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客车动力转向系统的设计布置及常见问题分析.doc

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客车 动力 转向 系统 设计 布置 常见问题 分析
资源描述:
上世 纪80 年代 初期 ,国 内 大部分 客车 都是 在货 车底 盘上加 装车 身而 来。 由于 货车底 盘 的前悬 较短 而且 发动 机前 置, 造成 车内 空间利 用率 不高 , 车 内噪 声较大 。 随 着国民 经济 的发 展, 我 国高 速公 路也 在飞 速发展 , 人 们对 出行 及旅 行的舒 适性 、 安 全性 要求 越来越 高, 交通 密度的 增加 和车 速的 提高 对客车 的转 向性 能都 提出 了更高 的要 求 。 客 车转 向系 统设计 的好 坏 直接影 响着 客车 的驾 驶稳 定性、 安全 性和 操纵 灵活 性。 下 面简 要介 绍客 车动 力转向 系统 的设 计布置 及常 见问 题的 分析 。 1、客车动力转向 系统的设计要点 1.1 客车动力转向 的设计要求 (1) 转向 轮转 角和 驾驶员 转动 方向 盘的 转角 应保持 一定 的比 例关 系。 (2) 动力 转向 系统 失灵时 ,仍 能用 机械 系统 操纵车 轮转 向。 (3) 减轻 驾驶 员作 用在转 向盘 上的 手力 , 同 时还应 有路 感, 并随 转向 阻力的 增加 而增 大。 (4) 方向 盘应 能平 稳回位 ,保 证汽 车的 直线 行驶能 力。 (5) 转向 系统 应能 在车辆 转弯 时灵 活平 稳地 将扭力 传到 前轮 。 (6) 不允 许路 面不 平引起 的振 动造 成方 向盘 回跳或 方向 失控 。 1.2 动力转向器的 选择 动 力转 向系 统由 于 具有转 向操 纵灵 活、 轻便 ,能吸 收路 面对 前轮 产生 的冲击 ,设 计 时转向 器结 构形 式的 选择 也灵活 多样 等优 点, 因此 , 已 在各 国的 汽车制 造中 普遍采 用 。 我 国 大客车 一般 采用 的是 整体 式-液 压动 力转 向器 , 其 工作原 理如 图1 所示 。 液 压式动 力转 向以 液体的 压力 作动 力来 完成 转向加 力。 其特 点是 油液 工作压 力可 达 6-10MPa , 甚 至更高 , 所 以结构紧 凑, 动力 缸尺 寸小 、 重量 轻; 因油 液具 有不 可压 缩 性, 故灵 敏度 高; 油液的 阻尼 作用 可以用 来吸 收路 面冲 击; 动力装 置无 需润 滑。 其缺 点是结 构复 杂 , 对加 工精 度和密 封要 求 高 等。 动力 转向 器型号 的选 择须根 据前 桥负 荷、 整车 的布置 等因 素来 综合 考虑 。 转 向器 选择 的 合适与 否对 整个 转向 系统 起着至 关重 要的 作用 。 1.3 转向器及中间 过渡臂的布置 转 向器 及中 间过 度 臂的合 理布 置对 于整 车的 行驶稳 定性 有非 常重 要的 作用。 每一 种 转向器 对其 安装 都有 要求 , 在满 足转 向器 安装 要求 的情况 下, 应根 据整 车的 前转向 桥和 前悬 挂的特 点 , 保 证转向 拉杆 和前悬 挂的 运动 干涉 在允 许的范 围内 。 这需要 作运 动校核 图 , 以 确 保不影 响整 车行 驶稳 定性 的运动 干涉 。 另外 , 需 根 据前轮 允许 的内 外转 角, 计算出 转向 垂臂 和转向 过渡 臂的 尺寸 。在 这个过 程当 中, 应尽 可能 地利用 好转 向器 输出 轴允 许的摆 角。 