一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统的制作方法

本发明属于车辆转向系统领域，具体涉及一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统。

背景技术：

1、由于井下巷道条件有限，车辆运行空间不足，车辆在拐弯过程中，由于巷道空间不足，常常出现蹭巷道侧壁，对车辆、煤炭矿井设施造成一定的破坏以及经济损失，严重时甚至造成人身伤亡。面对此类问题常采用如下解决方案：（1）采用短小轴距车辆，此方案严重制约了车辆运人数量和运料效率；而且短小轴距车辆的横向稳定性和纵向稳定性较差，容易发生倾翻风险。（2）有些矿井为了提升效率，采用二次施工对巷道进行改造，增加巷道宽度、拐弯抹角，造成较大的经济损失。（3）有些矿井受到条件影响，不得不弃用防爆车辆采用其它辅助运输，影响煤矿的生产效率。总之，无论上述哪种方案，都严重制约着煤矿井下的生产效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，以解决上述现有技术存在的问题，减小矿用防爆无轨胶轮车的转弯半径，提高防爆车辆在不同煤矿巷道工况下的通过能力，同时提升车辆的使用安全性能。

2、本发明提供了如下技术方案：一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，包括车辆既有转向系统、车辆既有制动系统和滑移转向系统；

3、车辆既有制动系统包含前轮湿式制动器；

4、滑移转向系统包含控制油缸、防爆电控调压阀、防爆电控三位四通阀、行车制动阀、分流阀、梭阀、微处理单元、角度传感器、转速传感器、测距传感器以及防爆三位比例开关；

5、车辆既有转向系统中在两个前轮湿式制动器处各安装一个控制油缸，控制油缸动作时锁死前轮湿式制动器的最大转向角度，两个控制油缸并联、同时与防爆电控三位四通阀的控制油口相连；

6、分流阀的a1口和a2口各自依次连接防爆电控调压阀和梭阀的p1口，两个梭阀的a口各自与一个前轮湿式制动器相连，两个梭阀的p2口与行车制动阀的a口相连；

7、行车制动阀、分流阀和防爆电控三位四通阀接入液压控制油路中；

8、角度传感器、转速传感器和测距传感器分别采集前轮湿式制动器的转向角度、车轮转速以及车辆的横向位移，三个传感器将反馈信号传入微处理单元，防爆三位比例开关为驾驶人员操作开关，将反馈信号传入微处理单元；微处理单元分别与防爆电控调压阀和防爆电控三位四通阀通过电缆连接；

9、防爆电控调压阀在微处理单元的控制下，向两个前轮湿式制动器施加不同的制动力，实现两侧轮不同的线速度。

10、进一步地，车辆既有转向系统包括前桥、前桥转向节和转向销轴，前轮湿式制动器通过前桥转向节和转向销轴与前桥相连，转向销轴相对前桥固定；

11、控制油缸与前桥相连，前桥转向节上开有通孔、转向销轴上开有定位孔，当前轮湿式制动器处于最大转向角度时，前桥转向节的通孔与转向销轴的定位孔同心，控制油缸推动与其相连的顶杆插入定位孔实现转向系统锁死。

12、进一步地，前桥上设置有限位机构，控制油缸通过油缸安装板螺接于前桥钢板弹簧安装座下方；

13、限位机构包括限位机构机体、回位弹簧、顶杆、堵盖、紧钉螺钉，限位机构机体固定在前桥壳体上，顶杆的两端露出、中间内置于限位机构机体的导向腔体，导向腔体的端口通过堵盖和紧钉螺钉封堵形成封闭空间，回位弹簧套在顶杆上，一端抵紧限位机构机体、另一端抵紧顶杆的凸缘，顶杆与控制油缸抵接，回位弹簧施予顶杆向控制油缸滑动的力。

14、进一步地，控制油缸的活塞杆端部设置有滚轮，滚轮通过销轴安装于活塞杆上，顶杆与滚轮接触。

15、进一步地，液压控制油路包括蓄能器和充液阀，液压控制油路从油箱起，经过滤器、齿轮泵和充液阀p口，经充液阀a1口和a2口连接两个蓄能器，每个蓄能器处连接压力表；其中一个蓄能器给行车制动阀独立供油，另一个蓄能器给防爆电控三位四通阀、分流阀和行车制动阀供油。

16、进一步地，角度传感器、转速传感器和测距传感器均是防爆元件。

17、与现有技术相比，本发明的优势在于：

18、本发明提供的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，可以有效缩减整体式车辆的转弯半径，提升车辆的通过性。该系统通过驾驶室内部的操作手柄进行控制，在车辆低车速范围内进行转弯时发挥作用，即车辆低速转弯时，驾驶人员通过操控手柄，将内侧车轮进行制动，使车辆内侧轮的速度减小，与外侧轮形成转速差，极端地内侧轮完全制动，以内侧轮为圆心进行转弯，从而实现转弯半径的缩小；相应的当车速超过设定值时自动失效。系统占用车辆空间较小，大幅提升车辆在狭小空间内的转向能力，在一定程度上提升车辆的安全性能。

技术特征：

1.一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，其特征在于：包括车辆既有转向系统（6）、车辆既有制动系统和滑移转向系统（9）；

2.根据权利要求1所述的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，其特征在于：所述的车辆既有转向系统（6）包括前桥（2）、前桥转向节（24）和转向销轴（23），前轮湿式制动器（1）通过前桥转向节（24）和转向销轴（23）与前桥（2）相连，转向销轴（23）相对前桥（2）固定；

3.根据权利要求2所述的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，其特征在于：所述的前桥（2）上设置有限位机构（3），控制油缸（4）通过油缸安装板（5）螺接于前桥钢板弹簧安装座下方；

4.根据权利要求3所述的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，其特征在于：所述的控制油缸（4）的活塞杆端部设置有滚轮（4-1），滚轮（4-1）通过销轴（4-2）安装于活塞杆上，顶杆（3-3）与滚轮（4-1）接触。

5.根据权利要求1所述的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，其特征在于：所述的液压控制油路包括蓄能器（11）和充液阀（12），液压控制油路从油箱起，经过滤器、齿轮泵和充液阀（12）p口，经充液阀（12）a1口和a2口连接两个蓄能器（11），每个蓄能器（11）处连接压力表（10）；其中一个蓄能器（11）给行车制动阀（14）独立供油，另一个蓄能器（11）给防爆电控三位四通阀（18）、分流阀（15）和行车制动阀（14）供油。

6.根据权利要求1所述的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，其特征在于：所述的角度传感器（21）、转速传感器（22）和测距传感器（17）均是防爆元件。

技术总结
本发明属于车辆转向系统领域，具体涉及一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统；包括车辆既有转向系统、车辆既有制动系统和滑移转向系统；车辆既有制动系统包含前轮湿式制动器；滑移转向系统包含控制油缸、防爆电控调压阀、防爆电控三位四通阀、行车制动阀、梭阀、微处理单元、角度传感器、转速传感器、测距传感器以及防爆三位比例开关；车辆既有转向系统中在两个前轮湿式制动器处各安装一个控制油缸，控制油缸动作时锁死前轮湿式制动器的最大转向角度，两个控制油缸并联、同时与防爆电控三位四通阀的控制油口相连；本发明提供的一种可减小转弯半径的矿用车辆转向系统，可以有效缩减整体式车辆的转弯半径，提升车辆的通过性。

技术研发人员：范江鹏,王丽威,赵瑞萍,程凤霞,王娜,马艳卫,闫晓刚,谢龙,王庆祥,白雷,田舒,程玉军,侯尧花,郭培燕,陈贤忠
受保护的技术使用者：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12