汽车底盘机械检修王学军3.3.1动力转向装置的组成和类型一、动力转向器对于转向系来说,最主要的要求是转向的灵敏性和操纵的轻便性。高的转向灵敏性,要求转向器具有小的传动比;好的操纵轻便性,则要求转向器具有大的传动比。可见这是一对矛盾,普通的机械转向系很难兼顾汽车的转向灵敏性和操纵的轻便性。为解决这一矛盾,越来越多的车辆采用了以发动机输出的部分动力为能源的动力转向系。动力转向系统就是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。转向加力装置减轻了驾驶员操纵转向盘的作用力。3.3.1动力转向装置的组成和类型一、动力转向器用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能,并在驾驶员控制下,对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力,以助驾驶员施力不足的一系列零部件,总称为动力转向器。3.3.1动力转向装置的组成和类型二、作用减轻驾驶员转向的操纵力,提高驾驶操作性。三、分类液压式气压式电动助力式电液助力式1、按传能介质3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类2、液压式动力转向装置按液流型式常流式常压式3、按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分整体式半整体式组合式4、液压式按转向控制阀阀芯的运动方式分滑阀式转阀式3.3.1动力转向装置的组成和类型常流式液压动力转向装置示意图三、分类3.3.1动力转向装置的组成和类型常流式液压动力转向装置示意图直线行驶状态三、分类转向控制阀经常处于开启位置;转向动力缸的活塞两端工作腔均与低压回油管路相通而不起作用,转向油泵输出的油液流入转向控制阀后又流回转向油罐,回流阻力很小,所以油泵输出压力很低,处于空转状态;3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类当驾驶员转动转向盘时,机械转向器使转向控制阀处于工作位置,转向动力缸的相应工作腔与回油路隔绝,转而与油泵输出管路相通,动力腔另一侧仍然与回油管路相通;常流式液压动力转向装置示意图转向行驶状态3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类地面转向阻力经转向传动机构传到转向动力缸的推杆和活塞上,形成比转向控制阀节流阻力高得多的油泵输出管路阻力。转向阻力大于油管压力,油泵输出的油压迅速升高,直到推动转向动力缸活塞为止;转向盘停止转动,转向控制阀随即回到中立位置,动力缸停止工作。常流式液压动力转向装置示意图转向行驶状态3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类安全阀:限制油泵输出的最大压力;流量控制阀:用以限定转向油泵的最大流量;流量控制阀和安全阀一般制作在油泵内;单向阀:在加力装置正常的情况下关闭。在加力装置失效时开启,使油罐中的油液流入动力腔的吸油侧,也叫短路阀;常流式液压动力转向装置示意图3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类转向油泵在发动机带动下运转,输出的压力油充入储能器;当储能器压力达到规定值时,油泵自动卸荷空转;转向控制阀常处于关闭状态;3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类常压式液压动力转向装置示意图车辆直线行驶时当转动转向盘时,机械转向器通过转向摇臂等杆件推动转向控制阀进入开启位置,储能器中的压力油流入转向动力缸,通过动力缸推杆输出的液压作用力作用在转向传动机构上;3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类常压式液压动力转向装置示意图车辆转向行驶时转向盘一停止转动,转向控制阀随即回到关闭位置;综上所述,无论转向盘处于什么位置,无论运动还是静止,液压系统工作管路中总是保持高压。3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类常压式液压动力转向装置示意图车辆转向行驶时两种转向加力装置比较:1、常压式优点储能器积蓄压力能,可以用小流量的油泵,而且可以在油泵不运转的情况下保持一定的转向加力能力,这一点对重型汽车很重要;2、常流式优点结构比较简单、油泵寿命长,泄漏少,消耗功率也较小;目前常压式应用很少,常流式广泛应用于各型汽车;3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类1、整体式动力转向系统3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类整体式动力转向器示意图1—油罐2—液压泵3—流量控制阀4—安全阀5—单向阀6—转向盘7—转向轴8—转向控制阀9—机械转向器10—转向动力缸11—转向摇臂12—转向直拉杆特点:(1)控制阀、动力缸、机械转向器组合成一个整体;(2)结构紧凑、输油管路简单,容易布置;(3)拆卸困难、转向器要求密封性好;3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类2、半整体式动力转向系统整体式动力转向器示意图1—油罐2—液压泵3—流量控制阀4—安全阀5—单向阀6—转向盘7—转向轴8—转向控制阀9—机械转向器10—转向动力缸11—转向摇臂12—转向直拉杆(1)控制阀、动力缸、机械转向器任意两个组合成一个整体;(2)主要总成各自独立,结构简单动力缸尺寸、数目、安装位置灵活;(3)管路复杂、零件数目多。