器的转向主阀换向，向转向缸提供压力油。本技术原理：采用传统成熟的流量放大器和高速开关阀组成的转向系统，解决大吨位矿用自卸车的大流量线控转向要求，降低制造成本，转向运行时节能。技术研发人员：张义亮,郑明芽,王爱华受保护的技术使用者：福建宏大时代新能源科技有限公司技术研发日：20231225技术公布日：2024/7/4