矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统及使用方法与流程

1.本发明涉及矿山机械技术领域，具体是矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统及使用方法。


背景技术：

2.矿用自卸车是指在露天矿山或大型土建工地等专用道路上，为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的，作短距离运输的一种专用载重车辆。广泛应用于各类露天矿山、水电工程、铁路和公路建设工程及大型建筑工程中。由于矿用自卸车载重大，所以矿用自卸车均采用全液压转向系统——方向盘与转向轮胎之间无机械连接，转向轮胎完全由液压油缸驱动，随着自动化技术及通信技术的提高，无人驾驶技术应运而生，需要一种可以和人工全液压转向系统匹配的无人驾驶全液压转向系统。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统及使用方法，使矿用自卸车实现全液压转向系统无人化操作。
4.本发明是以如下技术方案实现的：矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，包括液压泵，所述液压泵的出油端通过流量放大器连接有转向油缸，所述转向油缸包括左转向油缸和右转向油缸，所述流量放大器通过换向阀连接有转向器和电控转向阀，所述换向阀的两端分别连接有模式切换阀和位移传感器ⅰ，所述模式切换阀设置在液压泵的出油口，所述位移传感器ⅰ连接有控制器；所述流量放大器包括优先阀和合流阀，所述流量放大器的p、l、r和ls油口通过换向阀与转向器和电控转向阀的p、l、r和ls油口连接在一起；所述转向器刚性连接有转角传感器和方向盘；所述电控转向阀包括控制阀组、比例换向阀和梭阀，所述控制阀组连接在电控转向阀的两端，所述梭阀设在比例换向阀的出油端并连接电控转向阀的l、r和ls油口；所述控制器还连接有转角传感器、行程传感器、车速传感器、gps信号和位移传感器ⅱ，所述行程传感器设置在左转向油缸和右转向油缸上，所述位移传感器ⅱ设置在电控转向阀的控制端。
5.其进一步是：所述优先阀为两位三通液控阀，所述优先阀的两个液控端分别与流量放大器的p和ls油口连接，与ls油口连接的控制端设有弹簧。
6.所述合流阀上设有p、l、r、t、cl和cr油口，合流阀的p、l、r和t油口与流量放大器的p、l、r和t油口连接，cl和cr油口与左转向油缸和右转向油缸连接在一起。
7.所述换向阀为两位十二通液控换向阀。
8.所述模式切换阀为两位三通电磁换向阀，所述模式切换阀通过溢流阀和减压阀与液压泵的出油端连接在一起。
9.所述控制阀组包括常通开关阀ⅰ、常闭开关阀ⅰ、常通开关阀ⅱ和常闭开关阀ⅱ，所述常通开关阀ⅰ和常闭开关阀ⅰ并联设置在电控转向阀的一端，所述常通开关阀ⅱ和常闭开关阀ⅱ并联设置在电控转向阀的另一端。
10.所述常通开关阀ⅰ、常闭开关阀ⅰ、常通开关阀ⅱ和常闭开关阀ⅱ均为两位两通高频开关阀。
11.所述比例换向阀为三位五通液控换向阀，所述比例换向阀的进油端与电控转向阀的p口连接在一起，所述比例换向阀的出油端的通过梭阀与电控转向阀的l和r口连接在一起。
12.矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统的使用方法，包括人工转向模式、无人转向模式和紧急转向模式，人工转向模式的转向操作方法如下：s1、模式切换阀不得电，控制器不参与转向动作；s2、换向阀处于初始工作位，流量放大器与转向器连接在一起；s3、司机转动方向盘，方向盘带动转角传感器和转向器同步转动；s4、在转向器的作用下使流量放大器的p口与l和ls口连接或p口与ls和r口连通；s5、液压泵输出的大流量液压油经过流量放大器与转向器全部