鄧鴻彬

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

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

鄧鴻彬

（廣西柳工機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械的應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都是通過一個開關(guān)手動控制電動機運行，電機驅(qū)動應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動力源，在遇到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)突發(fā)故障時無法保證第一時間起動應(yīng)急轉(zhuǎn)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(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動運行，更加安全、便捷。

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

很多輪式工程機械產(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)向動力源出故障或發(fā)動機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、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，可實現(xiàn)應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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(dāng)車輛在正常行駛時，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)向是非常危險的情況，此時如果應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有第一時間自動啟動，而是由司機通過應(yīng)急轉(zhuǎn)向開關(guān)進(jìn)行手動控制，車輛很可能就因為幾秒之差發(fā)生意外，為了避免這樣的情況發(fā)生，必須設(shè)計一種能自動啟動應(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)是通過電機驅(qū)動應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵，從而給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動力源的方式來實現(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)動機驅(qū)動，應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵由電動機驅(qū)動，在正常工作狀態(tài)時，通過發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)向泵單獨給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供油，應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵的驅(qū)動電機不工作；當(dāng)應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)啟動時，則應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機得電工作，并驅(qū)動應(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)故障時進(jìn)行維修作業(yè)時使用。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30、87閉合，使得應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機得電工作，最后應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵工作，給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動力源，同時儀表中的應(yīng)急轉(zhuǎn)向運行指示燈亮。

圖2　應(yīng)急轉(zhuǎn)向電氣控制原理圖

而本文重點要介紹的是自動控制方案，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動運行必須同時滿足兩個條件，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）來判斷是否同時滿足上述自動運行的兩個條件，當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力過低時，轉(zhuǎn)向低壓報警壓力開關(guān)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(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力低的報警燈亮，同時，通過速度信號來判斷當(dāng)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(yīng)急轉(zhuǎn)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(yīng)急轉(zhuǎn)向電機得電工作，最后應(yīng)急轉(zhuǎn)向電機帶動應(yīng)急轉(zhuǎn)向泵工作給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動力源，同時應(yīng)急轉(zhuǎn)向運行壓力開關(guān)閉合并輸入一個低電平信號到組合儀表，組合儀表中的應(yīng)急轉(zhuǎn)向運行指示燈亮并報警，以提示司機應(yīng)急轉(zhuǎn)向正在運行當(dāng)中。

3　結(jié)束語

本文所介紹的自動控制方案可預(yù)防在行駛過程中轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)因為某種故障使得系統(tǒng)壓力過低影響轉(zhuǎn)向性能時，應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動啟動以保證車輛的正常轉(zhuǎn)向性能，可以非常好的保護(hù)司機與車輛的安全，該方案已經(jīng)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(fù)責(zé)工程機械電氣系統(tǒng)研究。