2、几种常用布置 形式和特点 2 .1 传统的转向 系统布置形式 采 用传 统布 置形 式 的转向 系统 主要 常见 于 10m 长以 下的 高地 板旅 游客 车和长 途客 车, 其布 置如 图2 所 示 。 图 2 中 给出 了转 向传 动装 置与悬 架共 同工 作校 核图 , 目 的是 检查 转 向拉杆 与悬 架导 向机 构的 运动是 否协 调。 在此 种布 置形式 中, 转向 器一 般布 置在前 钢板 前支 架附近 ,这 样使 得与 转向 垂臂相 连接 的直 拉杆 球头 点 Bl 与前 桥上 转向 节臂 处 直拉杆 球头 点 B2 随 悬架 跳动 的中 心 O2 较近, 从而 比较 容易 找到 合适的 转向 器布 置位 置, 使得运 动不 协调 造成的 轨迹 偏 差GH 和 G'H' 较小 。一 般来 说,GH 和G'H' 这 一偏 差应 控制 在轮 胎 的弹性 变形 范围内 。 目 前国 内大 部分7-10m 客车 采用 发动 机后 置 , 前开 门, 前悬 较长, 而长 前悬客 车转 向器一 般布 置距 离 02 较 远 ,这样 要 使GH 和 G'H' 控 制在轮 胎弹 性变 形范 围内 ,转向 器的 选 用很重 要; 因前 地板 高度 较高, 同时 , 长 前悬 客车 如采用 传统 的布 置形 式, 前直拉 杆的 长度 较长, 在相 同的 前桥 载荷 条件下 ,需 增加 直拉 杆 的 直径, 以增 加拉 杆稳 定性 。 2.2 转向垂臂采用 倒置或横置 转 向垂 臂倒 置多 采 用于 二 级踏 步城 市客 车上 。 由于转 向节 臂球 销中 心 A1 点随悬 架的 摆动中 心 O2 一 般已 接近 于 地板面 ,如 转向 垂臂 布置 向下。 为满 足运 动不 协调 造成的 轨迹 偏 差在规 定的 范围 内, 则整 个转向 器将 超出 地板 面。 为使整 个转 向器 的布 置不 超出地 板面 , 而 又保证 整车 的接 近角 ,转 向垂臂 倒置 是目 前国 内二 级踏步 城市 客车 普遍 采用 的布置 形式 。 转 向垂 臂横 置用 于 大落差 前桥 和空 气悬 架在 大型超 低地 板城 市客 车上 ,其简 图如 图 3 所示。 由于 大型 超低 地板 城市客 车的 气囊 较大 , 在 前桥工 字梁 上方 已没 有布 置转向 节臂 的 位置 , 转 向节 臂只有 布置 在工字 梁的 下方 。 但 是采 用大落 差前 桥后 , 工 字梁 和地面 的间 隙 已 较小 , 所 以转 向节臂 和工 字梁的 距离 很小 。 如 采用 转向垂 臂下 置 , 容易 造成 转向直 拉杆 和 工 字梁干 涉。 采用 转向 垂臂 横置后 ,转 向垂 臂和 转向 节臂基 本上 是一 个平 行四 边形运 动关 系 , 转向直 拉杆 基本 上在 和地 面平行 的平 面上 运动 ,所 以减小 了和 工字 梁干 涉的 可能性 。 2.3 采用中间摆臂 形式 采用 中 间摆 臂形 式 的转向 系统 主要 常见 于 10m 以上 的高 地板 旅游 客车 和长途 客车 。 此种车 型前 悬较 长, 传统 布置形 式的 转向 系统 已不 能满足 整车 转向 性能 要求 。 国内 10m 以上 大客车 目前 应用 最为 广泛 的布置 形式 如 图4 所 示。 此 种布 置形 式与 传 统的布 置形 式相 比, 整个 转向系 统增 加了 前直 拉杆 、中间 摆臂 两 个总成 件 。 设 计时 , 应 尽 量使前 直拉 杆和 后直 拉杆 处于中 间摆 臂的 同侧 , 否 则中间 摆臂 在运 动时会 形成 一个 扭矩 ,使 中间摆 臂轴 承容 易损 坏。 