供往转向油缸；s6、转向油缸动作带动自卸车轮胎转动，左转向油缸和右转向油缸的活塞杆缩回或伸出，实现转向动作；无人转向模式的转向操作方法如下：t1、模式切换阀得电，液压油经过模式切换阀供给换向阀的控制端，换向阀转换工作位，流量放大器与比例换向阀连接在一起；t2、位移传感器ⅰ将换向阀的位移信号传递给控制器，自卸车正式进入无人转向模式；t3、控制器实时监测转角传感器、行程传感器、速度传感器、gps信号和位移传感器ⅱ的工作状态；t4、当自卸车需要转向时，控制器给出转向指令，通过控制阀组控制比例换向阀动作转换不同工作位，使流量放大器的p口与l和ls口连接或p口与ls和r口连通；t5、液压泵输出的大流量液压油经过流量放大器与比例换向阀全部供往转向油缸；t6、控制器实时监测位移传感器ⅱ的信号从而对比例换向阀的位移进行判断；t7、当比例换向阀的位移达到预定位置时，控制器控制控制阀组使比例换向阀的左、右两侧的控制油路全部截止，比例换向阀保持在预定的位移位置持续进行转向动作；t8、当自卸车解除转向工况时，控制阀组不得电，当比例换向阀两端泄压进而恢复到中间位工作，自卸车回复到非转向工况；紧急转向模式的操作方法如下：e1、当司机在无人转向模式下操作方向盘时，方向盘带动转角传感器和转向器同步运动；e2、转角传感器向控制器发送信号；e3、控制器控制模式切换阀和控制阀组断电；
e4、换向阀复位，流量放大器与转向器连接在一起，车辆进入有人转向模式。
13.当流量放大器的p口与l和ls口连接，合流阀的p口与l口均与合流阀的cl口连通，同时流量放大器的ls口液压油到达优先阀的一侧控制油口，优先阀另一侧控制油口与流量放大器的p口连通，优先阀两侧的控制液压油压力相同，在一侧弹簧的推力作用下优先阀位移转换工作位。
14.本发明具有以下优点：本发明的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统及使用方法，使矿用自卸车兼具人工转向和无人驾驶转向功能，无人转向系统可以降低司机劳动强度，提高生产效率；并且人工转向操作优先级高于无人驾驶转向操作，保证方向盘一直处于正常操作状态，车辆安全性及司机对转向动作的完全控制；同时电液比例转向系统工作时会实时监测车辆的运行状态，如速度、转向轮角度等，根据车辆的实时状态自动进行转向动作及动作调整，提高系统的智能化水平。
附图说明
15.图1是发明的液压原理示意图。
16.图中：1、液压泵，2、减压阀，3、溢流阀，4、模式切换阀，5、转向器，6、转角传感器，7、换向阀，8、位移传感器ⅰ，9、转向油缸，9.1、左转向油缸，9.2、右转向油缸，10、行程传感器，11、流量放大器，12、优先阀，13、车速传感器，14、gps信号，15、控制器，16、梭阀，17、
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，18、比例换向阀，19、常通开关阀ⅰ，20、常闭开关阀ⅰ，21、常通开关阀ⅱ，22、常闭开关阀ⅱ，23、电控转向阀，24、方向盘，25、液压油箱，26、合流阀。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明专利的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。
18.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，包括液压泵1，所述液压泵1的出油端通过流量放大器11连接有转向油缸9，所述转向油缸9包括左转向油缸9.1和右转向油缸9.2，本发明的液压泵为恒压变量液压泵，当自卸车不需要转向动作时，此时转向液压系统需要的流量很小，所以液压泵处于高压小排量待机状态，当车辆需要转向动作时，液压泵将处于高压大排量状态，保证转向动作需要的液压油流量；液压泵通过流量放大器连接转向油缸，转向油缸的活塞杆与自卸车转向轮胎刚性连接，通过转向油缸的伸出、缩回带动轮胎摆动，从而实现自卸车转向，其中，转向油缸的油口为交叉连接，即左转向油缸的无杆腔与右转向油缸的有杆腔相连，左转向油缸的有杆腔与右转向油缸的无杆腔相连，左转向时，左转向油缸的无杆腔与右转向油缸的有杆腔同时流入液压油，左转向油缸活塞杆缩回，右转向油缸活塞杆伸出，从而实现左转向动作，右转向同理。
