一种飞机牵引车用低负荷启动系统的制作方法

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1.本实用新型涉及车辆行驶控制系统，特别是一种飞机牵引车用低负荷启动系统。

背景技术：

2.飞机牵引车是一种用于机场牵引飞机的特种车辆，由于飞机吨位大，牵引功率大，因此，其转向控制通常采用液压转向，在转向过程中，通过方向盘控制方向，利用全液压转向器提供液压油路转换，从而实现转向。为满足车辆不同工况，需要具备前轮转向、四轮转向和蟹行转向等多种工作模式。在内燃式车辆系统中，发动机会有由于启动负荷过大而一直无法进入怠速状态的问题，解决的一个方法是增大启动怠速喷油量，但这个方法会加大排放，增大油耗，启动负荷过大还会造成启动困难问题，进而导致启动机损坏，为此，需要降低启动负荷。在新能源车辆中使用液压系统时，由于电机带动液压泵启动，若启动负荷过大，会造成电机控制器电流过大而出现过流保护、电机过载导致使用寿命缩短等，因此，在启动阶段，也需要降低启动负荷，使电机平稳启动。对于机场牵引车而言，转向系统油路是液压泵的主要负载，可通过专门的启动油路降低液压泵的启动负荷。但现有四轮驱动系统中，即使采用专门油路减轻了主泵的启动负荷，但基于液压马达运行的散热系统仍处于额定负荷的工作状态，存在进一步降低负荷的空间。为此，需要进一步改进。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是针对现有飞机牵引车用四轮驱动系统的低负荷启动系统减负效果不显著的缺陷，提供一种飞机牵引车用低负荷启动系统，该系统通过在基于液压马达的散热系统的油路上设置旁路，并通过旁路分流使散热系统处于低负荷工作状态，从而提升系统的减负效果。
4.为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案。
5.一种飞机牵引车用低负荷启动系统，包括液压泵、基于液压马达的散热系统、前后车轮转向油缸、三位四通结构的转向模式切换电磁阀、全液压转向器、用于转向系统油路泄压的泄压阀和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器；控制器分别与转向模式切换电磁阀、全液压转向器和所述传感器电连接，全液压转向器具有转向进油口和转向器回油口，以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个转向分配端口，全液压转向器借助两个转向分配端口和三位四通结构的转向模式切换电磁阀与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；在所述液压马达的油路上通过旁路设有旁通溢流阀。
6.采用前述技术方案本实用新型，通过在由前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀、全液压转向器和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器构成的转向系统中的液压马达的油路上通过旁路设有旁通溢流阀。以在液压泵启动时，通过旁通溢流阀分流进入液压马达的液压油流量，并基于旁通溢流阀的背压使散热系统的液压马达处于低转速运行状态，从而减轻液压泵负荷，提升减负效果，更利于系统顺利启动。对于内燃机牵引车而言，可消
除启动负荷过大导致启动电机损坏和长时间不能进入怠速状态引起排放增加的隐患；对于新能源动力的车辆而言，可消除电机控制器因电流异常或过大而出现过流保护，也可消除电机过载影响使用寿命的隐患。
7.优选的，还包括双向比例电磁阀，以及与所述控制器电连接并呈三位四通阀结构的低负荷启动电磁阀，双向比例电磁阀与所述控制器电连接，双向比例电磁阀连接在全液压转向器的两个所述转向分配端口之间；所述低负荷启动电磁阀与所述全液压转向器并联,低负荷启动电磁阀和全液压转向器形成择一工作模式。通过设置与全液压转向器并联低负荷启动电磁阀，以及在全液压转向器的两个转向分配端口之间设置双向比例电磁阀，以在系统启动阶段，利用低负荷启动电磁阀和双向比例电磁阀，并可通过调节双向比例电磁阀的开度以逐渐增大系统背压，利用系统自身回路形成低负荷的回油回路，从而减小了转向主油路负载，达到低负荷启动目的。双向比例电磁阀还用于在转向过程中，通过开度调节实现分流，从而降低方向盘与转向流量的关联度，利于消除因二者关联度过高导致回正过度而引起的反复进行回正操作问题。采用三位四通阀结构的低负荷启动电磁阀，配合双向比例电磁阀和一键回正按键，并在传感器采用角度传感器时，借助基于现有工业控制技术的控制器，还可实现车轮回正的一键回正功能。