其 主要 优点 是: (1) 由于 中间 摆臂 的安装 及布 置要 比转 向器 的布置 安装 简单 得多 , 所以 和采用 传统 的 转向系 统布 置形 式相 比, Bl 点更 容易 布置 在 O2 点 附 近, 使运 动不 协调 造成 的轨 迹偏差 更小 。 (2) 转向 器布 置位 置较为 灵活 , 特 别是 转向 器的高 低位 置布 置的 选择 余地较 大, 从而 使得在 整车 总布 置时 ,从 方向盘 至转 向器 的传 动装 置的布 置更 为合 理、 方便 。 其 缺点 是: (1) 由于 转向 系统 增加了 前直 拉杆 和中 间摆 臂,而 且中 间摆 臂的 加工 及安装 精度 较 高,使 得整 车成 本有 所增 加,整 个转 向系 统的 可靠 性也有 所降 低。 (2) 在整 车营 运初 期, 由于 多了 一道中 间传 动环节 , 增大 了转向 传动 传动阻 力 , 从 而 使得整 车转 向时 可能 出现 转向沉 重 、 回 正不好 的现 象。 而在 整车 营运一 段时 间后 , 各 传动 副 之间的 间隙 加大 ,使 得转 向系统 的转 向自 由间 隙较 大,调 整比 较困 难。 2.4 采用角传动器 传动布置形式 角 传动 器布 置形 式 的转向 系统 常见 于10m 以 上的低 地板 城市 客车 ,其 简图如 图 5 所 示。 在 此种 布置 形式 中 ,转向 器的 布置 均为 卧置 。由于 从方 向盘 至转 向器 的输入 角度 过 大, 不 可能 实现 用一 根转 向管柱 将方 向盘 与转 向器 连接起 来, 所以 通常 的方 法是在 中间 加一 角传动 器来 转换 传动 角度 ,此种 布置 形式 大多 见于 大型低 地板 城市 客车 。 其 优点 为: (1) 能有 效降 低地 板高度 。 因 为大 型城 市客 车的前 轴荷 较大 , 所 以转 向器的 体积 也较 大, 加 上地 板较 低, 如转 向器按 常规 布置 , 则 转向 器将会 有部 分或 全部 在地 板面以 上, 造成 传动困 难、 密封 困难 及车 内不美 观等 问题 。 而 将转 向器卧 置后 , 转 向器 的高 度下降 较多 , 加 上角传 动器 的体 积很 小, 所以基 本上 不影 响地 板面 高度, 而且 不影 响整 车的 接近角 。 (2) 方向 盘的 布置 位置较 为灵 活 。 由 于从 方向 盘传动 到转 向器 要经 过转 向管柱 及传 动 轴二次 万向 传动 , 所以 方向 盘和转 向器 在布 置位 置上 在整 车 X 及Y 方 向上 都可 以有较 大的 距 离,给 整车 总布 置带 来了 一定的 方便 性。 此 种布 置形 式的 缺 点是: (1) 转向 器的 安装 较困难 。 由 于转 向器 体积 较大, 加上 转向 器布 置在 前钢板 前支 架附 近, 可用 的空 间较小 , 为 使转向 器支 架有 足够 的强 度和刚 度 , 转 向器支 架的 形状一 般较 为复 杂,而 且重 量较 大。 (2) 整个 转向 系统 的零部 件增 加, 成本 也增 加。 3、大客车转向系 统常见问题及分析 液 压动 力转 向系 统 的常见 故障 主要 有液 压助 力系统 因油 液泄 漏、 渗人 空气、 动力 转 向泵失 效 、 转 向控制 阀损 坏和机 械传 动机 构损 坏而 引起方 向回 位困 难、 转向 沉重 、 车 辆发 飘 和转向 噪声 等故 障。 3.1 方向回位 困难 一 般车 辆都 有转 向 自动回 位的 功能 。液 压助 力的汽 车, 由于 液压 阻尼 的作用 ,自 动 回位的 功能 有所 减弱 ,但 还应保 持一 定的 自动 回位 能力。 