转向系

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8.2.1 转向器的功用、类型及传动效率
Biblioteka Baidu3. 类型
根据其传动的可逆性以及传动副的结构形式来分类。 根据传动的可逆性可分为不可逆式、极限可逆式和可逆 式三种。 可逆性指的是转向垂臂上的作用力能不能以及能有多 少反传到方向盘上去的性能。
8.2.2 转向器的构造和工作原理
根据传动副的结构形式来分，可分为球面蜗杆 滚轮式、蜗杆曲柄销式和循环球式三种。
图8-1 偏转车轮式机械转向系
3.分类
a.转向原理
轮式和履带式
b.转向方式
偏转车轮转向和铰接式转向
c.作用原理
机械式和液压式
8.1.2 转向系的基本要求
1.转向时各车轮必须作纯滚动而 无侧向滑动，此时内、外轮偏转 角度应满足：
ctg ctg M / L
8.1.2 转向系的基本要求
2. 操纵轻便 3. 转向灵敏 4. 工作可靠 5. 传动可逆性 6. 结构合理
（1）现象：
机械在运行中转动方向盘时感到费力。
（2）原因分析：
a．润滑油不足或变质； b．各球销装配过紧或缺油、转向节臂变形； c．前轴变形、前轮定位不准确、两转向胎气压相差太多、前轮轴承 过紧； d．其他原因如车架变形也会出现转向沉重。
1．转向沉重
（3）诊断与排除 ：
转向沉重的原因很多，在诊断时应首先区分故障所 在部位，然后再进一步判明在哪个部件，根据具体情 况进行排除。 具体方法参考课本P201。
2. 转向不灵敏，操纵不稳定
（3）诊断与排除
方向盘要转动较大幅度才能控制转向轮， 主要是配合间隙过大或各部连接松动造成的。 诊断时应采取分段检查区分的方法。 一人抓转向垂臂，另一人转动方向盘，若 方向盘自由行程过大，则为转向器各部配合间 隙过大，应进行调整。同时检查转向器安装是 否松动。如仍属正常，则应顶起转向桥，检查 车轮轴承间隙、主销与衬套的配合间隙等。若 发现前轮轮胎异常磨损，应检查前束是否准确。
8.4 液压动力转向系
8.4.1 动力转向系的组成和类型
1. 动力转向系的组成 动力转向 是以发动机输 出动力为能源 来增大操纵车 轮或车架转向 的力。动力转 向所用高压油 由发动机驱动 的油泵供给。
2．动力转向系的类型
（1）按动力能源为： 气压式 液压式 全液压式 （2）按液流形式为： 常流式 常压式
第八章 转向系
本章主要内容
1.转向系的功用、分类、组成及工作过程。 2.转向器的功用、类型、构造和工作原理，掌握转向 操纵机构的工作原理及构造。 3.液压动力转向系的组成、类型和动力转向器的构造 及工作原理。 4.机械转向系的工作原理及其转向系统故障原因分析、 诊断与排除。 5.履带式车辆转向系的工作原理及其转向系统故障原 因分析、诊断与排除。 6.实训：转向器的拆装与调整 7.实训：液压转向阀检修
第八章 转向系
学习目的
1.能正确描述转向系的功用、分类、组成及工 作过程。 2.能正确描述转向器的功用、类型、构造和工 作原理，掌握转向操纵机构的工作原理及构造。 3.能正确描述转向传动机构的功用与组成构造。 4.掌握机械转向系的维修及维护。 5.掌握履带式车辆转向系的工作原理及其转向 系统故障原因分析、诊断与排除。
8.5 全液压式铰接转向
该转向系统采 用了流量放大 系统。
油路由先导油 路与主油路组 成。
8.5.1 转向原理
方向盘不动时，全 液压转向器5两出口关 闭，先导油经过溢流 阀4溢回油箱，主油路 经过流量控制阀卸载 回油箱。 转动方向盘时，先 导油进入流量放大阀2 后，控制主阀杆的位 移。 方向盘停止转向后，进人通过计量节流小孔卸压，阀杆两端油 压趋于平衡，阀杆回复到中位从而切断主油路，装载机停止转向。
8.5.2 全液压转向器
由随动转阀和 计量马达组成。 随动转阀起控制 油流方向的作用。 计量马达包括转 子和定子，以保 证出口油量与方 向盘的转角成正 比。
8.5.3 流量放大阀
（a）方向盘不转动时
（b）操纵方向盘右转向时
