转向系统结构原理.doc

XX重工集团轮式装载机转向系统介绍装载机的行驶方向是依靠转向系统来进行操纵的，转向系统能根据作业要求保持装载机稳定地沿直线方向行驶或灵活地改变其行驶方向。装载机的前后机架可绕其铰接销相对偏转，在车架上装双作用液压缸，缸头与前车架铰接，活塞杆与后车架铰接，在液压力驱动下，活塞运动，推动前后车架作相对偏转而进行转向。全液压转向系统1、全液压转向系统概述：转向泵来油经过单稳阀以稳定流量供给全液压转向器,方向盘带动转向器的阀芯控制了配油方向，从而驱动转向油缸活塞运动，推动前后车架绕铰接销作相对偏转而进行转向。全液压转向系统，驾驶时，操作轻便，安全可靠。2、全液压转向系统主要构成：油箱、粗、精滤油器，转向液压缸等组成。ZL30H机型主要由油箱、粗、精滤油器，CBY2050齿轮液压泵，BZZ1-500型摆线式全液压转向器，FLD-F38W单路稳定分流阀，FKA10/16阀块，转向液压缸等组成。3、全液压转向系统工作原理：（系统原理见图）1、吸油滤油器 2、转向泵 3、回油滤油器 4、单路稳定分流阀 5、全液压转向器 6、阀块 7、转向油缸转向系统的工作状况可分为：直线行驶和转向（ZL30H最大转向摆动角为38）当发动机工作，带动齿轮液压泵旋转。这时油箱内的液压油通过粗滤器粗滤，到转向泵,经过单稳阀以稳定流量供给转向器,方向盘带动转向器的阀芯控制了配油方向。当方向盘不动，转向泵来油经转向器直接返回油箱，系统处于空循环状态，装载机直线行驶。当方向盘左转时，方向盘带动控制阀反时针旋转,转向泵来油经转向器进入左边油缸的小腔和右边油缸的大腔，从而推动左边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和右边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向左转向，同时转向油缸另一腔的油液沿转向器回油口回油箱。当方向盘右转时，转向泵来油经转向器进入右边油缸的小腔和左边油缸的大腔，从而推动右边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和左边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向右转向。方向盘旋转一点，装载机就转动一点，直到车架折弯（最大转向摆动角），方向盘停止转动，转向运动亦停止。4、齿轮泵（作用、结构、原理）：齿轮泵是一种中高压通用液压元件。它具有结构简单、工作可靠和维修方便等特点。广泛用于工程机械、起重机械和矿山机械等液压装置上，作为液压动力元件。ZL30H机型选用了CBY2050转向泵，额定工作压力：10Mpa， 泵排量：50ml/r。齿轮泵固定在变速箱上。由发动机通过齿轮副驱动。CBG泵为外齿轮啮合齿轮泵，由相互啮合的一对主、被动齿轮、泵体、泵盖、侧板、轴承、密封件等组成。1、从动齿轮 2、前泵盖 3、滚针轴承 4、油封 5、主动齿轮 6、泵体 7、侧板8、密封环 9、圆柱销 10、紧定螺钉 11、O型密封圈 12、O型密封圈及衬垫圈 （油泵侧板上的盲孔为卸荷槽，应对准压油腔，侧板上的通孔应对准吸油腔）当动力带动油泵主动齿轮旋转时带动被动齿轮旋转，轮齿开始退出啮合处为吸油腔(大口)，体积由小变大，形成局部真空，油箱中的液压油在大气压的作用下吸入吸油腔，且随齿轮旋转被带到压油腔。这就是齿轮泵的吸油过程。轮齿开始进入啮合处为压油腔(小口)，体积由大变小，油液被除数挤出油腔。这就是齿轮泵的压油过程。吸油腔和压油腔是被齿轮的啮合接触线以及径向间隙和端面间隙所隔开。（见图）当齿轮继续放置啮合时，在出油腔一侧当第二对齿开始啮合，第一齿尚示脱离啮合时，齿槽内的油液处于封闭状态，形成闭死容积，其闭死容积的油液随容积逐渐减少而产生高压，易引起油温升高，轴承负荷增大，功率损耗增大和零件损坏等，因此在侧板上设有卸压槽卸压，来消除这种不利现象。齿轮泵常见简单故障的分析和排除：齿轮泵在正常工作一段时间后，出现供油不足或压力上不去，可拆检下列几项，1、侧板工作面是否磨损严重，有无明显沟痕。轻微磨损可通过研磨恢复表面精度，注意要保证侧板两平面的平等度，不得弯曲变形。同时检查齿轮端面，5。并对端面进行研磨和抛光。齿廓应光滑无划手感觉。2、密封件损坏，需要更换密封件。5、单路稳定分流阀（作用、结构、原理）：主要用于液压转向系统在油泵供油量及系统负荷变化的情况下，通过分流阀来保证转向器所需的稳定流量，以满足主机转向性能的要求。