专利名称：一种汽车起重机及其转向控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及汽车起重机的转向控制装置。本发明 还涉及设有所述转向控制装置的汽车起重机。
背景技术：
随着国民经济的迅速发展，工程车辆对经济建设发挥着愈来愈大的作用，其使用 安全性能也愈加受到重视，工程车辆的使用性能包括制动、转向、可靠性能及作业安全性 能。汽车起重机是安装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶 室与起重操纵室分开设置。这种起重机符合公路车辆的技术要求，因而可在各类公路上行 驶，其优点是机动性好，能够迅速转移，且起重量的范围很大，是使用最广泛的起重机类型。目前，某些汽车起重机，特别是发动机变速箱的动力无需经分动箱传递到车辆前 方车桥的车辆，其转向液压助力系统一般只有一个独立回路提供转向助力，由发动机带动 转向油泵提供动力油。这样，一旦车辆公路行驶时突然发生发动机、转向油泵失效等意外情 况时，驾驶员无法正常操纵方向盘实现车辆直线行驶或转向，也无法保证车辆和驾驶员的 安全。另外，根据EN13000-2004《起重机——流动式起重机》第30页第4. 2. 7. 1条规 定“转向设备应确保车辆在速度到达限值时的安全操作，转向系统应具有至少两个独立回 路的转向助力，如果转向助力的一个回路发生故障，则还应具有自动显示。”请参考图1、图2，图1为现有技术中一种典型的汽车起重机的外部结构示意图；图 2为现有汽车起重机的转向控制装置的液压原理示意图。为符合上述标准，图1所示的汽车起重机1 一般在变速箱上引出一个取力口安装 应急转向泵，由变速箱提供动力驱动应急转向泵，当车辆在公路上正常行驶时，应急转向泵 和转向油泵同时工作；选择阀根据转向油泵输出流量的大小，来控制应急泵输出的流量是 卸荷还是进入转向液压助力系统。如图2所示，当转向供油系统中的主转向泵2正常运转时，其输出的压力油经选择 阀3的油口 Pl和油口 A进入转向器4，应急转向泵5输出的压力油经选择阀的油口 P2和油 口 T返回油箱。当主转向泵2因失效而停止运转时，应急转向泵5输出的压力油经换向阀 的油口 P2和油口 A进入转向器4，为转向器4提供转向助力，能够保证车辆直线行驶或转 向。但是，当车辆需要拖动行驶时，由于变速箱与传动轴已经脱开，安装在变速箱上的 应急转向泵5将无法工作，导致驾驶员无法操纵方向盘来控制车辆的行驶方向。另外，从变速箱上引出一个取力口，为应急转向泵5提供动力，在空间布置上会受 到限制。因此，如何改进汽车起重机的转向控制装置，以保证在发生发动机、转向油泵失效 时仍然能够转动方向盘来控制车辆行驶方向，是本领域技术人员目前需要解决的技术问
发明内容
本发明的第一目的是提供一种转向控制装置。该装置选用电动油泵作为应急转向 泵，由汽车起重机的车载电瓶为应急转向泵的驱动电机供电，驱动电机带动应急转向泵工 作提供应急转向助力，使驾驶员在发动机、主转向泵失效时仍然能够转动方向盘来控制车 辆行驶方向。本发明的第二目的是提供一种设有上述转向控制装置的汽车起重机。为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种转向控制装置，用于汽车起重机，包 括主转向泵以及应急转向泵，所述主转向泵和应急转向泵的出油口均连通至所述汽车起重 机的转向器进油口，所述应急转向泵为电动油泵，其驱动电机在电路上连接于所述汽车起 重机的车载电瓶。优选地，进一步包括压力检测装置，用于采集所述主转向泵出油口的工作压力； 速度检测装置，用于检测所述汽车起重机的行驶速度；应急转向开关，用于控制所述应急转 向泵的驱动电机是否得电；车辆控制器，接收所述压力检测装置输出的压力信号和所述速 度检测装置输出的速度信号，并输出用于控制所述应急转向开关的控制信号。优选地，当所述主转向泵出油口的工作压力为零且所述汽车起重机的行驶速度不 等于零时，所述车辆控制器通过所述应急转向开关自动导通所述应急转向泵的驱动电机的 供电回路。优选地，所述应急转向泵的驱动电机与所述应急转向开关在电路上相并联，所述 应急转向开关在其所在的支路上串联有继电器，所述继电器的动触点和常开触点串接于所 述应急转向泵的驱动电机所在的支路上。优选地，所述应急转向开关带有指示灯。优选地，所述应急转向泵及其驱动电机、继电器与所述汽车起重机转向液压系统 的油路板以及油箱集成于一体。优选地，所述主转向泵和应急转向泵的进油口与同一油箱相连通。