19.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述流量放大器11包括优先阀12和合流阀26，所述优先阀12为两位三通液控阀，所述优先阀12的两个液控端分别与流量放大器11的p和ls油口连接，与ls油口连接的控制端设有弹簧。本发明的优先阀为液控阀，两个控制端分别与流量放大器的p和ls油口连接，p口为高压液压油口，ls口为反馈口，从图1可知，流量放大器的p的始终存在液压油，因此优先阀的左端与p口连接始 终存在控制压力，由于优先阀右端与ls口连接还设有弹簧，当ls口无压力油时，弹簧的压力小于p口
的油液压力，因此优先阀出于左工作位，当流量放大器的p和ls口连通时，优先阀两端的控制液压油压力一样，优先阀的右端在弹簧的作用下整体控制压力大于左端，因此此时的优先阀出于右工作位；合流阀26用于将来自换向阀7的控制油和液压泵1输出的液压油合流供往转向油缸，所述合流阀26上设有p、l、r、t、cl和cr油口，合流阀26的p、l、r和t油口与流量放大器11的p、l、r和t油口连接，cl和cr油口与左转向油缸9.1和右转向油缸9.2连接在一起。合流阀通过l和r口的液压油控制动作，当流量放大器p口和l口连通时，合流阀的p口与l口均与合流阀的cl口连通，进而与流量放大器cl口连通，液压泵输出的液压油便可通过流量放大器的cl口供给转向油缸，具体是供给左转向油缸的无杆腔与右转向油缸的有杆腔，实现左转动作，右转同理。
20.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述流量放大器11通过换向阀7连接有转向器5和电控转向阀23，所述流量放大器11的p、l、r和ls油口通过换向阀7与转向器5和电控转向阀23的p、l、r和ls油口连接在一起。本发明的流量放大器设有p、l、r和ls油口，其中p口与l、r和ls的连通通过转向器和电控转向阀来实现，当连接转向器时，为人工转向模式，连接电控转向阀时，为无人转向模式，转向器和电控转向阀的切换通过换向阀来实现，流量放大器接收到转向器或者比例换向阀的小流量控制油后将优先阀开启，从而允许大流量通过流量放大器供给转向油缸，流量放大器11的ef口在本发明的液压原理中处于封闭状态。
21.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述换向阀7的两端分别连接有模式切换阀4和位移传感器ⅰ8，所述换向阀7为两位十二通液控换向阀。所述位移传感器ⅰ8连接有控制器15。本发明的换向阀有左位和右位两种工作模式，分别对用无人转向和人工转向下的油口连通方式，模式切换阀用于控制通往换向阀和电控转向阀的液压油通断，人工转向模式下，模式切换阀不得电，液压油不会供给换向阀和电控转向阀；无人转向模式下，模式切换阀得电，液压油供给换向阀和电控转向阀，同时位移传感器ⅰ可以检测换向阀的位移，并将换向阀的位移信号传递给控制器，当控制器根据位移传感器ⅰ的信号判断换向阀处于左位工作后，自卸车正式进入无人转向模式。
22.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述模式切换阀4设置在液压泵1的出油口；所述模式切换阀4为两位三通电磁换向阀，所述模式切换阀4通过溢流阀3和减压阀2与液压泵1的出油端连接在一起。减压阀将液压泵提供的液压油降压后再供往换向阀左侧控制油腔和电控转向阀；溢流阀用于保护液压系统中的液压元件，当系统发生故障压力异常升高时溢流阀会打开将液压系统压力控制在溢流阀的设定压力。
