輪式工程機(jī)械應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)

　鄧鴻彬

（廣西柳工機(jī)械股份有限公司研究總院新產(chǎn)品所，廣西柳州545007）

輪式工程機(jī)械應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)

鄧鴻彬

（廣西柳工機(jī)械股份有限公司研究總院新產(chǎn)品所，廣西柳州545007）

目前很多輪式工程機(jī)械的應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都是通過一個(gè)開關(guān)手動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動(dòng)力源，在遇到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)突發(fā)故障時(shí)無法保證第一時(shí)間起動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向從而給司機(jī)造成危險(xiǎn)，而本文所介紹的控制方案既包含了手動(dòng)控制，又可利用儀表等電氣控制模塊來控制應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，更加安全、便捷。

應(yīng)急轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)低壓報(bào)警開關(guān)；組合儀表總成；車速

很多輪式工程機(jī)械產(chǎn)品系列都配置有應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，此功能也是歐盟“CE”安全認(rèn)證必須滿足的要求，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在正常的轉(zhuǎn)向動(dòng)力源出故障或發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作的情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)。

應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機(jī)、應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵、電氣控制模塊組成，本文所介紹的控制方案為電氣控制方案，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)運(yùn)行的目的主要是出于安全的角度考慮，當(dāng)車輛在正常行駛時(shí)，在較高的車速下若轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力過低導(dǎo)致車輛無法正常轉(zhuǎn)向是非常危險(xiǎn)的情況，此時(shí)如果應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有第一時(shí)間自動(dòng)啟動(dòng)，而是由司機(jī)通過應(yīng)急轉(zhuǎn)向開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)控制，車輛很可能就因?yàn)閹酌胫畎l(fā)生意外，為了避免這樣的情況發(fā)生，必須設(shè)計(jì)一種能自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方案。

1　應(yīng)急轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)工作原理

應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵，從而給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動(dòng)力源的方式來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓原理如圖1所示，轉(zhuǎn)向泵和應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵并聯(lián)，并通過單向閥組將油液輸送到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)中。轉(zhuǎn)向泵由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在正常工作狀態(tài)時(shí)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向泵單獨(dú)給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供油，應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不工作；當(dāng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，則應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機(jī)得電工作，并驅(qū)動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵供油給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動(dòng)力源。

圖1　應(yīng)急轉(zhuǎn)向液壓原理圖

2　應(yīng)急轉(zhuǎn)向電氣系統(tǒng)控制原理

應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電氣控制原理如圖2所示，手動(dòng)控制方案比較簡單，通常是用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)使用。通過應(yīng)急轉(zhuǎn)向開關(guān)的閉合，使得應(yīng)急轉(zhuǎn)向繼電器86引腳得電工作，繼電器常開觸點(diǎn)30、87閉合，使得應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機(jī)得電工作，最后應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵工作，給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動(dòng)力源，同時(shí)儀表中的應(yīng)急轉(zhuǎn)向運(yùn)行指示燈亮。

圖2　應(yīng)急轉(zhuǎn)向電氣控制原理圖

而本文重點(diǎn)要介紹的是自動(dòng)控制方案，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，一是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力過低（壓力值可根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的壓力自行設(shè)定），無法正常轉(zhuǎn)向；二是車速大于某安全設(shè)定值（本文為舉例方便均設(shè)定為5 km/h）。通過組合儀表的內(nèi)部電路（必須有車速信號(hào)）來判斷是否同時(shí)滿足上述自動(dòng)運(yùn)行的兩個(gè)條件，當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力過低時(shí)，轉(zhuǎn)向低壓報(bào)警壓力開關(guān)觸點(diǎn)閉合，組合儀表得到一個(gè)低電平輸入信號(hào)（信號(hào)類型可自定義，下同），儀表上的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力低的報(bào)警燈亮，同時(shí)，通過速度信號(hào)來判斷當(dāng)時(shí)的速度是否超過5 km/h，如果兩個(gè)條件同時(shí)滿足，則儀表會(huì)輸出一個(gè)高電平信號(hào)（401#線）到應(yīng)急轉(zhuǎn)向繼電器線圈86引腳，繼電器得電工作常開觸點(diǎn)30、87閉合，使得應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機(jī)得電工作，最后應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機(jī)帶動(dòng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵工作給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動(dòng)力源，同時(shí)應(yīng)急轉(zhuǎn)向運(yùn)行壓力開關(guān)閉合并輸入一個(gè)低電平信號(hào)到組合儀表，組合儀表中的應(yīng)急轉(zhuǎn)向運(yùn)行指示燈亮并報(bào)警，以提示司機(jī)應(yīng)急轉(zhuǎn)向正在運(yùn)行當(dāng)中。

3　結(jié)束語

本文所介紹的自動(dòng)控制方案可預(yù)防在行駛過程中轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)因?yàn)槟撤N故障使得系統(tǒng)壓力過低影響轉(zhuǎn)向性能時(shí)，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)以保證車輛的正常轉(zhuǎn)向性能，可以非常好的保護(hù)司機(jī)與車輛的安全，該方案已經(jīng)過測試在裝載機(jī)上大批量使用。

Control LayoutDesign of Emergency Turning System in Wheel Loader

DENG Hong-bin
（Guangxi Liugong Machinery Research Institute of Limited by Share Ltd Guangxi New Products，Liuzhou Guangxi 545007，China）

At present，for most wheel engineering machines，the emergency turning system starting to work is through turning on one manual switch，and running the emergency motor and hydraulic pump，supply power（hydraulic oil）to the turning system when operator find that normal turning function is failing.Then when really meeting this emergency condition suddenly，the operator maybe can not response rapidly and operate correctly，result in damage to the vehicle and operator.The control layout in this article not only can realize emergency turning by manual-operate auto，but also can automatically realize the function through electrical-controlling model（such as instrument），so be safer andmore convenient.

auto-controlling in the emergency turning system；low-pressure warning switch in the turning system；instrument；vehicle speed

中文分類號(hào):TH243A

1672-545X（2016）06-0095-02

2016-03-11

鄧鴻彬（1975-），男，廣東開平人，大專，工程師，負(fù)責(zé)工程機(jī)械電氣系統(tǒng)研究。