优选地，所述主转向泵的出油口处设置有单向阀。优选地，所述主转向泵和应急转向泵在油路上相并联，形成两条独立的液压回路。为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种汽车起重机，包括汽车底盘以及 安装在所述汽车底盘上的起重臂和转台，所述汽车底盘的转向部分设有为转向器提供助力 的转向控制装置，所述转向控制装置具体为以上任一项所述的转向控制装置。本发明提供的转向控制装置选用电动油泵作为应急转向泵来取代传统的应急转 向泵，同时还削减了选择阀这一部件，改进之后，不再由变速箱提供动力驱动应急转向泵， 而是由汽车起重机的车载电瓶为应急转向泵的驱动电机供电，再由驱动电机带动应急转向 泵工作提供应急转向助力。当车辆处于发动机或主转向泵失效等工况时，在车载电瓶供电 能力允许的条件下，应急转向泵能够工作足够的时间，使驾驶员可以继续操纵方向盘来控 制车辆行驶方向，尽快将车辆停泊在安全地带，以便于开展后续的检修工作，弥补了现有转 向控制装置的不足，符合·13000-2004《起重机——流动式起重机》、GB 7258-2004《机动 车运行安全技术条件》对转向系统的规定。
由于主转向泵和应急转向泵分别采用了不动的动力源，当车辆在公路上正常行驶 时，仅主转向泵处于工作状态，只有在需要应急助力介入的情况下，应急转向泵才会启动， 避免了主转向泵与应急转向泵同时运转，可极大地延长应急转向泵的使用寿命。另外，由于不再需要从变速箱上引出取力口为应急转向泵提供动力，因此应急转 向泵无需安装在变速箱的取力口上，其在空间布置上受限的情况会大为改善，使整个转向 控制装置的布局更加合理。在一种具体实施方式
中，所述车辆控制器根据主转向泵工作回路的工作压力和车 速进行判断，只有当主转向回路中主转向泵出油口的工作压力为零、车速不等于零两个条 件同时满足时，才会自动启用应急转向泵。该控制策略能够有效避免因误操作而带来的危 险，并在车辆出现发动机或主转向泵失效等情况时，第一时间启动应急转向泵为转向器提 供助力，不会出现停顿或滞后现象，最大程度地保证了车辆和驾驶员的安全。本发明所提供的汽车起重机设有上述转向控制装置，由于上述转向控制装置具有 上述技术效果，具有该转向控制装置的汽车起重机也应具备相应的技术效果。
图1为现有技术中一种典型的汽车起重机的外部结构示意图；图2为现有汽车起重机的转向控制装置的液压原理示意图；图3为本发明所提供转向控制装置的液压原理示意图；图4为图3中所示应急转向泵的驱动电机的电气连接示意图；图5为本发明所提供转向控制装置的自动控制原理示意图。图1至图2中1.汽车起重机2.主转向泵3.选择阀4.转向器5.应急转向泵图3至图5中10.主转向泵 10-1.单向阀 20.应急转向泵 20_1.单向阀 20_2.溢流阀 20-3.驱动电机30.转向器40.车载电瓶50.应急转向开关50-1.指示灯60.继电 器70.压力传感器80.速度传感器90.车辆控制器100.方向盘110.转向传动机 构
具体实施例方式本发明的核心在于选用电动油泵作为应急转向泵，由汽车起重机的车载电瓶为应 急转向泵的驱动电机供电，再由驱动电机带动应急转向泵工作提供应急转向助力，使驾驶 员在发动机、主转向泵失效时仍然能够转动方向盘来控制车辆行驶方向。本发明的另一核心是提供一种设有上述转向控制装置的汽车起重机。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图3，图3为本发明所提供转向控制装置的液压原理示意图。如图所示，在一种具体实施方式
中，本发明提供的转向控制装置包括主转向泵10 和应急转向泵20。主转向泵10安装在发动机的取力口处，由发动机进行驱动，其进油口(即油口 P)通过液压管路与转向液压系统的油箱相连通，出油口(即油口 A)通过液压管路与转向器30 的进油口相连通。应急转向泵20在油路上与主转向泵10相并联，其进油口(即油口 P)通过液压管 路与转向液压系统的油箱相连通，出油口(即油口 A)与主转向泵10的出油口合并后通过 液压管路与转向器30的进油口相连通，形成两条独立的液压回路，转向器30的回油口通过 液压管路返回转向液压系统的油箱。为防止应急转向泵20输出的压力油流向主转向泵10的出油口，在主转向泵10的 出油口处设置有一个单向阀10-1，同时，为防止主转向泵10输出的压力油流向应急转向泵 20的出油口，在应急转向泵20的出油口处也设置有一个单向阀20-1。