如果 回位 时还 需转 向时那 样施 力 ,就说明 回位 功能 有故 障。 这种故 障一 般发 生在 转向 机械部 分。 如转 向节 主销 与衬套 缺油 而烧 损; 转向 横、 直拉 杆接 头 缺油而 锈蚀 ; 方向盘 与转 向机连 接的 传动 轴万 向节 缺油而 锈蚀 或不 灵活以 及转 向机 的转 向轴 扇齿与 活塞 直齿 啮合 太紧 等都会 造成 这种 故障 。 3.2 转向沉重 装 有动 力转 向的 汽 车本来 转向 应是 很轻 便的 ,但在 汽车 行驶 中却 感到 转向困 难、 沉 重。其 原因 一般 是液 压转 向助力 系统 失效 或助 力不 足、机 械传 动机 构损 坏或 调整不 当所 致 , 如储液 罐缺 油或 油液 高度 低于规 定要 求 ; 各油 管接 头处密 封不 良 , 有泄 漏现 象; 转向 液压 回 路中渗 人了 空气 ; 油 管变 形, 油 路堵 塞; 动力 转向 泵传动 带张 紧力 不足 , 传 动带打 滑; 动力 转向泵 内部 磨损 、 泄 漏严 重 , 使动 力转 向泵 输出 压力 达 不到标 准; 动力 转向 泵内 调 压阀失 效, 使输出 压力 过低 ;转 向控 制阀、 动力 液压 缸内 部泄 漏等都 会造 成这 种故 障。 转 向沉 重问 题需 要 重点检 查: (1) 轮胎 气压 是否 正常, 按规 定气 压充 气。 (2) 转向 液压 系统 各油管 接头 是否 泄漏 ,油 管有无 损坏 、变 形或 裂纹 。 (3) 油路 中是 否渗 入空气 并检 查其 原因 。 (4) 储液 罐内 的油 液质量 和液 面高 度是 否符 合规定 。 (5) 动力 转向 泵传 动带的 张紧 程度 ,查 看传 动带是 否打 滑或 有无 损坏 。 通 过上 述检 查后 , 可将方 向盘 向左 、右 极限 位置来 回转 动, 如果 转向 轻便, 说明 故 障予以 排除 ; 如 果左 、 右 转向仍 然沉 重, 则故 障可 能在动 力转 向泵 、 动 力液 压缸或 转向 传动 机构; 如果 左、 右转 向助 力不同 ,则 故障 可能 在转 向控制 阀。 下 面则 需要 检测 转 向泵输 出油 压以 确诊 故障 所在部 位。 具体 操作 如下 :将与 规定 油 压相适 应的 压力 表 ( 带阀 门 ) 连接 在转 向泵 压力 输出 口 与转向 控制 阀输 人油 管之 间。 检 测时, 打开压 力表 阀门 至全 开, 使发动 机怠 速运 转, 转动 方向盘 至极 左或 极右 位置 , 测 量转 向泵 的 输出油 压。 这时 , 若 油压 达不到 原厂 规定 的压 力, 且在逐 步关 闭压 力表 阀门 时, 油 压也 不升 高, 说明 转向 泵有故 障 ; 若油压 未达 到原 厂规 定的 压力 , 但 在逐 步关闭 压力 表阀门 时 油 压升高, 可 达到 规定 值, 说明 转向泵 良好 , 故 障出 现在 转向控 制阀 或动 力液 压缸 ; 若检 测时 油压 正常, 则故 障在 转向 传动 机构。 检查 转向 传动 机构 时, 需 要转 动方 向盘 , 查 看与转 向柱 轴相 关的元 件是 否转 动灵 活, 查看角 传动 器、 中间 摇臂 、各传 动杆 件球 头连 接部 位是否 过紧 等 。 通过上 述检 测可 发现 问题 并予以 调整 或重 新换 装, 解决转 向沉 重问 题。 3.3 车辆发飘或跑 偏 车 辆发 飘是 指方 向 盘居中 时, 汽车 向前 行驶 过程中 从一 侧飘 向另 一侧 的现象 。发 飘 的汽车 行驶 时, 难以 保证 向正前 方向 行驶 而总 向一 边跑偏 。 