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摘要:本文主要设计了一种装载机应急转向液压系统，来解决了因发动机突然熄火或转向系统失效后装载机仍以一定的速度在行使的情况下，因无法转向而发生安全事故的问题。本设计可用于装载机，也可用于其他工程机械。
关键词：装载机；液压系统；设计
技术领域:
本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种装载机应急转向液压系统。
背景技术
对于出口欧盟地区的装载机，需要通过CE认证，按照其中的标准要求，轮式装载机必须具备应急转向功能。当主动力系统发生故障时，如主发动机失效、动力转向泵失效、高压管路泄露等，应急转向系统必须在1秒内启动，从而避免在发动机突然熄火或转向系统失效后，装载机仍以一定的速度在行使的情况下，因无法转向而发生安全事故。
判断发动机失效方法可以通过通信模块与发动机机变速箱等数据进行通信，检测整机车速状态可以通过各种传感器来实现，但是如何检测转向泵失效或高压管路泄露，目前在国内装载机定量液压系统中仍是个难题。
通常可以通过检测转向泵进油管路流量的方法来判断转向泵或者高压管路是否失效。方法一、是在转向泵至优先阀之间的管路中串联流量计，但是流量计一般应用在试验台上，对工作环境要求较高，可靠性差，无法适应工程机械恶劣的工作环境，而且成本很高；方法二、在转向器进口或泵口加压力传感器，但由于系统复杂，根据压力判断的逻辑复杂不易实现；方法三、是转向泵至优先阀之间的管路中串联带薄壁小孔的阀体，通过检测薄壁小孔进口与出口之间的压差，从而可以检测出转向泵是否正常运转。以5T转载为例，转向泵正常进油流量一般在30L/min至220L/min，根据流量公式Q=C*D*π2*可得，当薄壁小孔的直接大于Φ6时，通过小孔的流量约为30L/min至220L/min 范围时，压差在0.02-6MPa，但是当压差在0.35以下时，这个压力信号太小，压力计不好检测，容易误控制启动应急转向；当薄壁小孔为Φ6时，压力差为0.35-18MPa,此时的压力差易检测到，但当压差大于1MPa以上时，将会给转向系统带来很大的压力损失。
为了克服上述缺陷，实现在主动力失效后，应急转向系统能够在1秒内自动启动，本设计提供了一种安全可靠、成本低、压力损失小的装载机应急转向液压系统。
技术方案:
本设计是采用以下技术方案实现的：一种装载机应急转向液压系统，包括液压油箱、转向泵、转向油缸、转向器、优先阀、转向器、应急转向泵、压力传感器1、压力传感器2、应急转向控制器、信号阀、应急转向指示灯、发动机控制器、车速传感器。所述的信号阀P口与转向泵的出油口连接，信号阀的Pr口和Pro口分别与压力传感器1和压力传感器2连接；所述的压力传感器与应急转向泵控制器连接；所述的应急转向控制器分别与车速传感器、发动机控制器、应急转向指示灯、应急转向泵等连接。
附图说明
图1是本发明装载机液压系统的工作原理简图；
图中：：1、转向油缸；2、转向器；3、优先阀；4、信号阀；5、油箱；6、转向泵；7、单向阀；8、应急转向泵；9、压力传感器2；10、压力传感器1；11 应急转向指示灯；12、发动机控制器；13、整机车速信号；14、应急转向控制器
具体实施方式
下面结合附图对本设计作进一步说明：
信号阀4内部有单向阀402、单向阀403、节流阀404。节流阀404 的阻尼孔直径为d，通过节流阀404的流量和其产生的压差△P的对应关系为：Q= c*d2*π*√(△P/8ρ)（Q-流量；c-流量系数；d-阻尼孔直径；ρ-液压油密度）即通过节流阀的流量与压差△P成正比例；在整机电锁ON的情况下,当△P大于单向阀402的开启压力时，转向泵6的流量通过单向阀402进入转向系统；单向阀403的开启压力小于单向阀402的开启压力。压力传感器9检测的是信号阀4的Pr口压力,压力传感器10检测的是信号阀4的Pro口压力，Pr与Pro压力差即为△P。△P传递给应急转向控制器14与其设定的是否启动应急转向泵8的逻辑值P设做对比，如△P小于P设,且车速≥8km/h,则开启应急转向系统，如大于P设则认为转向系统工作正常，不启动应急转向系统。
转向泵6出油口与信号阀4的P口连接，当发动机和转向泵6等动力系统正常运行时，转向泵6的油液通过信号阀的节流阀404时产生压差△P，当△P随着转向泵6的流量增大到大于单向阀401的开启压力时，单向阀401开启，油液由信号阀Po口进入转向系统、或散热系统或、工作总系统，此时压力传感器1和2检测到的△P一定是大于P设的。当动力系统或者转向泵6出现故障时，通过信号阀4的流量会降低直至中断，当流量降到一定值，△P值小于单向阀401的开启压力时，单向阀401闭合，此时由压力传感器1和2检测到的△P值低于P设，如车速≥8km/h,则启动应急转向泵8，此时应急转向泵8和油箱5、优先阀3、转向器2、转向油缸1组成新的转向系统，实现在动力系统和转向泵失效后，整机仍可实现转向的功能。
图1
结束语：
1、在装载机转向液压系统中加信号阀、压力传感器，可及时检测出因转向泵失效和高压管路泄露引起的转向系统失效问题，可快速启动应急转向系统，避免事故发生，可达到欧盟地区出口高标准要求。
2、本发明中信号阀由一个节流阀、两个单向阀组成，简单易制作，易于整机管路布置，成本低。
3、本发明通过检测信号阀Pr口和Pro口的压力差来判断转向泵或主油路是否失效，逻辑简单，安全可靠，且系统压力损失小。
4、本设计可用于装载机，也可用于其他工程机械。
论文作者:张晓朵,厉兆虎
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：单向阀论文; 装载机论文; 信号论文; 压力论文; 压力传感器论文; 转向系统论文; 流量论文; 《科技新时代》2018年6期论文;