一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統的制作方法

一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布一種能在工程機械重載下坡時，四輪被抱死的狀態下，同時進行前輪優先轉向和后輪制動的工程機械制動轉向系統。包括左轉向缸、右轉向缸、轉向閥、腳制動閥、后驅動橋、前驅動橋、轉向器和油箱；在腳制動閥的K1口至前驅動橋的油路中設有一個第一優先閥；當不轉向時，第一優先閥的功能相當于接通的膠管，前驅動橋的剎車油路保持接通，當剎車后，可實現正常的前、后驅動橋同時制動；當前驅動橋需要轉向時，第一優先閥在控制油壓力的作用下快速實現切斷前驅動橋的剎車油路，使前驅動橋的壓力油直接回油箱，即前驅動橋的制動壓力減小為0，此時，前驅動橋便可以順利實現正常轉向，而后輪則一直處于剎車狀態。
【專利說明】一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統，具體是一種能在工程機械重載下坡時，四輪被抱死的狀態下，同時進行前輪優先轉向和后輪制動的制動轉向系統。

【背景技術】
[0002]工程機械在重載的情況下，行駛于平整路面時，駕駛員踩下制動踏板，往往是整機的四個輪胎被完全抱死，由于工程機械車體重量比家用汽車大的多，又是重載，強大的整機慣性使得駕駛員需要一直踩著剎車，使車輪完全抱死，來控制整機速度。由于工程機械的速度比汽車小的多，空載最高行駛速度一般不超過40km/h，且重量越大的整機，最高空載行駛速度越小，滿載的時候，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，駕駛員可通過提前轉向或者提前剎車抱死輪胎以避開障礙物。
[0003]然而當下坡時，重載的工程機械即便是速度很小，由于重力的牽引作用以及整機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，來減小整機運行速度，此時整機的車輪與車架成為一個剛體，四個輪胎同時向前滑移運動，此刻即使駕駛員轉動方向盤，也無法改變車輛的滑移方向，整機暫時失去方向控制。由于工程機械大多在野外施工，路面的狀況很復雜，當下坡路面凹凸不平時，路面對整機的作用力便使整機因顛簸而失去平衡，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便完全失去了控制。此時當整機滑移運動的前方有障礙物時，整機已經處于剎車狀態，前橋輪胎被抱死，整機便完全喪失了轉向能力，無法轉向，因此整機就處于極度危險中，從而導致出現安全事故。
[0004]工程機械的特點:
[0005]1.車體質量大，而且比家用汽車大得多，行駛起來的整機具有強大的慣性，不容易被剎住車，因此對制動系統要求很高。
[0006]2.車速低，一般空載最高行駛速度不超過40km/h，遠低于汽車的最高車速，并不以跑路運輸為主，而是以能對土石方施工作業為主。
[0007]3.制動距離短，一旦駕駛員踩剎車，制動力便達到最大，使輪胎被抱死，滑移距離最短。與家用汽車相比，“點剎”的使用頻率不多。尤其在重載下坡以及緊急制動的時候，必須抱死輪胎。
[0008]4.由于車速低，因此剎車后很少出現后輪甩尾、側滑等汽車在高速行駛剎車并轉向時出現的現象。
[0009]5.多采用四輪驅動，由于整機質量大，為了充分利用地面能提供的牽引力，輪式工程機械均采用四輪驅動甚至多輪驅動，以增大牽引力。
[0010]6.多采用全液壓轉向，由于工程機械質量大，車體笨重，純機械轉向已不能克服車體的轉向阻力矩，而全液壓轉向可提供非常大的轉向力矩，且轉向靈敏。為此，工程機械多采用全液壓轉向。
[0011]在工程機械中，傳統的設計理念是:正常情況下，工程機械質量大而車速低，剎車時是不轉向的，轉向時也不剎車。這種傳統的設計理念可以滿足絕大多數用戶的使用工況。但是每個客戶使用的工況很復雜，針對整機重載下坡工況即:制動時，需要轉向而又不能轉向這一問題便成為傳統設計理念的缺陷。然而，針對上述工程機械的特殊工況，目前尚無具體的解決方法，由此，一種允許前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統便成為了較好的解決方案。