23.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述转向器5刚性连接有转角传感器6和方向盘24。转向器为人工转向模式下的控制元件，用于控制转向油缸的运动方向，从而控制自卸车向左转向或向右转向，转角传感器用于监测方向盘的转动情况，转角传感器将信号传递至控制器。
24.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述电控转向阀23包括控制阀组、比例换向阀18和梭阀16，所述控制阀组连接在电控转向阀23的两端，所述梭阀16设在比例换向阀18的出油端并连接电控转向阀23的l、r和ls油口；所述控制阀组包括常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21和常闭开关阀ⅱ22，所述常通开关阀ⅰ19和常闭开关阀ⅰ20并联设置在电控转向阀23的一端，所述常通开关阀ⅱ21和常闭开关阀ⅱ22并联设
置在电控转向阀23的另一端；所述常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21和常闭开关阀ⅱ22均为两位两通高频开关阀；所述比例换向阀18为三位五通液控换向阀，所述比例换向阀18的进油端与电控转向阀23的p口连接在一起，所述比例换向阀18的出油端的通过梭阀16与电控转向阀23的l和r口连接在一起。
25.如图1所示的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统，所述控制器15还连接有转角传感器6、行程传感器10、车速传感器13、gps信号14和位移传感器ⅱ17，所述行程传感器10设置在左转向油缸9.1和右转向油缸9.2上，所述位移传感器ⅱ17设置在电控转向阀23的控制端。本发明的行程传感器用于检测转向油缸的活塞杆行程，并与控制器相连，转向油缸的活塞杆与自卸车转向轮胎刚性连接，通过转向油缸的伸出、缩回带动轮胎摆动，从而实现自卸车转向，控制器根据行程传感器的行程信号可以判断出转向轮胎的摆动角度，从而得出转向轮胎的运动状态；车速传感器和gps信号用于帮助判断车辆的实时位置，方便在无人转向模式下，控制器根据实际情况发出控制指令；位移传感器ⅱ用于将电控转向阀的位移信号传递给控制器，方便控制器控制电控转向阀的动作。
26.本发明的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统的方法，包括人工转向模式、无人转向模式和紧急转向模式，具体操作方法和原理如下，人工转向模式：人工转向模式下，控制器15不参与转向动作，模式切换阀4、常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅱ22均不得电，由于模式切换阀4不得电，模式切换阀4处于右位工作，液压泵1输出的压力油一路经过减压阀2后在模式切换阀4的p口截止，另一路到达流量放大器的hp口，模式切换阀4处于右位工作，所以换向阀7左侧控制油腔与液压油箱25直接连通，换向阀7在阀芯右侧弹簧推力作用下向左移动处于右位工作，方向盘24与转向器5、转角传感器6刚性连接保持同步运动。
