液压转向

关键词： 转向

液压转向（精选九篇）

液压转向 篇1

一、故障现象

汽车转向时, 驾驶员转动方向盘感到沉重而费力, 视为转向沉重。

二、原因分析

1.润滑不良

润滑不良使相对运动的配合机件发生干摩擦, 摩擦系数增大, 导致转向沉重。

2.装配过紧

转向系统内的配合机件装配过紧, 使两机件摩擦表面的接触应力增大, 导致转向沉重, 其装配过紧的部位有:

(1) 转向器EQ1141液压助力转向系统采用循环球式转向器。支承转向螺杆的两个推力球轴承预紧力过大, 钢球尺寸偏大, 齿扇与齿条啮合间隙过小等, 可能导致转向沉重。

(2) 转向传动机构弹簧的预紧力大小是靠调整螺塞来调整的, 若螺塞旋入过多, 就会使弹簧的预紧力过大, 而将球头销夹持过紧, 从而使两机件摩擦阻力增大, 导致转向沉重。

(3) 转向节主销与衬套装配过紧而引起转向沉重。

3.滚动阻力过大

滚动阻力主要是由于车轮与路面的变形产生的。车轮沿硬路滚动, 路面变形很小, 轮胎内部的缓冲层、布帘层、胎冠等发生相互摩擦, 同时与地面接触面积增大 (即摩擦面增大) , 从而引起滚动阻力增大;车轮在软路面上行驶, 轮胎变形小, 路面变形大, 同样会使轮胎与路面接触面积增大而摩擦阻力也增大。车轮滚动时产生的变形与摩擦均会引起转向沉重。

4.推力轴承影响

在转向节下耳与前梁拳部之间装有推力轴承, 使前轮转向灵活轻便。但是, 由于推力轴承磨损过甚而滚动体失圆、毛面或缺润滑油, 原来的滚动摩擦变为部分或全部滑动摩擦, 从而增大了摩擦阻力, 引起转向沉重。

5.前轮定位失准

对汽车前轮的要求是:行驶时应做纯滚动, 如果前轮定位失准, 就会使前轮连滚带滑, 引起车轮与路面摩擦阻力增大, 导致转向沉重。

三、诊断步骤

诊断时应先了解情况, 如果维修后转向明显沉重, 说明装配或调整过紧;若未进行维修, 说明润滑不良可能性很大, 或者是推力轴承磨损过甚而引起转向沉重;若发生撞车事故后引起转向沉重, 说明是前轮定位失准所致。

1.润滑问题

可采用对润滑部位进行润滑, 若润滑后转向变轻, 便说明转向沉重是因润滑不良所致。

2.轮胎气压

检查轮胎气压若气压不足, 按规定充气。

3.检查装配是否过紧的检查步骤

(1) 将汽车前部支起, 使前轮悬空, 并转动方向盘, 若轻便, 则说明转向沉重是转向节下耳与前梁拳部所装推力轴承损坏, 或是前轮定位失准, 或者是轮胎气压不足所致 (轮胎气压不足可直观判断) 。若仍转向沉重, 再按下列步骤进行检查调整。

(2) 将转向摇臂拆下, 转动方向盘, 若转向轻便, 表明引起转向沉重的是转向传动部分或转向节主销与衬套装配过紧和无润滑所致。若脱节后仍转向沉重, 表明是转向器装配过紧, 应予以调整。否则, 是传动件装配过紧, 应调整。

(3) 检查横拉杆、直拉杆、转向节主销。用手抓住横拉杆或直拉杆, 来回绕其轴心线转动, 若转动轻便, 表明转向沉重与直、横拉杆球铰链无关。若转动费力或转不动, 说明转向沉重是球铰链调整螺塞过紧所致。应重新调整。其调整方法如下:取出开口销, 用扳手将螺塞旋出则变松, 反之, 则变紧。若以上调整后, 转向仍然沉重, 表明问题在转向节主销。如主销和转向节推力轴承润滑不良应添加润滑脂。或者由于主销与转向节衬套配合间隙过小, 应检测铰削衬套。

(4) 前轮定位失准的检查。被检车辆在硬质路面上 (水泥路面上) 直线行驶过后, 若在路面上留下印迹, 表明前轮定位失准, 应检查前轮定位或车架及前轴变形情况, 并针对故障所在进行排除。

前轴变形, 可通过检测主销内倾、后倾和前轮前束测出。车架变形, 可通过测量前、后桥两端轴距查出。检测主销倾角。

诊断结果为左侧转向节主销平面轴承损坏。

四、结构分析

转向桥是利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定角度, 以实现汽车转向。EQ1141转向桥主要由前梁、转向节和主销组成。

前梁用钢材锻造, 两端加粗的拳部有通孔, 主销即插入此孔内, 用带有螺纹的楔形锁销将主销固定在拳部孔内, 使之不能转动。前梁经主销与转向节相连, 车轮可绕主销偏转, 从而实现汽车转向。

为了减少磨损, 转向节内端两耳部通孔内压入铜衬套, 销孔端部用盖加以封住, 并通过转向节上的黄油嘴注入黄油。转向节上耳与前梁之间采用了一组2.1～2.8mm的不同厚度的调整垫片, 用来调整转向节叉的轴向间隙, 要求其间隙在0.1mm以下。不同厚度的垫片可以避免垫片太薄装配时易变形, 不易保证间隙的缺点。在转向节下耳与前梁之间装有推力滚子轴承以减少转向阻力, 止推轴承上端有“O”形密封圈, 下端靠橡胶刃口进行端面密封, 既可以保证转向轻便, 又提高了轴承的使用寿命, 减轻主销锈蚀。

靠转向节耳部有一方形凸缘, 用以固定制动底板。左转向节两耳的上端的锥形孔用来安装转向节臂, 下端的锥形孔分别用以安装左右转向梯形臂。转向节轴颈用内外两个滚子止推轴承和支承轮毂, 并通过轴承调整螺母、止推垫圈、锁止垫圈、锁止螺母与转向节安装于一体, 轴承紧度用调整螺母加以调整。轮毂与车轮用螺栓连接, 其内端是制动鼓, 轮毂轴承采用润滑脂润滑。为防止润滑脂浸入制动鼓, 影响制动效能, 在内端轴承内侧装有油封, 若油封漏油, 则外端的挡油盘仍足以防止润滑油进入制动器内;外轴承外端用轮毂盖加以防尘。

五、故障排除

更换转向节主销平面轴承。

(一) 拆卸步骤

1.用千斤顶在前轴下端面选择合适的位置支起故障侧车轮。注意不要挡住转向横拉杆。

2.拆下半轴外端油封盖。整体拆下轮胎和轮毂总成。拆卸制动底板总成。清理尘土。

3.拆下转向节上耳孔的转向节臂和下耳孔的转向梯形臂。

4.用专用工具压出主销。

发现主销锈蚀严重, 衬套损坏。上耳孔黄油嘴堵塞。平面轴承外座圈压坏, 滚柱散落。

(二) 装复步骤

1.购回专用主销更换零件包。在转向节上、下耳孔内用专用工具压入衬套。并试装主销, 发现上端衬套过紧, 用锉刀铰削, 砂纸磨平, 至主销能在孔内轻松滑动为止。

2.装入主销。平面轴承抹足黄油并注意平面轴承的安装方向。用调整垫片调整拳形孔与转向节耳孔的间隙。

3.装复转向节臂和转向梯形臂。

4.装复制动底板。

5.清洗轮毂轴承并抹足黄油, 更换油封并装复轮胎和轮毂。拧上半轴外端油封盖。

液压转向 篇2

丹纳赫传动最新高级动力转向系统为电力及液压转向系统提供理想替代

全球领先的运动控制解决方案供应商丹纳赫传动近期宣布推出一款低噪声、低维护、高稳定性的无刷APS高级动力转向系统,该系统由一个带有减速器的.永磁交流电机和一个带有I/O接口的交流驱动器构成,其CANOPEN接口可实现无缝整合及信息交换,适用于包括一类、二类及三类叉车在内的广泛车辆应用.