车 辆发 飘的 故障 首先应 检查 机械 部分和 外部 因素 。 汽 车行 驶在拱 形路 面的 一侧 时本 身就有 跑偏 的倾 向, 拱形 越大跑 偏就 越明 显,这 是外 部因 素。 轮 胎两 边气 压不 均 匀或左 右轮 胎磨 损差 异较 大,前 钢板 错位 (如 钢板 中心螺 栓) 或 悬架元 件损 坏, 前轮 定位 偏差较 大, 转向 传动 机构 连接处 间隙 过大 或连 接件 松动或 磨损 过甚 等都会 造成 车辆 发飘 或跑 偏。 如果 排除 上述 外部 和机 械因素 , 车辆 发飘 或跑 偏问 题仍然 存在 , 则可能 是油 液脏 污导 致阀 芯与阀 套运 动受 到阻 滞 , 也 可能是 转向 机内 转向 控制 阀弹簧 损坏 或 太软 , 难 以克 服转向 器传 动阻力 , 使控 制阀不 能及 时回位 , 也可 能是转 向控 制阀阀 芯偏 离 中 间位置 ,或 虽然 在中 间 位 置但与 阀套 槽肩 的缝 隙大 小不一 致。 3.4 转向噪声 汽 车转 向时 ,转 向 系统有 点噪 声是 正常 现象 ,但当 噪声 过大 或影 响转 向性能 时, 就 视为故 障了 。 通过辨 听转 向噪声 一般 可大 体判 断故 障所在 。 当出 现转向 柱轴 接头松 动 、 横 拉 杆松动 或球 形接 头松 动, 或转向 器安 装过 松, 连接 处的润 滑部 位没 有进 行必 要的润 滑 , 或 者 转向泵 带轮 松动 等故 障时 , 则 转向 时会 发出咔 哒声 ; 若 动力 转向 泵传动 带打 滑, 则转 向时 会 发出嘎 嘎声 , 且 方向 盘从 一 极限位 置转 到另 一极 限位 置时, 噪声 更大; 若液 压系 统中有 空气 , 则转向 时转 向泵 会发 出咯 咯声, 此时 需要 找出 渗人 空气 原 因所 在; 若转 向泵 发出嘶 嘶声 或尖 叫声 , 而 液压 系统无 空气 , 且 传动 带紧 度正常 , 则 说明油 路有 堵塞 或转 向泵 严重磨 损甚 至损 坏, 应予 以修 复或更 换 ; 当方向 盘处 于极 限位 置或 原地慢 慢转 动方 向盘 时, 转向器 发出 嘶嘶 声,若 这种 异响 严重 ,则 可能为 转向 控制 阀性 能不 良,应 更换 转向 器或 控制 阀。 4、结束语 通 过对 传统 及几 种 典型转 向系 统的 布置 形式 的介绍 和对 大客 车转 向系 统常见 问题 的 分析, 可以 看出 不同 的布 置形式 各有 其优 缺点 及适 用范围 。 为 照顾 整车 总布 置并更 好地 满足 转向功 能, 国内 许多 客车 在转向 系统 布置 时采 用以 上布置 形式 的两 种组 合。 设 计人 员除 在整 车方案 及设 计过 程中 仔细 验算和 校核 外, 还应 不断 积累实 践经 验, 遇到 问题 时能准 确分 析原 因, 找 出解 决问 题的 方法。 另外, 还需 要保 证装 配和 调试人 员的 素质 , 不 断提 高其工 作能 力, 以确保 转向 系统 的装 配质 量。 一.动力 转 向系 统 配 套设 计 1 调查 汽车 在超 载运 营时 的前桥 载荷 ( 双 前桥 转向 时需要 调查 双桥 载荷 之和 ); 2 调查 汽车 厂助 力方 向机 的规格 , 根 据经 验, 前 桥载 荷 p≤5500kg 时 可选 择d=100mm 缸径 助 力方向 机, 其它 载荷 可以 根据 P/5500 = d2/1002 进 行计算 , 助 力方 向机 的缸 径系列 为 70mm 、 80mm 、90mm 、100mm 、110mm 等 , 助 力方 向机 缸径 选 择过小 会使 助力 转向 液压 系统容 易产 生 故障。 