27.当自卸车处于非转向工况下，方向盘24保持静止状态，液压泵1输出的液压油经过流量放大器11的hp口到达优先阀12，无论优先阀12处于左位还是右位工作，来自流量放大器hp口的液压油均可以通过优先阀12与流量放大器p口连接，经过流量放大器p口及ls口的液压油通过换向阀7右位流至转向器5的p口及ls口处，由于此时处于非转动工况，转向器p口与转向器l、r、t、ls均不连通处于截止状态，转向器l、r、ls油口经过转向器t口与流量放大器t口连通，流量放大器t口通过流量放大器ht口与液压油箱25连通，由于转向器p口处于截止状态，合流阀26的l口和r口没有来自转向器5的控制油，所以合流阀26上所有油口此时均处于截止状态；优先阀12左侧控制油腔压力与液压泵1输出的压力相同，优先阀12右侧控制油腔通过ls口与液压油箱25连通且优先阀12右侧控制弹簧推力远小于优先阀12左侧控制油腔产生的推力，所以优先阀12在左侧控制油腔液压油的作用下右移，处于左位工作，当优先阀12处于左位工作时，此时优先阀12输出的液压油一路在转向器p口处截止，一路在流量放大器11的ef口处截止，至此液压泵1输出的液压油在模式切换阀4的p口、转向器5的p口、流量放大器11的ef口、合流阀26的p口均处于截止状态，液压泵1处于高压小排量状态，液压转向系统处于高压小排量待机状态。
28.当司机向左转动方向盘24，方向盘24带动转角传感器6和转向器5同步转动，此时转向器5的p口与l口及ls口连通，转向器5的r口与t口连通，转向器的l口及ls口分别与流量放大器11的l口和ls口连通，在流量放大器11的l口液压油作用下，合流阀26的p口与l口均
与合流阀26的cl口连通，进而与流量放大器cl口连通，同时流量放大器11的ls口液压油到达优先阀12右侧控制油口，优先阀12左侧控制油口与流量放大器p口连通，由于优先阀右侧控制油推力加上右侧弹簧推力大于优先阀12左侧控制油推力，所以优先阀12左移，优先阀12处于右位工作，由于优先阀12处于右位，此时来自流量放大器11的hp口的液压油只能通过优先阀12供给转向器5及流量放大器11，无法供往流量放大器11的ef口，此时优先阀12允许来自液压泵1的液压油大流量通过，综上所述，当司机左转方向盘时，液压泵1输出的液压油全部供给至流量放大器11的cl口，由于cl口与转向油缸9相连，此时液压泵1从无转向动作的高压小排量状态切换至高压大排量状态，以满足转向油缸9的供油需求，至此，液压泵1输出的大流量液压油经过流量放大器11与转向器5全部供往转向油缸9，转向油缸9与自卸车轮胎机械连接，所以转向油缸9动作带动自卸车轮胎转动，此时左转向油缸9.1活塞杆缩回，右转向油缸9.2活塞杆伸出，从而实现左转向动作。
29.当司机向右转动方向盘24，方向盘24带动转角传感器6和转向器5同步转动，此时转向器5的p口与r口及ls口连通，转向器5的l口与t口连通，转向器的r口及ls口分别与流量放大器11的r口和ls口连通，在流量放大器11的r口液压油作用下，合流阀26的p口与r口均与合流阀26的cr口连通，进而与流量放大器cr口连通，同时流量放大器11的ls口液压油到达优先阀12右侧控制油口，优先阀12左侧控制油口与流量放大器p口连通，由于优先阀右侧控制油推力加上右侧弹簧推力大于优先阀12左侧控制油推力，所以优先阀12左移，优先阀12处于右位工作，由于优先阀12处于右位，此时来自流量放大器11的hp口的液压油只能通过优先阀12供给转向器5及流量放大器11，无法供往流量放大器11的ef口，此时优先阀12允许来自液压泵1的液压油大流量通过，综上所述，当司机右转方向盘时，液压泵1输出的液压油全部供给至流量放大器11的cr口，由于cr口与转向油缸9相连，此时液压泵1从无转向动作的高压小排量状态切换至高压大排量状态，以满足转向油缸9的供油需求，至此，液压泵1输出的大流量液压油经过流量放大器11与转向器5全部供往转向油缸9，转向油缸9与自卸车轮胎机械连接，所以转向油缸9动作带动自卸车轮胎转动，此时左转向油缸9.1活塞杆伸出，右转向油缸9.2活塞杆缩回，从而实现右转向动作。