8.6 机械转向系维修 8.6.1 机械转向系常见故障诊断与排除
1．转向沉重
（3）调整
蜗杆的轴承间隙和蜗杆与滚轮的啮合间隙的调整。
2. 蜗杆曲柄销式转向器
蜗杆曲柄销式转向器属极限可逆式转向器，分为 单销式和双销式两种。
（1）双销式转向器的结构
由蜗杆2、曲柄6、曲柄销5、转向器壳体等组成。
2. 蜗杆曲柄销式转向器
（2）工作原理
转向时，方向盘带动蜗杆转动，使曲柄销在自转的同 时，绕着与曲柄制成一体的转向垂臂的轴线作圆弧运动， 从而使转向垂臂轴转动，通过转向传动机构使机械转向。 曲柄单销式与双销式的区别：传动副是由蜗杆与带有 曲柄的一个锥形销相啮合组成。因此，双销式结构能保 证曲柄销转到两端位置时，总有一个销能与蜗杆啮合， 较之单销式有更大的转角，并避免因曲柄销在转到极限 位置时脱出蜗杆而使转向失灵。
3．转向器及随动阀
（2）工作原理
①直线行驶
方向盘不转，阀杆在定 中弹簧和柱塞的作用下 处于中间位置，从转向 油泵来的压力油通过槽 三、五进入槽四，然后 流回油箱。槽二、六被 阀杆的凸肩封闭，此时 转向油缸两腔均处于封 闭状态。
②转向行驶
阀杆在中间位置，转向 油缸油路未接通，转动 方向盘就迫使螺杆和阀 杆一起沿轴向移动。
3．循环球式转向器
（3）调整
a．螺杆轴承间隙的调整：通过垫片来调整。 b．齿条与齿扇啮合间隙的调整：通过拧动侧盖上的调 整螺钉进行调整，且调整完毕将锁紧螺母锁紧。
8.3 转向传动机构
8.3.1 转向传动机构的功用
（1）将经过转向器放大了的转向力矩传 给转向车轮，使车轮偏转，达到转向的 目的： （2）承受转向轮在不平的道路上行驶所 造成的振动和冲击。
3. 循环球式转向器
（1）结构
在螺杆和螺母上的断面近似为半圆形的螺旋槽， 二者的槽相配合便形成近似为圆形断面的螺旋形滚道， 钢球在滚道流动。
3. 循环球式转向器
（2）工作原理
当转动方向盘时，转向轴带动螺杆转动，通过钢球 将力传给螺母，螺母就产生轴向移动。并通过齿条带 动齿扇及与齿扇制成一体的转向垂臂轴转动，经转向 传动机构使机械转向。与此同时，由于摩擦力的作用， 所有钢球便在螺杆与螺母之间流动，形成“球流”。 钢球在螺母内绕行两周后，流出螺母而进入导管，再 由导管流回螺母内球道始端，依此循环流动，故称为 循环球式转向器。
8.3.2 转向传动机构的组成构造
转向传动机构主要由转向垂臂、转向纵拉杆、 转向臂、转向节臂等组成。
1．转向垂臂
8.3.2 转向传动机构的组成构造 2.转向纵拉杆
纵拉杆在转向时既受拉又受压，通常用钢管制成并 尽量呈直线形 。 杆身两端略为扩大以便装入球头销 。
8.3.2 转向传动机构的组成构造
常流式动力转向系的组成
常流式是指 机械不转向 时，系统内 工作油是低 压。
常压式动力转向系的组成
常压式是指 机械不转向 时，系统内 工作油也是 高压，分配 阀关闭。
（3）按转向器、动力缸、分配阀的相互位 置可分为整体式和半整体式。
8.4.2 动力转向器的构造及工作原理
1. 构造
ZL50装载机 转向系主要由 方向盘、转向 器及随动阀8、 转向油缸1、 10、反馈 （随动）杆2、 转向油泵、流 量转换阀、溢 流阀等组成。
3．行驶跑偏
（1）现象：
行驶或作业时，不能保持直线方向而自动偏向一边。
（2）原因分析：
①转向轮定位不正确； ②转向节臂变形，转向直拉杆弯曲变形；车桥或车架 变形等。
3. 行驶跑偏
（3）诊断与排除
①先检查转向轮左、右轮胎胎压，花纹及磨损情况。 ②出现行驶跑偏，用手摸轮毂轴承处，若烫手，则 是轮毂轴承过紧；摸制动鼓若感到烫手，则顶起车桥， 转动车轮，听制动蹄片刮磨制动鼓的声音，如果有不 正常的摩擦声，则是制动间隙过小，应重新调整。 ③如果左、右两转向轮胎压相等，而车架一边高一 边低，应检查低的一面钢板弹簧的弹性和拱度，不符 合规定时应予更换。 ④经过以上检修，若故障仍未消除，应检查车桥和 车架是否变形，车轮定位是否失准等。
2. 转向不灵敏，操纵不稳定
（1）现象：
