新型矿用自卸车液压转向系统技术领域
本发明涉及一种新型矿用自卸车液压转向系统，尤其应用于矿用自卸车。
背景技术
非公路矿用自卸车的重型化、大型化一直是车辆发展的趋势，目前我国自主研发
的最大吨位矿用自卸车可达到 400t 级，可用于国家大型水利水电建设、矿区资源等地区
使用，但是传统的矿用自卸车价格昂贵，在一些民营矿区由于资源含量少、有效率润低、资
金不充足等原因没有选择使用大型矿用自卸车，大多数小矿区私营业主都在使用重型卡车
运送岩石、渣土，最近国内出现了一种主要用在露天矿山土方层的运输的运输工具：宽体矿
用自卸车。宽体矿用自卸车应用公路自卸车动力传动系统和矿用汽车偏置式驾驶室的布置
形式，并在保证其基本功能的基础上，对一些关键部位进行改造，包括悬挂系统的加强，车
厢的加高、加宽及其车架部分的加强，使其更加适合矿山施工。
非公路矿用自卸车在国外已经有几十年的历史，相对于国内非公路矿用自卸车的
发展而言技术较为成熟，国外的产品基本都在 40 吨级以上，主要品牌包括白俄罗斯的
BELAZ，日本的 KOMATSU 以及美国的 EUCLID-HITACHI、TEREX、CATERPILLAR。载重量在 70t
以下级别的小型矿用自卸车大多采用机械式液压助力转向系统，这种级别的矿用自卸车转
向桥负荷一般在 14KN·m 以下，液压系统压力为 10MPa～16MPa，组成元器件可选择的型
号较多，由于机械式液压助力转向系统安全可靠、结构布置方便、经济性价比较高，所以国
内一些生产厂家比如陕西同力、陕汽通力、宇通重工、一汽解放、北奔等都使用循环球式转
向器组成的机械式转向系加液压助力缸构成的转向系统。
发明内容
为了克服现有的20t非公路矿用自卸车由于实际工作中道路曲折多转弯、路面状
况复杂多变，尤其是在车辆超载状况下行驶下坡转弯路段时，由于坡度原因整个车辆的重
心发生前移使前桥负荷突然加大，车辆在下坡转弯路段车速较低，动力转向系统的传动取
力装置所能传输的扭矩降低而使驾驶员感到转向沉重的实际问题，本发明提供一种选取负
荷传感全液压转向系统作为车辆转向系统的改进方案，该系统在保证在转向力矩发生改变
的同时，有充足的供油量，保证了转向的灵活、轻便、可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：此系统由优先阀及负荷传感全液压
转向器组成，根据转向油路实际需求，为了实现优先向转向器提供压力和流量，利用了优先
阀3的阀口开闭功能；负荷传感全液压转向器分为动态和静态传感型全液压转向器，在转向
力矩发生改变的状态下，用以保证供油充足，使转向系统可靠、轻便；整个液压系统具有较
好的压力补偿作用，即如果其它工作回路和转向回路同时开启，会保证转向回路的流量优
先输出；通过当方向盘在中位时，转向器中只通过很小的流量的方式，保证转向液压系统具
有较好的节能性。
本发明的有益效果是：具有的体积小、重量轻、容易实现、效率高，还具有能按转向
负荷变化情况等优点，可以优先给转向系统一定的流量，而多余流量可以供给其他需求的
系统，保证转向灵敏、轻便、可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是负荷传感全液压转向系统原理图。
图2是转向器处于中位时工作原理图。
图1中，1.转向液压缸 2.全液压转向器 3.优先阀 4.转向泵。
具体实施方式
如图1中所示，优选的，负荷传感全液压转向系统主要由转向油缸1、滤油器、负荷
传感转向器、双向过荷补油阀、转向泵44、动态优先阀3等组成。
优选的，在此系统中，采用了优先阀3及负荷传感全液压转向器，其优点为具有全
液压转向器具有的体积小、重量轻、容易实现、效率高，还具有能按转向负荷变化情况等优
点，可以优先给转向系统一定的流量，而多余的流量可以供给其他需求的系统，能保证转向
灵敏、轻便、可靠；优先阀3与一个定差减压元件相似，在油泵供油量和负荷压力变化的情况
下，能使转向器内变节流口两端压差恒定，能保证转向器排量与方向盘转速的乘积等于转
向器流量。
在图2中，负荷传感全液压转向系统的工作原理如其所示，转向器在中位时，方向
盘不动，油泵切断供油，发动机此时熄火，优先阀3的控制弹簧把阀芯推到右位，接通 CF 口
的油路；发动机启动以后，优先阀3分给 CF 油路的油液，流经转向器内中位节流口 CO 时，
压降产生，推动优先阀3的阀芯左移，利用此压差推动阀芯左移，开大 EF 阀口、关小 CF 阀
口，此时仅有少许流量的油经 CF 口流向 LS 口最终流回油箱里，大部分油经 EF 口和系
统产生合流，此时P口关闭，转向油缸没有流量进入，油缸两腔也是封闭的，防止车轮左右的
摆动，工作系统的流量得到有效的利用，减少损失。
方向盘左转时，转向器的进出口开启，高压油经转向器进到右转向油缸无杆腔以
及左转向油缸有杆腔，右缸活塞杆伸出并且左缸活塞杆缩回，从而推动车架左转向。转向器
P 口在此时与 LS 口相通，转向器负荷压力通过 LS 口反馈给优先阀3的弹簧腔，调节优先
阀3流量和开度。
优选的，方向盘转动快慢与转向器进口开度大小成比例，其两端压差是定值，转动
方向盘加快后，变化的瞬间转向器排量与方向盘转速的乘积小于转向器进入的流量，计量
阀套的转速和马达低于阀芯，导致阀芯和阀套的配流口增大，由于进口压差维持在一个定
值，导致流量增大，使方向盘转动速度与转向油缸的运动速度成比例，方向盘转动的越快，
流量越大，速度越快。
优选的，摆线针轮式计量装置的结构由定子和转子构成，定子具有7个圆弧齿形的
内齿，转子具有6个短幅外摆线齿形的外齿构成，形成7个容腔，且转动时始终存在7个容腔，
包括3个进油腔、3个回油腔和1个封闭腔。
转子绕定子逆时针转动时容腔的变化过程中，共八个位置成为一个周期，在此过
程中，转子沿顺时针方向自转一个齿距，每个容腔经历小-大-小循环，即进油-回油-进油循
环过程，即计量的油液体积是单个容腔体积的 7 倍；方向盘转动一圈时，阀芯也转动一圈，
阀套也随着转动一圈，即转子需要自转一圈，转子绕定子转6圈；当方向盘转动一圈时，在此
过程中计量的油液体积是单个容腔体积的42倍。