本發明屬于煤礦機械,具體涉及一種雙向駕駛四輪轉向自動控制系統、控制方法及車輛。
背景技術:
1、目前煤礦井下整體式雙向駕駛車輛是一種重要的輔助運輸裝配,整體式雙向駕駛車輛具有主、副兩個駕駛室,同時具備兩輪轉向和四輪轉向,適應于井下較窄巷道的運輸,該類車型具有車身緊湊、雙向駕駛、四輪轉向、轉彎半徑小等特點。駕駛員在操控車輛時,可在主駕駛室切換控制閥組實現車輛的兩輪、四輪的切換,但是在轉向模式切換時,必須將前后輪胎進行對中后才能切換,前后輪胎轉角不一致行駛時車輛會跑偏,存在安全隱患。
2、駕駛員從主駕駛室到副駕駛室時,主駕側的兩輪胎從前輪變成了“后輪”,副駕兩輪轉向時,無法控制副駕駛室對應側的輪胎進行轉向,違背駕駛員轉向的習慣,駕駛員駕駛舒適性較差,易出現誤操作。
3、且目前的兩輪、四輪切換以及各自的轉向模式均靠人為操作液壓閥來控制,在光線和視野不好的井下,主要靠駕駛員的感覺來調整控制車輛的運行,受駕駛員自身感覺、井下光線、視野等因素,使得輪胎調正控制不精確,造成因前后輪胎轉角不同步帶來車輛跑偏的安全風險。
技術實現思路
1、本發明的目的是克服現有技術中存在當主駕駛和副駕駛兩輪轉向時,回正不精準、無法對應調整控制駕駛室對應側的輪胎進行轉向、易誤操作的缺陷,提供一種在實現主駕兩輪轉向、主駕四輪轉向、副駕兩輪轉向、副駕四輪轉向的基礎上,能夠自動調整駕駛室來控制對應側的輪胎轉向的雙向駕駛四輪轉向自動控制系統、控制方法及車輛。
2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
3、作為第一個方面,一種雙向駕駛四輪轉向自動控制系統,包括:
4、主駕雙向轉向油缸和副駕雙向轉向油缸;
5、主駕轉向器和副駕轉向器;所述主駕轉向器與所述主駕雙向轉向油缸油路連通,所述副駕轉向器與所述副駕雙向轉向油缸油路連通;
6、液壓油箱,與所述主駕轉向器和副駕轉向器均通過第一換向閥油路連通;
7、所述主駕雙向轉向油缸與主駕轉向器之間、所述副駕雙向轉向油缸與副駕轉向器之間均通過轉向控制閥組控制連接;
8、其中,所述轉向控制閥組包括:閥座;安裝在所述閥座內部的第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥以及第一比例控制閥;
9、所述第二換向閥的油口p、第一比例控制閥的工作口a、第一換向閥的工作口a油路連通;所述第一換向閥的工作油口b、第三換向閥的油口t、第一比例控制閥的油口b油路連通;所述第二換向閥的油口t與所述第一換向閥的油口t連通。
10、進一步地,所述主駕轉向器的工作油口a、副駕轉向器的工作油口a、第三換向閥的進油口p油路連通;所述主駕轉向器的工作油口b、副駕轉向器的工作油口b、第一換向閥的進油口p油路連通;
11、所述第三換向閥的工作油口a與所述主駕雙向轉向油缸的工作油口z1連通,所述第三換向閥的工作油口b與所述副駕雙向轉向油缸的工作油口z2連通;所述第二換向閥的工作油口a與副駕雙向轉向油缸的工作油口z3油路連通,所述第二換向閥的工作油口b與主駕雙向轉向油缸的工作油口z4油路連通。
12、進一步地,所述第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥均采用防爆電磁兩位四通換向閥;所述第一比例控制閥采用防爆比例三位四通換向閥。
13、進一步地,在所述液壓油箱與所述第一換向閥之間的油路上依次設置有過濾器、齒輪泵以及分流閥;
14、所述分流閥的進油口p與所述齒輪泵的出油口連通,所述分流閥的工作油口a與第四換向閥的進油口p連通,所述分流閥的工作油口b與所述第一比例控制閥的進油口p連通。
15、進一步地,所述第四換向閥的油口t、第一比例控制閥的油口t、分流閥的油口t、主駕轉向器的油口t以及副駕轉向器的油口t均與所述液壓油箱連通。
16、進一步地,主駕兩輪轉向狀態時,所述第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥、第一比例控制閥均處于失電狀態;
17、主駕四輪轉向狀態時,所述第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥、第一比例控制閥均處于失電狀態,所述第一換向閥處于得電狀態;
18、副駕兩輪轉向狀態時,所述第一換向閥、第一比例控制閥均處于失電狀態,所述第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥均處于得電狀態;