實用新型內容
[0012]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統。
[0013]本實用新型以優先轉向為原則，轉向先于制動為理念，采用優先閥的原理:當整機重載下坡制動時，若駕駛員根據工況需要轉向時，優先閥可實現暫時解除前橋的制動壓力，使前橋優先轉向，當轉向結束后，優先閥閥芯自動回位，制動系統可迅速恢復對前橋的制動，整個過程后橋一直保持制動狀態，實現制動與轉向的同時進行。由于后輪抱死，當前橋轉向時，高速行駛的汽車“后輪承載的重量”產生的慣性力會使整機產生繞前橋的慣性轉矩，由于汽車的質量小，轉動慣量也很小，而速度很大，慣性轉矩會使汽車產生繞前橋的相對轉動，且相對轉動持續的時間很長，相對轉動角度很大，因此汽車會出現嚴重的甩尾、側滑，從而使汽車完全失去控制，嚴重危及駕駛員的生命安全。但遠遠低于汽車行駛速度的工程機械完全不會出現這種現象，由于轉動慣量大，車速低，慣性轉矩使整機繞前橋產生的相對轉動持續時間很短，相對轉動角度也很小，因此完全不會出現失去控制的現象。為此，可以實現后輪抱死、前輪轉向的工程機械制動轉向系統。
[0014]本實用新型通過以下技術方案實現:一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統，包括左轉向缸、右轉向缸、轉向閥、腳制動閥、后驅動橋、前驅動橋、轉向器和油箱；
[0015]所述左轉向缸和右轉向缸與轉向閥連接；轉向閥上的E 口連接有第二泵，轉向閥的D 口連接至油箱；
[0016]所述轉向器的L 口和R 口連接至轉向閥，轉向器的T4 口連接油箱，轉向器的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；
[0017]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 口連接至后驅動橋；腳制動閥的T1、T2口連接至油箱；
[0018]在所述腳制動閥的Kl 口至前驅動橋的油路中設有一個第一優先閥；所述第一優先閥是一個液控兩位三通換向閥，第一優先閥的上位是Ρ3 口與Κ3 口連通、其下位是Τ3 口與Κ3 口連通；第一優先閥的Ρ3 口與腳制動閥的Kl 口連接，第一優先閥的Κ3 口連接至前驅動橋，第一優先閥的Τ3 口連接至油箱；第一優先閥的控制油路與所述轉向閥中的第二優先閥的控制油路是并聯結構，第一優先閥的上控制口 U 口與轉向閥的C 口連接，第一優先閥的下控制口 V 口與轉向閥的F 口連接。
[0019]其進一步是:所述的第一溢流閥、轉向閥的D 口、腳制動閥的Tl和Τ2 口以及第一優先閥的Τ3 口通過一個精濾器連接至油箱。
[0020]所述的第一泵和第二泵的進油口通過一個過濾器連接至油箱。
[0021]本實用新型在前驅動橋的剎車油路中接入第一優先閥:當不轉向時，第一優先閥的功能相當于接通的膠管，前驅動橋的剎車油路保持接通，當剎車后，可實現正常的前、后驅動橋同時制動；當前驅動橋需要轉向時，第一優先閥在控制油壓力的作用下快速實現切斷前驅動橋的剎車油路，使前驅動橋的壓力油直接回油箱，即前驅動橋的制動壓力減小為O，此時，前驅動橋便可以順利實現正常轉向，而后輪一直處于剎車狀態。當轉向完成后，控制壓力油和復位彈簧共同作用使得第一優先閥閥芯回位，前驅動橋的壓力油瞬時恢復接通，此后，前后驅動橋便同時制動。
[0022]本實用新型的優點:
[0023]1.成本增加很小。本實用新型在普通工程機械制動轉向系統中額外增加第一優先閥及相關管路，因此，與工程機械數十萬的成本比較，成本增加的很少。
[0024]2.第一優先閥的靈敏度很高。第一優先閥的換向由液壓油控制，只要一打轉向，控制油壓的信號便快速使得第一優先閥閥芯換向，無論剎車與否，前驅動橋的輪胎均處于解除制動狀態，從而可以轉向，轉向后閥芯又快速復位，前驅動橋又處于制動狀態，液壓油的控制使得優先閥反應靈敏。
