BZZ系列全液壓轉向系統的幾種常見故障分析

劉 剛

（安鋼集團汽車運輸有限責任公司，河南 安陽 455004）

目前，各類工程機械廣泛采用BZZ系列轉閥式全液壓轉向系統。該系統結構緊湊，便于安裝布置，轉向更加輕便。

1 全液壓轉向系統原理及BZZ轉向器結構

圖1 BZZ型液壓轉向器結構圖

當車輛直線行駛，轉閥處于中位時，油泵輸出的油液進不了轉向器，當系統油壓達到14.5 Mpa時，卸荷閥開啟，油液經卸荷閥回油箱，轉向油缸進出油口封閉，處于鎖緊狀態。

如圖1所示，當轉向時，例如向右轉向，則方向盤順時針方向轉，帶動轉閥芯一起轉動，由于轉閥套與計量馬達是花鍵連接，轉閥芯與轉閥套之間通過定位片式彈簧相連，設計時保證了壓縮片式彈簧的力小于使計量馬達轉動的力，因此開始轉向時，轉閥套暫時不轉，轉閥芯轉過一個角度，油泵來油經轉閥到計量馬達左腔，計量馬達的轉子在壓力油作用下向右旋轉，并迫使轉子另一側的壓力油經轉閥進入轉向油缸相應的一腔，從而推動轉向輪實現向右轉向，油缸的回油通過轉閥回油箱。與此同時，計量馬達轉子的旋轉又通過連接軸帶動轉閥套與方向盤及轉閥芯同向轉動，于是消除了轉閥芯相對于轉閥套的轉動角度，使轉閥又回到中位，轉向即停止，這也是計量馬達的反饋作用。

另外，在上述過程中，由于油泵輸出的壓力油先經過計量馬達之后才進入轉向油缸，計量馬達排除多少油，油缸就進入多少油，計量馬達起到控制流量的作用，所以轉向輪的轉角與方向盤的轉角之間有著嚴格的比例關系，故稱之為計量馬達。

2 全液壓轉向系統常見的故障

（1）轉向沉重。轉向沉重的主要原因是液壓系統油壓不足。如果系統油壓偏低，不足以克服轉向阻力，則計量馬達就不能及時轉動，這時作用在方向盤上的力，為了使閥芯轉動之外，還要通過銷子、連接軸帶動閥套及計量馬達轉子轉動（手力與油壓力共同作用），因此駕駛員就會感到轉向沉重。

系統油壓不足的原因有：①油箱油量太少，油面過低，油泵的吸油管浸入量不夠，影響油泵正常吸油，此時，加足油量即可排除故障；②系統有泄漏，油路壓力難以提高。此時應檢查整個管路系統有無外泄及液壓缸內油封狀況，作相應檢修后即可排除故障；③系統內有空氣。液壓系統若內混入空氣，由于空氣的可壓縮性，會顯著影響油壓。

空氣進入液壓系統有下面幾種路徑：①油箱油面過低，吸油管沒有完全浸沒油中，會吸入空氣；②回油管沒有浸入油中，回油沖擊液面，使空氣混入油中；③管路系統密封不好，空氣從管內壓力低于大氣壓的地方被吸入系統。為防止空氣進入液壓系統，應經常檢查油箱中的油面高度，保持油箱中有足夠的液壓油，使吸、回油管浸入油中。密封件若失效，應及時更換；管接頭及接合處有松動，應及時擰緊。

（2）油泵內泄漏增大，使油壓不足。成油泵內泄漏的主要原因有：①轉子與配油盤之間的間隙因磨損加大，造成端面泄漏，可通過磨削定子端面修復；②對于葉片泵，葉片若被污物卡死，造成徑向間隙泄漏，應對油泵進行清洗，清除雜質；③油泵內的密封件損壞，造成內泄，及時更換密封件。

油泵是液壓系統的動力源，是影響系統壓力不足，轉向沉重的主要因素之一，所以在深度保養時，應對油泵進行性能檢查，及時維修，保證其良好的工作狀態。另外，應盡力維護油液的清潔度，防止污物雜質進入油中，避免油泵零件的過度磨損。①安全閥發生故障，如內部孔道堵塞，彈簧損壞等，使調壓失靈，閥的開啟壓力降低，使系統壓力不足，此時應檢查清洗并修復；②轉向器閥芯和閥套之間的過分磨損以及計量馬達轉子與定子齒面間的過分磨損、造成內泄、此時只能更換油泵，計量馬達轉子端面磨損造成的內泄可以通過磨削定子端面的方法修復。

（3）油溫過高，油箱發熱。油溫過高，會使油液粘度大幅度降低，使泄漏增加，油壓降低；泄漏時的節流作用又使油溫再升高，造成惡性循環；過高油溫加速液壓油的氧化及密封件的損壞；泄漏損失及熱量的散失，使能量損失增加，系統的效率降低。

油溫升高的主要原因可以根據下式分析：

式中：T為油液溫度；T0為環境溫度；H為系統單位時間的發熱量；K為油箱的散熱系數；A為油箱的散熱面積；c為油液的比熱；m為油箱中油液的質量；t為運轉時間。

從上式可見，由于非自然條件所造成的油箱油溫過高的原因如下：①系統單位時間的發熱量H偏大，造成原因有：油泵及各種閥的內部泄露，局部節流損失；②油箱散熱條件差，散熱系數K小；③油箱內油液質量m偏小，使油液循環加快，油溫升高。

（4）轉向器維修后，方向盤反轉打手。某單位曾發生這樣一件事：一次在將轉向器維修安裝后試車，打方向盤時，方向盤突然猛力反轉，將駕駛員手部擊傷成骨折，后經查明造成這次事故的原因是由于裝配轉向器時將計量馬達轉子的安裝方位搞錯了。其正確安裝方位如圖2所示。

圖2 轉向器正確安裝方位圖

轉向器正確的安裝應滿足A、B、C、D四條直線相互平行，即A//B//C//D。若不按此規定安裝，就會發生上述事故，其原因分析如下：

圖3 轉向器配流圖

如圖3所示，當正確安裝時，若方向盤左轉，轉向閥的配流作用使壓力油進入計量馬達的1、2、3號齒間，壓力油迫使馬達轉子沿著使1、2、3號齒間密封容積增大的方向即逆時針方向旋轉，同時4、5、6號齒間的油液被擠出馬達進入轉向油缸，推動車輪向左轉向，馬達的反饋作用使轉向輪緊緊跟隨方向盤，轉向正常。

然而，如果轉子的安裝方位搞錯，這時，當方向盤向左轉時，油液依然進入計量馬達的1、2、3號齒間，但這時壓力油使轉子轉動的方向卻是順時針方向（使密封容積增大的方向），并通過連接軸帶動軸套、閥芯及方向盤一起順時針方向旋轉，即向右轉，正是這種意外的強力反轉，使駕駛員手部受傷。

3 結語

因此，在裝配轉向器時，一定要滿足正確的裝配關系，否則就會發生事故。