某轻型货车感载比例阀调整工装设计及调整方法

葛 飞

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某轻型货车感载比例阀调整工装设计及调整方法

葛 飞

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文详细地介绍了某车型感载比例阀的工作原理，调整工装的设计, 并阐述了感载比例阀在整车上的调整方法，解决整车制动的甩尾问题。

感载比例阀；调整工装；整车

CLC NO.: U463.5 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)04-15-03

引言

感载比例阀串联于行车液压制动管路之中，按比例调节车辆在不同载荷下的后轮制动压力，充分利用附着条件，产生尽可能大的制动力；同时避免行车制动时因后轮先抱死而产生的滑移现象，保证车辆制动的方向稳定性。

微型货车在空载、满载状态下，整车的质量、质心、轴上的载荷变化很大，尤其是后轴。微型货车是按照整车满载状态进行制动系统设计，前、后制动器都设计的偏大。因此在空载状态下，后轴上的制动器能提供的制动力大于实际需要的制动力，会导致轮胎抱死，容易引起整车甩尾，存在安全隐患。

微型货车在空载、满载状态下，悬架的变形量不一致，导致车架与后桥的相对高度差存在变化。感载比例阀利用这一现象，通过高度差的变化来调节阀体的开度（如图1），来调整制动油压，调整后的油压再输入后桥制动器中，控制制动力输出的制动力满足整车制动的需求，保证整车制动时的稳定性，提高整车安全性。

1、某车型感载比例阀工装设计及调整方法

1.1 概述

感载比例阀的工作原理：阀体中的随动阀芯是一个差径活塞。根据其差径面积来实现输入-输出的比例分配。当车辆载荷不同时，作用在阀芯上的力F（合）将发生变化，通过F（合）的变化来实现该阀对车辆载荷的感应功能。当前制动失效时（P1=0），该阀将失去比例分配功能和感载功能，输出压力（P2）等于输入压力（P3），从而增大后轮制动力。感载比例阀主要由柱塞、阀门、阀座、阀体、杠杆和感载弹簧等组成(图1)。其中，阀门与柱塞固定在一起。阀门将感载比例阀内腔分隔为上、下两个腔。下腔与进油口相通，并通过油管和制动主缸出油口相接；上腔与出油口相通，并通过油管和后轮促动管路相接。阀体通过螺钉装在车架支架上，推杆下端钩部与后桥支架固定端连接，感载弹簧装在杠杆与调整螺母之间，使感载比例阀与推杆之间的连接为弹性连接。

在某微型货车开发过程中，制动系统匹配感载比例阀，安装在车架及后桥之间（如图1），通过调节感载比例阀连杆来把高度差反馈给弹簧长度变化，通过弹簧来控制阀体内部的开度（如图2），从而调节后制动回路动静态油压，以保证整车在行车制动时不会发生甩尾现象。

但由于该微型货车车架精度、悬架变形、后桥精度以及整车质心的变化，导致感载比例阀相对高度不一致，即感载比例阀拐点发生变化。导致理论设计与实际整车状态不一致。

为了解决此问题，设计一种工装，根据实车状态，调节感载比例阀自身，用于调整感载比例阀在相对于车架及后桥高度差。以消除车架、后桥、悬架等精度的影响。

1.2 原始方案

提升车架、悬架、后桥等精度，保证整车状态以及质心与理论设计相同或者在设计公差范围内。同时，提升感载比例阀精度，并确认每个样件下线都经过在线检测，保证每个下线的感载比例阀油压输入—输出曲线以拐点（如图4）都在合理设计范围内。

但由于车架精度提升范围有限，很难保证其精度，且感载比例阀本身、车架、后桥、板簧等零部件都有精度误差，影响因素较多，整车安装完成后，累积的零部件误差会导致感载比例阀的状态与设计要求不符合。即每个零部件都是合格的，但整车安装完成后，累积误差仍然会影响感载比例阀的状态。利用感载比例阀来调整油压，必须非常精准，要按照理论设计的曲线调整油压。否则调整的油压过高，后轴上的制动器能提供的制动力大于实际需要的制动力，会导致轮胎抱死，容易引起整车甩尾，存在安全隐患；调整的油压过低，又容易导致后轴上的制动器提供的制动力不足，导致制动距离加长，也容易引起安全事故。