作 者：于宇 于亚楠 作者单位：刊 名：工程机械 ISTIC PKU英文刊名：CONSTRUCTION MACHINERY AND EQUIPMENT年，卷(期)：200637(6)分类号：关键词：

液压顶升转向装置在轮胎吊中的应用 篇3

关键词轮胎吊;轮胎损坏;液压顶升转向装置

0引言

轮胎式集装箱起重机俗称轮胎吊。广州港某公司发现换下来的近130条轮胎的平均运行时间不到,其中65%为非正常损坏,主要表现为表面爆开很长的裂口,此外,还出现气泡等非正常使用现象。

考虑到轮胎费用不菲,经常更换轮胎导致相关费用在设备运行成本中的比例上升。为提高轮胎使用寿命,降低运行成本,减轻设备维护压力,经过科学论证,本文提出利用液压顶升转向装置的项目改造方案。

1解决轮胎转向受损问题的方法

轮胎损坏的原因主要有以下2种:首先是轮胎转向时,与地面摩擦产生的扭力造成轮胎内部扭伤,气泡鼓起,部分在内部扩散,形成整圈气泡,导致轮胎无法承重;其次是轮胎在使用过程中表皮爆开,表面开裂后,轮胎中间的帆布层开裂。

轮胎损坏的情况可从3方面解决:一是尽量减少大车转向,要求轮胎吊沿着行龙通道直线行走,但这样就牺牲了轮胎吊的灵活性;二是在指定路面安装转向钢板,轮胎吊仅在指定钢板上进行大车转向,一定程度上减小轮胎与地面的摩擦因数,但轮胎承受的扭力仍在,一段时间后还是会被扭破;三是在大车平衡梁下安装液压顶升转向装置,转向时将整台轮胎吊顶起,使轮胎脱离地面,使大车轮胎在无任何阻力的情况下完成转向动作。

1.1液压顶升转向装置的硬件设计

液压顶升转向装置包括可与地面支撑的顶升圆盘、顶升圆盘上安置的顶升油缸、顶升油缸上安置的顶升支架以及安装在大车平衡梁下的转向油缸、锁销油缸、定位油缸和限位开关等。液压顶升转向装置装有液压控制系统,包括连接在液压管路上的电控箱、电磁阀和时间继电器等。液压控制系统安装在大车两侧,以控制大车两侧顶升油缸的伸缩和转向协调同步。油缸系统设定工作压力2.5万kPa,顶升油缸行程,顶起时轮胎底部距离地面近,顶升油缸全行程时间。

1.2液压顶升转向装置的软件控制

以大车90°转向为例说明液压顶升转向装置的软件控制流程(见图1)。首先,必须使轮胎脱离地面,才能完成下个动作;其次,转向动作指令下达后,顶升油缸必须动作,然后才能进退销、转向。这些均由软件控制自动完成。

在控制上充分考虑与原有界面的一致性,保留手动转向功能。在可编程逻辑控制器(PLC)上增加12个输入点和4个输出点,其中:4个输入点分别检测柴油机房侧和电器房侧的顶升油缸伸缩手动选择开关,8个输入点分别检测各顶升油缸伸缩到位情况,4个电磁阀输出点为顶升油缸伸缩电磁阀信号点。

2应用液压顶升转向装置的效果及意义

根据广州港某公司目前的实际情况,在加装液压顶升转向装置后,有效减少轮胎消耗60%以上;转向轴承所受冲击由于整个大车支座被顶起而降低,无形中延长了使用寿命。

加装液压顶升转向装置后的轮胎吊在转向位置的选择上更加灵活,不再局限于指定路面,轮胎吊的灵活性得到更充分的发挥;原先安装轮胎转向板的日常维护费用也可节省;操作方面与原来基本一致,简单快捷;完成1次转向的时间较原来延长15~,对工作效率的影响可以忽略;更换轮胎时不再需要使用千斤顶,直接使用顶升装置就可将轮胎吊顶起,然后进行轮胎更换的相关操作,节省了购买大吨位千斤顶的高额费用。

3结束语

液压转向泵损伤原因及防治措施 篇4

汽车助力转向泵是汽车转向助力系统的动力源, 也是转向系统的心脏部分, 主要作用是将发动机输入的机械能转化为液压能向外输出, 其性能对于动力转向系统的正常运行具有极其重要的作用, 直接影响到汽车的转向和操纵稳定性。转向泵运行过程中发生损伤, 产生的损伤直接影响转向系统使用性能及汽车行驶安全性, 因此对转向泵损伤产生的原因进行研究, 具有极其重要的意义。本文分析了转向泵设计和生产过程中易导致其产生损伤的因素, 并提出相应的防治措施。

1 转向泵结构及工作原理

本文主要针对使用广泛的双作用叶片式转向泵进行研究与分析。双作用叶片式转向泵结构主要由定子、转子、叶片、溢流阀、配油盘、泵体及后盖组成。定子与泵体固定在一起, 内表面是由两段半径为R的大圆弧和两段半径为r的小圆弧及四段过渡曲线组成。配油盘的四个吸、排油窗口与定子的四段过渡曲线相对应。转子与定子中心重合, 转子上有叶片槽, 槽内装有叶片可自由滑动伸缩。其结构如图1所示。

转向泵转子在发动机的带动下以一定的转速旋转, 叶片在离心力作用下伸出并顶在定子内表面上, 当叶片由小半径向大半径移动时, 两叶片间密封容腔容积逐渐增大, 由于产生局部真空, 使油液在大气压作用下, 通过吸油窗口从油箱吸入泵内, 而当从大半径向小半径移动时, 叶片后缩, 容积逐渐减小, 油压上升, 将油从压油窗口排出, 泵连续转动, 能够重复吸入低压油、输出高压油, 可持续提供油液动力源。

2 转向泵损伤的原因

转向泵的损伤包括:泵体机械回转部分摩擦损伤、泵内零件出现疲劳损坏、泵内零件冲击损坏。

2.1 泵体机械回转部分摩擦损伤

叶片泵机械回转部分在结构设计、制造和安装等环节中, 在均会产生一定误差造成偏心, 各种零件, 尤其是轴承、配流盘、定子、转子、叶片等表面粗糙度、形状公差等制造精度, 引起叶片泵机械回转部分运动不稳定, 产生碰撞摩擦, 加速泵体零件的损坏。