3 核算 助力 方向 机流 量需 求。 保 证有 足够 的助 力性 能, 在 典型 路面 (非 水泥 路面、 土路 、 乡 村公路 ) 上 , 汽 车按 实际 最高载 重量 , 原 地打 方向 时方向 机进 油压 力 为 7~13MPa 。 低于 7MPa 可以考 虑减 小方 向机 油缸 直径, 高 于13MPa 时 应考 虑加大 转向 器油 缸直 径。 。 方向机 最高 压力 限制 (安 全压力 ): 按典 型公 路重 载原地 转向 时测 试压 力除 以 0.85 , 建议 不要超 过15MPa ,一 般建 议使 用 12~13MPa 安 全压 力 ,安全 压力 越高 可靠 性越 差。 前桥载 荷 方向 机型 号及 主 要性能 参数 转 向泵 流量 要 求 入 口端 所需 提供 的转 向 泵压力 要求 P Qmax P1 4 确定 转向 泵在 发动 机上 的安装 位置 及进 出油 口位 置, 给 出一 个尺 寸范 围, 这 样转向 泵厂 家 方便设 计性 能更 好的 转向 泵。 5 将转 向泵 安装 连接 尺寸 、 进出 油口 位置 尺寸、 方向 机流量 需求 及安 全压 力提 交转向 泵生 产 厂家, 转向 泵生 产厂 家根 据提供 的参 数要 求设 计匹 配的转 向泵 。 二.动 力转 向泵 的配 套设 计 1 动力 转向 泵的 最大 压力 : 考虑从 转向 泵的 出口 到方 向机的 进口 之间 的管 路损 失, 在 选择 转向 泵的 最大 压力时 , 应 使转 向泵的 最 大 压力 :PP= P1+ △P P1 为 方向 机的 最大 压力; △P 为 管路 损失,一 般取(0.3-0.5)MPa , 如 果压 力已 经很高 , 转 向却依然 沉重 ,只 能是 加大 缸径。 如果 压 力PP <P1 ,必然 会转 向沉 重或 是打 不动方 向盘 。 动力转 向泵 应有 可靠 的压 力装置 ,任 何情 况下 ,输 出压力 不能 高于 其许 可的 最大工 作压 力 。 若该输 出接 口用 来驱 动其 他附件 ,应 得到 相关 部门 审查认 可。 2 动力 转向 泵的 控制 流量 Qp: 一般 取Qp ≥(1.05-1.1 )Qmax. Qmax 为方 向机 所需 的最 大 流量. 3 动力 转向 泵的 公称 排量 : 根据怠 速时(转 向泵 转速 一 般为650-750 r/min) , 方 向机所 需的 流量 ,选 择转 向泵的 排量 , 低速时 (转 向泵 转速 一般 在 1200r/s 以下 )转 向泵 输出的 流量 与排 量之 间的 关系为 : Q=qt* n 其中 qt 为泵 的 理论排 量;n 为 怠速 时转 向泵的 转速 。 转向泵 的排 量过 小, 容易 出现怠 速时 转向 沉重 ,排 量过大 ,系 统容 易发 热。 4 对应 发动 机特 征转 速下 的转向 泵实 际流 量要 求( 怠速, 最大 扭矩 转速 ,标 定转速 )。 三. 储 油罐 的选 择: 1 储油 罐容 积选 择: 考虑 系统的 供油 、散 热、 油中 杂质的 沉淀 等, 一般 取油 箱的容 量: V= (0.15 —0.2 )Q1 。 Q1 为 转向 泵的 最大 输出 流 量。 2 储油 罐的 散热 能力 :一 般希望 转向 系统 的油 温控 制在 80 ℃ 以下 。如 果油 温 超过 88 ℃ ,液 压油将 很快 变质 :形 成碳 化物, 液压 油失 去润 滑功 能,转 向泵 将急 剧磨 损, 造成转 向沉 重 ; 析出胶 状物 质, 堵塞 阻尼 孔或卡 滞控 制阀 , 使 整个 动力转 向系 统失 效。 