8.进一步优选的，所述低负荷启动电磁阀包括启动进油口、启动回油口和两个启动分配端口，启动进油口与所述转向进油口接通，启动回油口接回油箱；两个启动分配端口分别与全液压转向器的两个转向分配端口接通。以使低负荷启动电磁阀与全液压转向器形成可靠的并联和择一工作的关系。
9.更进一步优选的，还包括液压锁，液压锁的液压锁进油口和液压锁回油口分别与两个启动分配端口接通，液压锁的两个液压锁分配端口分别与全液压转向器的两个转向分配端口接通。利用液压锁确保低负荷启动电磁阀截止状态的可靠性，避免在全液压转向器工作的转向过程中，液压油因低负荷启动电磁阀的意外故障导致液压油通过低负荷启动电磁阀回油箱，确保转向可靠性。
10.再进一步优选的，所述转向模式切换电磁阀、低负荷启动电磁阀和液压锁集合在集成液压模块上，集成液压模块设有集成进油口、集成回油口、第一集成分配口、第二集成分配口、第三集成分配口，第一集成接口和第二集成接口，以及集成供油口；集成供油口通过单向阀与所述集成进油口接通；所述集成回油口接回油箱，集成回油口与所述低负荷启动电磁阀的启动回油口接通，低负荷启动电磁阀的启动进油口与集成供油口在集成液压模块内部连通；所述液压锁的第一液压锁分配端口与所述第一集成接口连通，第一集成接口还与转向模式切换电磁阀的切换回油口连通，转向模式切换电磁阀的切换进油口与所述第二集成接口连通；转向模式切换电磁阀具有的两个切换分配端口中，第一切换分配端口与所述第一集成分配口接通，第二切换分配端口与第二集成分配口接通；所述液压锁的第二液压锁分配端口与第三集成分配口接通。通过将转向模式切换电磁阀、低负荷启动电磁阀和液压锁集合在集成液压模块上,形成集成化结构，利于结构紧凑，方便液压系统布局。
11.再进一步优选的，所述泄压阀也集合在集成液压模块上，泄压阀连接在单向阀的前端油路与所述集成回油口之间。通过设置泄压阀，控制进入集成液压模块中液压油的压力，从而使系统总压力受到限制，确保转向主油路、油缸及相关液压元件在许用压力下工作，确保系统安全。
12.再进一步优选的，所述集成液压模块还包括备用接口，接口通过内部油路与所述集成供油口连通。以防止集成供油口意外损伤后通过，通过备用接口快速恢复向全液压转向器供油，减少故障停机率，提高设备使用效率。
13.再进一步优选的，所述前后车轮转向油缸由前轮转向油缸和后轮转向油缸组成；前轮转向油缸和后轮转向油缸均由双作用油缸构成;所述前轮转向油缸的左侧油腔与全液压转向器的第一转向分配端口接通,全液压转向器的转向进油口与集成供油口连接，转向器回油口接回油箱；全液压转向器的第二转向分配端口与所述集成液压模块的第一集成接口连接，集成液压模块的第二集成接口与所述前轮转向油缸的右侧油腔连通；集成液压模块的第一集成分配口和第二集成分配口分别与所述后轮转向油缸的左侧油腔和右侧油腔连通。从而形成完整的飞机牵引车用低负荷启动系统，在具有三种转向模式的条件下，确保低负荷启动功能可靠。
14.优选的，所述液压泵由主油泵和副油泵组成双联液压泵，双联液压泵的主油泵连接转向系统油路，双联液压泵的副油泵连接散热系统油路。利用双联液压泵可替代两个单独液压泵的特点，简化结构，减少空间占用，利于系统布置。
15.优选的，所述液压马达的进油口和出油口之间设有维持单向阀。通过维持单向阀，由于在液压泵停机后，与液压马达连接的风扇还在惯性作用下继续转动，液压马达随风扇转动，在其进油口形成敷衍，此时，通过维持单向阀可将液压马达出口的液压油部分返回液压马达，即可避免液压泵空转导致叶片异常磨损，也可一定程度地维持惯性转动，以使其逐步停转，从而消除骤停形成的机械振动。
16.本实用新型的有益效果是，通过在液压马达的油路上通过旁路设有旁通溢流阀，以及在主油路上设置与全液压转向器并联的低负荷启动电磁阀。以在液压泵启动时，通过旁通溢流阀和低负荷启动电磁阀分流回油箱，从而减轻液压泵负荷，提升减负效果，更利于系统顺利启动。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意框图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
