全液壓動力轉向系統的使用與維護

許志文 徐新國

摘 要： 以JDT系列輪式拖拉機為例，從全液壓轉向系統的工作原理入手，闡述了輪式拖拉機全液壓轉向系統使用維護的注意事項和常見故障的診斷與排除方法。

關鍵詞： 拖拉機：全液壓動力轉向系統;維護

中圖分類號： U472.4? ? ? ? ?文獻標識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.043

0 引言

由于全液壓轉向具有操作平穩省力、轉向靈活及安裝方便等優點，在柴油機熄火時，又可以實現人力轉向。因此，目前大部分大中型輪式拖拉機、聯合收割機以及工程機械都應用了全液壓轉向系統。液壓轉向系統不同于機械轉向系統，如果維修人員不懂全液壓轉向系統的工作原理，維修時盲目拆卸和更換零件，將導致老故障沒有排除，新故障又產生的現象，會降低車輛的使用性能，減少拖拉機使用壽命，嚴重影響農機戶的經濟效益。下面以JDT系列輪式拖拉機為例，介紹全液壓轉向系統的工作原理、正確使用方法以及常見故障的診斷與排除方法。

1 全液壓動力轉向系統工作原理

利用發動機輸出的動力來推動轉向機構實現轉向稱為動力轉向。它具有操縱輕便、轉向靈敏等特點，被重型汽車、高速小轎車和四輪驅動拖拉機等車輛采用。液壓式動力轉向裝置可分為液壓加力式和全液壓式兩種，通過機械式轉向器螺桿的轉動移動滑閥，改變通往油缸的油流方向而實現液力轉向，稱為液壓加力式動力轉向，采用全液壓式轉向器代替液壓加力式轉向器，并用軟管與油缸相連，即為全液壓式動力轉向。

JDT650L、654L型拖拉機全液壓轉向系統主要由齒輪油泵、全液壓轉向器、轉向油缸、方向盤、轉向橫拉桿總成等機械部分組成。HLCB-D10/14型恒流溢流泵，在發動機從怠速到最高轉速范圍內，供給轉向器的油量能穩定在10 L·min-1左右，以保證轉向及時、穩定、可靠。在駕駛員的操作下，油泵輸出液壓油經過全液壓轉向器定量地送入轉向油缸的左腔或右腔，推動活塞向右或向左移動。通過活塞桿帶動轉向臂和橫拉桿總成使左、右轉向臂聯動，前輪隨之按所需方向偏轉，實現拖拉機轉向。

全液壓轉向器由轉閥式控制閥和擺線內轉子計量泵等組成，控制閥用來控制油泵輸出的液壓油通往油缸的去向;計量泵隨方向盤轉角的大小控制輸向油缸中的油量，推動油缸活塞向左或向右移動一定距離，以實現拖拉機轉向，并在人力轉向時起油泵作用，將油液壓出供油缸轉向。計量泵安裝在閥體下端，主要由定子和轉子構成，轉子通過連接軸、撥銷可帶動閥套在閥體內轉動。連接軸一端的圓弧漸開線花鍵，插在轉子的花鍵孔中，另一端的槽口與撥銷相嵌合，以適應轉子軸線不固定的旋轉。通過方向盤和轉向軸可操縱閥芯旋轉，閥芯亦可通過回位彈簧片、撥銷和連接軸分別帶動閥套和計量泵轉子。由于閥芯的孔徑大于撥銷的直徑，因而閥芯與閥套可相對轉動8°角左右。

當方向盤未轉動時，全液壓轉向器處于中立位置。此時通往轉向油缸左、右腔的油路均被閥套封死，閥芯與閥套間的回油路連通，油泵輸出的液壓油經控制閥回油道流回油箱。

車輛轉向時，閥芯在方向盤的帶動下，克服回位彈簧片的彈力，相對于閥套旋轉一角度，閥芯與閥套連通的進、回油道被隔斷，齒輪油泵通往計量泵的進油口打開，計量泵排油口與油缸轉向側油腔相通，油缸另一腔通往控制閥回油道。這樣，油泵輸出的液壓油推動計量泵轉子轉動，計量泵排出油液進入油缸推動活塞移動，實現轉向;與此同時，計量泵轉子通過連接軸又帶動閥套轉動，將閥套與閥芯之間的相對轉角消除，使控制閥又回到中立位置。因此，只有不斷轉動方向盤，才能使閥芯、閥套一直處于轉向位置，方向盤的轉角越大，轉向輪偏轉角也隨之增大。

在發動機熄火或油泵故障等非正常狀態，而又必須移動拖拉機時，則依靠人力進行轉向，由方向盤帶動計量泵轉子旋轉，排出油液經控制閥進入油缸使車輛轉向。JDT650L、654L型拖拉機動力轉向時，在方向盤上施加的力矩一般為4.0～5.0 N·m;非正常使用條件下人力轉向時，在方向盤上施加的力矩不得超過245.0 N·m。? 2 維護與使用注意事項

