可变排量液压动力转向系统的设计

　　引言:

　　转向系是汽车底盘主要系统之一,其性能的好坏关系到汽车的操纵性,现代汽车的装载能力越来越高,对汽车转向系的性能要求不断提高。我们知道液压动力转向系统提供的转向助力取决于系统设定的压力,而系统设定的压力取决于转向器的排量,目前国产的转向器存在承受系统工作压力的能力较差,不能满足多桥转向时所需的大排量,在发动机熄火时,转向沉重甚至不能人力转向等问题。本文针对这些问题进行专门的分析研究,以图设计既简单又实用,同时又能使执行元件输出较大作用力的可变排量液压动力转向系统。

　　一、液压动力转向系简介

　　液压动力转向系又称为方向机,其特点是驾驶员操纵方向盘特别轻便,而推动方向导轮转向的是转向油缸(动力缸)。由分配阀、转向器、动力缸、液压泵、贮油罐和油管等组成液压式动力转向系统。

　　1.动力液压动力转向机构配置形式。

　　根据分配阀、转向器和动力缸三者相互位置的不同,它分为整体式和分置式两类。后者按分配阀所在位置不同又分为:分配阀装在动力缸上的称为联阀式,分配阀装在转向器和动力缸之间的拉杆上称为连杆式,分配阀装在转向器上的称为半分置式。本文所设计的可变排量转向系统采用分配阀装在转向器上的半分置式。

　　2.液压动力转向系组成和工况。

　　图1是普通液压动力转向系统示意图,转向器2上的四个油口分别与油泵P、油箱O及转向动力油缸A和B相连接。液压动力转向系统分两种工况,一种是动力转向工况,即液压系统有动力油源,油泵通过转向器供给转向油缸的油量与方向盘转动的圈数成正比,反向转动也是如此。另一种是/熄火0工况,即车辆发动机不运转时的一种转向工况。应该指出目前液压动力系统采用的都是大排量的转向器,因此在熄火没有动力源的情况下驾驶员转向是很费力甚至无法转向的,在重型车辆通常装有副发动机,在主发动机熄火后作为转向系统的备用动力源。

　　二、可变排量液压动力转向系统的设计

　　可变排量液压动力转向系设想采用可变排量转向器,在原普通液压动力转向系统合理增设液控背压阀、带单向阀的节流阀、开式减压阀、中位为/H0型液控三位四通阀等液压元件。

　　1.可变排量转向器的设计。

　　一般来说,液压转向器

　　实现人力转向的最大排量是6cm³/r,超过这个排量人力转动方向盘很难建立起推动转向轮所要求的压力。国内生产的工程机械和车辆所选用的转向器具有人力转向功能,但由于定转子副排量较大,超过了6cm³/r,所以一般很难实现人力转向。