应急转向系统、底盘和作业机械的制作方法

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种应急转向系统、底盘和作业机械。


背景技术：

2.在正常状况下，实现车辆转向所需的能量只有一小部分是由驾驶员通过机械转向系提供的，而大部分是由发动机通过液压助力转向装置提供的，即在转向过程中，发动机带动转向助力泵运转，进而向转向助力缸提供压力油，使转向助力缸动作，从而辅助实现轮胎的转向。
3.若车辆正常行驶状态遭遇发动机停机或熄火的情况时，液压助力转向装置将失去动力源，将会给驾驶员转向操作带来较大困难，极易导致事故发生。
4.为提高驾乘安全性，业内在原有的主转向系统基础上增加了应急转向系统，并且采用可双向供油的柱塞泵作为应急动力源，由车辆的变速箱驱动柱塞泵正向或反向运转，如此，无论车辆前行还是后退，变速箱均可驱动柱塞泵向液压助力转向装置供油，但是柱塞泵结构较复杂，使用成本较高。


技术实现要素：

5.本发明提供一种应急转向系统、底盘和作业机械，用以解决现有技术中使用柱塞泵作为应急动力源成本高的缺陷，实现通过换向导通组件使应急泵具备双向供油的功能，进而降低成本的效果。
6.本发明提供一种应急转向系统，包括供油装置、转向助力组件、应急泵和换向导通组件，所述应急泵用于与变速箱传动连接，当所述应急泵正转或反转时，所述换向导通组件均能使所述应急泵驱动液压油由所述供油装置流向所述转向助力组件。
7.根据本发明提供的一种应急转向系统，所述换向导通组件包括首尾顺次连接的第一进油管路、第二进油管路、第一出油管路和第二出油管路，所述应急泵包括第一油口和第二油口，所述换向导通组件的第一端与所述供油装置连通，所述换向导通组件的第二端与所述第二油口连通，所述换向导通组件的第三端与所述第一油口连通，所述换向导通组件的第四端与所述转向助力组件连通。
8.根据本发明提供的一种应急转向系统，还包括转向助力泵，所述转向助力泵与发动机传动连接，所述转向助力泵的进油口与所述供油装置连通，所述转向助力泵的出油口与所述转向助力组件连通。
9.根据本发明提供的一种应急转向系统，所述转向助力泵的出油口以及所述换向导通组件的第四端均通过应急阀与所述转向助力组件连通，当所述转向助力泵的油压在预设值以上时，所述应急阀导通所述转向助力泵与所述转向助力组件，当所述转向助力泵的油压降低到预设值以下时，所述应急阀导通所述换向导通组件与所述转向助力组件。
10.根据本发明提供的一种应急转向系统，所述应急泵为齿轮泵或叶片泵。
11.根据本发明提供的一种应急转向系统，所述第一进油管路上设置有由所述第一端
向所述第三端方向导通的第一单向阀，所述第二进油管路上设置有由所述第一端向所述第二端方向导通的第二单向阀，所述第一出油管路上设置有由所述第二端向所述第四端方向的第三单向阀，所述第二出油管路上设置有由所述第三端向所述第四端方向的第四单向阀。
12.根据本发明提供的一种应急转向系统，所述转向助力组件包括动力转向器总成、转向助力缸和转向操纵系统，所述动力转向器总成的一端与所述应急阀连通，一端与所述转向助力缸连通，一端与所述供油装置连通，所述应急泵和所述转向助力泵均通过所述动力转向器总成向所述转向助力缸供油，所述转向操纵系统用于控制所述动力转向器总成为所述转向助力缸分配液压油。
13.根据本发明提供的一种应急转向系统，所述应急阀与所述供油装置之间还设置有回油管路，当所述转向助力泵的油压在预设值以上时，所述应急阀导通所述应急泵与所述供油装置。
14.本发明还提供一种底盘，包括如以上任一项所述的应急转向系统。
15.本发明还提供一种作业机械，包括如上所述的底盘。
16.本发明提供的应急转向系统，包括供油装置、转向助力组件、应急泵和换向导通组件。应急泵用于与变速箱传动连接，当应急泵正转或反转时，换向导通组件均能使应急泵驱动液压油由供油装置流向转向助力组件。本发明提供的应急转向系统使用无法双向供油的应急泵与换向导通组件相结合，使其实现双向供油的效果，与现有技术中的柱塞泵相比，本发明提供的应急转向系统在实现无论应急泵正转还是倒转，均可向供油装置吸油，并将液压油输送至转向助力组件的效果的同时，具备结构简单，成本低的优点。
17.进一步的，本发明提供的底盘和作业机械，由于均具有如上所述的应急转向系统，因此，同样具有如上所述的优势。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明提供的应急转向系统原理示意图；
20.图2是本发明提供的换向导通组件原理示意图；
21.附图标记：
22.100：发动机；200：变速箱；300：供油装置；400：应急泵；401：第一油口；402：第二油口；500：换向导通组件；501：第一端；502：第二端；503：第三端；504：第四端；505：第一进油管路；506：第二进油管路；507：第一出油管路；508：第二出油管路；509：第一单向阀；510：第二单向阀；511：第三单向阀；512：第四单向阀；600：转向助力泵；700：应急阀；701：回油管路；801；动力转向器总成；802：转向助力缸；803：转向操纵系统。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本