19、副駕四輪轉向狀態時,所述第一比例控制閥處于失電狀態,所述第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第四換向閥均處于得電狀態。
20、進一步地,當進行主駕側輪胎回正控制時,轉向系統處于副駕兩輪轉向狀態;
21、當進行副駕側輪胎回正控制時,轉向系統處于副駕兩輪轉向狀態。
22、進一步地,當主駕側輪胎向左偏,進行主駕側輪胎回正控制時:
23、液壓油依次從液壓油箱、過濾器、齒輪泵、分流閥的油口b、第一比例控制閥的pa油口、第二換向閥的pb油口,從主駕側轉向油缸的油口z4進入對應油腔內,形成主駕側輪胎回正的進油油路;
24、液壓油依次從主駕側轉向油缸的油口z1、第三換向閥的油口a、第三換向閥的油口t、第一比例控制閥的油口b、第一比例控制閥的油口t,回至液壓油箱中,形成主駕側輪胎回正的回油油路。
25、進一步地,當主駕側輪胎向右偏,進行主駕側輪胎回正控制時:
26、控制第一比例控制閥的油口p和油口b內部連通,液壓油缸內液壓油從主駕側轉向油缸的油口z1進入對應的油腔內;第二比例控制閥的油口a和油口t內部連通,主駕側轉向油缸內的液壓油從所述主駕側轉向油缸的油口z4回至液壓油箱內。
27、進一步地,當副駕側輪胎向右偏,進行副駕側輪胎回正控制時:
28、系統處于副駕兩輪轉向狀態,第一比例閥右側電磁鐵得電,控制第一比例控制閥的油口p和油口b內部連通,壓力油經過第一比例控制閥的pb油口、第三液壓閥的ta油口,進入主駕側轉向油缸的油口z1進入對應的油腔內,形成進油回路;主駕側轉向油缸的油口z4對應的油腔內的液壓油經過第二換向閥bp油口、第一比例閥at油口,形成回油回路。
29、更進一步地,當副駕側輪胎向左偏,進行副駕側輪胎回正控制時:
30、系統處于主駕兩輪轉向狀態,第一比例閥左側電磁鐵得電,控制第一比例控制閥的油口p和油口a內部連通,壓力油經過第一比例控制閥的pa油口、第二液壓閥的pa油口,進入副駕側轉向油缸的油口z3進入對應的油腔內,形成進油回路;副駕側轉向油缸的油口z2對應的油腔內的液壓油經過第三換向閥bt油口、第一比例閥bt油口,形成回油回路。
31、作為第二個方面,一種雙向駕駛四輪轉向自動控制系統的控制方法,包括以下內容:
32、步驟一:輪胎回正操作;即根據車輛輪胎偏轉狀態選擇回正模式對輪胎進行回正操作,如輪胎在中位狀態則不需要進行該步驟;
33、步驟二:在輪胎回正后,選擇車輛轉向模式;所述車輛運行模式包括主駕兩輪轉向模式、主駕四輪轉向模式、副駕兩輪轉向模式以及副駕四輪轉向模式;
34、步驟三:根據車輛轉向模式控制第四換向閥、第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥、第一比例控制閥的得失電,完成對應車輛轉向模式的轉向動作。
35、作為第三個方面,煤礦井下整體式雙向駕駛車輛,包括車架;安裝在所述車架上的主駕駛室、副駕駛室、前轉向橋、后轉向橋;采用如上述所述的一種雙向駕駛四輪轉向自動控制系統;
36、所述主駕雙向轉向油缸安裝在所述前轉向橋上,所述副駕雙向轉向油缸安裝在所述后轉向橋上;所述主轉向器安裝在所述主駕駛室,所述副轉向器安裝在所述副駕駛室。
37、進一步地,所述主駕駛室和副駕駛室內均設置有主副駕駛室控制切換旋鈕和兩輪/四輪轉向切換旋鈕。
38、本發明的一種雙向駕駛四輪轉向自動控制系統、控制方法及車輛的有益效果是:
39、本發明在前后車橋上均設置雙向轉向油缸,通過第一換向閥控制液壓油箱中油的輸送方向,再將多個換向閥和多個控制比例閥集成成轉向控制閥組,在盡可能簡化控制系統的基礎上,通過對第一換向閥、轉向控制閥組的控制,實現前后四個輪胎的自動回正控制,替代現有技術中需要駕駛員用眼觀察回正的方式,控制更加精確、迅速,解決現有技術中因外界環境影響,駕駛員無法靠自身感覺將車精準回正,因前后輪胎轉角不同步帶來車輛跑偏的安全風險的問題。
40、同時,本自動控制系統實現主副駕駛室切換時,“前輪胎”也一起切換過來,即主駕兩輪轉向時,控制的是主駕側的兩輪胎轉向;在副駕兩輪轉向時,控制的是副駕側的兩個輪胎轉向,避免了后輪轉向、違背駕駛員習慣帶來的誤操作,在任一駕駛室進行操作時,都能實現前輪轉向,提高了駕駛安全性和舒適性。
41、采用新的電控制邏輯,在駕駛室內設置主副駕駛室控制切換旋鈕、兩輪/四輪轉向切換旋鈕,用按鈕進行轉向模式控制,避免誤操作。