一种具有双油源的电液转向系统的制作方法

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种导弹发射车液压转向系统。

背景技术：

随着武器系统可靠性与实战性要求的不断提高，纯电驱动的导弹发射车逐渐取代传统的燃油驱动发射车，成为未来主要发展方向之一。传统燃油驱动发射车中，转向液压系统泵源主要靠发动机驱动，为了防止发动机意外熄火时转向失去动力，一般在分动箱等其他传动机构处备份一套应急泵源装置，该应急泵可以依靠车辆滑行动力维持工作，保证车辆行走时一直具有转向功能。而纯电驱动的发射车，由于没有传统的发动机、变速箱、分动箱等传动机构，转向液压系统泵源全部由电动机驱动，动力依靠整车高压配电，一旦整车高压电出现异常，全部电机失去动力，势必导致转向液压系统失效，整车行驶存在极高的安全隐患。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种安全可靠的具有双油源的电液转向系统。

本发明具有双油源的电液转向系统，包括前桥油箱和后桥油箱，所述前桥油箱上连接有前桥回路，所述后桥油箱分别与第一后桥供油管和第一后桥回油管的一端连接，所述第一后桥供油管上连接有恒压变量泵，所述第一后桥供油管和第一后桥回油管的另一端分别与助力对正控制阀块连接，所述助力对正控制阀块通过液压油管与助力缸和对正缸连接，所述第一后桥供油管与第二后桥供油管的一端连接，所述第二后桥供油管的另一端与电磁换向阀连接，所述电磁换向阀分别与蓄能油管和第二后桥回油管的一端连接，所述蓄能油管的另一端与蓄能器连接，所述第二后桥回油管的另一端与第一后桥回油管或后桥油箱连接。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述恒压变量泵设为两个，两个所述恒压变量泵以并联的方式连接于第一后桥供油管上。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述第一后桥供油管和第一后桥回油管之间连接有第一安全阀油管，所述第一安全阀油管上连接有安全阀。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述助力对正控制阀块设为两个或两个以上，所述第一后桥供油管的另一端以并联的方式设有两根或两根以上的支供油管，所述第一后桥回油管的另一端以并联的方式设有两根或两根以上的支回油管，所述支供油管和支回油管均与助力对正控制阀块的数量相同，一根所述支供油管和一根所述支回油管形成一对支供油管和支回油管，每个所述助力对正控制阀块分别与一对支供油管和支回油管连接。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述助力对正控制阀块设为三个，所述第一后桥供油管的另一端以并联的方式设有三根支供油管，所述第一后桥回油管的另一端以并联的方式设有三根支回油管，一根所述支供油管和一根所述支回油管形成一对支供油管和支回油管，每个所述助力对正控制阀块分别与一对支供油管和支回油管连接。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述助力对正控制阀块设为四个，所述第一后桥供油管的另一端以并联的方式设有四根支供油管，所述第一后桥回油管的另一端以并联的方式设有四根支回油管，一根所述支供油管和一根所述支回油管形成一对支供油管和支回油管，每个所述助力对正控制阀块分别与一对支供油管和支回油管连接。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述助力对正控制阀块设为五个，所述第一后桥供油管的另一端以并联的方式设有五根支供油管，所述第一后桥回油管的另一端以并联的方式设有五根支回油管，一根所述支供油管和一根所述支回油管形成一对支供油管和支回油管，每个所述助力对正控制阀块分别与一对支供油管和支回油管连接。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述前桥回路包括第一前桥供油管、转向器、第二前桥供油管、随动器、第二前桥回油管和第一前桥回油管，所述前桥油箱分别与第一前桥供油管和第一前桥回油管的一端连接，所述第一前桥供油管上连接有双源电机泵，所述第一前桥供油管和第一前桥回油管的另一端分别与转向器连接，所述转向器分别通过第二前桥供油管和第二前桥回油管与随动器连接。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述双源电机泵设为两个，两个所述双源电机泵以并联的方式连接于第一前桥供油管上。

本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述第一前桥供油管和第一前桥回油管之间连接有第二安全阀油管，所述第二安全阀油管上连接有安全阀。