19.参见图1，一种飞机牵引车用低负荷启动系统，包括液压泵1、基于液压马达10的散热系统、前后车轮转向油缸、三位四通结构的转向模式切换电磁阀3、全液压转向器2、用于转向系统油路泄压的泄压阀5和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器；控制器分别与转向模式切换电磁阀3、全液压转向器2和所述传感器电连接，全液压转向器2具有转向进油口p和转向器回油口t，以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个转向分配端口，全液压转向器2借助两个转向分配端口和三位四通结构的转向模式切换电磁阀3与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；在所述液压马达10的油路上通过旁路设有旁通溢流阀9。
20.其中，液压泵1由主油泵和副油泵组成双联液压泵，双联液压泵的主油泵连接转向
系统油路，双联液压泵的副油泵连接散热系统油路；液压马达10的进油口和出油口之间设有维持单向阀。
21.另外，还包括双向比例电磁阀6，以及与所述控制器电连接并呈三位四通阀结构的低负荷启动电磁阀4，双向比例电磁阀6与所述控制器电连接，双向比例电磁阀6连接在全液压转向器2的两个所述转向分配端口之间；所述低负荷启动电磁阀4与所述全液压转向器2并联,低负荷启动电磁阀4和全液压转向器2形成择一工作模式。其中，低负荷启动电磁阀4包括启动进油口、启动回油口和两个启动分配端口，启动进油口与所述转向进油口p接通，启动回油口接回油箱；两个启动分配端口分别与全液压转向器2的两个转向分配端口接通。还包括液压锁11，液压锁11的液压锁进油口和液压锁回油口分别与两个启动分配端口接通，液压锁11的两个液压锁分配端口分别与全液压转向器2的两个转向分配端口接通。
22.转向模式切换电磁阀3、低负荷启动电磁阀4和液压锁11集合在集成液压模块上，集成液压模块设有集成进油口p1、集成回油口t1、第一集成分配口rl、第二集成分配口rr、第三集成分配口hz，第一集成接口tl和第二集成接口fl，以及集成供油口p；集成供油口p通过单向阀与所述集成进油口p1接通；所述集成回油口t1接回油箱，集成回油口t1与所述低负荷启动电磁阀4的启动回油口接通，低负荷启动电磁阀4的启动进油口与集成供油口p在集成液压模块内部连通；所述液压锁11的第一液压锁分配端口与所述第一集成接口tl连通，第一集成接口tl还与转向模式切换电磁阀3的切换回油口连通，转向模式切换电磁阀3的切换进油口与所述第二集成接口fl连通；转向模式切换电磁阀3具有的两个切换分配端口中，第一切换分配端口与所述第一集成分配口rl接通，第二切换分配端口与第二集成分配口rr接通；所述液压锁11的第二液压锁分配端口与第三集成分配口hz接通。另外，泄压阀5也集合在集成液压模块上，泄压阀5连接在单向阀的前端油路与所述集成回油口t1之间。集成液压模块还包括备用接口m1，接口m1通过内部油路与所述集成供油口p连通。
23.前后车轮转向油缸由前轮转向油缸7和后轮转向油缸8组成；前轮转向油缸7和后轮转向油缸8均由双作用油缸构成;所述前轮转向油缸7的左侧油腔与全液压转向器2的第一转向分配端口接通,全液压转向器2的转向进油口p与集成供油口p连接，转向器回油口t接回油箱；全液压转向器2的第二转向分配端口与所述集成液压模块的第一集成接口tl连接，集成液压模块的第二集成接口fl与所述前轮转向油缸7的右侧油腔连通；集成液压模块的第一集成分配口rl和第二集成分配口rr分别与所述后轮转向油缸8的左侧油腔和右侧油腔连通。全液压转向器2的两个所述转向分配端口之间连接有双向比例电磁阀6，双向比例电磁阀6与所述控制器电连接。
24.本实施例中，集成液压模块进油口p1与液压泵1的主油泵出油口连接，液压泵1的进油口通过过滤装置与油箱内部连接，副油泵的出油口与液压马达10的进油口连接，旁通溢流阀9连接在副油泵的出油口与液压马达10之间的连接管路上，旁通溢流阀9和液压马达10的出口均接回油箱，液压马达10通过扇叶形成液压散热马达。