（1）液壓油對全液壓轉向器的使用性能及壽命有著十分重要的影響。因此，應確保液壓油型號、清潔度和液面高度符合規定要求。

（2）液壓箱外部應保持清潔，并加蓋密封。若液壓箱有通氣孔，應裝濾清器，防止雜質、污物進入液壓箱內部。

（3）定期清洗回油濾清器和液壓箱濾清器濾芯，清洗時不準隨意調整安全閥彈簧預緊度，如有故障，必須放在液壓試驗臺上調修。不要輕易拆卸全液壓轉向器，以免破壞配合關系，造成漏油。恒流溢流泵是精密部件，不要任意拆卸。若要拆裝，必須用潔凈的汽油清洗。液壓泵的溢流閥也不能隨意調整。

（4）定期更換液壓油，例如每年更換一次。在換油時，應徹底清洗液壓箱及濾清器。向液壓箱加油時，應通過濾網。若發現濾網破損，應予更換。更換新液壓油后，應把油缸中的氣體排盡。

（5）液壓轉向系統各油管接頭以及螺紋連接處應定期檢查緊固，不允許松動。例如檢查轉向液壓缸上的鎖緊螺母，發現松動要及時擰緊;各油管連接處不得有漏油現象，若有滲漏油，應及時排除;當液壓系統漏入空氣時，系統工作會產生噪聲，液壓缸工作不穩定，應立即排氣。轉向系統工作時油溫的范圍為-20～80 ℃，正常使用油溫在30～80 ℃。

3 全液壓式轉向機構常見故障

3.1 轉向沉重

故障原因：（1）液壓箱缺油或油位不足。（2）轉向系里的油液黏度太大。（3）轉向系統油路有空氣，當轉動方向盤時，液壓缸時動時不動。（4）液壓箱內濾網堵塞，致使液壓泵吸油不足。（5）液壓泵供油不足。（6）安全閥彈簧彈力變弱，使安全閥工作壓力過低，或者鋼球密封不嚴、被臟物卡住，使安全閥漏油，從而引起輕負荷轉向輕，增加負荷轉向沉重。（7）閥體內單向球閥失效，快轉與慢轉方向盤均沉重，并且轉向無力。（8）閥體、閥套、閥芯之間有臟物，被卡住。（9）分流閥的閥芯變形，在閥套內活動時有卡滯現象，使閥芯在運動時隨動性變差，引起對轉向器供油不足使轉向沉重。（10）轉向系漏油，包括內漏和外漏。

檢查及排除方法：（1）檢查液壓箱的油面高度，油面是否在上限和下限刻度之間。（2）根據季節、氣候變化，使用規定的油液。（3）排除轉向系統中的空氣，并檢查吸油管路是否漏氣。（4）定期清洗液壓箱內的回油濾清器和液壓箱濾清器濾芯，保持油路暢通。（5）檢查齒輪泵泵油是否正常。（6）清洗分流閥的安全閥并調整安全閥彈簧壓力。（7）清洗、保養或更換鋼球。（8）清洗轉向機構。（9）拆卸分解單路穩定分流閥，用細研磨膏研磨閥芯和閥套（對研）。（10）檢查并排除漏油點。

3.2 不能轉向

故障原因：安全閥彈簧變形、失效或開啟壓力調整不當等，致使單路穩定分流閥的安全閥開啟壓力過低。

檢查及排除方法：更換安全閥的彈簧，重新調整安全閥的開啟壓力，使其達到在分流閥通過公稱流量的工況下，開啟壓力為9.31±0.245 MPa。

3.3 人力轉向失效

故障原因：（1）轉子與定子的徑向間隙或軸向間隙過大，油液內漏過多，達不到轉向的目的。（2）液壓缸與活塞不密封，動力轉向時，液壓缸活塞到極端位置而駕駛員終點感不明顯;用人力轉向時，方向盤轉動而液壓缸活塞不動，達不到人力轉向的目的。

檢查及排除方法：（1）更換轉子或定子;或者轉子和定子同時換新。（2）拆開液壓缸與活塞，更換活塞密封圈。

3.4 液壓箱內有大量氣泡

故障原因：（1）液壓箱內有空氣進入。（2）液壓油中有水。

檢查及排除方法：（1）擰緊吸油管，修復液壓泵密封件或更換油封。（2）清洗液壓箱，更換新液壓油。

3.5 漏油

故障原因：（1）液壓油不合要求或被污染，并與密封材料產生相溶性，損傷了密封件而漏油。（2）液壓轉向器閥體、隔盤、定子及后蓋結合面橡膠圈損壞。（3）軸頸處橡膠圈損壞。（4）轉向器結合部位螺栓松動。（5）接頭與接合面不垂直或端面磕碰有傷痕。（6）密封圈的槽底過深，密封圈沒有預壓量。

檢查及排除方法：（1）更換合格的液壓油及密封件。（2）清洗后更換橡膠圈。（3）更換橡膠圈。（4）擰緊螺栓。（5）可正確安裝及修補傷痕。（6）將密封圈槽的上平面車削至符合要求（應有0.5 mm的預壓量）。

參考文獻：

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