本发明具有双油源的电液转向系统与现有技术不同之处在于本发明在第一后桥供油管和第一后桥回油管或后桥油箱之间连接蓄能器，该蓄能器与助力对正控制阀块并联，当恒压变量泵由于高压电故障停止工作时，蓄能器作为备份油源可以继续工作，保证后桥转向正常工作，从而使整个转向系统更加安全可靠。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明具有双油源的电液转向系统的原理图；

图2为图1中蓄能器和电磁换向阀处的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，并结合图2所示，本发明具有双油源的电液转向系统包括前桥油箱1和后桥油箱11，所述前桥油箱1上连接有前桥回路，所述后桥油箱11分别与第一后桥供油管13和第一后桥回油管19的一端连接，所述第一后桥供油管13上连接有恒压变量泵12，所述第一后桥供油管13和第一后桥回油管19的另一端分别与助力对正控制阀块15连接，所述助力对正控制阀块15通过液压油管与助力缸16和对正缸17连接，所述第一后桥供油管13与第二后桥供油管25的一端连接，所述第二后桥供油管25的另一端与电磁换向阀21连接，所述电磁换向阀21分别与蓄能油管24和第二后桥回油管22的一端连接，所述蓄能油管24的另一端与蓄能器20连接，所述第二后桥回油管22的另一端与第一后桥回油管19或后桥油箱11连接。在本实施例中，第二后桥回油管22的另一端与后桥油箱11连接。

上述的第一后桥供油管13、助力对正控制阀块15、液压管路、助力缸16和对正缸17、第一后桥回油管19以及第二后桥供油管25、电磁换向阀21、蓄能油管24、蓄能器20、第二后桥回油管22共同组成后桥回路。

本发明中的助力对正控制阀块15的具体结构以及工作原理请参见授权公告号为cn107856732b、名称为“用于多模式控制的电液转向液压系统”的中国发明专利中的助力对正控制阀块，两者的结构以及工作原理均相同。

如图1所示，本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述恒压变量泵12设为两个，两个所述恒压变量泵12以并联的方式连接于第一后桥供油管13上。所述第一后桥供油管13和第一后桥回油管19之间连接有第一安全阀油管23，所述第一安全阀油管23上连接有安全阀9。

如图1所示，本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述助力对正控制阀块15设为两个或两个以上，所述第一后桥供油管13的另一端以并联的方式设有两根或两根以上的支供油管14，所述第一后桥回油管19的另一端以并联的方式设有两根或两根以上的支回油管18，所述支供油管14和支回油管18均与助力对正控制阀块15的数量相同，一根所述支供油管14和一根所述支回油管18形成一对支供油管14和支回油管18，每个所述助力对正控制阀块15分别与一对支供油管14和支回油管18连接。

本发明能够适用于不同桥数的车辆，如二桥车、三桥车、四桥车、五桥车、六桥车、七桥车等，相应的，助力对正控制阀块15的数量也需要作出变化，每个助力对正控制阀块15控制一个桥的转向。

对于二桥车来说，一桥为前桥，二桥为后桥，前桥油箱1和前桥回路(即前桥液压系统)用于控制一桥的转向，后桥油箱11和后桥回路(即后桥液压系统)用于控制二桥的转向。

在具体划分车辆的前桥和后桥时，没有硬性规定，譬如对于五桥车来说，既可以将一桥和二桥划分为前桥，三至五桥划分为后桥，也可以将一至三桥划分为前桥，四桥和五桥划分为后桥。因此，工作人员可以根据实际情况对车辆进行前后桥的划分，之后使用前桥液压系统控制前桥转向，使用后桥液压系统控制后桥转向。

如图1所示，助力对正控制阀块15设为两个，其分别控制三桥和四桥的转向，即图中所示的为本发明应用于四桥车的情况。同理，本发明在分别应用于五桥车、六桥车和七桥车时，助力对正控制阀块15的数量分别设为三个、四个和五个。

本发明在应用于五桥车时，其中所述助力对正控制阀块15设为三个，所述第一后桥供油管13的另一端以并联的方式设有三根支供油管14，所述第一后桥回油管19的另一端以并联的方式设有三根支回油管18，一根所述支供油管14和一根所述支回油管18形成一对支供油管14和支回油管18，三根支供油管14和三根支回油管18共形成三对支供油管14和支回油管18，每个所述助力对正控制阀块15分别与一对支供油管14和支回油管18连接。