发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.下面结合图1至图2描述本发明的应急转向系统、底盘和作业机械。
25.本发明提供一种应急转向系统，用于解决现有技术中当发动机100停机或熄火时，发动机100无法为转向助力泵600继续提供动力，使转向助力缸802失去动力源，为驾驶员转向操作带来较大困难的问题。
26.本发明为解决上述问题，提供一种应急转向系统，该应急转向系统包括供油装置300、转向助力组件、应急泵400和换向导通组件500。
27.供油装置300可以为油罐或者液压油箱，目的是为了向为转向提供辅助力的液压系统提供液压油。
28.转向助力组件用于在发动机100正常工作的情况下为转向提供辅助力，具体结构将在下文叙述。
29.虽然发动机100在出现突然停车或熄火时，无法继续提供动力，但是变速箱200与底盘连接，在底盘滑行过程中，底盘会反拖变速箱200转动，变速箱200可继续提供动力，因此，将应急泵400与变速箱200的取力口连接，当发动机100出现故障时，可通过变速箱200为应急泵400提供动力，使应急泵400作为动力源继续为转向助力组件供油。
30.当车辆前进或后退时，变速箱200的转向相反，进而，与变速箱200连接的应急泵400的转向也相反，因此，在现有技术中应急泵400使用柱塞泵，柱塞泵可以双向工作，无论正转还是反转，油流方向均固定，只需将柱塞泵进油的一端与供油装置300连通，出油的一端与转向助力组件连通即可。
31.但是柱塞泵结构复杂，成本高，因此，本技术提供的应急转向系统的应急泵400使用结构更简单，成本更低的叶片泵或齿轮泵，同时增加换向导通组件500，实现无论应急泵400正转还是反转，使油流方向均由供油装置300朝向转向助力组件的效果。
32.在本发明的一个实施例中，应急泵400可以为齿轮泵，该齿轮泵包括第一油口401和第二油口402，当齿轮泵正转时，第一油口401进油，第二油口402出油，当齿轮泵反转时，第二油口402进油，第一油口401出油。
33.换向导通组件500包括首尾顺次连接的第一进油管路505、第二进油管路506、第一出油管路507和第二出油管路508。第一进油管路505和第二进油管路506的交点为换向导通组件500的第一端501，第二进油管路506与第一出油管路507的交点为换向导通组件500的第二端502，第一进油管路505与第二出油管路508的交点为换向导通组件500的第三端503，第一出油管路507与第二出油管路508的交点为换向导通组件500的第四端504。
34.第一端501与供油装置300连通，第二端502与第二油口402连通，第三端503与第一油口401连通，第四端504与转向助力组件连通。
35.当车辆向前行驶时，反拖变速箱200正转，进而带动齿轮泵正转，此时，第一油口401吸油，第二油口402出油，此时换向导通组件500导通供油装置300与第一油口401，同时，导通第二油口402与转向助力组件。液压油经供油装置300、换向导通组件500的第一端501、换向导通组件500的第三端503和第一油口401进入齿轮泵，液压油在齿轮泵内加压后经第二油口402、换向导通组件500的第二端502和换向导通组件500的第四端504后进入转向助
力组件。
36.当车辆向后行驶时，反拖变速箱200反转，进而带动齿轮泵反转，此时，第二油口402吸油，第一油口401出油，此时换向导通组件500导通供油装置300与第二油口402，同时，导通第一油口401与转向助力组件。液压油经供油装置300、换向导通组件500的第一端501、换向导通组件500的第二端502和第二油口402进入齿轮泵，液压油在齿轮泵内加压后经第一油口401、换向导通组件500的第三端503和换向导通组件500的第四端504后进入转向助力组件。
37.以上以齿轮泵为例对本方案进行介绍，当应急泵400为叶片泵时与上述的原理相同，本领域技术人员可根据上述公开轻易得知如何使用叶片泵实现上述效果，此处不再赘述。
38.在本发明的一个实施例中，本发明提供的应急转向系统还包括转向助力泵600，转向助力泵600可以为齿轮泵、叶片泵或者柱塞泵，转向助力泵600与发动机100的取力口传动连接，由发动机100提供动力。转向助力泵600的油路的进油口与供油装置300连通，出油口与转向助力组件连通。发动机100的转动方向固定，当发动机100转动时，带动转向助力泵600运转，为转向助力组件进行供油。
39.在本发明的一个实施例中，上述的转向助力泵600应用于发动机100正常工作的情况下，上述的应急泵400应用于发动机100故障、无法为转向助力组件提供动力的情况下，两者无需同时为转向助力组件提供液压油。