配油盘是转向泵的另一重要部件, 在装配时, 配油盘与转子、定子留有微小间隙。在实际工作过程中, 由于转子的轴向窜动产生两零件间相互摩擦势必造成配油盘内表面和孔径部分的磨损, 配油盘的端面磨损会造成叶片泵内高压区与低压区相通使转向泵内泄增加, 造成压力损失, 容积效率降低;同时产生较多热量, 使得油温升高, 密封件老化失效缩短泵的使用寿命, 磨损较严重时将导致液压系统不能工作。

2.2 泵内零件出现疲劳损坏

在设计和生产过程中, 泵体结构不合理设计, 会导致叶片泵本体振动, 并有可能激发转向系统其他元件发生振动, 产生共振, 加速泵体零件的疲劳损伤;转向泵工作过程中, 零件材质强度和刚度的不协调, 热处理不当, 导致个别受力部件的强度不够, 超过其疲劳强度而损坏;轴承精度等级和形状误差, 尤其滚子精度达不到设计要求, 会造成轴承在高速旋转过程中发生剧烈震动, 导致轴承零件疲劳破坏。

2.3 泵内零件冲击损坏

2.3.1 气蚀

气蚀是引起液压泵损坏的一个重要原因。液压泵工作时, 随外界状况和工作条件的变化, 吸油高度、吸油速度和管路中的压力损失变化, 其进油口压力产生变化, 当压力低于空气分离压力时, 溶解于液压油中的空气就被分离出来, 以气泡的形式存在于液体中, 在油中占据一定的空间, 使油液变得不连续, 这种现象称为气穴现象。气穴发生后, 气泡随着液流进人高压区, 并被急剧破坏或缩小, 而原来所占据的空间形成了真空。四周液体质点以极大的速度冲向真空区域, 产生局部液压冲击, 将质点的动能忽然变成压力能和热能。当这种液体冲击发生在液体边壁上时, 会加剧金属氧化腐蚀, 使金属零件表面逐步形成麻点。严重时, 会使表面脱落、出现小坑, 这种现象称为气蚀。

2.3.2 叶片与定子撞击

叶片泵工作时由于周期性的压力切换引起的定子与转子的径向振动;定子曲线的形状特性会对叶片的产生一个周期性变化的作用力而产生的振动;转子高速旋转过程中叶片与定子的摩擦以及两者之间由于存在叶片脱空而引起的碰撞冲击。定子内表面在叶片的冲击载荷作用, 在定子内曲面上出现周期性的轴向凸起或凹陷条纹, 形成“波浪形磨损”。

3 转向泵损伤防治措施

3.1 提高零件制造安装精度

提高加工精度, 如对部件摩擦表面进行激光微精处理;在安装过程中, 使用精密测试工具, 提高装配精度, 如联轴器必须校准安装同轴度, 将回转件的不平衡影响降到最小;施加精准的连接预紧力, 避免过紧或过松产生的干摩擦和机械碰撞。叶片泵及吸油管路必须严格密封, 尽量减少管接头数量, 防止吸空。

3.2 选用新型高强度材料

选用新型质轻高强材料, 生产具有良好耐磨性的零件, 改进零件的摩擦性能, 提高高磨损零件的使用寿命, 如选用铝合金这种质轻的材料制作成具有轻型化以及良好耐磨性的新型配油盘等;在回转体表面涂了特殊材料, 降低摩擦阻力, 如在配油盘工作表面上设计了一层厚度为70至100微米的刚玉膜, 根据系统工作过程中转子和叶片的不同材料, 使膜的硬度作出相应的调整, 使系统在不同工况下得到不同的摩擦副, 大大改进了配油盘的摩擦性能。

3.3 优化泵体结构设计

3.3.1 以应力-强度干涉模型为基础, 给出适应于转向泵部件可靠性设计的基本数学模型。

从疲劳和磨损两方面入手, 加强部件可靠性设计, 应用零件疲劳强度的常规设计方法, 分析液压泵摩擦副耐磨可靠性设计问题;通过实验室实验及数值模拟实验确定合理的配油盘工作面上各腰槽的分段角度以及阻尼槽的几何尺寸。

3.3.2 对定子曲线的优化设计, 通过大圆弧段预压缩抑制叶片泵的瞬时高压回流;

比例减压, 对定曲线的径向加速度加以限制, 将输出的高压油通过减压阀按一定比例减压后再送回到叶片根部, 控制叶片顶部与定子内表面的接触压力;定子内曲线的改进, 定子曲线相应各点矢径的变化速度之和保持为常数, 使输出流量的脉动就为零;叶片数与定子内表面适当匹配后, 可使流量脉动减小, 降低噪声, 因而必须选择合理的叶片数。叶片顶部形状合理设计, 可提高油膜承载能力, 降低定子内表面的磨损, 提高泵的自吸能力。

3.4 降低转向泵振动

优化油泵的结构设计可以消除一些机械冲击和压力冲击, 但很难消除由机和空间变化的不均匀造成的压力脉动, 利用合适的强度和刚度安装基础, 并采取隔振措施, 改善安装条件来消除泵体振动, 避免引起转向系统其它部件产生共振。

4 结束语

4.1 转向泵部件损伤产生机理有待进一步研究。造成叶片泵部件损伤的因素很多, 各个部件损伤状况也不相同, 有待于进一步深入研究。

4.2 寻找降低转向泵降低新途径, 使用先进的高强度材料, 对泵体结构进行优化设计, 优化定子曲线, 提高安装精度等, 减小转向泵的损伤产生。

4.3 进一步建立机械振动与结构、强度、材料, 以及流体噪声与结构等关系理论, 降低泵体机械振动, 减小部件振动损伤。

4.4 对振动传播路径建立理论模型, 建立泵体、管路及溢流阀等之间的数学关系式, 避免转向系统各部件之间产生共振。

摘要：汽车液压转向泵是液压助力转向系统的关键部件, 直接影响汽车行驶过程中的安全性, 文章分析了液压转向泵设计及加工过程中易导致转向泵出现损伤和破坏的因素, 并提出了相应的防治措施。

关键词：转向泵,损伤,防治措施

参考文献

[1]张继青.汽车转向助力泵的关键问题研究[D].吉林大学, 2011.

[2]伍利群, 杨益梅.液压系统振动与噪声的原因分析[J].机械研究与应用, 2006, 19 (5) :15-16.

[3]张宏武.叶片泵改进的研究[J].液压与气动[J], 2010, 8:83-85.