油温 过高, 还将 使整 个系统 中的 密封 件加 快老 化, 密封 不良 而造成 漏油 。 在 大流 量及 高压力 的转 向系统 中 , 储 油 罐的散 热已 经不 能保 证油 温在 80 ℃ 以下 了, 这时 须 附加专 门的 散热 系统 。 3 转向 系统 一般 采用 回油 过滤方 式 , 根 据系统 管路 工作压 力 、 过 滤精度 、 流 通能力 选择 滤油 器。 汽 车转 向 系 统中 , 过 滤精度 一般 取 10-20 μm, 压力损 失小 于 0.1MPa 。 如 采用进 油过 滤, 其铜丝 网目 数一 般 在100~180 目 之间 。 4 液压 转向 泵为 叶片 泵时 , 其 自吸 能力 较差 , 应 注 意液压 油罐 的正 确安 装位 置, 要求 油罐 出 油口位 置高 于液 压转 向泵 进口 20mm 以上 ,同 时管 路 尽可能 避免 转弯 ,如 不可 避免时 ,转 弯 角度和 转弯 半径 应尽 可能 大,避 免管 路的 压力 损失 。 5 在储 油罐 中 , 建议 设有 压差信 号发 生器 及安 全阀 。 压 差信 号发 生器是 在过 滤器堵 塞时 , 把 信号传 递到 驾驶 室, 提醒 司机该 换滤 芯及 更换 液压 油了 ; 安 全阀 是在滤 芯堵 塞时 , 使 油从 旁 路流过 ,从 而保 证 行 驶安 全。 四.转 向管 路 进 、出 油管 的选择 : 1 管路 材料 的选 择: 油管 可以是 软管 、钢 管或 混合 式。软 管又 分为 高压 钢丝 编织耐 油软 管 、 高压耐 油塑 料软 管及 低压 帘线编 织耐 油软 管; 钢 管为 高压无 缝钢 管, 材 料一 般 为 20 钢或08F 钢。 对于油 管和 选用 ,无 论是 钢管、 耐油 胶管 或塑 料管 ,都必 须根 据系 统的 工作 压力进 行选 用 。 建议不 采用 高压 钢丝 编制 耐油软 管, 避免 因温 升膨 胀而缩 小管 路内 径, 最好 采用高 压 钢 管 。 2 管路 内径 的选 择: 管路内 径的 选择 :根 据管 道内的 流速 ,确 定管 道内 径尺寸 ,允 许流 速的 推荐 值为: 1) 液 压泵 吸油 管道 :0.5 ~1.5 m/s. 一般 取1 m/s 以下。 2) 液 压系 统压 油管 道:3 ~ m/s. 压 力高 时取 大值 。 3) 液 压系 统回 油管 道:1.5 ~2.5 m/s 。 管道内 径与 流量 、流 速的 关系式 为: d= (4Q/ πv )0.5 其中d 为管 道内 径,Q 为 通过管 道的 流量 ,v 为管 道内液 流平 均流 速。 管路内 径经 验值 ,可 以参 照下表 : 转向泵 控制 流量 进 油管 路 最小通 径 出油 管路 最小 通 径 8L/min φ8 φ5 11.5L/min φ10 φ6 15L/min φ11 φ7 16L/min φ11.2 φ7.2 20L/min φ13 φ8 以上管 路内 径是 管路 长 为500mm 时的 经验 值, 当 管路 每增加 △l=500mm 时 , 管 路内径 增加 △ d=2mm 。 配套时 保证 管路 密封 合格 , 进 油管 漏气 漏水时 会使 液压油 变质 , 这一点 很容 易被忽 视 。 管 路 直径不 能过 小 , 进油 管口 径过小 时会 引起 吸空 , 产 生气穴 现象 , 出油管 直径 过小时 会产 生 阻 尼,引 起系 统压 力升 高, 系统可 靠性 变差 。 3 方向 机及 进出 油管 必须 保持清 洁, 不允 许有 铁屑 、铁锈 等杂 质。 五.转 向器 机参 数校 核 1.