本发明在应用于六桥车时，其中所述助力对正控制阀块15设为四个，所述第一后桥供油管13的另一端以并联的方式设有四根支供油管14，所述第一后桥回油管19的另一端以并联的方式设有四根支回油管18，一根所述支供油管14和一根所述支回油管18形成一对支供油管14和支回油管18，四根支供油管14和四根支回油管18共形成四对支供油管14和支回油管18，每个所述助力对正控制阀块15分别与一对支供油管14和支回油管18连接。

本发明在应用于七桥车时，其中所述助力对正控制阀块15设为五个，所述第一后桥供油管13的另一端以并联的方式设有五根支供油管14，所述第一后桥回油管19的另一端以并联的方式设有五根支回油管18，一根所述支供油管14和一根所述支回油管18形成一对支供油管14和支回油管18，五根支供油管14和五根支回油管18共形成五对支供油管14和支回油管18，每个所述助力对正控制阀块15分别与一对支供油管14和支回油管18连接。

当然，本发明还可以应用于其他桥数的车辆，在此对其具体结构不予以赘述。

如图1所示，本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述前桥回路包括第一前桥供油管3、转向器4、第二前桥供油管5、随动器6、第二前桥回油管7和第一前桥回油管8，所述前桥油箱1分别与第一前桥供油管3和第一前桥回油管8的一端连接，所述第一前桥供油管3上连接有双源电机泵2，所述第一前桥供油管3和第一前桥回油管8的另一端分别与转向器4连接，所述转向器4分别通过第二前桥供油管5和第二前桥回油管7与随动器6连接。

如图1所示，本发明具有双油源的电液转向系统，其中所述双源电机泵2设为两个，两个所述双源电机泵2以并联的方式连接于第一前桥供油管3上。所述第一前桥供油管3和第一前桥回油管8之间连接有第二安全阀油管10，所述第二安全阀油管10上连接有安全阀9。

前桥回路与前桥油箱1共同组成前桥液压系统，后桥回路与后桥油箱11共同组成后桥液压系统，即本发明具有双油源的电液转向系统包括相互独立的前桥液压系统和后桥液压系统。

如图1所示，并结合图2所示，本发明在第一后桥供油管13和第一后桥回油管19或后桥油箱11之间连接蓄能器20，该蓄能器20与助力对正控制阀块15并联，当恒压变量泵12由于高压电故障停止工作时，蓄能器20作为备份油源可以继续工作，保证后桥转向正常工作，从而使整个转向系统更加安全可靠。

如图1所示，并结合图2所示，本发明包括前桥和后桥两套独立的液压系统，分别对前、后桥油源进行设计，前桥采用双电机泵冗余备份设计，且电机泵采用具有高、低压双驱动模块的双源电机泵2，高压电切断后，双源电机泵2仍可以使用整车低压供电进行工作，保证前桥转向动力；同时后桥也采用双恒压变量泵源冗余设计，且后桥液压系统中并联蓄能器20，当恒压变量泵12由于高压电故障停止工作时，蓄能器20作为备份油源可以继续工作，保证后桥转向正常工作。使得车辆在行驶过程中高压电切断或单泵失效后仍然具有转向动力，有效地提高了车辆行驶的安全性和可靠性。

本发明前后桥均采用双油源冗余设计，且针对整车高压断电工况进行了安全性设计，适用于可靠性及安全性要求较高的型号中。

如图1所示，并结合图2所示，下面以本发明应用于四桥车为例进行详细说明。

本发明前后桥液压系统相互独立，前桥液压系统包括前桥油箱1、双源电机泵2、安全阀9、转向器4、随动器6以及连接上述部件的液压管路。后桥液压系统包括后桥油箱11、恒压变量泵12、安全阀9、蓄能器20、电磁换向阀21、助力对正控制阀块15、助力缸16、对正缸17以及连接上述部件的液压管路。本发明工作时，前桥转角由方向盘直接控制，前后桥之间为独立结构，通过转角传感器实时采集前桥转角，后桥根据前桥角度信号跟随前桥转向。