液压转向 篇5

电动液压助力转向系统(Electro-Hydraulic Power Steering System, EHPS),一般采用直流电机驱动液压助力转向泵,并能根据汽车行驶状态主动调节电机转速进而控制转向助力的大小,使得汽车在低速时转向轻便,高速时转向稳重[1]。

前轮主动转向系统(Active Front Steering,AFS),通过改变转向传动比和主动转向干预,使轮胎侧向力始终置于线性区,因此相比传统的助力转向系统,具有前轮主动转向系统的汽车低速时转向更轻便、灵敏,而高速时转向更加稳重、精准[2]。

目前,EHPS不能实现变传动比控制和通过主动转向干预对车辆实施稳定性控制,且现有的AFS多采用在转向盘和齿轮齿条转向器之间的转向柱上集成了一套双行星齿轮机构,用于向前轮提供叠加转向角,从而实现变传动比转向功能并提高车辆高速行驶稳定性,结构比较复杂,需要增加蜗轮蜗杆减速装置,制造精度要求高,成本大[3]。本文在EHPS和AFS的基础上引入了一种新型的电动液压转向系统该转向系统因采用二级伸缩式的液压缸的结构实现助力转向和主动转向[4],故在原理上相比传统的行星齿轮式机构简单,结构上也更加紧凑,通过控制助力转向电机转速的高低实现助力大小的改变,而通过控制主动转向电机的转速的高低实现主动转向变传动比的改变。但是由于转向系统的高度集成,两系统同时工作时,助力转向和主动转向油路之间,液压元件之间耦合对整个转向系统的性能产生的影响是性能分析中必须考虑的问题[5]。通过采用控制变量法对比仿真分析了助力转向和主动转向高压油腔的压力与流量时域特性,结果显示两系统之间的液压耦合作用对助力与主动功能影响较小,这表明该新型液压转向系统能够很好的实现力与角位移的协同控制[6]。

1 新型转向系统结构及原理

1.1 转向系统三维模型

CATIA是法国达索公司开发的一款高档CAD/CAE/CAM一体化软件,因其强大的曲面设计功能,先进的混合建模技术等优点在汽车行业得到了广泛的应用。利用CATIA软件建立的新型电动液压转向系统三维模型如图1所示[7]。该转向系统将助力转向系统和主动转向系统集成在一个转向器中,采用两个无刷直流电机作为动力源,分别驱动助力转向油泵和主动转向油泵为助力转向动力缸和主动转向动力缸供油,以实现助力和主动转向。其中助力转向油路的控制仍采用助力阀完成,主动转向油路的控制则采用精度较高的液压伺服阀控制,并且助力转向和主动转向共用一个储油罐,利于节省空间和降低开发成本。

1.2 转向器结构

转向器部分由一个双活塞杆的两级伸缩油缸和一个齿轮齿条机构组成,并通过间隙补偿器将转向齿条压紧在转向小齿轮上,以保证转向稳定可靠。其中第一级活塞杆油缸为主动转向动力缸,第二级活塞杆油缸为助力转向动力缸。转向器的内部结构如图2所示。

1.主动转向动力缸外油孔;2.助力转向活塞杆;3.转向器壳体端盖;4.助力转向动力缸油;5.助力转向动力缸油腔;6.主动转向动力缸油腔;7.主动转向活塞杆;8.主动转向动;9.转向器壳体;10.间隙补偿器;11.转向小齿轮;12.转向齿条

1.3 转向系统工作原理

结合图1和图2,当系统仅工作在助力转向模式时,主动转向油腔内处于高保压状态,转动方向盘,通过传动轴驱动助力阀和转向器的转向小齿轮,助力阀首先打开,油液从助力转向动力缸油孔4进入助力转向动力缸的腔室5,推动助力转向活塞杆2,并带动横拉杆、车轮的运动,实现转向轻便。当系统仅工作在主动转向模式时,液压伺服阀处于工作位,通过电机调节主动转向油泵的供油量,油液从主动转向动力缸外油孔1进入主动转向活塞杆内的空心油路后从主动转向动力缸内油孔8进入主动转向动力缸油腔6,再推动主动转向活塞杆7左移或右移,从而带动横拉杆和车轮的附加转动,实现变传动比转向。当系统同时处于这两种工作模式时,这时助力阀和液压伺服阀都处于工作状态,因此横拉杆的位移是两种操纵位移的叠加,故此种状态下操纵稳定性最好。

1.4 转向系统控制策略设计

新型的电动液压转向系统通过双伸缩液压缸将EHPS和AFS高度集成在一起,存在助力转向与主动转向液压油路之间的耦合问题。因此控制的关键技术是如何实现力和角位移的分工协同控制[16]。这对于改善汽车操纵稳定性,提高行驶安全有着重要的意义。针对集成式的新型电动液压转向系统结构特点及功能要求,提出一种基于转向盘角速度和车速的附加主动转向活塞杆位移的变传动比协同控制策略,附加位移是通过主动转向动力缸的定流量控制实现[8]。

1.4.1 附加位移与车速的关系

根据新型转向系统的助力要求和车速的关系,当车速比较低时或原地转向时,需要较大的传动比,即同样的转向盘角速度下车轮转角要相对大一些,这样可以提高转向轻便性和驾驶员的舒适性,减小作用在方向盘上的力矩,即减轻手力。车速较高时,转向系统需要有较小的传动比,即在同样的转向盘转角下,车轮转角要小一些,从而在保证驾驶员转向路感的情况下提高整车行驶稳定性,其函数表达式如下:

式中,Smax1为紧急状况或泊车转向时的主动转向活塞杆最大附加位移,Smin为主动转向活塞杆最小附加位移,S(v)是与v相关的非线性递减函数。

1.4.2 附加位移与转向盘角速度的关系

在车速一定的条件下,车辆主动转向活塞杆的位移会随着转向盘角速度的增大而增大,同时转向力矩也会增大。转向盘角速度越大附加位移越大,既满足汽车急转向和泊车时对转向助力的要求,又满足了助力跟随性,其函数表达式如下:

式中,ω为转向盘角速度,S2(ω)是与转向盘角速度相关的非线性递增函数,Smax2为高速避障或紧急转弯时主动转向系统提供的最大补偿位移。

2 系统数学模型建立

2.1 方向盘到转向小齿轮的数学模型

不考虑传动轴和方向盘的传动间隙,轴套与转向轴间的摩擦,忽略液动力对阀芯、扭杆的影响,可得到:

式中:J是方向盘转动惯量,c是转向器的等效阻尼系数,kd是转向轴中扭杆的刚度,是方向盘转角,1是小齿轮转角,x是齿条的位移,m是齿条等效质量,D是液压缸阻尼系数,k是等效外界刚度,r是小齿轮的基圆半径,是齿条的螺旋齿形角,p1、p2是动力缸的进出腔的油液压力,Ap是活塞的有效面积。

2.2 电机数学模型

电机输出转矩:

电机转速:

其中,T为电机输出扭矩;K2为电机转矩系数;I为电机电流;N为电机转速;E为供电电压;RC为供电电压到电机之间的电阻;RM为电机电枢电阻;K1为电机转速系数。

2.3 系统流量压力数学模型

转向器入口流量:

式中,QL为转向阀流到转向器的供油量;q为油泵排量;v为油泵容积效率;Qf为转向阀流回油泵的流量。

以液压缸流量为研究对象:

