车辆应急转向系统及轮式起重的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆应急转向系统及轮式起重机。该车辆应急转向系统包括液压助力转向装置，所述液压助力转向装置包括转向助力缸以及用于为所述转向助力缸提供助力压力油的转向助力泵，所述车辆应急转向系统还包括：气动马达，其动力输出端与所述转向助力泵的动力输入端传动连接；储气罐，其出气口接于所述气动马达的进气口；开关阀，设置于所述储气罐的出气口与所述气动马达的进气口之间的气路上；打气泵，其出气口接于所述储气罐的进气口，其动力输入端与车辆发动机的动力输出端传动连接。实施本发明，能够在车辆发动机失效时实现应急转向助力，这样能有效避免驾驶员在转向操作时出现较大困难，从而能够有效避免出现相应事故，提高了安全性。
【专利说明】车辆应急转向系统及轮式起重机
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆转向【技术领域】，特别涉及一种应急转向系统。
【背景技术】
[0002]目前，在工程车辆中，例如在汽车起重机中，其转向系统一般采用动力转向装置，这种动力转向装置一般是在机械转向系的基础上加设一套转向助力装置形成的。这种转向助力装置最常见的形式为液压助力转向装置，具体而言，该液压助力转向装置包括转向助力泵以及与车桥转向机构连接的转向助力缸。
[0003]在正常状况下，实现车辆转向所需的能量只有一小部分是由驾驶员通过机械转向系提供的，而大部分是由发动机通过液压助力转向装置提供的，即，在转向过程中，发动机带动转向助力泵运转，进而向转向助力缸提供压力油，使转向助力缸动作，从而辅助实现轮胎的转向。
[0004]然而，若车辆的正常行驶状态遭遇突发事件时，整车动力失效，发动机停机或熄火，此时，液压助力转向装置将失去动力源，将会给驾驶员转向操作带来较大困难，极易导致事故发生；考虑到工程车辆通常需要长途跋涉且一般工作于野外等恶劣环境下，这种风险将进一步放大。
[0005]因此，如何针对现有技术的上述不足进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种车辆应急转向系统，以解决现有技术中在车辆动力失效时难以实现转向助力的问题，从而有效避免出现相应事故。
[0007]具体而言，该车辆应急转向系统包括液压助力转向装置，所述液压助力转向装置包括转向助力缸以及用于为所述转向助力缸提供助力压力油的转向助力泵，所述车辆应急转向系统还包括:气动马达，其动力输出端与所述转向助力泵的动力输入端传动连接；储气罐，其出气口接于所述气动马达的进气口 ；开关阀，设置于所述储气罐的出气口与所述气动马达的进气口之间的气路上；打气泵，其出气口接于所述储气罐的进气口，其动力输入端与车辆发动机的动力输出端传动连接。
[0008]进一步地，所述液压助力转向装置还包括油箱和换向阀；所述转向助力泵的吸油口接于油箱，出油口接于所述换向阀的进油口，所述换向阀的回油口接于所述油箱，所述换向阀的两个工作油口分别接于所述转向助力缸的两个作用腔，所述换向阀的工作状态与转向操控状态相对应。
[0009]进一步地，所述换向阀为转阀。
[0010]进一步地，所述储气罐上设置有安全阀。
[0011]进一步地，所述开关阀为电磁阀。
[0012]进一步地，所述车辆应急转向系统还包括控制器，所述控制器的第一输出端接于所述开关阀的电磁控制端，所述控制器用于在所述车辆发动机停机时且在车辆转向时控制所述开关阀处于连通状态。
[0013]进一步地，所述打气泵的动力输入端与所述车辆发动机的动力输出端之间设置有离合装置。
[0014]进一步地，所述离合装置为电控离合装置，所述车辆应急转向系统还包括控制器以及与其信号连接的压力检测装置，所述压力检测装置设置于所述储气罐上，所述控制器的第二输出端接于所述电控离合装置的电控端，所述控制器用于在所述车辆发动机正常工作时且在所述储气罐的压力未达到预定值时控制所述离合装置处于接合状态。
[0015]采用本发明的车辆应急转向该统时，在车辆行驶过程中，在正常工况下，可通过车辆发动机向打气泵提供动力，使打气泵向储气罐打气，进而使储气罐内的气体压力达到预定值，当遭遇突发情况造成车辆发动机停机或熄火时，可以使开关阀处于连通状态，从而使储气罐释放输出高压气体驱动气动马达，气动马达产生的动力带动转向助力泵，从而实现应急转向助力，这样能够有效避免驾驶员在转向操作时出现较大困难，从而能够有效避免出现相应事故，有效降低了安全隐患。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种轮式起重机，以有效提高转场、运输时的安全性倉泛。
[0017]具体而言，该轮式起重机上设置有上述任一项所述的车辆应急转向系统。
[0018]进一步地，所述轮式起重机为汽车起重机。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1为本发明实施例提供的一种车辆应急转向系统的原理组成示意图，为了便于理解和说明，图中还示出了车辆发动机的示意框图。
[0021 ]图中标号说明:
