一种应急转向系统、工程机械的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，具体地，涉及一种应急转向系统。本发明还涉及一种具有上述应急转向系统的工程机械。

背景技术：

工程机械是装备工业的重要组成部分，主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

挖掘机为工程机械的一种，能够用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场。

请参考图1，图1为一种典型的助力转向系统的液压原理图。

目前，轮式挖掘机的转向系统大多数采用液压助力转向，如图1所示，动力源主要靠发动机驱动转向泵1'，先通过流量阀2'，再通过中央回转接头和液压软管连接转向助力3'，驱动转向油缸4'实现助力转向。该转向系统运行过程中，一旦该动力源失效，机器将失去助力转向，仅靠较高转向力的机械转向易发生事故，造成机器损坏，甚至人员伤亡，影响设备安全性。

因此，如何提高转向系统的安全性，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供了一种应急转向系统，该应急转向系统能够在动力源失效时实现应急转向的助力，保证了转向系统的安全性。本发明的另一个目的是提供一种具有上述应急转向系统的工程机械。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种应急转向系统，用于工程机械，包括主动力源回路，所述主动力源回路中转向泵通过转向优先阀控制转向辅助器及转向油缸，还包括辅助动力源回路，所述辅助动力源回路通过液压马达控制所述转向辅助器及所述转向油缸；所述液压马达为工程机械驱动变速箱的动力元件。

可选的，所述液压马达通过两位两通阀控制所述转向辅助器及所述转向油缸；所述主动力源回路工作时，所述两位两通阀位于断开阀位；所述辅助动力源回路工作时，所述两位两通阀位于导通阀位。

可选的，所述液压马达的两个出油口均分别通过第一单向阀与所述两位两通阀的进油口连接，各所述第一单向阀均向所述两位两通阀单向导通；所述两位两通阀的出油口向所述转向辅助器的进油口供油。

可选的，所述两位两通阀的上游位还设有限压阀，所述限压阀位于各所述第一单向阀的下游位。

可选的，所述两位两通阀和所述限压阀共用泄油油路，所述泄油油路与所述液压马达的两个所述出油口之间分别设有第二单向阀，各所述第二单向阀分别向两个所述出油口单向导通。

可选的，所述转向泵连通所述两位两通阀的控制油路，所述转向泵工作时，所述两位两通阀位于所述断开阀位。

可选的，所述主动力源回路中，所述转向优先阀通过第三单向阀向所述转向辅助器的进油口供油。

可选的，所述两位两通阀向所述转向辅助器供油的油位位于所述第三单向阀的下游位。

本发明还提供了一种工程机械，包括动力系统，还包括上述任一项所述的应急转向系统。

可选的，所述工程机械为轮式挖掘机。

本发明提供的应急转向系统，用于工程机械，包括主动力源回路，主动力源回路中转向泵通过转向优先阀控制转向辅助器及转向油缸，还包括辅助动力源回路，辅助动力源回路通过液压马达控制转向辅助器及转向油缸；液压马达为工程机械驱动变速箱的动力元件。

正常工作过程中，主动力源回路工作，转向泵的压力油进入转向优先阀，转向优先阀的出油口与转向辅助器的进油口连通，转向泵的压力油进入转向辅助器进油口，转动方向盘，液压油进入转向油缸实现助力转向。当失去转向动力，主动力源回路无法正常工作时，具有该应急转向系统的工程机械靠惯性能够继续行驶，此时位于变速箱的动力元件液压马达能够继续转动，此时液压马达相当于一个泵，液压马达能够作为辅助动力源，由液压马达继续为转向辅助器供油，液压油进入转向油缸能够实现应急助力转向。该应急转向系统能够在主动力源失效的情况下，实现应急助力转向，保证了转向系统的安全性。

本发明还提供了一种具有上述应急转向系统的工程机械，该应急转向系统具有上述技术效果，故该工程机械也具有相应的技术效果。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为一种典型的助力转向系统的液压原理图；

图2为本发明所提供的应急转向系统的液压原理图；

其中，图1中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

1'转向泵；2'流量阀；3'转向助力器；4'转向油缸；

图2中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

1液压源；2过滤器；3转向泵；4转向优先阀；

5第三单向阀；6两位两通阀；7限压阀；

8第一单向阀；10第二单向阀；

12液压马达；13转向辅助器；14转向油缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参考图2，图2为本发明所提供的应急转向系统的液压原理图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种应急转向系统，用于工程机械，包括主动力源回路，所述主动力源回路中转向泵3通过转向优先阀4控制转向辅助器13及转向油缸14，还包括辅助动力源回路，辅助动力源回路通过液压马达12控制转向辅助器13及转向油缸14；液压马达12为工程机械驱动变速箱的动力元件。

正常工作过程中，主动力源回路工作时，转向泵3的压力油进入转向优先阀4，转向优先阀4的出油口与转向辅助器13的进油口连通，转向泵3的压力油进入转向辅助器13进油口，转动方向盘，液压油进入转向油缸14实现助力转向。