式中,Cic为液压缸总泄露系数;V为液压缸容积;e为油液弹性模量。

液压缸力平衡方程:

式中,F0为负载力为M活塞和负载的总质量;Be为粘性阻尼系数;K为负载弹性刚度;FL为液压缸助力。

2.4 齿条位移与车轮转角之间的关系

式中,L、L、R、i、x分别为转向节臂的长度、左右轮的转角、初始偏移角(转向节臂与车轮中心面的夹角)和齿条位移。

由上述公式可以看出,控制电机的转速控制进入主动转向动力缸的油量,就可以控制主动转向活塞杆的位移,从而控制附加车轮转向角。

3 系统仿真建模

3.1 建模主要参数

根据转向系统设计要求和参考某款轿车部分参考,建模主要参数如下:整车质量1533kg,前轴载荷628kg,助力齿轮泵排量为10cc/rev,主动转向油泵排量为0.1cc/rev,设定主动转向动力缸整体尺寸为30mm×16mm×30mm(外径/内径/行程),助力转向动力缸整体尺寸为 50mm×40mm×150mm(外径/内径/行程),转向扭杆刚度为2.5N.m/degree,车轮单边阻力为2200N,主动转向油泵工作排量2ml/rev,助力转向油泵工作排量10ml/rev,溢流阀压力调定为15MPa。

3.2 仿真模型

AMESim是比利时LMS公司的一款多学科领域复杂系统建模仿真专用软件,因其基于可视化的物理建模技术、内部具有丰富的应用库、面向工程应用的定位等诸多优点使其成为在汽车、液压、航空领域的理想选择[9]。根据新型电动液压转向系统的结构和工作原理,在AMESim中选取相应的液压元件模型将助力转向和主动转向结合到一起,按照机械液压传递原理搭建整个转向系统的仿真模型,并设置相关元件参数,模型如图3所示。

4 系统动态流量压力特性分析

当单独实现助力或主动转向功能时,即只有一个系统工作时,另外一个系统的油路处于相对封闭的状态,故主动油路与助力油路之间的相互影响作用很小,可以不加考虑。而在助力转向和主动转向同时工作时,两者之间因液压油路能量之间的互相影响,导致助力与附加位移传递的误差。为了分析出两者之间的影响程度,采用了控制变量法研究两系统同时工作时各个系统的流量压力时域变化特性。具体分成如下两种情况讨论:

1)在不同助力大小下,主动转向高压油腔的流量压力特性变化

方向盘给定阶跃信号,使得方向盘转速为20rev/min。控制主动转向直流电机的转速为500rev/min,分别设置助力转向电机转速为2000rev/min,2500rev/min,3000rev/min,设置仿真时间2s,采用batch仿真模式。

图4表明,助力转向动力缸的高压油腔的稳定压力随着电机的转速的增加而增加,并且压力稳定时间都足够小,助力响应快速平顺。图5所示的是助力转向动力缸高压油腔时域流量特性,随着电机转速的提高,系统的流量超调会降低,因此一定范围内提高电机的转速可以改善驾驶员的操纵手感。图6与图7是改变助力转向电机转速后的主动转向动力缸高压油腔时域流量压力特性,可以看到主动转向动力缸高压油腔的流量和压力基本上不受助力电机转速的改变而改变,都能快速达到的稳定状态。但随着助力电机的转速的提高,系统压力和流量的最大超调量会有所降低,而这对于提高系统的稳定性是很有利的。

2)不同附加位移下,助力转向高压油腔的流量压力特性变化

附加位移是通过主动转向电机驱动油泵往主动转向动力缸中泵入定量的流量控制的,故一定时间内泵入主动转向动力缸的流量与主动转向的电机转速是线性递增的关系,因此,控制助力转向电机的转速为2000rev/min,分别设置主动转向电机转速为300rev/min,500rev/min,700rev/min,其他仿真参数不变,这里主要分析附加位移对助力转向动力缸压力和流量特性的影响。

图8和图9表明,随着主动转向电机转速的提高,助力转向动力缸的压力和流量特性并没有明显受到附加位移变化的影响。助力转向动力缸内压力超调量很小,在0.1s内就达到稳定值。而助力转向动力缸的流量因受到主动转向系统的影响,开始超调量比较大,但0.12s内也很快达到稳定状态。图10和图11是主动转向动力缸高压油腔的压力和流量时域特性。很明显随着主动转向电机的转速的提高,进入主动转向高压油腔的流量随之提高,因此附加位移也会随之增加,从而改变车轮叠加转角实现变传动比。图10还表明,随着主动转向电机的转速的增加,系统的流量会增加且流量的超调量也会比较大,但是系统流量能很快在0.12s内达到稳定。图11也表明主动转向电机转速的提高会增加其高压油腔的稳定压力。

5 结论

液压转向 篇6

汽车转向器是影响汽车主动安全性和操纵稳定性的重要部件。20世纪70年代, 齿轮齿条式转向器在轻型车上开始推广使用。由于电控液压助力转向系统不仅能保证汽车低速行驶时驾驶员转向的轻便性, 还可以保证高速时有一定的路感, 从而提高汽车行驶的安全性和操纵的稳定性, 节约了发动机的能量, 提高了燃油的经济性, 有利于环境保护。与传统的液压动力转向系统相比, 电控液压助力转向系统可以实时调节助力, 所以, 在美国、日本和欧洲等地, 轿车上基本都安装了电控助力转向系统。

EHPS系统除了具备传统的HPS的优势外, 还有以下3个优点: (1) 实时调节助力。在原地转向或汽车低速行驶时, 液压泵仍然能提供比较大的转向助力, 以保证汽车转向的轻便性;汽车在高速行驶时, 则提供比较小的转向助力, 保证汽车高速时的转向路感, 从而协调转向轻便性与路感之间的矛盾。 (2) 降低发动机能耗, 节约能源。根据不同的行驶工况, EHPS系统可以调节电机的转速, 控制液压泵的流量, 开式电控液压助力转向系统在非转向工况下, 电机低速运转, 大大降低了发动机的能量消耗;闭式电控液压助力转向系统在非转向工况下, 靠蓄能器供油, 不消耗能量。 (3) 控制器具有可编程性。通过控制器软件的控制程序改变助力, 使汽车具有良好的转向助力特性和转向路感。

2 EHPS的结构

该系统设计的电控液压助力转向系统 (EHPS) 的工作结构如图1所示。其主要包括车速传感器、转矩传感器、电子控制单元 (ECU) 、无刷直流电动机、转向盘、扭杆、转向柱、齿轮齿条转向器、转阀、液压管路、助力液压缸、转向油泵、压力限制阀和储油罐等。

3 EHPS的工作原理

EHPS系统工作原理是:电子控制单元 (ECU) 实时根据车速传感器和转矩传感器等的信号计算出合适的电机转速, 并通过PID控制器调节电机达到合适的转速, 进而驱动转向油泵为系统供油。转向油泵将高压油从出油孔泵出, 经过出油管进入转向阀, 当有转向操作时, 转阀利用阀芯与阀套的相对运动控制高压油进入转向助力缸的一侧, 使转向助力缸左右两缸两侧产生压力差, 从而产生助力, 推动活塞向压力比较小的液压缸运动, 另一侧液压缸的低压油流入储油罐。同时, 液压助力缸活塞运动产生适当的助力带动齿轮齿条式转向器的传动装置运动, 帮助汽车车轮转向。当无转向操作时, 高压油不进入液压助力油缸, 会直接被压出来流入储油罐。