[0022]I液压助力转向装置
[0023]2应急转向动力提供装置
[0024]3发动机
[0025]4控制器
[0026]11转向助力缸
[0027]12换向阀
[0028]13转向助力泵
[0029]14 油箱
[0030]21打气泵
[0031]22储气罐
[0032]23气动马达
[0033]24开关阀
[0034]25安全阀
[0035]26压力检测装置
【具体实施方式】
[0036]应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。
[0037]请参考图1，下面将结合附图对本发明实施例作详细说明。
[0038]如图1所示，本实施例的车辆应急转向系统可以包括液压助力转向装置1、气动马达23、开关阀24、储气罐22和打气泵21。
[0039]其中，液压助力转向装置I优选包括转向助力缸11、换向阀12、转向助力泵13和油箱14 ;转向助力泵13的吸油口接于油箱14，出油口接于换向阀12的进油口，换向阀12的回油口接于油箱14，换向阀12的两个工作油口分别接于转向助力缸11的两个作用腔，换向阀12能够实现交错换向，即在第一种工作状态下，换向阀12的进油口与第一工作油口相通，回油口与第二工作油口相通，在第二种工作状态下，进油口与第二工作油口相通，回油口与第一工作油口相通，换向阀的工作状态能够与驾驶员的转向状态(即转向操控状态，对应于方向盘的操控状态)相对应，从而使助力缸的转向助力状态与转向状态相适应。
[0040]气动马达23的动力输出端与转向助力泵13的动力输入端传动连接；储气罐22的出气口接于气动马达23的进气口，气动马达23的出气口可以连通于大气；开关阀24设置于储气罐22的出气口与气动马达23的进气口之间的气路上；打气泵21的出气口接于储气罐的进气口，打气泵21的动力输入端与车辆发动机3的动力输出端传动连接。
[0041]下面结合具体场景说明上述实施例的应急转向系统的工作原理:在车辆行驶过程中，在正常工况下，车辆发动机3正常工作，开关阀24处于断开状态，打气泵21可以在车辆发动机3的作用下使储气罐22充满预定压力值的气体(如空气)，当驾驶员进行转向操作时，转向助力泵13可以在车辆发动机3的作用下(转向助力泵13的动力输入端还与车辆发动机3的动力输出端传动连接)运转以输出压力油，压力油经换向阀12后到达转向助力缸11，从而实现正常工况下的转向助力；在行驶过程中，当遭遇突发情况造成车辆动力失效(车辆发动机3停机或熄火)时,车辆发动机3不能为转向助力泵13提供动力,在这种工况下，可使开关阀24处于连通状态，这样储气罐22中的高压气体将通过开关阀24作用至气动马达23以使其运转,进而使气动马达产生的动力带动转向助力泵,从而实现应急转向助力；由此可知，与现有技术相比，上述实施例的车辆应急转向系统能够实现车辆的应急转向助力，能够有效避免驾驶员在车辆动力失效后进行转向操作时出现较大困难，从而能够有效避免出现相应事故，有效降低了安全隐患。
[0042]在具体实施过程中，上述实施例的车辆应急转向系统还可以作如下至少一种优化:
[0043]一、液压助力转向装置I的换向阀12可以采用转阀，这样便于实现在转向过程中，换向阀12的工作状态与机械转向系的转向状态(对应于驾驶员的转向控制状态)相适应。
[0044]二、储气罐22上设置有安全阀25，这样能够使储气罐22中的气体压力达到预定压力，并且能够使储气罐22不会因为内部气压过大而损坏。
[0045]三、转向助力泵13的动力输入端能够可接合地(例如通过相应的离合装置)与车辆发动机3的动力输出端传动连接，气动马达23的动力输出端能够可接合地与转向助力泵13的动力输出端传动连接，这样便于实现在车辆发动机3失效时将转向助力泵13的动力输入端与车辆发动机3的动力输出端脱开以及将气动马达23的动力输出端与转向助力泵13的动力输入端接合，也便于实现在正常工况下将将转向助力泵13的动力输入端与车辆发动机3的动力输出端接合以及将气动马达23的动力输出端与转向助力泵13的动力输入端脱开。
[0046]四、在打气泵21的动力输入端与车辆发动机3的动力输出端之间可以设置有离合装置，例如电控离合装置，这样便于实现在正常工况下通过车辆发动机3向打气泵21提供动力，以实现储气罐22的充气。
[0047]五、为了快速实现异常工况下的应急转向助力，开关阀24可以采用电磁阀；在此基础上，车辆应急转向系统还可以包括控制器4,该控制器4可以具有至少一个输出端,其第一输出端接于开关阀的电磁控制端，该控制器4还可以具有至少一个输入端，例如，其某个输入端能够(通过传感装置)获得车辆的转向状态，另一个输入端可以获得车辆发动机3的当前状态，这样在行驶过程中，当控制器4获知车辆发动机3停机并且车辆转向时，控制器4可以控制开关阀24得电(以开关阀24为常闭式电磁阀为例)，使开关阀24处于连通状态，从而实现应急转向助力。进一步地，若同时采用前述“四”的方案，车辆应急转向系统还可以包括压力检测装置26，控制器4的功能也可以相应扩展，具体地，该压力检测装置26设置于储气罐22上，用于检测储气罐22的内部气压，压力检测装置26与控制器4的一个输入单信号连接，控制器4的第二输出端接于电控离合装置的电控端，控制器4还用于在车辆发动机正常工作时且在储气罐22的内部气压未达到预定值时，控制所述电控离合装置处于接合状态，以使打气泵21向储气罐22打气。