转动方向盘较大幅度，才能控制机械的行驶方向。机 械直线行驶时，又感到行驶不稳定。
（2）原因分析：
①安装松动或内传动副配合间隙过大。 ②转向垂臂花键配合松动或螺帽松动；转向节臂装配 松动；各拉杆球销磨损松旷；转向节主销与衬套磨损 使配合间隙增大等。 ③车轮轴承间隙过大；车轮定位不正确尤其是前束过大。
3. 转向横拉杆
转向横拉杆主要由杆身及球铰接头组成 。
图8-12
74式Ⅲ挖掘机转向横拉杆
8.3.2 转向传动机构的组成构造
5. 转向梯形机构
因左右转向节臂、转向横拉杆及前轴所形成的四边 形是一梯形，故称为梯形机构。 转向梯形机构的作用是保证转向时所有车轮行驶的 轨迹中心相交于一点，从而防止机械车辆转弯时产生 的轮胎滑磨现象，减少轮胎磨损，延长其使用寿命， 还能保证车辆转向准确、灵活。
8.1 概述
8.1.1 转向系的功用与组成
1.功用
操纵车辆的行驶方向。
2. 组成 （1）转向器
转向轴、啮合传动副等组成。
（2）转向传动机构
转向垂臂、左右梯形臂和转向横拉杆总称为转向传动 机构。
梯形臂、 转向横拉 杆及前轴 形成转向 梯形，其 作用是保 证两侧转 向轮偏转 角具有一 定的相互 关系。
2.转向油缸及反馈杆
（1）转向油缸 （2）反馈杆
将车架的偏转程度传给转向器，使随动阀随动，从 而消除阀杆与阀体间产生的相对位置偏差。
3. 转向器及随动阀
（1）结构
转向器为循环球式， 主要包括螺杆、螺 母、齿条、扇形齿 轮及循环钢球等。 随动阀主要包括阀 体、阀杆、定中弹 簧、柱塞、止推轴 承等。
1. 球面蜗杆一滚轮极限可逆式转向器
（1）结构
轮式推土机转向 器主要由球面蜗 杆、滚轮、滚轮 架、转向器壳体 等组成 。
1. 球面蜗杆一滚轮极限可逆式转向器
（2）工作原理
转动方向盘，通过转向轴带动球面蜗杆旋转，滚轮 在绕滚轮轴自转的同时，又沿蜗杆的螺旋线滚动（公 转），从而带动滚轮架及转向垂臂轴摆动，通过转向 传动机构使转向轮偏转。
8.2 轮式机械转向器及转向操纵机构
8.2.1 转向器的功用、类型及传动效率
1. 功用 将驾驶员施加于方向盘上的作用力矩放大（速度降 低）,传递到转向传动机构，使机械准确地转向。 2. 传动效率 转向器对力矩的放大主要是通过具有一定传动比的传 动副来实现的。即为转向器的角传动比 i1与转向传动机构 角传动比 i2 之积，即：
2. 蜗杆曲柄销式转向器
（3）调整
①蜗杆轴承间隙的调整:调整螺塞。 ②曲柄销轴承间隙的调整：调整螺母。 ③蜗杆与曲柄销啮合间隙的调整：调整螺钉。
3. 循环球式转向器
（1）结构
属可逆式转 向器，循环 球式转向器 有两对传动 副，一对是 螺杆、螺母， 另一对是齿 条、齿扇， 在螺杆和螺 母间装有钢 球。
4. 转向不足
（1）现象：
转向时，向一边转向的半径大，而向另一边转向的 半径小。
（2）原因分析：
①转向垂臂在转向垂臂轴上安装不正确； ②转向直拉杆弯曲变形； ③前钢板弹簧骑马螺栓松动； ④转向限位螺钉调整不当； ⑤不对称的前钢板弹簧前后装反。
4. 转向不足
（3）诊断与排除
①若由于碰撞而致使转向不足时，应检查直拉杆、 前轴、前钢板弹簧有无变形和中心螺栓有无折断等现 象，如果有应进行校正或更换。 ②若在维修保养后出现转向角不等，可检查转向垂 臂是否安装正确。如果位置不对，应重新安装。如果 改变转向垂臂位置仍不能使转向轮居中，则应检查直 拉杆有无弯曲变形。若直拉杆完好，则可能是转向限 位螺钉调整不当，应重新调整。 ③检查前钢板弹簧骑马螺栓是否松动，若松动应紧 固；对于不对称的钢板弹簧，应检视是否装反，若装 反应拆下重新安装。
8.1.2转向系的类型
（1）根据机械转向方式分类
①偏转前轮式转向 (见下图8.3.a、 8.3.b)
②偏转后轮式转向 (见下图8.3.c)
③偏转前后轮转向 ④铰接式转向
④差速式转向
图 8-3
偏转前轮、后轮式转向
8.1.2转向系的类型
（2）根据操纵方式分类
①机械式转向 ：中小型偏转车轮式转向的机械 ②液压助力式转向 ：重型工程机械 ③全液压式转向：大中型，中低速工程机械