25.本实施例中，双向比例电磁流量调节阀6通过内部的电磁线圈ya5调节开度；三位四通电磁阀3具有如图所示的中间位工作状态，基于电磁线圈ya1的左侧位工作状态，以及基于电磁线圈ya2的右侧位工作状态，三种工作状态对应的车辆转向模式依次为前轮转向模式、四轮转向模式和蟹行转向模式。三种工作模式分别用于不同工况，正常行驶工况包括直线行驶和转弯类牵引则采用前轮转向模式，横移牵引时采用蟹行工作模式，原地转圈时
采用四轮工作模式。同时，四轮工作模式和蟹行工作模式还用于后轮纠偏。
26.燃油飞机牵引车液压系统启动说明：发动机直接连接件1液压泵工作，发动机转速为0rpm，则发动机未启动；发动机转速为0-700rpm，则发动机为启动阶段；发动机转速大于700rpm，则发动机启动完成。
27.电动飞机牵引车液压系统启动说明：电机直接连接件1液压泵工作，当电机转速为0rpm时，则电机未启动；电机转速为0-1500rpm，则电机为启动阶段；电机转速大于1500rpm，则电机启动完成。
28.本实施例的系统实施过程中，在方向盘处于中位时液压泵1启动，具体过程如下。
29.1、在启动开关打到启动档时，控制器接收ecu传来的发动机转速或者电机转速时，基于接受到的动力源转速数据，在动力源处于启动阶段时，指令液压泵1按启动模式运行，该模式下，低负荷启动电磁阀4的电磁线圈ya3和双向比例电磁阀6的电磁线圈ya5，以及旁通溢流阀9的电磁线圈ya6得电，此时，转向主油路的液压油依次经过p1-低负荷启动电磁阀4的进油口-hz-双向比例电磁阀6-tl-低负荷启动电磁阀4的进油口-t1直接回到油箱，转向系统的油液循环仅有由双向比例电磁阀6提供的背压，主油路处于低负荷工作模式；散热系统油路的液压油一部分经旁通溢流阀9，另一部分基于旁通溢流阀9提供的背压经液压马达10后回油箱，散热油路也处于低负荷工作模式。
30.2、当控制器判断动力源为处于正常工作转速时，则判断为启动完成，则使低负荷启动电磁阀4的电磁线圈ya3和双向比例电磁阀6的电磁线圈ya5断电,主油路回到额定负荷工作模式。
31.3、本系统在主油路的额定负荷工作模式下，还可基于温度传感器和控制器使系统处于节能工作模式。具体是当控制器接收到温度传感器的温度信号后，在温度低于设定值时，是旁通溢流阀9的电磁线圈ya6得电，液压马达10基于旁通溢流阀9提供的背压工作，从而形成低负荷的节能模式，以降低能耗。
32.在温度高于设定值时，使旁通溢流阀9的电磁线圈ya6失电，以使散热系统恢复额定负荷工作模式。
33.本系统还可基于现有工业控制技术的控制器，提供应急工作模式。具体是，当控制器感应到温度传感器或者车速信号异常时，自动进入应急模式，此时，系统默认进入额定负荷工作模式。如控制器故障导致反复进入低负荷工作模式时，可手动拔掉电磁阀ya3、ya5或ya6的电插头，排除故障，使车辆进入额定负荷的应急工作模式。
34.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种飞机牵引车用低负荷启动系统，包括液压泵（1）、基于液压马达（10）的散热系统、前后车轮转向油缸、三位四通结构的转向模式切换电磁阀（3）、全液压转向器（2）、用于转向系统油路泄压的泄压阀（5）和控制器，以及用于提供车轮位置信号的传感器；控制器分别与转向模式切换电磁阀（3）、全液压转向器（2）和所述传感器电连接，全液压转向器（2）具有转向进油口（p）和转向器回油口（t），以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个转向分配端口，全液压转向器（2）借助两个转向分配端口和三位四通结构的转向模式切换电磁阀（3）与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；其特征在于，在所述液压马达（10）的油路上通过旁路设有旁通溢流阀（9）。2.根据权利要求1所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，还包括双向比例电磁阀（6），以及与所述控制器电连接并呈三位四通阀结构的低负荷启动电磁阀（4），双向比例电磁阀（6）与所述控制器电连接，双向比例电磁阀（6）连接在全液压转向器（2）的两个所述转向分配端口之间；所述低负荷启动电磁阀（4）与所述全液压转向器（2）并联,低负荷启动电磁阀（4）和全液压转向器（2）形成择一工作模式。3.