[0025]3.整個制動轉向系統的原理簡單，容易理解，出現故障比較容易判斷，服務人員維修檢測方便，維護成本較低，一旦出現故障，可快速排除。
[0026]4.剎車后，整機具有完全的轉向能力，提高了整機的安全性。實現普通車無法比擬的制動轉向功能，實現在需要制動和轉向的情況下，以最快的速度且最短的制動距離來避開障礙物，整機在制動抱死時仍然具有正常的轉向能力，從而保證駕駛員對整機的方向掌控能力，保護駕駛員的生命安全。安全性高于普通車。
[0027]5.彌補了傳統四輪驅動則四輪制動理念的設計缺陷，進一步完善了工程機械的安全設計理念。工程機械為了能充分有效的利用整機重量來增大牽引力，均采用四輪驅動，而有驅動的地方就有制動，因此均采用四輪制動。本實用新型利用優先閥的原理，在前橋需要制動和轉向的情況下，先轉向后制動，而后輪保持制動狀態，即“前輪轉向、后輪制動”同時進行，增加了整機的適應性和安全性。這在四輪驅動的工程機械領域屬于本實用新型的一大創新點。
[0028]6.本實用新型制動轉向系統適應性廣泛。在平整路面進行“點剎”和抱死制動以及在復雜路面工況進行“點剎”制動時，整機仍然具有前橋先轉向后制動的能力。而且實現了制動對轉向可以沒有影響，而普通車則沒有。
[0029]7.優先閥制造加工方便、容易實現為整機配套應用。能否容易在實踐中被采用決定了任何實用新型專利的生命力，國內已經具有成熟的優先閥(兩位三通閥)制造技術，在很多工程機械上已經使用優先閥來實現特定的功能，因此，本實用新型的一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統很容易在工程機械上實現應用。
[0030]8.能減輕前橋輪胎的磨損，由于前橋臨時解除了制動壓力，前輪可以自由滾動，因此在下坡轉向的時候，前輪處于一邊轉向一邊滾動的狀態，與純粹滑移運動的輪胎相比，減輕了輪胎的磨損，延長了前橋輪胎的使用壽命。
[0031]9.該系統很容易被推廣應用。整個系統由于優先閥加工方便、系統額外增加的成本很小，安全性更高，且系統適應性很廣泛，使得該系統容易被推廣采用。
[0032]10.“控制油路采用并聯結構以實現優先轉向”是本實用新型最重要思路特征。在前驅動橋的制動管路中增加第一優先閥，第一優先閥的控制油路來源于第二優先閥的控制油路，兩個控制油路相通，采用并聯結構，可以保證整機在轉向時，兩個優先閥同時工作，同時響應控制油路的壓力信號，從而順利實現前橋的制動解除和轉向以及轉向后制動的恢復。這是本實用新型的設計思路在工程機械上的具體應用。
[0033]11.設計思路要點容易橫向推廣。本實用新型采用優先閥來實現優先轉向，如果工程機械的其它多個系統對轉向系統有影響，而且轉向的安全級別高于影響它的系統，那么可以在每一個對轉向系統有影響的系統中額外接入一一對應的優先閥，而且對多個優先閥的控制油路采用并聯結構，即控制油路相通，從而可以實現臨時解除其它系統的功能，讓整機優先轉向，而轉向結束后，其它系統便迅速恢復正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本實用新型的原理圖；
[0035]圖2為圖1中轉向閥的原理圖；
[0036]圖3為剎車后右轉向各個閥芯工作圖；
[0037]圖4為剎車后左轉向各個閥芯工作圖；
[0038]圖5為對轉向系統有影響的其它系統中接入優先閥的原理圖。
[0039]圖中:1、左轉向缸；2、右轉向缸；3、轉向閥；4、前橋蓄能器；5、后橋蓄能器；6、腳制動閥；7、后驅動橋；8、前驅動橋；9、第一優先閥；10、油箱；11、過濾器；12、精濾器；13、第一泵；14、第二泵；15、第一溢流閥；16、轉向器；17、右限位閥；18、左限位閥；19、梭閥；20、放大閥；21、第二優先閥；22、第二溢流閥。

【具體實施方式】