适用于大载重汽车;特点:3.3.1动力转向装置的组成和类型三、分类整体式动力转向器示意图1—油罐2—液压泵3—流量控制阀4—安全阀5—单向阀6—转向盘7—转向轴8—转向控制阀9—机械转向器10—转向动力缸11—转向摇臂12—转向直拉杆3、组合式动力转向系统机械转向器作为独立件,而控制阀和动力缸组合成一个部件。可以在不改变原来机械转向系统零部件的情况下,根据需要附加安装动力转向系统;缺点是零部件较多,安装调试比较麻烦。动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助装置组成的;主要由:机械转向器、转向控制阀、转向油泵、转向动力缸以及转向油罐等组成;3.3.1动力转向装置的组成和类型四、组成l.转向盘2.转向控制阀3.机械转向器与动力缸总成4.转向传动机构5.转向油罐6.转向油泵R.转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔原理:(直线行驶时)转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油罐想通,动力转向器不起助力作用;3.3.1动力转向装置的组成和类型四、组成l.转向盘2.转向控制阀3.机械转向器与动力缸总成4.转向传动机构5.转向油罐6.转向油泵R.转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔原理:(右转向时)向右转动转向盘,转向控制阀将转向油泵泵出的工作液与R腔接通,将L腔与油罐接通,在油压的作用下,活塞向下移动,通过传动机构使左右轮向右偏转,从而实现右转向;(向左转向时)上述情况相反;3.3.1动力转向装置的组成和类型四、组成l.转向盘2.转向控制阀3.机械转向器与动力缸总成4.转向传动机构5.转向油罐6.转向油泵R.转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔3.3.1动力转向装置的组成和类型五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵3.3.1动力转向装置的组成和类型五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵1、组成由油泵15,分配阀(包括滑阀1和阀体4)、螺杆螺母式转向器(包括转向螺杆5,转向螺母5及转向摇臂7)及动力缸8等主要部分。五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(1)转向油罐14用来储存、滤清转向动力缸8的油液;(2)转向油泵15将油罐内的油加压送入转向控制阀,能量转换装置;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(3)动力缸8固定在车架或车身上,由活塞和缸筒组成;活塞杆与转向摇臂铰接;能量转换装置;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(4)转向控制阀由阀体4、滑阀1、反作用柱塞2、回位弹簧3组成;控制油泵输出油液的流向,使转向器与动力缸协同工作;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(5)阀体4的内圆柱面上开有三道环槽:A是总油道,与油泵15相通;环槽D、E是回油道,与油罐14相通;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(6)滑阀1上开有两道环槽:B是动力缸R腔的进回油环槽。C是动力缸L的进回油环槽;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(7)阀体4下面装有反作用柱塞2,两个柱塞之间装有滑阀回位弹簧3;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵2、结构特点(8)滑阀1通过两个轴承支承在转向轴上,它与转向螺杆5固定形成一体;滑阀1两端与阀体4的端面有h的间隙,使滑阀同转向螺杆5做轴向移动;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵3、工作原理:(直线行驶)(1)滑阀1在复位弹簧3的作用下保持在中间位置;转向控制阀内各环槽相通,油液进入A后,经B、C分别流入动力缸的R、L腔,同时经环槽D、E进入回油管道流回到油罐14;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵3、工作原理:(直线行驶)(2)此时由于动力缸两端的压力油相等,动力缸8不起作用,整个系统中处于低压状态;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵3、工作原理:(直线行驶)(3)此时由于动力缸两端的压力油相等,动力缸8不起作用,整个系统中处于低压状态;五、常流式液压动力转向的工作原理1—滑阀2—反作用柱塞3—滑阀回位弹簧4—阀体5—转向螺杆6—转向直拉杆7—转向摇臂8—转向动力缸9—转向螺母10—单向阀11—安全阀12—节流孔13—溢流阀14—转向油罐15—转向油泵3、工作原理:(右转向行驶)(1)使转向螺杆5向右移动;开始时,由于转向车轮的偏转阻力很大,转向螺母9暂时保持不动,而具有左旋螺纹的转向螺杆5却在转向螺母9的轴向反作用力推动下向右轴移动,同时带动滑阀1压缩回位弹簧3向右轴向移动;五、常流式液压动力转向的工作原理3.3.1动力转向装置的组成和类型3、工作原理:(右转向行驶)(2)环槽C与E、A与B之间的油路通道被滑阀1和阀体4相应的槽间封闭;而环槽A与C之间的油路通道