40.因此，本发明提供的应急转向系统还包括应急阀700，应急阀700可以理解为一种选择开闭的阀门。当发动机100和转向助力泵600均正常工作时，转向助力泵600为转向助力组件提供的液压油的油压位于预设值之上，预设值即转向助力组件所需油压的最小值，此时，应急阀700导通转向助力泵600与转向助力组件，同时关闭应急泵400与转向助力组件的连通。当发动机100和转向助力泵600两者至少其中之一发生故障，且转向助力泵600提供的油压下降至预设值以下时，应急阀700导通应急泵400与转向助力组件，由应急泵400向转向助力组件提供油压。该应急转向系统采用双转向动力源，大幅提升汽车行驶安全性。
41.在本发明的一个实施例中，在第一进油管路505上设置有第一单向阀509，第一单向阀509的导通方向为第一端501朝向第三端503；在第二进油管路506上设置有第二单向阀510，第二单向阀510的导通方向为第一端501朝向第二端502；在第一出油管路507上设置有第三单向阀511，第三单向阀511的导通方向为第二端502朝向第四端504；在第二出油管路508上设置有第四单向阀512，第四单向阀512的导通方向为第三端503朝向第四端504。
42.以下将针对应急泵400正转和倒转两种情况对该换向导通组件500的工作原理进行说明。
43.当变速箱200正转时，应急泵400正转，第一油口401进油，第二油口402出油，此时，与第一油口401连接的换向导通组件500的第三端503位置为负压，由于第四单向阀512的存在，液压油无法通过第四单向阀512由第四端504到达第三端503，而液压油可以经供油装置300、第一端501和第一单向阀509到达第三端503，液压油经过第三端503后经第一油口401进入应急泵400。
44.液压油在应急泵400内加压后经第二油口402排出，此时换向导通组件500的第二端502位置压力升高，由于有第二单向阀510的存在，液压油无法通过第二单向阀510到达第
一端501位置，只能经过第三单向阀511到达第四端504位置，最后液压油经第四端504进入转向助力组件。
45.当变速箱200反转时，应急泵400反转，第二油口402进油，第一油口401出油，此时，与第二油口402连接的换向导通组件500的第二端502位置为负压，由于第三单向阀511的存在，液压油无法经第三单向阀511由第四端504到达第二端502，而液压油可以经供油装置300、第一端501和第二单向阀510到达第二端502，液压油经过第二端502后经第二油口402进入应急泵400。
46.液压油在应急泵400内加压后经第一油口401排出，此时换向导通组件500的第三端503位置压力升高，由于有第一单向阀509的存在，液压油无法通过第一单向阀509到达第一端501位置，只能经过第四单向阀512到达第四端504位置，最后液压油经第四端504进入转向助力组件。
47.在本发明的一个实施例中，上述的转向助力组件包括动力转向器总成801、转向助力缸802和转向操纵系统803，该转向助力组件为现有技术。动力转向器总成801的一端与应急阀700连通，一端与转向助力缸802连通，一端与供油装置300连通。液压油在到达转向助力缸802之前，需要经过动力转向器总成801为其分配油压。
48.当车辆需要转弯时，转向操纵系统803控制动力转向器总成801为转向助力缸802分配油压，使转向助力缸802为转向提供辅助力。转向助力缸802的回油经动力转向器总成801回到供油装置300。
49.当车辆直行时，经转向助力泵600或应急泵400提供的液压油在经过动力转向器总成801后直接回流到供油装置300。
50.在本发明的一个实施例中，上述的应急阀700与供油装置300之间还设置有回油管路701。当车辆正常行驶时，发动机100带动转向助力泵600正常工作，转向助力组件的液压油由转向助力泵600提供。但与此同时，变速箱200也在正常工作，进而驱动应急泵400运转。
51.因此，当转向助力泵600提供的油压在预设值以上时，应急阀700导通应急阀700与回油管路701的连通，使经过应急泵400加压后的液压油直接回流到供油装置300内。当转向助力泵600提供的油压下降到预设值以下时，应急阀700关闭与回油管路701的连通，使应急泵400提供的液压油直接向转向助力组件供给。
52.本发明提供的应急转向系统采用双转向动力源，大幅提高汽车行驶的安全性，使用叶片泵或齿轮泵与换向导通组件500的组合代替成本较高的柱塞泵，降低成本。
53.本发明还提供一种底盘，该底盘上设置有如上所述的应急转向系统，因此，具有与如上所述相同的优势。
54.本发明还提供一种作业机械，该作业机械包括上述的底盘，同样也具有如上所述的应急转向系统，因此，具有与如上所述相同的优势。
55.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。