[0040]以下是本實用新型的一個具體實施例，現結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0041]如圖1和圖2所示，它包括左轉向缸1、右轉向缸2、轉向閥3、腳制動閥6、后驅動橋7、前驅動橋8、轉向器16和油箱10 ;轉向閥3包括梭閥19、放大閥20、第二優先閥21和第二溢流閥22 ;左轉向缸I的小腔出口與右轉向缸2的大腔出口同時接轉向閥3中梭閥19的B 口，左轉向缸I的大腔出口與右轉向缸2的小腔出口同時接轉向閥3中梭閥19的A 口；轉向閥3中放大閥20的L2 口接左限位閥18的LI 口，轉向閥3中放大閥20的R2 口接右限位閥17的Rl 口 ；轉向閥3中第二優先閥21的C 口接第一優先閥9的U 口，轉向閥3中第二優先閥21的F 口接第一優先閥9的V 口 ；轉向閥3的D 口接精濾器12的入口，轉向閥3的E 口接第二泵14的出口，轉向閥3的N 口接往其它系統。
[0042]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；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；腳制動閥6的Kl 口接第一優先閥9的P3 口，第一優先閥9的K3 口接前驅動橋8的制動管路的入口，腳制動閥6的K2 口接后驅動橋7的制動管路的入口，腳制動閥6的Tl 口、T2 口及第一優先閥9的T3 口同時接精濾器12的入口。
[0043]左限位閥18的LO 口接轉向器16的L 口，右限位閥17的RO 口接轉向器16的R口 ；轉向器16的T4 口接油箱10的回油口，轉向器16的P4 口接第一泵13的Y 口，第一泵13的Y 口另一路接第一溢流閥15的入口，第一溢流閥15的出口接精濾器12的入口，第一泵13的入口及第二泵14的入口同時接過濾器11的出口，精濾器12的出口接油箱10的回油口，過濾器11的入口接油箱10的出油口。
[0044]當駕駛員踩下制動踏板后，腳制動閥6的Pl 口與Kl 口接通，P2 口與K2 口接通，前橋蓄能器4的壓力油經G 口、Pl 口、Kl 口、第一優先閥的P3 口、K3 口去往前驅動橋8，后橋蓄能器5的壓力油經H 口、P2 口、K2 口去往后驅動橋7，前驅動橋8、后驅動橋7便同時制動，前后輪被完全抱死。此時整機有向右轉向和向左轉向兩種情況。
[0045]第一種情況右轉向
[0046]如圖3所示，駕駛員向右轉動方向盤，則轉向器16的P4 口與R 口接通，T4 口與L口接通，油箱10的液壓油在第一泵13的作用下，經過濾器11、第一泵13、轉向器16的P4口、R 口再經右限位閥17的RO 口、Rl 口進入到轉向閥3中放大閥20的R2 口，由于R2 口的壓力大于L2 口(與油箱10接通壓力為0)，控制油壓力克服放大閥20的復位彈簧推動放大閥20的閥芯右移，此時:
[0047]第一一路:控制油路回油，放大閥20的閥芯右移使得壓力油經放大閥20的L2 口、左限位閥18的LI 口、LO 口及轉向器16的L 口、T4 口回到油箱10，實現控制油路的回油。
[0048]第一二路:轉向閥3的A 口與C 口接通，B 口與D 口接通(與油箱10接通壓力為0)，由于A 口壓力高于B 口壓力，此時梭閥19開啟，A 口與F 口接通；此時，第二優先閥21的F口壓力與其復位彈簧的壓力之和大于C 口的壓力，因此第二優先閥21的閥芯向右移動，直至E 口與A 口完全接通。
[0049]第一三路:轉向閥3的F 口與第一優先閥9的V 口相通，轉向閥3的C 口與第一優先閥9的U 口相通，因此，第一優先閥9的V 口壓力與其復位彈簧的壓力之和大于U 口的壓力，第一優先閥9的閥芯向上移動，第一優先閥9的P3 口高壓油路斷開，K3 口與T3 口接通，前驅動橋8的制動高壓油經第一優先閥9的K3 口、T3 口、精濾器12返回油箱10，壓力變為0，為此前驅動橋8的制動臨時解除，輪胎可以自由滾動。