根据权利要求2所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所述低负荷启动电磁阀（4）包括启动进油口、启动回油口和两个启动分配端口，启动进油口与所述转向进油口（p）接通，启动回油口接回油箱；两个启动分配端口分别与全液压转向器（2）的两个转向分配端口接通。4.根据权利要求3所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，还包括液压锁（11），液压锁（11）的液压锁进油口和液压锁回油口分别与两个启动分配端口接通，液压锁（11）的两个液压锁分配端口分别与全液压转向器（2）的两个转向分配端口接通。5.根据权利要求4所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所述转向模式切换电磁阀（3）、低负荷启动电磁阀（4）和液压锁（11）集合在集成液压模块上，集成液压模块设有集成进油口（p1）、集成回油口（t1）、第一集成分配口（rl）、第二集成分配口（rr）、第三集成分配口（hz），第一集成接口（tl）和第二集成接口（fl），以及集成供油口（p）；集成供油口（p）通过单向阀与所述集成进油口（p1）接通；所述集成回油口（t1）接回油箱，集成回油口（t1）与所述低负荷启动电磁阀（4）的启动回油口接通，低负荷启动电磁阀（4）的启动进油口与集成供油口（p）在集成液压模块内部连通；所述液压锁（11）的第一液压锁分配端口与所述第一集成接口（tl）连通，第一集成接口（tl）还与转向模式切换电磁阀（3）的切换回油口连通，转向模式切换电磁阀（3）的切换进油口与所述第二集成接口（fl）连通；转向模式切换电磁阀（3）具有的两个切换分配端口中，第一切换分配端口与所述第一集成分配口（rl）接通，第二切换分配端口与第二集成分配口（rr）接通；所述液压锁（11）的第二液压锁分配端口与第三集成分配口（hz）接通。6.根据权利要求5所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所述泄压阀（5）也集合在集成液压模块上，泄压阀（5）连接在单向阀的前端油路与所述集成回油口（t1）之间。7.根据权利要求5所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所述集成液压模块还包括备用接口（m1），接口（m1）通过内部油路与所述集成供油口（p）连通。8.根据权利要求5~7中任意一项所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所
述前后车轮转向油缸由前轮转向油缸（7）和后轮转向油缸（8）组成；前轮转向油缸（7）和后轮转向油缸（8）均由双作用油缸构成;所述前轮转向油缸（7）的左侧油腔与全液压转向器（2）的第一转向分配端口接通,全液压转向器（2）的转向进油口（p）与集成供油口（p）连接，转向器回油口（t）接回油箱；全液压转向器（2）的第二转向分配端口与所述集成液压模块的第一集成接口（tl）连接，集成液压模块的第二集成接口（fl）与所述前轮转向油缸（7）的右侧油腔连通；集成液压模块的第一集成分配口（rl）和第二集成分配口（rr）分别与所述后轮转向油缸（8）的左侧油腔和右侧油腔连通。9.根据权利要求1~7中任意一项所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所述液压泵（1）由主油泵和副油泵组成双联液压泵，双联液压泵的主油泵连接转向系统油路，双联液压泵的副油泵连接散热系统油路。10.根据权利要求1~7中任意一项所述的飞机牵引车用低负荷启动系统，其特征在于，所述液压马达（10）的进油口和出油口之间设有维持单向阀。

技术总结

本实用新型公开了一种飞机牵引车用低负荷启动系统，包括液压泵、基于液压马达的散热系统、前后车轮转向油缸、三位四通电磁阀、全液压转向器、PLC控制器、泄压阀和角度传感器；全液压转向器具有转向进油口和转向器回油口，以及随车辆方向盘转动方向变化而对应进行供油和回油状态转换的两个分配端口，全液压转向器借助两个分配端口和三位四通电磁阀与前后车轮转向油缸形成三种油路，并通过控制器使车辆形成三种转向模式；在所述液压马达的油路上通过旁路设有旁通溢流阀。本实用新型的有益效果是，通过在液压马达的油路上设旁通溢流阀，以及在主油路上设低负荷启动电磁阀。利用旁通溢流阀和低负荷启动电磁阀分流，减轻液压泵负荷，更利于系统顺利启动。更利于系统顺利启动。更利于系统顺利启动。