輪式工程機械應急轉向系統控制方案設計

　鄧鴻彬

（廣西柳工機械股份有限公司研究總院新產品所，廣西柳州545007）

輪式工程機械應急轉向系統控制方案設計

鄧鴻彬

（廣西柳工機械股份有限公司研究總院新產品所，廣西柳州545007）

目前很多輪式工程機械的應急轉向系統都是通過一個開關手動控制電動機運行，電機驅動應急轉向泵給轉向系統提供動力源，在遇到轉向系統突發故障時無法保證第一時間起動應急轉向從而給司機造成危險，而本文所介紹的控制方案既包含了手動控制，又可利用儀表等電氣控制模塊來控制應急轉向系統自動運行，更加安全、便捷。

應急轉向自動控制；轉向系統低壓報警開關；組合儀表總成；車速

很多輪式工程機械產品系列都配置有應急轉向系統，此功能也是歐盟“CE”安全認證必須滿足的要求，應急轉向系統是在正常的轉向動力源出故障或發動機停止工作的情況下進行轉向的系統。

應急轉向系統主要由應急轉向電機、應急轉向泵、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，可實現應急轉向系統手動和自動運行，自動運行的目的主要是出于安全的角度考慮，當車輛在正常行駛時，在較高的車速下若轉向系統壓力過低導致車輛無法正常轉向是非常危險的情況，此時如果應急轉向系統沒有第一時間自動啟動，而是由司機通過應急轉向開關進行手動控制，車輛很可能就因為幾秒之差發生意外，為了避免這樣的情況發生，必須設計一種能自動啟動應急轉向系統的控制方案。

1　應急轉向液壓系統工作原理

應急轉向系統是通過電機驅動應急轉向泵，從而給轉向系統提供動力源的方式來實現。應急轉向系統的液壓原理如圖1所示，轉向泵和應急轉向泵并聯，并通過單向閥組將油液輸送到轉向系統當中。轉向泵由發動機驅動，應急轉向泵由電動機驅動，在正常工作狀態時，通過發動機帶動轉向泵單獨給轉向系統供油，應急轉向泵的驅動電機不工作；當應急轉向系統啟動時，則應急轉向電機得電工作，并驅動應急轉向泵供油給轉向系統，為轉向系統提供動力源。

圖1　應急轉向液壓原理圖

2　應急轉向電氣系統控制原理

應急轉向系統的電氣控制原理如圖2所示，手動控制方案比較簡單，通常是用于轉向系統出現故障時進行維修作業時使用。通過應急轉向開關的閉合，使得應急轉向繼電器86引腳得電工作，繼電器常開觸點30、87閉合，使得應急轉向電機得電工作，最后應急轉向電機驅動應急轉向泵工作，給轉向系統提供動力源，同時儀表中的應急轉向運行指示燈亮。

圖2　應急轉向電氣控制原理圖

而本文重點要介紹的是自動控制方案，應急轉向系統自動運行必須同時滿足兩個條件，一是轉向系統壓力過低（壓力值可根據轉向系統的壓力自行設定），無法正常轉向；二是車速大于某安全設定值（本文為舉例方便均設定為5 km/h）。通過組合儀表的內部電路（必須有車速信號）來判斷是否同時滿足上述自動運行的兩個條件，當轉向系統壓力過低時，轉向低壓報警壓力開關觸點閉合，組合儀表得到一個低電平輸入信號（信號類型可自定義，下同），儀表上的轉向系統壓力低的報警燈亮，同時，通過速度信號來判斷當時的速度是否超過5 km/h，如果兩個條件同時滿足，則儀表會輸出一個高電平信號（401#線）到應急轉向繼電器線圈86引腳，繼電器得電工作常開觸點30、87閉合，使得應急轉向電機得電工作，最后應急轉向電機帶動應急轉向泵工作給轉向系統提供動力源，同時應急轉向運行壓力開關閉合并輸入一個低電平信號到組合儀表，組合儀表中的應急轉向運行指示燈亮并報警，以提示司機應急轉向正在運行當中。

3　結束語

本文所介紹的自動控制方案可預防在行駛過程中轉向液壓系統因為某種故障使得系統壓力過低影響轉向性能時，應急轉向系統自動啟動以保證車輛的正常轉向性能，可以非常好的保護司機與車輛的安全，該方案已經過測試在裝載機上大批量使用。

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: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，負責工程機械電氣系統研究。