30.无人转向模式：要进入无人转向模式首先使模式切换阀4得电处于左位工作，液压泵1输出的液压油经减压阀2、模式切换阀4左位后供给换向阀7左侧控制油腔和电控转向阀23，换向阀7左侧控制油腔产生的推力大于换向阀7右侧弹簧的推力，所以在左侧控制油腔推力的作用下，换向阀7右移，换向阀7右侧控制腔液压油返回液压油箱25，换向阀7处于左位工作，位移传感器ⅰ8可以检测换向阀7的位移，并将换向阀7的位移信号传递给控制器15，当控制器15根据位移传感器ⅰ8的信号判断换向阀7处于左位工作后，自卸车正式进入无人转向模式。
31.在无人转向模式下，控制器15会实时监测转角传感器6、行程传感器10、速度传感器13、gps信号14、位移传感器ⅱ17的工作状态，行程传感器10用于监测油缸9的伸出行程，控制器15会根据gps信号15、速度传感器13，判断车辆的实时位置，控制器15根据行程传感10判断车辆轮胎转向角度，根据轮胎转向角度及车辆实时位置与规划路线相对位置关系，实时调整车辆的转向动作，即比例换向阀18会不断在左位、中间位、右位之间切换工作，为了提高比例换向阀18的响应速度及精度，常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅱ22均采用高频开关阀，在无人转向模式下比例换向阀18替代人工转向模
式下的转向器5向流量放大器11输出控制液压油，比例换向阀18的左、中间位、右位分别对应转向器5的左转向、不转向、右转向工况，从而实现无人转向模式下的转向动作。
32.当自卸车处于非转向工况下，常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅱ22均不得电，比例换向阀18的左、右两侧控制油路分别通过常通开关阀ⅱ21右位、常通开关阀ⅰ19左位与液压油箱25自由连通，同时在比例换向阀18左、右两侧控制弹簧的作用下比例换向阀18保持在中间位工作，液压泵1输出的液压油经过流量放大器11的hp口到达优先阀12，无论优先阀12处于左位还是右位工作，来自流量放大器hp口的液压油均可以通过优先阀12与流量放大器p口连接，经过流量放大器p口及ls口的液压油通过换向阀7右位流至电控转向阀23的p口及ls口处，由于此时比例换向阀18处于中间位，电控转向阀23的p口与电控转向阀23的l、r、t、ls均不连通，比例换向阀18的l、r、ls油口经过比例换向阀23的t口与流量放大器t口连通，此时合流阀26的l口和r口没有来自比例换向阀18的控制油，所以合流阀26上所有油口此时均处于截止状态，流量放大器t口通过流量放大器ht口与液压油箱25连通，由于此时优先阀12左侧控制油腔压力与液压泵1输出的压力相同，优先阀12右侧控制油腔通过ls口与液压油箱25连通且优先阀12右侧控制弹簧推力远小于优先阀12左侧控制油腔产生的推力，所以优先阀12在左侧控制油腔液压油的作用下右移，处于左位工作，当优先阀12处于左位工作时，此时优先阀12输出的液压油一路在电控转向阀23的p口处截止，一路在流量放大器11的ef口处截止，由于常闭开关阀ⅰ20和常闭开关阀ⅱ22均关闭，所以经过模式切换阀4输出至电控转向阀23的p1口处截止，至此液压泵1输出的液压油在电控转向阀23的p口、p1口、流量放大器11的ef口均处于截止状态，液压泵1处于高压小排量状态，液压转向系统处于高压小排量待机状态。
33.当自卸车需要向左转向时，控制器15给出左转向指令，使常闭开关阀ⅱ22及常通开关阀ⅱ21得电，常通开关阀ⅰ19及常闭开关阀ⅰ20不得电，此时常闭开关阀ⅱ22、常通开关阀ⅰ19处于左位接通状态，常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅰ20处于左位关闭状态，电控转向阀23的p1口处的液压油经过常闭开关阀ⅱ22左位到达比例换向阀18左侧控制油腔，比例换向阀18右侧控制油腔通过常通开关阀ⅰ19左位经过电控转向阀23的t口与液压油箱25连通，于是比例换向阀18左侧控制油腔液压油推动比例换向阀18向右移动处于左位工作，不同的位移量对应不同的开度，从而使比例