由一个流量控制阀和一个安全阀组成。当油泵来油小于稳定流量时，油直接供向转向器，当油泵来油大于稳定流量时，多余的油流回油箱。这样使油泵通往转向器的油流量稳定在一定数值上，不使供给转向的油流量随发动机转速高低而发生很大的变化，以达到转向性能稳定。当A口负载发生变化时，节流阀两端压力形成压差，推动阀芯，多余的油流回油箱，保证通过节流阀后的流量一定，从而保证转向匀速。ZL30H机型选用了FLD-F38W恒流阀,公称稳定流量为38 L/min ，其稳定流量在3442L/min,取额定转速2200r/min时的稳流量为42L/min,怠速750r/min时的稳流量为34L/min。6、摆线式全液压转向器（作用、特点、结构、原理、分解与装配）：以ZL30H为例，采用BZZ1-500型摆线式全液压转向器，理论排量500ml/r， 最大工作压力10Mpa，允许最大背压 4Mpa，结构形式为开心无反应式。图 全液压式转向器（直线行驶时）1、圆柱 2、计量马达定子 3、控制阀芯 4、阀套 5、连接轴 6、销 7、定位弹簧片 8、转向轴 9、阀体 10、阀套 11、计量马达转子图 全液压转向器左转时计量马达 图摆线式全液压转向器外形 中的溢流路线按工作原理分，全液压转向器主要为二部分，即配油部分和计量部分。它由连接块、阀盖、阀体、定位弹簧片、销、阀套、阀芯、隔盘、定子、转子等组成。其中转子和定子为一对摆线针齿内啮合齿轮，定子（七齿）固定不动，转子（六齿）在定子内转动，二者相差一个齿，转子绕定子顺转一圈，同时绕自身轴线反向转过一个齿。转向时它起着计量马达的作用，根据方向盘转动角度的大小计量地将液压泵输来的压力油供入回转液压缸中实现转向。当方向盘不转动时，阀芯和阀套在三对定位弹簧片的作用下，处于中立位置，切断向液压缸供油，阀套上孔b与芯上孔h对齐，此时由液压泵送入进油口A的油液，经图中黑线所示路线直接返回油箱。当方向盘转动时，液压泵输来的压力油带动阀芯转动，此时阀套不动，转过一定角度后，关闭了中立位置。压力油通过阀芯和阀套上的槽和孔进入计量马达，并使转子旋转，从而带动了连接轴和销，使阀套跟随作同步转动，直到阀芯回到中立位置，配油停止。再转动方向盘，又开始下一个动作。当装载机左转弯时，如图所示，方向盘带动控制阀反时针旋转，阀套不动，由于孔h与孔b已错开，同液压泵送来的压力油不能再象中立位置那样直接返回油箱，此时控制阀上的六条短槽与阀套上的六个孔沟通，压力油进入计量马达N、D、P油腔。进入这些油腔的压力油力图扩大这些油腔的容积，迫使转子绕定子的轴线按顺时针方向沿定子的齿公转，使Q、R、S、T油腔的容积逐渐缩小，油腔R、S、T里的油液被挤出，沿阀套上另外6个孔与阀芯上6个短槽沟通的孔，经油口D进入左边油缸的小腔和右边油缸的大腔，从而推动左边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和右边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向左转向，同时转向液压缸另一腔的油液沿着油口C经回油口B回油箱。ZL30H机型转向器上装了阀块FKA10/16，由单向阀、溢流阀和双向缓冲阀组成。溢流阀安装在进油孔和回油孔相通的阀孔内，调定压力为10Mpa，限制转向器的最大压力为10Mpa，保护转向系统。当油缸在极限位置时，该阀能保证卸荷。双向缓冲阀保护液压转向系统免受外界反作用力经油缸传来的高压力冲击，确保油路安全，调定压力为16Mpa，当油缸压力超过16Mpa时溢流。用螺丝刀逆时针方向调整转向器阀块调压螺丝，调高压力，顺进针旋转为减压。7、转向油缸（作用、结构、原理、分解与装配）：装载机油缸一般采用HSG型工程用双作用单活塞杆型油缸。主要由后端盖（缸头）、缸筒、活塞、活塞杆、密封件、前端盖组成。后端盖将缸筒一端封闭，并有将液压缸与机架连接的作用，后端盖与缸筒采用焊接的连接型式。前端盖将液压缸的活塞杆腔封闭，并起着为活塞杆导向、防尘和密封的作用。缸筒一般用热轧或冷拔无缝钢管内圆珩磨加工而成，要求有足够的强度和冲出韧性，有些还要求有良好的焊接性能。前端盖与缸筒的连接型式有三种：螺纹连接、内卡环连接、法兰连接。ZL20、ZL30油缸采用螺纹连接，ZL40油缸、ZL50、ZL60提升油缸采用内卡环连接，ZL50、ZL60翻斗油缸采用法兰连接。活塞由活塞体、密封件、导向环组成。活塞体可以选用高强度铸铁HT200300、球墨铸铁，35钢、45钢等。密封件选用取决于压力、速度、温度和工作介质等因素。