4 EHPS的特点

电控液压助力转向系统是由独立于发动机的无刷直流电动机驱动液压泵工作供油的, 并且可以根据转向需求实时调节转向助力, 使汽车具有良好的转向特性。在汽车原地转向或者低速行驶时, 电机转速的提高为驱动液压泵提供了比较大的供油量, 而在汽车高速行驶时, 电机转速降低, 液压泵供油量降低, 即当汽车在原地转向或者低速行驶时, 驾驶员需要提供比较大的转向助力转向, 以解决汽车低速转向轻便性的问题;当汽车高速行驶转向时, 助力要偏小, 这样, 不仅优化了转向的操纵特性, 还克服了转向“发飘"的感觉, 使驾驶员操纵时有显著的“路感", 从而保证汽车高速行驶时的安全感和稳定性, 降低发动机的油耗。因此, 电控液压助力转向系统不但满足了汽车转向时对转向系统的要求, 又达到了节能的目的。

综上所述, 电控液压助力转向系统具有以下特点: (1) 按照国家节能减排的要求, EHPS的性能、价格比较高, 完全符合机电液一体化的发展方向。 (2) EHPS是在传统的液压助力转向系统基础上, 增加了电机和电子控制器改动而成的, 以前的系统可以利用, 不需要有较大的改动。同时, 可以将电动机、液压泵、储油罐、溢流阀和电子控制单元 (ECU) 等集成在一起, 构成结构紧凑、占用空间小、便于安装的电动液压泵。 (3) 相对传统的液压助力转向系统, EHPS可以实时调节助力, 节省发动机能耗;相对于电动助力转向系统, EHPS手感好, 提供的转向助力比较平滑, 而且比较大。 (4) 采用电机代替发动机驱动转向油泵, 实时控制液压泵流量, 只在转向需要时提供液压助力, 降低了发动机的消耗, 有效提高了燃油的经济性。根据相关文献可知, 其最多能节约85%的能源。 (5) EHPS可以通过软件编程进行优化, 实时控制助力的变化, 有效改善了汽车转向特性和操纵稳定性, 提高了驾驶员的安全性和舒适性, 协调了低速时转向轻便于高速时转向路感之间的矛盾。

摘要：电控液压助力转向系统采用电机驱动转向油泵工作, 可以实时调节助力, 不但节省转向燃油消耗, 还解决了低速转向轻便性与高速转向路感之间的矛盾。简要介绍了EHPS的国内外发展现状及其主要特点, 以期为相关工作提供参考和借鉴。

关键词：EHPS,电控液压助力转向系统,转速,路感

参考文献

[1]耿国庆, 苗立东, 李强.电动液压助力转向系统设计方法[J].农机化研究, 2006 (06) :207-209.

[2]石培吉, 施国标, 林逸, 等.电控液压动力转向系统匹配及控制策略分析[J].拖拉机与农用运输车, 2009 (02) :14-20.

[3]李宏伟.电动液压助力转向系统数字化控制研究[D].天津:天津大学, 2006.

全液压转向器的拆装及注意事项 篇7

一、 拆卸

1. 清除转向器外部的油污。

2. 拧开四根油管, 做好记号, 并包住管头, 以防尘土杂物进入。

3. 用-10#轻柴油将转向器外部彻底清洗干净。

4. 倒置转向器壳体, 拧下固定双向转子泵螺丝, 取下双向转子泵及其配油盘。

5. 拧下螺套, 取出单向阀、钢球。

6. 拧下上盖固定螺丝, 取出止推轴承、止推环。

7. 从下部顶出阀套、阀杆部件。

8. 取出拨销、定位弹簧片, 把阀套、阀杆分解开。

二、 装配

经检查, 对已损坏件如拨销、定位弹簧片进行更换后, 可以装配。

1. 用-10#轻柴油将各部件清洗干净。

2. 将定位弹簧片弓形相对装入阀套和阀杆的长槽孔中, 并使阀套、阀杆的18对小孔相对, 转动一个角度时又相互错开。

3. 装入拨销、套环、止推环、止推轴承, 然后推入壳体。

4. 装上盖、O型密封圈后拧紧螺钉。

5. 倒置壳体, 放入钢球, 拧上螺套。

6. 放好O型密封圈、联动器。

7. 按记号装好定子和转子。

8. 先拧上进油口部位带钉的固定螺丝, 再拧好其他螺丝。

9.按记号拧上油管, 将全液压方向机装在收割机上。

三、 注意事项

1.拆卸前, 应清理工作场地环境, 保持干净、整洁, 并熟悉全液压方向器的内部结构。

2.拆装时不得损伤和划伤密封胶圈和结合面, 各零件不得相互碰撞, 避免划伤配油阀密封面及双向转子泵结合面。

3.配油阀和双向转子泵的结合面都有密封胶圈, 不允许加任何垫片。

4.安装前所有零件都要用清洁的-10#轻柴油认真清洗, 绝对不能用棉纱擦洗, 待装配时再涂一层干净的机油。

5.拆装单向阀支承螺栓、阀杆、阀套时, 要将双向转子泵朝上。

6.安装阀芯与阀套时, 应保证在弹簧片弹力的作用下, 阀套与阀芯的定位槽口相互对齐, 阀芯与阀套下部的18对小孔相互对齐, 使阀芯与阀套处于正确的“中立”位置。

7.安装联动器时要注意装配记号, 要使连动器花键上的记号对准转子花键齿上的记号;如无记号, 可使连动器上端的拨销槽中心线对准转子上任意齿槽中心线, 不得装乱。

液压转向 篇8

关键词：电动,液压助力转向,系统

1 转向系统概述

随着工业技术的发展, 汽车技术也与时俱进。转向系统作为汽车重要的零部件, 从纯机械手动驱动到动力液压驱动和电子控制液压驱动, 再到电动助力机械驱动。助力转向性能日益提高, 满足了消费者追求安全、舒适、轻便的驾驶需求。但现阶段由于EHPS技术成熟, 成本比EPS低, 较HPS有更优越的转向感和节能环保, 现阶段EHPS具备较大的市场潜力。

1.1 机械式转向 (MS)

机械式转向系统采用纯粹的机械解决方案。为了产生足够大的转向扭矩, 方向盘转动的圈数较多, 方向盘直径也较大, 占用驾驶空间, 驾驶员负担较重。无需消耗发动机动力, 路感最好, 但是路面冲击较大, 驾驶员的负担较重。目前, 只在A0级轿车及微型商用车上应用。

1.2 液压助力转向 (HPS)