换向阀18可以输出不同流量的液压油，当比例换向阀18在左位工作时，电控转向阀23的p口与l口连通，电控转向阀23的p口液压油可以流至l口，同时，由于梭阀16的存在，电控转向阀23的l口与ls口连通，电控转向阀23的l口和ls口分别与换向阀7的l口和ls口连通，液压油经过换向阀7的l口及ls口分别与流量放大器11的l口和ls口连通，在流量放大器11的l口液压油作用下，合流阀26的p口与l口均与合流阀26的cl口连通，进而与流量放大器cl口连通，同时流量放大器11的ls口液压油到达优先阀12右侧控制油口，优先阀12左侧控制油口与流量放大器p口连通，由于优先阀右侧控制油推力加上右侧弹簧推力大于优先阀12左侧控制油推力，所以优先阀12左移，优先阀12处于右位工作，由于优先阀12处于右位，此时来自流量放大器11的hp口的液压油只能通过优先阀12供给转向器5及流量放大器11，无法供往流量放大器11的ef口，此时优先阀12允许来自液压泵1的液压油大流量通过，综上所述，当控制器15给出左转向指令，液压泵1输出的液压油全部供给至流量放大器11的cl口，由于cl口与转向油缸9相连，此时液压泵1从无转向动作的高压小排量状态切换至高压大排量状态，以满足转向油缸9的供油需求，至此，液压泵1输出的大流
量液压油经过流量放大器11与电控转向阀23全部供往转向油缸9，转向油缸9与自卸车轮胎机械连接，所以转向油缸9动作带动自卸车轮胎转动，此时左转向油缸9.1活塞杆缩回，右转向油缸9.2活塞杆伸出，从而实现左转向动作。控制器15实时监测位移传感器ⅱ17的信号从而对比例换向阀18的位移进行判断，当比例换向阀18的位移达到预定位置时，常通开关阀ⅰ19得电处于右位关闭状态，常通开关阀ⅱ21得电处于左位关闭状态，常闭开关阀ⅰ20不得电处于左位关闭状态，常闭开关阀ⅱ22不得电处于右位关闭状态，此时比例换向阀18左、右两侧的控制油路全部截止，比例换向阀18会保持在预定的位移位置持续进行左转向动作。
34.当自卸车解除左转向工况时，常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅱ22均不得电，比例换向阀18的左、右两侧控制油路分别通过常通开关阀ⅱ21右位、常通开关阀ⅰ19左位与液压油箱25自由连通，电控转向阀23的p1口液压油在常闭开关阀ⅱ22右位、常闭开关阀ⅰ20左位截止，同时在比例换向阀18左、右两侧控制弹簧的作用下比例换向阀18恢复到中间位工作，自卸车回复到非转向工况。
35.当自卸车需要向右转向时，控制器15给出右转向指令，使常闭开关阀ⅱ22及常通开关阀ⅱ21不得电，常通开关阀ⅰ19及常闭开关阀ⅰ20得电，此时常闭开关阀ⅱ22、常通开关阀ⅰ19处于右位关闭状态，常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅰ20处于右位接通状态，电控转向阀23的p1口处的液压油经过常闭开关阀ⅰ20右位到达比例换向阀18右侧控制油腔，比例换向阀18左侧控制油腔通过常通开关阀ⅱ21右位经过电控转向阀23的t口与液压油箱25连通，于是比例换向阀18右侧控制油腔液压油推动比例换向阀18向左移动处于右位工作，不同的位移量对应不同的开度，从而使比例换向阀18可以输出不同流量的液压油，当比例换向阀18在右位工作时，电控转向阀23的p口与r口连通，电控转向阀23的p口液压油可以流至r口，同时，由于梭阀16的存在，电控转向阀23的r口与ls口连通，电控转向阀23的r口和ls口分别与换向阀7的r口和ls口连通，液压油经过换向阀7的r口及ls口分别与流量放大器11的r口和ls口连通，在流量放大器11的r口液压油作用下，合流阀26的p口与r口均与合流阀26的cr口连通，进而与流量放大器11的cr口连通，同时流量放大器11的ls口液压油到达优先阀12右侧控制油口，优先阀12左侧控制