进一步地，若还同时采用前述“三”的方案，控制器4的功能还可以相应扩展，例如，控制器4的其他输出端可以接于转向助力泵13与车辆发动机3之间的以及转向助力泵13与气动马达23之间的离合装置(以电控离合装置为例)的电控端，控制器4还用于根据车辆发动机3的状态和/或当前转向状态控制各离合装置的接合状态，这样实现了正常工况下和异常工况下转向助力状态的全自动切换。另外，需要说明的是，在具体实现过程中，控制器4可以采用PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)或者继电器、电磁阀供电电路、传感器接入电路等进行搭建。
[0048]六、为了便于安装、布置和维护，可以将打气泵21、储气罐22和气动马达23集成设置于应急转向动力提供装置2中。
[0049]需要说明的是，上述实施例的应急转向助力系统以包含图1所示的液压助力转向装置I进行举例说明，但在其他实施例中，液压助力转向装置I的具体形式并不局限于图1所示的情形，也可以采用其他形式。
[0050]本发明其他实施例还提供了一种轮式起重机，如汽车起重机，该轮式起重机上设置有上述实施例所述的车辆应急转向系统，由于上述的车辆应急转向系统具有上述技术效果，因此，该轮式起重机有效提高了转场、运输时的安全性能其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。
[0051]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车辆应急转向系统，包括液压助力转向装置(I)，所述液压助力转向装置(I)包括转向助力缸(11)以及用于为所述转向助力缸(11)提供助力压力油的转向助力泵(13)，其特征在于，所述车辆应急转向系统还包括: 气动马达(23)，其动力输出端与所述转向助力泵(13)的动力输入端传动连接； 储气罐(22)，其出气口接于所述气动马达(23)的进气口 ； 开关阀(24)，设置于所述储气罐(22)的出气口与所述气动马达(23)的进气口之间的气路上； 打气泵(21)，其出气口接于所述储气罐(22)的进气口，其动力输入端与车辆发动机(3)的动力输出端传动连接。
2.如权利要求1所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述液压助力转向装置(I)还包括油箱(14)和换向阀(12);所述转向助力泵(13)的吸油口接于油箱，出油口接于所述换向阀(12)的进油口，所述换向阀(12)的回油口接于所述油箱(14)，所述换向阀(12)的两个工作油口分别接于所述转向助力缸(11)的两个作用腔，所述换向阀的工作状态与转向操控状态相对应。
3.如权利要求2所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述换向阀(12)为转阀。
4.如权利要求1所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述储气罐(22)上设置有安全阀(25)。
5.如权利要求1至4任一项所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述开关阀(24)为电磁阀。
6.如权利要求5所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述车辆应急转向系统还包括控制器(4)，所述控制器(4)的第一输出端接于所述开关阀(24)的电磁控制端，所述控制器(4)用于在所述车辆发动机(3)停机时且在车辆转向时控制所述开关阀(24)处于连通状态。
7.如权利要求1至4任一项所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述打气泵(21)的动力输入端与所述车辆发动机(3)的动力输出端之间设置有离合装置。
8.如权利要求7所述的车辆应急转向系统，其特征在于，所述离合装置为电控离合装置，所述车辆应急转向系统还包括控制器(4)以及与其信号连接的压力检测装置(26)，所述压力检测装置(26)设置于所述储气罐(22)上，所述控制器(4)的第二输出端接于所述电控离合装置的电控端，所述控制器(4)用于在所述车辆发动机(3)正常工作时且在所述储气罐(22)的压力未达到预定值时控制所述离合装置处于接合状态。
9.一种轮式起重机，其特征在于，所述轮式起重机上设置有权利要求1至8任一项所述的车辆应急转向系统。
10.如权利要求9所述的轮式起重机，其特征在于，所述轮式起重机为汽车起重机。
【文档编号】B62D5/30GK104210541SQ201410423911
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】钟明辉, 沈川, 曾凡淼 申请人:三一汽车起重机械有限公司