为了减轻驾驶者的劳动强度, 在机械转向系统基础上增加液压加力装置而形成了液压助力转向系统 (Hydraulic Power System, 简称HPS) 。可以通过调整扭杆刚度和转向阀的曲线获得不同的助力特性。目前乘用车中大部分车型都在用。

液压转向加力装置由转向油泵、转向油管、转向储液罐以及位于转向器内部的转向控制阀及转向动力油缸等组成。转向器输入轴带动转向器内部的转向控制阀转动, 使转向动力缸产生液压作用力, 帮助驾驶员操纵转向。

液压助力转向系统减小了方向盘转动的圈数, 降低了转向操纵力, 提高了响应灵敏性。但是, 助力不随车速而变化, 高速稳定感和低速轻便性之间作折衷;发动机怠速时需输出额定流量;"常流式"系统, 不转向时, 油泵仍在工作;附加燃油消耗增大;扭杆使转向系统扭转刚度降低, 中间位置路感不明显;油泵/油罐占用部分发动机仓空间。

1.3 电控液压助力转向 (EHPS)

HPS只具有单一的助力特性曲线, 且能量消耗大, 为了克服这些缺点, 在液压助力转向系统中增加了电子控制和执行元件, 将车速信号引入到系统中, 实现了车速感应型助力特性。这类系统称为电动液压助力转向系统 (Electric Hydraulic Power System, 简称EH-PS) 。EHPS采用电动机驱动转向泵, 由于电机的转速可以调整, 从而可以降低部分能量消耗。图1是典型EHPS的助力特性曲线。

图2是电动液压助力转向的基本结构形式。转向加力装置由电动转向油泵、转向油管、转向储液罐以及位于转向器内部的转向控制阀及转向动力油缸等组成。转向器输入轴带动转向器内部的转向控制阀转动, 使转向动力缸产生液压作用力, 根据不同的车速提供不同的助力, 帮助驾驶员操纵转向。

1、转向管柱;2、动力转向机;3、转向油罐;4、转向管路;5、电液转向泵

EHPS系统通过ECU控制电机转速来带动电液泵工作, 可以根据转向需求提供多条助力特性曲线, 实现了随速助力功能, 改变传统液压助力转向系统单一助力特性, 改善驾驶操纵性能, 使助力平滑, 手感好, 解决传统转向系统中存在的方向盘摆振问题;通过将转向泵与发动机的分离, 解决转向泵一直处于运转状态, 能量损失严重的问题, 降低能量消耗、保护环境;可以利用现有液压动力转向系统的基础上改进, 借助控制技术兼顾液压助力和电动助力两者的优点, 有利于底盘电子控制方面的集成。

1.4 电动助力转向

在机械转向系统的基础上, 增加电动机、控制器和减速机构等相关零件, 依靠电动机提供辅助转向扭矩的动力转向系统, 成为电动助力转向系统 (Electric Power System, 简称EPS) 。

2 EHPS系统的应用现状

EHPS从控制方式可以分为以下几种类型:

其中, 第 (1) 种和第 (2) 种类型是EHPS发展初期的控制方式, 主要的控制目标都是将系统中的动力泄荷掉一部分以实现高速时减小助力, 但这样做的弊病就是浪费了动力, 不利于车辆省油, 而且, 还有急转弯反应迟钝的缺点, 需要安装特别装置才能解决, 现在已很少采用。第 (3) 种油压反馈控制式现在使用的比较普遍, 其根据车速传感器, 控制反力室油压, 改变压力油的输入、输出的增益幅度以控制操舵力。操舵力的变化量, 按照控制的反馈压力, 在油压反馈机构的容量范围内可任意给出, 急转弯也没问题。代表车型:马自达2、马自达3、凯旋、世嘉、307、C5、蒙迪欧致胜、福克斯。第 (4) 种阀特性控制式是根据车速控制电磁阀, 直接改变动力转向控制阀的油压增益 (阀灵敏度) 以控制油压的新方法。这种控制方式使来自油泵的供给流量没有浪费, 结构简单, 部件少、价格便宜, 有较大的选择操舵力的自由度, 可获得自然的操舵感和最佳的操舵特性。阀结构简单, 在传统的液力转向系统上不须做太多的改动就可实现。代表车型:新君威、新君越、凯迪拉克、宝马、奔驰、保时捷、法拉利、阿斯顿·马丁、布加迪威龙。

3 EHPS电机结构及工作原理

电机由含7块永磁体的外置转子和12股绕组的定子构成, 其基本结构如图3所示。

该电机含两块霍尔开关型位置传感器, 为ECU提供正确的位置信号以便换向。两路传感器的输出信号间隔90°电角度, 由于电机含7块永磁体分布在一周, 故根据计算, 电机每转过90°/7的机械角度, 两路霍尔信号改变一次状态字。四相绕组对应四种霍尔状态, 每一相在正确的霍尔状态下导通, 电机就能够正常运转。

电机四相绕组按霍尔位置传感器状态逐次导通, 其导通顺序为:A-C-B-D。如图4所示:当A相导通时, 通过与A相绕组并绕的B相绕组续流, A相绕组的反电动势经同名端于B相绕组产生相应反电动势, 当该反电动势大于电机电源电压12伏后电流经B相绕组的二极管续流。A相关断后C相开始导通, 随后为B相和D相, 其原理与A相类似。图中AB两相共用一个检测电阻, CD两相共用一个检测电阻, 检测电阻值约10毫欧。

4 EHPS发展前景

1989年, 欧洲公司首先在液压动力汽车中使用电子单元作为第一代EHPS系统。由于人们对EHPS系统节能的要求日益强烈, 到了90年代, 该系统发展到第二代, 一个独立的电子控制单元 (ECU) 首次产生, 该系统对电机的速度进行控制, 当没有转动方向盘时, 减少液压油流量, 从而降低能耗。随着电子控制技术的发展, 有KOYO、TRW推出了第三代EHPS系统, 该系统集成了ECU与无刷电机, 提高了电机的效率, 并根据转向角速度传感器和车速传感器的信号, 对电机速度的控制更加精确, 进一步降低了能耗, 同时在转向轻便性和路感方面能够很好的调和。通用的"MAGNASTEER磁力辅助转向系统"通过智能电磁控制来调节辅助力大小的技术, 为传统的机械液压助力转向系统带来革命性的突破。磁力辅助转向可以通过对车速和方向盘操控速度的监测, 自动调节助力的大小, 转向助力效果有了60%以上的提升。电动助力转向系统 (EPS) 虽然和磁力辅助一样, 能在不同车速下提供不同的助力特性, 但磁力辅助系统没有抛弃齿轮齿条式的机械转向机构, 所以其呈现的弯道循迹性, 以及清晰的路感却是完全数字虚拟的电动助力转向系统 (EPS) 所无法比拟的。并且磁力辅助转向可变范围相比电动助力转向系统 (EPS) 电子阻力要更宽广一些, 使得中低速以及高速状态下, 阻力变化平稳有序。正因为有这套助力转向系统, 使得新君威随速可变转向特性 (就是方向盘随着速度的变化, 转向力道也发生变化) 在中级车中表现的最明显, 方向盘在低速时轻盈灵敏, 高速时异常稳健厚重、给人很强的安全感。