油口与流量放大器p口连通，由于优先阀右侧控制油推力加上右侧弹簧推力大于优先阀12左侧控制油推力，所以优先阀12左移，优先阀12处于右位工作，由于优先阀12处于右位，此时来自流量放大器11的hp口的液压油只能通过优先阀12供给转向器5及流量放大器11，无法供往流量放大器11的ef口，此时优先阀12允许来自液压泵1的液压油大流量通过，综上所述，当控制器15给出右转向指令，液压泵1输出的液压油全部供给至流量放大器11的cr口，由于cr口与转向油缸9相连，此时液压泵1从无转向动作的高压小排量状态切换至高压大排量状态，以满足转向油缸9的供油需求，至此，液压泵1输出的大流量液压油经过流量放大器11与电控转向阀23全部供往转向油缸9，转向油缸9与自卸车轮胎机械连接，所以转向油缸9动作带动自卸车轮胎转动，此时左转向油缸9.1活塞杆伸出，右转向油缸9.2活塞杆缩回，从而实现右转向动作。控制器15实时监测位移传感器ⅱ17的信号从而对比例换向阀18的位移进行判断，当比例换向阀18的位移达到预定位置时，常通开关阀ⅰ19得电处于右位关闭状态，常通开关阀ⅱ21得电处于左位关闭状态，常闭开关阀ⅰ20不得电处于左位关闭状态，常闭开关阀ⅱ22不得电处于右位关闭状态，此时比例换向阀18左、右两侧的控制油路全部截止，比例换向阀18会保持在预定的位移位置持续进行右转向动作。
36.当自卸车解除右转向工况时，常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅱ22均不得电，比例换向阀18的左、右两侧控制油路分别通过常通开关阀ⅱ21右位、常通开关阀ⅰ19左位与液压油箱25自由连通，电控转向阀23的p1口液压油在常闭开关阀ⅱ22右位、常闭开关阀ⅰ20左位截止，同时在比例换向阀18左、右两侧控制弹簧的作用下比例换向阀18恢复到中间位工作，自卸车回复到非转向工况。
37.紧急转向模式：为保证车辆行驶的安全性，人工转向模式的优先级要高于无人转向模式，当自卸车处于无人转向模式时，如果紧急情况司机需要接管自卸车转向动作，即车辆需要切换为人工转向模式，此时司机通过操作方向盘24即可自动退出无人转向模式。其工作原理是由于在无人转向模式下，转角传感器6和转向器5均保持静止状态，当司机在无人转向模式下操作方向盘24时，会带动转角传感器6和转向器5同步运动，此时转角传感器6会向控制器15发送信号，控制器15在无人转向模式下接收到转角传感器6的信号后，会将模式切换阀4、常通开关阀ⅰ19、常闭开关阀ⅰ20、常通开关阀ⅱ21、常闭开关阀ⅱ22立即切换至断电状态，当模式切换阀4断电后，模式切换阀4在右侧弹簧作用下处于右位工作，换向阀7左侧控制油腔通过模式切换阀4右位与液压油箱25连通，在换向阀7右侧弹簧推动下下，换向阀7向左移动，左侧控制油腔液压油返回液压油箱25，换向阀7处于右位工作，转向器5通过换向阀7右位与流量放大器11正常连通，转向器回复正常工作，车辆进入有人转向模式，司机可以通过转动方向盘24实现转向动作。
38.本发明的矿用自卸车无人驾驶全液压转向系统及使用方法，适用于全液压转向系统，即方向盘与转向轮胎之间无机械连接，转向轮胎完全由转向油缸驱动；采用恒压变量柱塞泵，降低非转向工况下液压系统待机功率，减少能量损耗；油缸行程传感器内置在转向油缸中，不受矿区恶劣工况影响，保证工作可靠性；无人转向控制采用高速开关阀，保证响应速度；无人转向方向阀采用比例换向阀，保证响应精度；无人转向系统可以降低司机劳动强度，提高生产效率；人工转向模式优先级最高，保证方向盘一直处于正常操作状态，车辆安全性及司机对转向动作的完全控制。
39.最后应说明的是：以上所述仅为本发明专利的优选实例而已，并不用于限制本发明专利，尽管参照前述实施例对本发明专利进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。