[0050]轉向閥3的A 口與左轉向缸I的大腔及右轉向缸2的小腔相通，轉向閥3的B 口與左轉向缸I的小腔及右轉向缸2的大腔接通，液壓油在第二泵14的作用下經油箱10、過濾器11、第二泵14、轉向閥3的E 口、放大閥20、A 口去往左轉向缸I的大腔及右轉向缸2的小腔；而左轉向缸I的小腔及右轉向缸2的大腔的油液經轉向閥3的B 口、放大閥20、D口、精濾器12返回油箱10，為此前驅動橋8在左轉向缸1、右轉向缸2的共同作用下實現正常的向右轉動。
[0051]當駕駛員根據工況向右轉向結束后，方向盤不再轉動時，轉向器16的P4 口與R 口斷開，T4 口與L 口斷開，放大閥20兩端的控制油路雖然充滿管路，但壓力瞬時降低，且油路的去向被切斷，此時放大閥20的閥芯在其復位彈簧的壓力下左移回位，閥芯的左移使得L2口的壓力出現負壓，需要補油；而1?2 口的壓力增大，需要擠出多余的油，增大壓力的R2 口的油液經過放大閥20的節流控制油口對出現負壓的L2 口進行補油，即R2 口被擠出的油經節流口進入需要補油的L2 口，從而實現閥芯準確回到中位。
[0052]放大閥20的閥芯復位后，轉向閥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14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 口壓力與第二優先閥21復位彈簧的壓力之和時，第二優先閥21的閥芯便向左移動，由于第二優先閥21的閥芯位移量很小，F 口的壓力油便有微量的油液通過整個系統內卸掉，直到轉向閥3的E 口與N 口完全接通，來自第二泵14的壓力油經轉向閥3的E 口、N 口去往其它系統。
[0053]轉向閥3的C 口壓力增大的同時，第一優先閥9的U 口壓力也在增大，直到第一優先閥9的U 口壓力大于V 口壓力與其復位彈簧的壓力之和，第一優先閥9的閥芯向下移動，此時，第一優先閥9的K3 口與P3 口接通，前橋蓄能器4的壓力油經腳制動閥6的Kl 口、第一優先閥9的P3 口、K3 口繼續對前驅動橋8進行制動。而整個轉向過程中，后驅動橋7 —直保持制動狀態。從而完成了整機在制動狀態下向右轉向的功能。
[0054]第二種情況左轉向
[0055]如圖4所示，駕駛員向左轉動方向盤，則轉向器16的P4 口與L 口接通，T4 口與R口接通，在第一泵13的作用下，壓力油經油箱10、過濾器11、第一泵13、轉向器16的P4 口、L 口再經左限位閥18的LO 口、LI 口進入到轉向閥3中放大閥20的L2 口，放大閥20的閥芯在L2 口的油壓下克服其復位彈簧而向左移動，此時:
[0056]第二一路:放大閥20的R2 口的油液經右限位閥17的Rl 口、RO 口、轉向器16的R 口、T4 口返回油箱10，實現控制油路的回油。
[0057]第二二路:放大閥20的閥芯左移使得轉向閥3的B 口與C 口接通，A 口與D 口接通(與油箱10接通壓力為O)，由于B 口壓力高于A 口壓力，梭閥19開啟，B 口與F 口接通，此時的F 口壓力與第二優先閥21復位彈簧的壓力之和大于C 口的壓力，因此第二優先閥21的閥芯向右移動，直至E 口與B 口完全接通。
[0058]第二三路:由于轉向閥3的F 口與第一優先閥9的V 口相通，C 口與第一優先閥9的U 口相通，V 口的壓力與第一優先閥9復位彈簧的壓力之和大于U 口的壓力，第一優先閥9的閥芯上移，K3 口與T3 口接通，前驅動橋8的制動壓力油經第一優先閥9的K3 口、T3 口、精濾器12返回油箱10。為此前驅動橋8的制動臨時解除，輪胎可以自由滾動。
[0059]液壓油在第二泵14的作用下經油箱10、過濾器11、第二泵14、轉向閥3的E 口、放大閥20、B 口去往左轉向缸I的小腔及右轉向缸2的大腔；而左轉向缸I的大腔及右轉向缸2的小腔的油液經轉向閥3的A 口、放大閥20、D 口、精濾器12返回油箱10，為此前驅動橋8在左轉向缸1、右轉向缸2的共同作用下實現正常的向左轉動。
[0060]當整機向左轉向結束后，方向盤不再轉動時，轉向器16的P4 口與L 口斷開，T4 口與R 口斷開，放大閥20兩端的控制油路雖然充滿管路，但瞬時壓力降低，且油路的去向被切斷，此時放大閥20的閥芯在其復位彈簧的壓力下向右回位，閥芯的右移使得R2 口的壓力出現負壓，需要補油；而L2 口的壓力增大，需要擠出多余的油，增大壓力的L2 口的油液經過放大閥20的節流控制油口對出現負壓的R2 口進行補油，即L2 口被擠出的油經節流口進入需要補油的R2 口，從而實現閥芯的準確復位。