转 向力 矩计 算: ? Mr=[f× (G 13 ÷P )1/2] ÷3 ? Mr----- 在沥青 或混 凝土路 面上 的原 地转 向阻 力矩,N.mm ; ? f-------- 轮胎 与地 面间的 滑动 摩擦 系数 , 取0.7; ? G1----- 转向轴 负荷 ,N; ? P------- 轮胎 气压 ,MPa ; 2.压 力计 算: ? M=[P ×(S0 -S1) ×RF] 或P =M÷[ (S0 -S1) ×RF] ? P------- 油泵 的最 大工作 压力 ,MPa ; ? M------ 动力转 向器 输出扭 矩,N.m ; ? S0------ 油缸 工作 面积, ㎡; ? S1------ 螺杆 外径 所占面 积, ㎡ ; ? RF------ 扇形 齿分 度圆半 径,m 。 3.流 量需 求计 算: ? Q=(1. 5~2) ×60ntS/K ? n— 汽车 方向盘 最大 瞬时转 速( 转/ 秒), 轿车 取 1.5r/S, 其 它车 辆取1.25r/S ; ? t--- 助力 方向 机丝 杆螺距 ; ? S--- 助力 方向 机油 缸实际 工作 面积 ; ? K--- 助力 方向 机效 率系数(泄 漏系 数) 。 ? 1.5~2--- 经验 系数 ,可能 与制 造水 平有 关 另外一 种算 法: ? 理 论流 量为 Q1 , 允 许泄漏 量 为Q2 ,流 量需 求Q 计算 如下 : ? Q1 =60ntS ? Q= (1.5~2) Q1 + Q2 六.转 向油 品的 选择 : 1 在夏 季, 全国 均可 用航 空液压 油; 在冬 季, 长江 以南仍 可用 航空 液压 油, 在长江 以北 , 可 以使 用HV-32 或HV-46 低 温抗磨 液压 油; 对 于8 号 液力传 动油 或 8 号及 10 号 航空液 压油. 自动变 速箱 油等 等, 一年 四季中 在全 国各 地均 可使 用, 但价 格较 贵。 禁止 型 号不一 致油 液混 用 2 加注 油料 时必 须经 过转 向系统 油罐 上的 过滤 网过 滤, 禁止 油液 不经 过过 滤直 接加入 转向 系 统油罐 中。 3 油量 加注 必须 在油 罐标 尺规定 的两 刻度 线之 间。 油量加 注后 启动 发动 机 3 ~5min , 检 查补加油料 至规 定标 尺刻 度线 。过多 ,发 动机 启动 后油 易溢出 ,既 造成 浪费 又破 坏车容 ;过 少 , 易造成 转向 叶片 泵烧 蚀。 七.注 意事 项: 1. 转向 泵布 置时 要考 虑泵 体内不 能有 存留 空气 ,必 要时采 取排 气措 施。 转向系 统排 空气 , 一 般在 转向泵 的出 油口 处排 空气 即可 , 具 体方 法是在 发动 机不转 动时 , 拧 松出油 接头 , 待 有油 漏出 来后再 拧紧 , 这 时起 动发 动机, 左右 扳动 方向 盘, 空气便 全部 被排 到储油 罐中 ,通 过呼 吸器 排到空 气中 2. 转向 泵和 方向 机 的 进出 油口应 用专 用的 液压 接头 , 配套 时注 意接 头通 道面 积, 应 达到 管路 最小管 径面 积要 求 3. 转向 泵接 头尽 量采 用 O 型密封 圈密 封形 式, 接头 在连接 时不 允许 涂密 封胶 。 接头 密封 形式 和转向 泵进 、 出油口 的密 封形式 相匹 配 , 角度 密封 的选 择 O 型 圈密 封形 式, 端面密 封的 转 向 泵接头 采用 复合 密封 垫圈+ 铜螺母 的密 封形 式
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