一种具有应急转向功能的宽体自卸车液压系统的制作方法

本技术涉及运输矿石及土方的矿用车，特别地，涉及宽体自卸矿用运输车的液压系统；具体而言，涉及一种具有应急转向功能的宽体自卸车液压系统。

背景技术：

1、随着社会和生产技术的发展，工程机械在生产及工业中的应用越来越广泛。液压系统作为工程机械的一部分，在设备运行过程中起着至关重要的作用。

2、宽体自卸车作为露天矿山开采中的重要运输设备，其转向功能的实现一般为：方向盘通过转向柱带动液压转向器转动，通过液压转向器内部阀芯的开启使高压油液进入转向油缸，转向油缸的伸出和缩回带动轮胎的摆动，进而实现转向功能。方向盘转动的圈数对应着油缸的伸缩量，反映为车辆转弯半径的大小。

3、货箱作为承载运输介质的主要容器，一般具有自卸功能。通过举升油缸的伸出，将货箱顶离车架，当货箱举升至一定角度时，内部土石方在自重作用下滑落货箱，完成卸料操作。控制举升缸进出油的举升阀一般为液控或气控形式，通过在驾驶室内操作相应手柄，控制举升阀换向实现举升缸动作。控制回路设置有限位阀，当货箱举升至一定角度时，切断控制信号使货箱停止举升。

4、目前，市面上已有的宽体自卸矿用运输车，其转向动力一般直接来源于液压泵，液压泵普遍由车辆上已有的原动机（发动机或高压电机）直接驱动。由于宽体自卸车运行工况相对恶劣，而且负载很大，当车辆失去动力时，无法移动和转向，占用运输通道，影响到整体运输效率。

5、此外，转向和举升均为液压操作，部分宽体自卸车将转向和举升的两套液压系统分开，带来了相应成本的增加，不利于后期产品维护，降低了液压系统使用效率。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型的目的在于设计一种具有应急转向功能的宽体自卸车液压系统，通过在转向系统中增加蓄能器作为应急油源，保证设备在紧急情况或失去动力时仍有部分转向能力，使得设备能够在外力牵引或惯性下靠边停车；同时根据自卸车实际使用工况，在转向系统不工作时使油液进入举升系统合流，通过举升阀卸荷或参与举升动作，提高液压系统工作效率。

2、本实用新型提供一种具有应急转向功能的宽体自卸车液压系统，包括：

3、液压油箱、双联液压齿轮泵、高压过滤器、电磁换向充液阀、单向阀、活塞式蓄能器、液压转向器、两组气控举升阀、两组举升油缸、转向液压油缸；

4、其中，所述双联液压齿轮泵包括：转向液压泵、举升液压泵；所述液压油箱上安装设置有吸油球阀；所述转向液压泵的吸油口流通连接所述吸油球阀，通过吸油球阀从液压油箱内吸取液压油，吸油球阀可用于截断进入系统中的油液，便于液压系统故障时检修，避免大量漏油；所述转向液压泵的出口通过液压软管流通连接所述高压过滤器，所述高压过滤器的出口流通连接所述电磁换向充液阀的p口；油液经过高压过滤器过滤掉污染物后到达电磁换向充液阀；

5、所述电磁换向充液阀的a口与所述气控举升阀的p口流通连接，所述电磁换向充液阀的b口经所述单向阀与所述活塞式蓄能器和所述液压转向器的p口流通连接，单向阀的设置可避免电磁换向充液阀在换向过程中蓄能器高压油对双联液压齿轮泵的冲击；所述液压转向器的a口、b口分别流通连接所述转向液压油缸的有杆腔、无杆腔；

6、由于使用环境相对恶劣，且压力波动范围相对较大，本实用新型选用活塞式蓄能器作为应急油源并设置两组，两组蓄能器预充不同压力的氮气。矿用自卸车在空载和满载两种常用工况下的负载有很大的差异，对应的所需转向力矩有很大不同，不同的氮气压力可满足不同的转向力矩需求。

7、本实用新型在充液阀出口处加设单向阀，保证油液只能从电磁换向充液阀进入蓄能器，截断蓄能器中的油液反向流回液压泵，避免电磁换向充液阀换向时，蓄能器高压油液反向流动对液压泵冲击，起到保护电磁换向充液阀和液压泵的作用。该单向阀仅起到反向截止的功能，选用低开启压力或无簧单向阀，避免该单向阀处较大的压力损失引起系统发热。

8、所述举升液压泵的出口经所述高压过滤器直接流通连接至所述气控举升阀的p口，两组气控举升阀的c口并联连接至所述举升油缸；所述气控举升阀和所述液压转向器的t口与所述液压油箱的回油口流通连接。

9、本实用新型为消除转向液压泵、举升液压泵两组液压泵的容积效率不同而导致举升缸不同步的问题，将两组气控举升阀的c口通过油管流通连接，保证油液相连通。

10、进一步地，所述电磁换向充液阀在默认情况下处于失电状态，失电状态时电磁换向充液阀的p口和a口流通连通，油液通过电磁换向充液阀由p口进入电磁换向充液阀的a口。

11、进一步地，所述活塞式蓄能器的液压油路上设置有压力变送器，所述压力变送器与所述电磁换向充液阀信号连接，所述压力变送器实时检测活塞式蓄能器的液压压力。

12、本实用新型设置压力变送器实时检测蓄能器压力，相关控制器通过判断该压力变送器检测的压力数值以控制电磁充液阀电磁铁的得失电。蓄能器压力低于最低设定值时充液阀电磁铁得电开启，为蓄能器充液，达到最高设定压力时，充液阀断电关闭，油液通过充液阀进入后续液压系统。