5 结束语

综上所述, 电液助力转向系统具有优良的操纵轻便性和稳定性, 助力特性随汽车行驶速度的变化而变化, 是EHSP的最大优点。随着EHPS关键技术的发展, EHPS的性能将更加完善。同时, EHPS与电磁系统结合, 可以提高整车的操纵稳定性, 是汽车底盘电子技术的发展趋势。

参考文献

[1]周名, 余卓平, 赵治国.电控液压助力转向系统机理研究[J]交通科技与经济2005 (1)

[2]黄勇, 陈全世, 仇斌, 陈伏虎.电动汽车电动液压动力转向系统的控制[J]公路交通科技2005 (10)

[3]朱忠明电动液压助力转向系统分析与控制器设计学位论文2010

[4]陈勇, 何仁.电动液压助力转向系统仿真与试验研究液压与气动2009 (10)

[5]解后循, 高翔.电控/电动液压助力转向控制技术研究现状与展望农业机械学报2007

液压转向 篇9

1 材料与方法

选择2015年7月—2016年7月于某修理厂所处理的30台出现液压转向系统故障的农机为研究对象, 通过采用直观检查法和精密诊断法, 回顾分析这30台农机液压转向系统存在的具体故障类型。

2 结果

在30台液压转向系统故障中, 12台存在转向沉重问题, 8台存在转向失灵问题, 10例存在转向器漏油问题。

3 故障诊断与排除方法

3.1 液压转向系统故障诊断方法

农机液压转向系统故障的诊断方法主要采用主观诊断法和精密诊断法, 具体内容。

3.1.1 主观诊断法。

主观诊断法实际上就是依靠维修人员积累的液压系统故障检修经验来诊断, 直观地对液压故障位置及其成因进行观察和分析。针对一些轻微的液压转向系统故障, 维修人员只需要通过眼观、手摸、鼻嗅和耳听等简单方法来检查液压元件和系统。通过观察, 即可发现变形、漏油、破裂和松脱等故障;通过手摸, 可以感知油管是否会存在振动情况来看其是否存在过油情况, 或者借助手来感知元件壳体的温度情况, 过热则表明液压系统元件会出现润滑不良问题;通过鼻嗅可以确定是否需要更换油液问题, 这主要是由于液压油在润滑不良、气蚀、过热或者长期不换的情况下会存在异味情况, 此时需要及时进行更换;通过耳听, 可以对液压系统中各元件内部声音情况进行听取来判定故障损坏情况, 如溢流阀开启或者液压泵吸空等一般故障均可能会引发噪声情况。

3.1.2 精密诊断法。

该种故障诊断法又称客观诊断法, 其主要是在主观诊断的基础上, 对于那些尚未明确确定的异常问题进行再次确定, 具体就是采用各种检测仪器来进行定量测试来确诊故障位置及其成因。针对那些重要的液压设备, 可以采取故障早期诊断和运行状态监测, 借助放大器和传感器等来将液压转向系统中的流量和压力等非电参数录入到计算机中, 借助相应的软件来生成性能曲线, 这样只需要对相应的性能曲线进行观察和分析即可明确故障位置所在和成因[2]。

3.2 液压转向系统故障排除方法

目前, 农机液压转向系统的常见故障主要包括转向沉重故障、转向失灵故障、无人力转向故障和转向器漏油故障, 其具体的排除方法如下。

3.2.1 转向沉重故障。

该故障并非是转向器故障所造成的, 所以为了避免造成不必要的损失, 不需要将转向器拆卸下来。实际上, 该种类型的故障可以分成突发性和渐发性2种, 具体故障排查如下。

(1) 突发性转向沉重故障的排查。其一, 如果农机液压转向系统沉重感突然出现, 需要先对液压泵的运行情况进行检查。用手或者红外线测温装置等对液压泵的温度进行测量, 如果运行一段时间后, 液压泵的温度依旧处于较低水平, 即可判定为泵存在故障。为了确诊液压泵存在故障, 需要用手感知泵出油管的振动情况, 同时需要对其压力表指示值进行观察, 如果不存在振动情况, 压力表示值比较低, 即可确定液压泵存在故障问题, 此时需要及时修理或者更换那些损坏的泵连接部件。其二, 如果液压泵保持正常运行, 且液压压力值偏低, 那么需要对组合阀块内的安全阀进行仔细检查, 看其是否压力调定值偏低或者阀芯卡死问题, 这也会因过低液压系统压力而造成转向系统出现转向沉重问题。

(2) 渐发性转向沉重故障的排查。针对那些长时间使用, 慢转向时的沉重感比较轻或者液压系统最高压力表现为逐渐变低等情况, 相应的故障排查方案为:其一, 如果发动机保持高速运转时存在转向沉重问题, 且液压泵伴随有振动和噪音情况, 此时需要对油箱油液量进行检查, 看其是否存在污染或者液压泵吸口连接部位存在破损、松动等问题;其二, 如果发动机保持低速运转时存在转向沉重感, 那么主要是由于转向系统油压偏低或者转向器供油量不足等造成的, 此时需要对液压泵内部磨损情况以及组合阀块安全阀阀芯的磨损情况进行仔细检查。

3.2.2 转向失灵故障。

其一, 在转动方向盘时, 如果方向盘无法自动回至中间位置, 那么可能是因转向器定位弹簧片折断或者弹力不足所造成的;其二, 如果转动方向盘时的压力振动比较显著或者不能转动, 那么可能因传动杆或者传动销存在变形或折断问题;其三, 如果方向盘存在左右摆动或者自转, 那么主要是因传动杆和转子相互位置装错造成的。

3.2.3 转向器漏油故障。

其一, 要对漏油痕迹进行仔细观察, 看漏油部位, 然后针对性调整该部位处螺栓的松紧度;其二, 如果拧紧螺栓后仍存在漏油情况, 则需要检查结合面部位的平整性以及密封圈是否存在损坏、老化或者硬化等问题。其三, 要确保液压油的清洁性, 看其油箱油面高度是否满足规定限值, 此时需要及时添加或者更换油液[3]。

总之, 通过采用科学、合理的故障诊断方法和故障排除方法, 有助于快速明确农机液压转向系统中的故障类型, 可以快速制定故障方案, 值得在实践中进行推广。

摘要：为探讨农机液压转向系统中常见故障的诊断方法和排除方法, 以2015年7月-2016年7月于某修理厂所处理的30台出现液压转向系统故障的农机为研究对象, 采用故障诊断法和排除法, 30台液压转向系统故障的具体类型均得以明确。通过采用科学、合理的故障诊断方法和故障排除方法, 有助于快速明确农机液压转向系统中的故障类型, 可以快速制定故障方案, 值得在实践中进行推广。

关键词：农机液压转向系统,常见故障,诊断方法,排除方法

参考文献

[1]巴合提, 巴努木.农机常见液压故障诊断与排除[J].农机使用与维修, 201 (54) :69-70.

[2]梅兆刚.拖拉机液压转向系统故障的诊断与排除[J].现代农业研究, 201 (54) :46-47.