[0061]放大閥20的閥芯復位后，轉向閥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 口壓力與第二優先閥21復位彈簧的壓力之和時，第二優先閥21的閥芯便向左移動，由于第二優先閥21的閥芯位移量很小，F 口的壓力油便有微量的油液通過整個系統內卸掉，直到轉向閥3的E 口與N 口完全接通，來自第二泵14的壓力油經轉向閥3的E 口、N 口去往其它系統。
[0062]轉向閥3的C 口壓力增大的同時，第一優先閥9的U 口壓力也在增大，直到第一優先閥9的U 口壓力大于V 口壓力與其復位彈簧的壓力之和，第一優先閥9的閥芯向下移動，此時，第一優先閥9的K3 口與Ρ3 口接通，前橋蓄能器4的壓力油經腳制動閥6的Kl 口、第一優先閥9的Ρ3 口、Κ3 口繼續對前驅動橋8進行制動。而整個過程中，后驅動橋7—直保持制動狀態。從而完成了整機在制動狀態下向左的轉向功能。
[0063]以上兩種情況，整機完全保留了正常的轉向功能。
[0064]當駕駛員松開制動踏板后，腳制動閥6在其復位彈簧的作用下快速復位，腳制動閥6的Kl 口與Tl 口接通，Κ2 口與Τ2 口接通，前驅動橋8的制動壓力油經第一優先閥9的Κ3 口、Ρ3 口、腳制動閥6的Kl 口、Tl 口、精濾器12返回油箱10 ;后驅動橋7的制動壓力油經腳制動閥6的Κ2 口、Τ2 口、精濾器12返回油箱10。從而實現完整的制動轉向過程。
[0065]剎車結束后，各個閥芯的工作圖如圖1。
[0066]連續多次踩下制動踏板后，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的充液以恢復其額定壓力由其它系統完成。
[0067]第一溢流閥15的功能是:當第一泵13的Y 口壓力升高到其額定壓力時，第一溢流閥15開啟，高壓油經第一溢流閥15、精濾器12返回油箱10，保護油路中的液壓元件。
[0068]右限位閥17的功能是:當整機向右轉向時，RO 口壓力高于Rl 口，當右轉向到極限位置時，右限位閥17的限位桿被觸動，限位桿帶動右限位閥17的閥芯向右移動換向，從而切斷了右限位閥17的RO 口、Rl 口，向右轉向終止。此時當整機向左轉向時，轉向閥3的R2口的控制油路經右限位閥17的Rl 口打開右限位閥17的單向閥，再經過RO 口回油，當整機向左轉向很小的角度后，即避開右極限位置后，右限位閥17的復位彈簧推動閥芯左移換向，油液經Rl 口、RO 口返回油箱10。
[0069]左限位閥18的功能等同于右限位閥17。
[0070]第二溢流閥22的功能是:當轉向閥3通往轉向油缸的壓力升高到其額定壓力時，第二溢流閥22開啟，高壓油經第二溢流閥22、轉向閥3的D 口、精濾器12返回油箱10，保護油路中的液壓元件。
[0071]整個系統不踩剎車時，制動系統對轉向系統不產生任何影響，轉向系統對制動系統不產生任何影響。由于不踩剎車時，前驅動橋8的制動油液與油箱10接通，而轉向時，第一優先閥9的閥芯上移后，前驅動橋8的制動油液與油箱10仍然接通，為此，第一優先閥9的閥芯位移不影響前驅動橋8制動油液的壓力，即轉向系統不影響制動系統。因此與沒有該“制動轉向系統”的整機性能相同。
[0072]而踩下剎車時，由于制動系統產生作用后，該系統的作用是在前驅動橋8同時需要制動和轉向時，優先轉向，其次再制動。即讓轉向系統對制動系統產生影響，從而實現優先轉向，轉向結束后，前驅動橋8繼續保持制動狀態。
[0073]第一優先閥9的控制油路與第二優先閥21的控制油路并聯連接，可以保證整機在轉向時，兩個優先閥的同時工作，同時響應控制油路的壓力信號，從而實現前驅動橋8的制動解除和轉向以及轉向后制動狀態的恢復。