13、进一步地，当液压压力低于最小设定值时，所述压力变送器发送信号控制电磁换向充液阀得电，得电状态时电磁换向充液阀的p口和b口连通，油液通过单向阀给所述活塞式蓄能器充液；

14、当充液压力达到最大设定值时，电磁换向充液阀断电，油液继续进入举升系统。

15、进一步地，所述液压转向器为闭芯无反应型转向器，当液压转向器处于中位时，进油口处于关闭状态；避免活塞式蓄能器的油液通过该液压转向器泄走；

16、当转动方向盘通过转向管柱带动所述液压转向器转动，使所述液压转向器不在中位时，高压油液通过内部油道进入转向液压油缸的一侧，所述转向液压油缸的伸缩带动轮胎摆动，进而实现转向功能。

17、液压转向器在中位时，转向器p口截止，使得蓄能器中的高压油液能够保持住，随时能为转向系统提供油液。转向器内部集成有安全阀，当p口压力达到安全阀设定压力时，该安全阀开启卸荷，使p口压力不在上升，避免高压力对转向器内部元件的损坏，起到安全保护的作用；入口的单向阀起到流向截止功能，截断车辆行驶时转向缸的液压冲击，防止高压油液回流对转向器之前的液压元件造成压力冲击而损坏；缓冲阀限制转向油缸压力，避免转向冲击时压力过高损坏油缸密封和转向器等元件；补油阀起到补充液压油的作用，可有效阻止系统吸空，消除困油现象。

18、进一步地，所述转向液压油缸的另一侧的油液通过所述液压转向器的t口流回液压油箱。

19、由于宽体自卸车空载和满载工况时转向所需力矩相差很大，对应的转向压力有很大范围，因此，本实用新型宽体自卸车液压系统中的活塞式蓄能器设置为两组，两组活塞式蓄能器的充气压力不同，以满足空载和满载两种常用工况下的使用。

20、进一步地， 所述举升液压泵的出口和所述电磁换向充液阀的a口流通连接所述气控举升阀的进油口，所述气控举升阀在中位时，气控举升阀的p口、t口连通，油液通过t口直接流回液压油箱；

21、当操作驾驶室内的控制手柄，使控制手柄移至举升功能一侧时，使高压气体进入气控举升阀，举升控制腔，阀芯换向，气控举升阀的p口和c口接通，高压油进入所述举升油缸，在液压力作用下举升油缸伸出，实现货箱举升；

22、当操作控制手柄移至另一侧的下落功能一侧时，高压气体进入气控举升阀，下落控制腔，气控举升阀的p口、c口、t口相连通，举升液压泵的油液直接流回液压油箱，同时在货箱自重作用下，举升油缸内的油液也流回液压油箱，举升油缸缩回，货箱实现下降。

23、本实用新型采用气压控制举升阀，通过操作驾驶室内相关手柄，控制高压气体进入该举升阀控制腔，实现举升阀换向，进而控制液压油流动方向实现举升油缸的伸出和缩回，达到货箱举升和降落的目的。因车辆的其他使用高压气体的系统已设置有相应气源，可直接接入举升阀控制系统。举升阀油缸口集成有安全阀，阀芯内部通过油道将安全阀出口的液压油引入到阀芯一端，当油口达到安全阀设定压力时，液压力作用至阀芯上使阀芯产生位移，油缸c口与回油t口接通，起到卸荷作用。

24、本实用新型举升油缸使用多级单油口举升液压缸，根据油缸实际安装和举升要求，确定该油缸相关参数。需要举升动作时，将高压油液打入举升油缸，在液压力作用下油缸伸出，顶起货箱；下降时，举升缸可在货箱自身重力下实现缩回。

25、进一步地，所述液压油箱上安装设置有回油过滤器、空气滤清器等相关液压附件，所述回油过滤器滤除回油油液中的污染物和杂质，提高进入油箱油液的清洁度；

26、所述空气滤清器使得在所述转向液压油缸的有杆腔、无杆腔容积变化以及所述举升油缸伸出和缩回时，液压油箱与外界大气相通从而压强相同。

27、本实用新型使用蓄能器作为应急油源，在原动机出现故障不能工作时，可提供转向动力，使宽体自卸车能够在拖车牵引或惯性作用下靠边停车，避免占用运输主通道；车辆转向时轮胎摆动范围内如存在石子等障碍物，摆动至该处时阻力突然上升，对应的压力冲击较大，蓄能器能够吸收部分冲击，并提供所需的液压力；车辆急转弯时系统所需流量比正常工况下所需流量明显偏多，此时由液压泵和蓄能器同时为转向器供油，满足系统急转向所需流量要求；将转向油液和举升油液合流，在优先保证转向功能的前提下，多余油液进入举升系统，从而可降低举升油泵规格大小，或减少举升动作时间。

28、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

29、本实用新型具有应急转向功能的宽体自卸车液压系统使用蓄能器作为应急油源，在原动机出现故障不能工作时，可提供转向动力；通过电磁换向充液阀实现对蓄能器的充液，设置单向阀防止油液反向流动，通过压力变送器实时检测蓄能器压力；车辆转向时如在轮胎摆动范围内存在障碍物，蓄能器能够吸收部分冲击，并提供所需的液压力；车辆急转弯时由液压泵和蓄能器同时为转向器供油，满足系统急转向所需的流量要求；将转向油液和举升油液合流，可降低举升油泵规格大小，或减少举升动作时间，有效提升了液压系统工作效率。