当失去转向动力，主动力源回路无法正常工作时，具有该应急转向系统的工程机械靠惯性能够继续行驶，此时位于变速箱的动力元件液压马达12能够继续转动，在该应急转向系统中，液压马达12相当于一个泵，能够作为辅助动力源，由液压马达12继续为转向辅助器13供油，使液压油进入转向油缸14能够实现应急助力转向。

该应急转向系统利用了变速箱上的液压马达12，将液压马达12作为辅助动力源，在不启动该应急转向系统时，液压马达12为工程机械中的动力元件，为工程机械提供行使的动力，在主动力源失效的情况下，液压马达12能够为转向辅助器提供动力，实现应急助力转向，保证了转向系统的安全性。

进一步具体的实施方式中，液压马达12通过两位两通阀6控制转向辅助器13及转向油缸14；主动力源回路工作时，两位两通阀6位于断开阀位；辅助动力源回路工作时，两位两通阀6位于导通阀位。

主动力源回路工作时，液压马达12作为工程机械的动力元件也处于正常工作状态，此时液压马达12与转向助力器13之间的油路处于断开状态，可以在该油路上设置两位两通阀6，两位两通阀6具有断开和导通两个阀位。主动力源回路工作时，两位两通阀6位于断开阀位；主动力源失效，辅助动力源回路工作时，两位两通阀6位于导通阀位，导通液压马达12与转向助力器13之间的油路。

一种优选的实施方式中，液压马达13的两个出油口均分别通过第一单向阀8与两位两通阀6的进油口连接，各第一单向阀8均向两位两通阀6单向导通；两位两通阀6的出油口向转向辅助器13的进油口供油。

液压马达13作为辅助动力源工作时，如图1所示，当高压油从A口进入液压马达13时，附图中位于上侧的出油口出油，液压油先通过第一单向阀8，然后通过两位两通阀6为转向辅助器供油；当高压油从B口进入液压马达13时，附图中位于下侧的出油口出油，液压油先通过另一个第一单向阀8，然后也通过两位两通阀6为转向辅助器供油。

另一种具体的实施方式中，两位两通阀6的上游位还设有限压阀7，限压阀7位于各第一单向阀8的下游位。

为了提高辅助动力源回路的安全性能，可以在该回路中设置限压阀7，并使限压阀7位于两位两通阀6的上游位，同时还能够保证两位两通阀6的安全。液压马达13为两位两通阀6供油的两个油路可以共用一个限压阀7。

进一步具体的实施方式中，两位两通阀6和限压阀7共用泄油油路，泄油油路与液压马达12的两个出油口之间分别设有第二单向阀10，各第二单向阀10分别向两个出油口单向导通。

两位两通阀6和限压阀7均有泄油油路，二者可以共用泄油油路，同时，通过设置两个第二单向阀10，能够将通过该泄油油路的液压油导入两位两通阀6的供油油路中，并且还能够防止向液压马达12出油口的液压油流到两位两通阀6和限压阀7的卸油口。

另一种优选的实施方式中，转向泵3连通两位两通阀6的控制油路，转向泵3工作时，两位两通阀6位于断开阀位。

两位两通阀6的控制油路可以由主动力源回路中的主动力源控制，即由转向泵3控制。转向泵3工作时，控制油路中充满液压油时，两位两通阀6位于断开阀位；转向泵3失效或不能工作时，控制油路中无液压油，两位两通阀6切换到导通阀位，辅助动力源回路工作。

上述各具体的实施方式中，所述主动力源回路中，转向优先阀4通过第三单向阀5向转向辅助器13的进油口供油。

主动力源回路工作时，转向泵3的压力油进入转向优先阀4的进油口P，转向优先阀4的出油口CF经第三单向阀5与转向辅助器13进油口连通，同时，转向辅助器13的控制口LS与转向优先阀控制口LS连通，转向辅助器13的工作口分别与转向油缸14连通。

其工作原理：转向泵3的压力油经过第三单向阀5进入转向辅助器13进油口，转动方向盘，液压油进入转向油缸14实现助力转向。当机器失去转向动力，机器靠惯性继续行驶，液压马达12被动转动，此时液压马达12相当于一个泵，同时两位两通阀6接通，液压油进入转向辅助器13，转动方向盘，液压油进入转向油缸14实现应急助力转向。

进一步具体的实施方式中，两位两通阀6向转向辅助器13供油的油位位于第三单向阀5的下游位。

第三单向阀5的位置，可以避免辅助动力源回路工作时，液压油回流到主动力源回路中，能够保证辅助动力源回路中的液压油均提供给转向辅助器。

除了上述应急转向系统，本发明还提供了一种工程机械，包括动力系统，还包括上述各实施例所述的应急转向系统。

该应急转向系统具有上述技术效果，故该工程机械也具有相应的技术效果。工程机械的其他结构请参考现有技术，本文不再赘述。

进一步具体的实施方式中，所述工程机械可以为轮式挖掘机。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。