[0074]本實用新型采用了兩個優先閥來實現優先轉向，如果工程機械的其它多個系統對轉向系統有影響，而且轉向的安全級別高于影響它的系統，那么可以在每一個對轉向系統有影響的系統中額外接入一一對應的優先閥，而且對多個優先閥的控制油路采用并聯結構，即控制油路相通，從而可以實現臨時解除其它系統的功能，讓整機優先轉向，而轉向結束后，其它系統便迅速恢復正常工作。那么這個設計思路也應該屬于本實用新型專利的保護要點。該設計思路原理圖詳見圖5
[0075]如圖5所示:第三路系統、第四路系統……第X路系統在工作時，假設轉向系統無法正常工作，當轉向的安全級別高于其它系統時，可分別在“第三路系統”與“第三路系統”的控制系統之間接入第三優先閥、在“第四路系統”與“第四路系統”的控制系統之間接入第四優先閥……在“第X路系統”與“第X路系統”的控制系統之間接入第X優先閥(X為大于2的自然數)，且優先閥控制油口采用并聯結構，即U-3 口、U-4 口……U-X 口同時接第二優先閥9的U 口，V-3 口、V-4 口……V-X 口同時接第二優先閥9的V 口，而P-3 口、P-4口……P-X 口分別接相應的控制油路，K-3 口、K-4 口……K-X 口分別接相應的執行系統的油路，T-3 口、T-4 口……T-X 口同時接油箱。如此，即可實現優先轉向，其它系統臨時暫停工作，等轉向結束后，其它系統又恢復正常工作。
【權利要求】
1.一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統，包括左轉向缸(I)、右轉向缸(2)、轉向閥(3)、腳制動閥(6)、后驅動橋(7)、前驅動橋(8)、轉向器(16)和油箱(10)； 所述左轉向缸(I)和右轉向缸(2)與轉向閥(3)連接；轉向閥(3)上的E 口連接有第二泵(14)，轉向閥(3)的D 口連接至油箱(10)； 所述轉向器(16)的L 口和R 口連接至轉向閥(3)，轉向器(16)的T4 口連接油箱(10)，轉向器(16)的P4 口分別連接有第一泵(13)和第一溢流閥(15);所述第一溢流閥(15)另一端連接至油箱(10)； 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 口連接至前驅動橋(8);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 口連接至后驅動橋(7);腳制動閥(6)的T1、T2 口連接至油箱(10)； 其特征在于: 在所述腳制動閥(6)的Kl 口至前驅動橋(8)的油路中設有一個第一優先閥(9);所述第一優先閥(9)是一個液控兩位三通換向閥，第一優先閥(9)的上位是Ρ3 口與Κ3 口連通、其下位是Τ3 口與Κ3 口連通；第一優先閥(9)的Ρ3 口與腳制動閥(6)的Kl 口連接，第一優先閥(9)的Κ3 口連接至前驅動橋(8)，第一優先閥(9)的Τ3 口連接至油箱(10);第一優先閥(9)的控制油路與所述轉向閥(3)中的第二優先閥(21)的控制油路是并聯結構，第一優先閥(9)的上控制口 U 口與轉向閥(3)的C 口連接，第一優先閥(9)的下控制口 V 口與轉向閥(3)的F 口連接。
2.根據權利要求1所述的一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統，其特征在于:所述的第一溢流閥(15)、轉向閥(3)的D 口、腳制動閥(6)的Tl和Τ2 口以及第一優先閥(9)的Τ3 口通過一個精濾器(12)連接至油箱(10)。
3.根據權利要求1所述的一種前輪優先轉向的工程機械制動轉向系統，其特征在于:所述的第一泵(13)和第二泵(14)的進油口通過一個過濾器(11)連接至油箱(10)。
【文檔編號】B60T11/10GK203974933SQ201420341733
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】王小虎, 沈勇, 郭軍勝, 韓標, 范小童, 謝朝陽, 黃新, 程然, 張愛霞 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司