BZZ系列全液压转向系统的几种常见故障分析

刘 刚

（安钢集团汽车运输有限责任公司，河南 安阳 455004）

目前，各类工程机械广泛采用BZZ系列转阀式全液压转向系统。该系统结构紧凑，便于安装布置，转向更加轻便。

1 全液压转向系统原理及BZZ转向器结构

图1 BZZ型液压转向器结构图

当车辆直线行驶，转阀处于中位时，油泵输出的油液进不了转向器，当系统油压达到14.5 Mpa时，卸荷阀开启，油液经卸荷阀回油箱，转向油缸进出油口封闭，处于锁紧状态。

如图1所示，当转向时，例如向右转向，则方向盘顺时针方向转，带动转阀芯一起转动，由于转阀套与计量马达是花键连接，转阀芯与转阀套之间通过定位片式弹簧相连，设计时保证了压缩片式弹簧的力小于使计量马达转动的力，因此开始转向时，转阀套暂时不转，转阀芯转过一个角度，油泵来油经转阀到计量马达左腔，计量马达的转子在压力油作用下向右旋转，并迫使转子另一侧的压力油经转阀进入转向油缸相应的一腔，从而推动转向轮实现向右转向，油缸的回油通过转阀回油箱。与此同时，计量马达转子的旋转又通过连接轴带动转阀套与方向盘及转阀芯同向转动，于是消除了转阀芯相对于转阀套的转动角度，使转阀又回到中位，转向即停止，这也是计量马达的反馈作用。

另外，在上述过程中，由于油泵输出的压力油先经过计量马达之后才进入转向油缸，计量马达排除多少油，油缸就进入多少油，计量马达起到控制流量的作用，所以转向轮的转角与方向盘的转角之间有着严格的比例关系，故称之为计量马达。

2 全液压转向系统常见的故障

（1）转向沉重。转向沉重的主要原因是液压系统油压不足。如果系统油压偏低，不足以克服转向阻力，则计量马达就不能及时转动，这时作用在方向盘上的力，为了使阀芯转动之外，还要通过销子、连接轴带动阀套及计量马达转子转动（手力与油压力共同作用），因此驾驶员就会感到转向沉重。

系统油压不足的原因有：①油箱油量太少，油面过低，油泵的吸油管浸入量不够，影响油泵正常吸油，此时，加足油量即可排除故障；②系统有泄漏，油路压力难以提高。此时应检查整个管路系统有无外泄及液压缸内油封状况，作相应检修后即可排除故障；③系统内有空气。液压系统若内混入空气，由于空气的可压缩性，会显著影响油压。

空气进入液压系统有下面几种路径：①油箱油面过低，吸油管没有完全浸没油中，会吸入空气；②回油管没有浸入油中，回油冲击液面，使空气混入油中；③管路系统密封不好，空气从管内压力低于大气压的地方被吸入系统。为防止空气进入液压系统，应经常检查油箱中的油面高度，保持油箱中有足够的液压油，使吸、回油管浸入油中。密封件若失效，应及时更换；管接头及接合处有松动，应及时拧紧。

（2）油泵内泄漏增大，使油压不足。成油泵内泄漏的主要原因有：①转子与配油盘之间的间隙因磨损加大，造成端面泄漏，可通过磨削定子端面修复；②对于叶片泵，叶片若被污物卡死，造成径向间隙泄漏，应对油泵进行清洗，清除杂质；③油泵内的密封件损坏，造成内泄，及时更换密封件。

油泵是液压系统的动力源，是影响系统压力不足，转向沉重的主要因素之一，所以在深度保养时，应对油泵进行性能检查，及时维修，保证其良好的工作状态。另外，应尽力维护油液的清洁度，防止污物杂质进入油中，避免油泵零件的过度磨损。①安全阀发生故障，如内部孔道堵塞，弹簧损坏等，使调压失灵，阀的开启压力降低，使系统压力不足，此时应检查清洗并修复；②转向器阀芯和阀套之间的过分磨损以及计量马达转子与定子齿面间的过分磨损、造成内泄、此时只能更换油泵，计量马达转子端面磨损造成的内泄可以通过磨削定子端面的方法修复。

（3）油温过高，油箱发热。油温过高，会使油液粘度大幅度降低，使泄漏增加，油压降低；泄漏时的节流作用又使油温再升高，造成恶性循环；过高油温加速液压油的氧化及密封件的损坏；泄漏损失及热量的散失，使能量损失增加，系统的效率降低。

油温升高的主要原因可以根据下式分析：

式中：T为油液温度；T0为环境温度；H为系统单位时间的发热量；K为油箱的散热系数；A为油箱的散热面积；c为油液的比热；m为油箱中油液的质量；t为运转时间。

从上式可见，由于非自然条件所造成的油箱油温过高的原因如下：①系统单位时间的发热量H偏大，造成原因有：油泵及各种阀的内部泄露，局部节流损失；②油箱散热条件差，散热系数K小；③油箱内油液质量m偏小，使油液循环加快，油温升高。

（4）转向器维修后，方向盘反转打手。某单位曾发生这样一件事：一次在将转向器维修安装后试车，打方向盘时，方向盘突然猛力反转，将驾驶员手部击伤成骨折，后经查明造成这次事故的原因是由于装配转向器时将计量马达转子的安装方位搞错了。其正确安装方位如图2所示。

图2 转向器正确安装方位图

转向器正确的安装应满足A、B、C、D四条直线相互平行，即A//B//C//D。若不按此规定安装，就会发生上述事故，其原因分析如下：

图3 转向器配流图

如图3所示，当正确安装时，若方向盘左转，转向阀的配流作用使压力油进入计量马达的1、2、3号齿间，压力油迫使马达转子沿着使1、2、3号齿间密封容积增大的方向即逆时针方向旋转，同时4、5、6号齿间的油液被挤出马达进入转向油缸，推动车轮向左转向，马达的反馈作用使转向轮紧紧跟随方向盘，转向正常。

然而，如果转子的安装方位搞错，这时，当方向盘向左转时，油液依然进入计量马达的1、2、3号齿间，但这时压力油使转子转动的方向却是顺时针方向（使密封容积增大的方向），并通过连接轴带动轴套、阀芯及方向盘一起顺时针方向旋转，即向右转，正是这种意外的强力反转，使驾驶员手部受伤。

3 结语

因此，在装配转向器时，一定要满足正确的装配关系，否则就会发生事故。