将一桥和二桥分为前桥，三桥和四桥分为后桥，前桥液压系统用于控制前桥的转向，后桥液压系统用于控制后桥的转向。其中，在后桥液压系统中，助力对正控制阀块15设为两个，两个助力对正控制阀块15分别用于控制三桥和四桥的转向。

前桥泵源采用两个双源电机泵2为前桥液压系统供油，双泵互为冗余备份，正常行驶时双泵同时工作，其中任意泵出现故障之后，另一泵仍满足系统需求；同时该电机泵为双源工作模式，即电机具有高压和低压两套绕组，正常模式下高压绕组工作，电机泵依靠高压供电工作，低压绕组不工作。通过电机驱动器设定控制策略，当电机泵转速不为零时如果检测到高压供电失效，则立即激活低压绕组模块，使电机泵依靠整车低压电继续工作，保证前桥转向动力。本发明通过采用冗余备份的双源电机泵2为前桥供油，既解决了单台泵故障时系统存在的转向失效隐患，也使前桥在整车高压断电后仍然可以依靠低压电实现应急转向功能，极大地提高了前桥转向系统的安全性。

后桥采用恒压变量泵12作为主油源，通过助力对正控制阀块15控制助力缸16和对正缸17分别工作，当系统工作在对正模式时，恒压变量泵12高压小流量输出，将后桥对正，保持车辆直线行驶；当系统工作在转向模式时，恒压变量泵12大流量输出，后桥实现转向。本发明通过设置两台恒压变量泵12实现冗余备份，使得单台泵故障后，后桥依然可以转向。同时在后桥回路中并联蓄能器20，通过使用阀芯位置可保持的电磁换向阀21控制蓄能器20与后桥液压系统间的通断，当整车高压断电之后，后桥依靠蓄能器20内储存的高压油实现应急转向。

与蓄能器20相连的电磁换向阀21具有阀芯位置保持功能，阀芯换向仅依靠电磁铁得电，电磁铁失电后阀芯仍然保持在得电时的位置直到另一端电磁铁得电。具体控制策略如下：整车上低压电时dya1得电，使蓄能器20与后桥液压系统隔离，整车上高压电后恒压变量泵12工作，同时dya2得电，蓄能器20与泵相连，使蓄能器20中始终充满高压油液；整车高压断电时，dya2失电，dya1重新得电，将蓄能器20与后桥液压系统隔离。车辆正常启动时，遵循先低压后高压的顺序，车辆正常断电时，顺序相反，保证车辆即使在一定转角下停车，也可以通过切断蓄能器20而使车轮角度保持，保证驻车安全性。在车辆行驶过程中，如果整车高压电突然故障，恒压变量泵12失去动力，通过判断车速决定电磁铁是否切换，如果车速大于5km/h，则保持dya2得电，使蓄能器20一直与后桥液压系统相连，依靠蓄能器20内部高压油压实现应急转向，直到车速低于5km/h后，dya2失电，dya1得电，将蓄能器20从后桥液压系统中切断。

本发明通过在前桥设置冗余双源电机泵2，后桥恒压变量泵12与蓄能器20互为备份，制定相应的安全控制策略，保证了单泵故障或高压断电工况下前后桥均能应急转向，有效地提高了转向系统的可靠性与安全性。

本发明具有以下技术特点：

1)前桥采用具有高、低压双驱动模块的双源电机泵2，高压电切断后，双源电机泵2仍可以使用整车低压供电进行工作，保证前桥转向动力。

2)后桥采用恒压变量油源并联蓄能器20的设计方案，保证整车高压断电后，后桥仍然具有转向动力，提高了后桥转向系统的安全性。

3)前桥双源电机泵2、后桥恒压变量电机泵均采用双泵设计，互为冗余备份，单泵故障后，转向系统仍可以正常工作，进一步提高系统的可靠性。

4)后桥使用位置保持式电磁换向阀21控制蓄能器20与系统的通断，保证高压故障时蓄能器20可以正常接入系统，而车辆正常断电时蓄能器20不影响转向系统工作。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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