一般用O型密封圈、格来圈、导向环。分解与装配：当油缸使用一段时间后出现质量问题，比如内泄严重、活塞杆卡死、活塞杆折断等现象时，需要对油缸进行解体检查。解体时需注意不能破坏活塞、活塞杆外圆、缸筒内壁等重要表面，所有的零件必须作好标记，分类摆放在干净的地方。组装的顺序与解体顺序相反，组装前所有零件必须清洗干净，一些密封件的装配必须用专用辅助工具，以免损坏零件。组装完成后，用压缩空气检查密封性和活塞杆运行是否自如。 转向油缸总成1.油杯 2.衬套 3.开口销 4.开槽螺母 5.孔用支承环 6.格来圈 7.O型圈 8.活塞 9.活塞杆 10.缸体 11.导向套 12.轴用支承环 13.斯特封 14.O型圈 15.轴封 16.内卡键 17.挡环 18.轴用挡圈 19.防尘圈 20.关节轴承 21.孔用弹挡8、全液压转向系统压力调整方法：调节转向器上的调压阀，顺时针旋转系统压力下降，逆时针旋转系统压力上升。9、技术保养（1）转向系统的工作油应清洁、干净，根据实际工作情况，半年更换一次。（2）为了保持系统的油液的清净，滤油器在一个月左右必须清洗一次。（3）根据实际情况，在半年内至一年内，对转向系统的部件：单路稳定分流阀、转向液压缸等检修清洗一次，装拆时应注意保护，不得碰伤损坏，并要洗干净。先导流量放大液压转向系统1.概述：CY966装载机是采用先导流量放大转向系统，方向盘带动全液压转向器的阀芯控制了先导泵来油的配油方向控制转向泵来油经流量放大阀来驱动转向油缸活塞运动，推动前后车架绕铰接销作相对偏转而进行转向。方向盘未转动时，转向泵来油将通过优先阀并入工作液压系统。转向时，转向泵来通过优先阀优先保证转向所需用油。驾驶时，操作轻便，安全可靠。2.转向系统主要由先导泵、压力管路过滤器、转向泵、卸载阀、优先型流量放大阀、转向油缸、全液压转向器、吸油滤油器、回油滤油器、油散热器等组成。（一） 先导流量放大转向系统工作原理图3-14为转向系统原理图。流量放大阀上的安全阀调定压力为16Mpa，先导泵安全阀调定压力为2.5Mpa。 当发动机运转、方向盘未转动时，先导泵提供的先导油不流过转向器而去工作装置液压系统的先导控制系统。此时，流量放大阀的阀芯两端没有先导控制油。在弹簧力作用下，阀芯处在中位，切断转向泵来油，转向泵输出的液压油将通过优先阀并入工作液压系统。转向时，转向泵输出的液压油通过优先阀优先保证转向所需用油。当方向盘左转时，先导泵提供的先导油经全液压转向器到达流量放大阀a口，推动阀芯右移。转向泵来油经流量放大阀到达右转向油缸大腔和左转向油缸的小腔，使装载机实现左转行驶。当方向盘右转动时，先导油经全液压转向器到达流量放大阀b口，推动阀芯右移。转向泵的来油经流量放大阀进入左转向缸大腔和右转向缸小腔，使装载机实现右转向。图3-7转向系统原理图1.吸油滤油器 2.转向泵(带先导泵) 3.压力管路过滤器 4.全液压转向器 5.转向油缸 6.优先型流量放大阀 7.卸载阀 8.油散热器 9.回油滤油器 C.先导溢流阀(二)先导流量放大转向系统主要部件的结构性能1.转向泵(带先导泵)：CBGj2080/1010-XF。其中CBGj2080为转向泵，理论排量：80ml/r，额定工作压力20Mpa；其中CBGj1010先导泵理论排量：10ml/r，额定工作压力20Mpa。先导泵是为装载机控制系统提供动力的作用，它一方面提供转向器动力，另一方面提供先导操纵系统的动力。先导泵出油口并联了先导溢流阀压力为2.5Mpa。2. 压力管路过滤器：PLF-C6010P，公称流量60L/min，过滤精度10m。3.全液压转向器: BZZ3-125, 结构与开心式全液压转向器基本相同，只是转向器中位时处于断路状态（闭心），即当转向器不工作时，液压油被转向器截止，此时转向器入口为高压力。4. 转向油缸：缸径90，杆径50，最小安装距930，行程570，工作压力16Mpa。5. 优先型流量放大阀：ZLF25A11。安全阀压力16Mpa，公称流量160L/mi，A、B口稳流范围：11010L/min。该阀是利用小流量的先导油推动主阀芯移动，来控制转向泵过来的较大流量的压力油进入转向油缸，完成转向动作。阀芯移动是由方向盘转速控制，转速越快，移动量越大，转向速度越快。当转向系统不工作时，转向泵来油推开优先阀芯合流到工作系统。6.卸载阀：SXH25A2，卸载压力18Mpa，公称流量160L/mi。工作系统处于低压大流量时，卸载阀能把转向泵来油合流到工作系统，降低工作泵排量；工作系统处于高压小流量时，实现转向泵来油低压卸荷。