应急转向泵20设有溢流阀20-2，溢流阀20_2的进油口与应急转向泵20的出油口 连通，出油口返回转向液压系统的油箱。当系统压力增大时，会使流量需求减小，此时溢流 阀20-2开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即应急转向泵20出口压力恒定。上述应急转向泵20可以与其出油口处的单向阀20-1和溢流阀20-2集成在一起， 此时，单向阀20-1的出油口即成为应急转向泵20的出油口。请参考图4，图4为图3中所示应急转向泵的驱动电机的电气连接示意图。应急转向泵20为电动油泵，其驱动电机20-3在电路上连接于汽车起重机的车载 电瓶40，由车载电瓶40驱动其运转。在车载电瓶40的供电回路中，应急转向泵的驱动电机20-3与应急转向开关50并 联，应急转向开关50在其所在的支路上串联有继电器60，继电器60的动触点和常开触点串 接于驱动电机20-3所在的支路上。正常状态下，应急转向开关50断开，继电器60的线圈处于失电状态，其动触点与 常开触点断开，驱动电机20-3也处于失电状态，应急转向泵20不工作，在需要应急转向时， 应急转向开关50闭合，继电器60的线圈通电，其动触点与常开触点闭合，导通驱动电机 20-3所在的回路，在驱动电机20-3的带动下，应急转向泵20开始工作。应急转向开关50并联有指示灯50-1，该指示灯50-1位于驾驶室内，在应急转向 泵20开始工作后，指示灯50-1亮起，提醒驾驶员车辆已处于应急转向状态，可有效地避免 驾驶员的滞后反应。为减少转向液压系统的外部管路，上述主转向泵10和应急转向泵20共用一个油 箱，且驱动电机20-3、继电器60、应急转向泵20以及油路板、油箱等部件可集成于一体。请参考图5，图5为本发明所提供转向控制装置的自动控制原理示意图。为实现智能化控制，可进一步设置压力传感器70和速度传感器80，其中压力传感 器70安装于主转向泵10的出油口处，用于采集主转向泵出油口的工作压力；速度传感器 80安装在发动机传动机构上，用于检测车辆的行驶速度，其既可以是汽车起重机上已有的 速度传感器，也可以是另外增设的速度传感器。压力传感器70和速度传感器80的信号输出端与车辆控制器90通讯连接，由车辆 控制器90接收压力传感器70输出的压力信号和速度传感器80输出的速度信号，并输出用 于控制应急转向开关50的控制信号。车辆控制器90根据主转向泵10工作回路的工作压力和车速进行判断，只有当主 转向回路中主转向泵出油口的工作压力为零且车速不等于零两个条件同时满足时，车辆控制器90才发出应急转向开关闭合的控制信号。该控制策略能够有效避免误操作，并在车辆出现发动机或主转向泵10失效等情 况时，第一时间启动应急转向泵20为转向器提供助力，不会出现停顿或滞后现象，最大程 度地保证了车辆和驾驶员的安全。下面对上述转向控制装置的工作原理进行说明当车辆正常行驶时，主转向泵10处于工作状态，其出油口输出的压力油进入转向 器30，为转向器30提供助力，增大方向盘100传到转向传动机构110的力和改变力的传递 方向，减轻驾驶者的劳动强度，减少方向盘100的转数。由于此时主转向泵10的出油口压 力不为零，因此应急转向泵20的驱动电机20-3不得电，应急转向泵20处于非工作状态。当车辆处于发动机熄火滑坡转向和倒车转向、主转向泵失效、车辆拖车等工况时， 主转向泵10停止工作，其出油口压力为零且车辆速度不为零，车辆控制器90接收到上述信 号后，立即控制应急转向开关50自动闭合，使应急转向泵20的驱动电机20-3得电，由应急 转向泵20代替主转向泵10为转向器30提供助力，直至车辆停止行驶为止。这里需要说明的是，应急转向泵20能够工作的时间与车载电瓶40的供电能力相 关，就一般情况而言，由于应急转向持续的时间往往较短，因此普通车载电瓶储存的电能足 以满足这一使用要求。当然，为进一步延长应急转向泵20的工作时间，也可以另外增设应 急转向专用电瓶。综上所述，本发明提供的转向控制装置不再由变速箱提供动力驱动应急转向泵， 而是由汽车起重机的车载电瓶为应急转向泵的驱动电机供电，再由驱动电机带动应急转向 泵工作提供应急转向助力。当车辆处于发动机或主转向泵失效等工况时，使驾驶员可以继 续操纵方向盘来控制车辆行驶方向，尽快将车辆停泊在安全地带，以便于开展后续的检修 工作，弥补了现有转向控制装置的不足，符合Em3000-2004《起重机——流动式起重机》、GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》对转向系统的规定。由于主转向泵10和应急转向泵20分别采用了不动的动力源，当车辆在公路上正 常行驶时，仅主转向泵10处于工作状态，只有在需要应急助力介入的情况下，应急转向泵 20才会启动，避免了主转向泵10与应急转向泵20同时运转，极大地延长了应急转向泵20 的使用寿命。另外，由于不再需要从变速箱上引出取力口为应急转向泵20提供动力，因此应急 转向泵20无需安装在变速箱的取力口上，其在空间布置上受限的情况会大为改善，使整个 转向控制装置的布局更加合理。除了上述转向控制装置，本发明还提供一种汽车起重机，包括汽车底盘以及安装 在所述汽车底盘上的起重臂和转台，所述汽车底盘的转向部分设有为转向器提供助力的转 向控制装置，所述转向控制装置具体为以上所述的转向控制装置，其余结构请参阅现有技 术，本文不再赘述。以上对本发明所提供的转向控制装置及汽车起重机进行了详细介绍。本文中应用 了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解 本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理 的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求 的保护范围内。
权利要求
1.一种转向控制装置，用于汽车起重机，包括主转向泵以及应急转向泵，所述主转向泵 和应急转向泵的出油口均连通至所述汽车起重机的转向器进油口，其特征在于，所述应急 转向泵为电动油泵，其驱动电机在电路上连接于所述汽车起重机的车载电瓶。
2.根据权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，进一步包括压力检测装置，用于采集所述主转向泵出油口的工作压力；速度检测装置，用于检测所述汽车起重机的行驶速度；应急转向开关，用于控制所述应急转向泵的驱动电机是否得电；车辆控制器，接收所述压力检测装置输出的压力信号和所述速度检测装置输出的速度 信号，并输出用于控制所述应急转向开关的控制信号。
3.根据权利要求2所述的转向控制装置，其特征在于，当所述主转向泵出油口的工作 压力为零且所述汽车起重机的行驶速度不等于零时，所述车辆控制器通过所述应急转向开 关自动导通所述应急转向泵的驱动电机的供电回路。
4.根据权利要求3所述的转向控制装置，其特征在于，所述应急转向泵的驱动电机与 所述应急转向开关在电路上相并联，所述应急转向开关在其所在的支路上串联有继电器， 所述继电器的动触点和常开触点串接于所述应急转向泵的驱动电机所在的支路上。
5.根据权利要求4所述的转向控制装置，其特征在于，所述应急转向开关带有指示灯。
6.根据权利要求5所述的转向控制装置，其特征在于，所述应急转向泵及其驱动电机、 继电器与所述汽车起重机转向液压系统的油路板以及油箱集成于一体。
7.根据权利要求1至6任一项所述的转向控制装置，其特征在于，所述主转向泵和应急 转向泵的进油口与同一油箱相连通。
8.根据权利要求7所述的转向控制装置，其特征在于，所述主转向泵的出油口处设置 有单向阀。
9.根据权利要求1至6任一项所述的转向控制装置，其特征在于，所述主转向泵和应急 转向泵在油路上相并联，形成两条独立的液压回路。
10.一种汽车起重机，包括汽车底盘以及安装在所述汽车底盘上的起重臂和转台，所述 汽车底盘的转向部分设有为转向器提供助力的转向控制装置，其特征在于，所述转向控制 装置具体为上述权利要求1至9任一项所述的转向控制装置。
全文摘要
本发明公开了一种转向控制装置，包括主转向泵以及应急转向泵，所述主转向泵和应急转向泵的出油口均连通至转向器的进油口，所述应急转向泵为电动油泵，其驱动电机在电路上连接于所述汽车起重机的车载电瓶；进一步包括压力检测装置、速度检测装置、应急转向开关以及车辆控制器，所述车辆控制器根据所述压力检测装置和速度检测装置输出的信号，控制所述应急转向开关。该装置选用电动油泵作为应急转向泵，由汽车起重机的车载电瓶为应急转向泵的驱动电机供电，驱动电机带动应急转向泵工作提供应急转向助力，使驾驶员在发动机、主转向泵失效时仍然能够转动方向盘来控制车辆行驶方向。本发明还公开了设有上述转向控制装置的汽车起重机。
文档编号B66C23/36GK102050143SQ20101059069
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者丁宏刚, 张艳侠, 朱亚夫, 朱长建, 王建东, 王志芳 申请人:徐州重型机械有限公司