1.3 性能目标设定

通过设计对应该微型货车的感载比例阀调整工装，保证在整车下线时，利用调整工装来调整感载比例阀连杆高度控制弹簧的伸缩量，以获取合适的的拐点液压。用以弥补车架、后桥、悬架的误差。且需要调整方便，根据每辆车实际情况进行调整。

某微货车型匹配的感载比例阀理论设计高度为H，水平距离为L，而车架、后桥、悬架等各影响因素导致的感载比例阀累积误差为ΔH，导致水平方向的误差为ΔL，则水平距离为|L-ΔL|，通过感载比例阀调整工装调整水平距离，消除误差ΔL，水平距离调整为L，则感载比例阀液压特性，即输入—输出曲线与理论设计保持一致。

1.4 结构设计

根据车架、后桥、感载比例阀自身结构（如图2）以及调整（测量）方便性考虑：

根据以上分析，考虑到整车空间布置，测量基准，以及感载比例阀调整操作方便性，对比表列出两者对比。

序号 项目 工装摆放基准工装调整方便性 工装误差1 横向测量调整（图3尺寸L） √ √ √2 纵向测量调整（图3尺寸H） × × √

根据对比结果，排除纵向测量调整，而选用横向调整方式。此结构由两个金属较厚支架组成，金属厚度15mm，材质使用高强度钢，不会变形，公差范围在±0.1mm，可以保证足够的测量精度。调整工装具体结构如下：

1.5 调整方法

根据感载比例阀自身结构，工装调整安装状态如下：

工装一端靠在感载比例阀安装支架（安装在车架纵梁上）平面上，此平面作为其测量基准，同时不占用空间，利于感载比例阀再整车状态下的测量与调整。

对整车安装完成后，对感载比例阀进行校正，调整调节螺母保证旋转支架矩形端卡入工装支架槽，则轴心线到安装支架的上平面的间距就为设定值L，这样就可以保证感载比例阀的实际输出曲线与理论设计值一致。在校正的过程中无需测量，一个人即可以方便快捷的完成此项工作，需要的工时很少；同时只要保证调整工装的尺寸，就可以保证校正的精度。调整工装的精度控制更容易，也更准确。

1.6 实物验证

1.6.1 台架试验

在台架上进行测量，利用调整工装调整好感载比例阀后，测量感载比例阀油压拐点，即输入—输出曲线与理论设计值进行对比。经过验证，确认感载比例阀符合设计的液压特性，即此方案理论上可行。

1.6.2 实车试验

某微货车型整车装配完成后，进行试车。紧急制动时会出现甩尾现象，即后轮先于前轮抱死。需要调节后轮制动力，以防止甩尾。通过调整工装，将感载比例阀水平距离调整至L，固定调节螺母，再次进行试车，甩尾现象消除。实车测量油压曲线如下图所示，与设计的拐点3.5MPa相同，后压力在空载紧急刹车时，会因为感载比例阀的调节作用，限制其油压的正常增长，防止后轮先于前轮抱死，消除甩尾。即此方案在实车上可行。

通过设计此结构感载比例阀调整工装，理论上、实车上都可以实现感载比例阀的调整，即可以实现消除甩尾现象。

2、总结

本文通过理论与实际相结合，以理论设计为基础，通过台架试验，整车试验，最终确认一种感载比例阀的调整工装及调整方法。

在设计感载比例阀调整工装时，既要考虑到测量调整的可行性，同时需要对调整的方便性与可靠性进行试验。当理论与实际结果达成一致时，即表明此方案可行。此方法同样适用于其它类型感载比例阀在整车上的调整。

在本次设计中，理论设计借助了应用软件CATIA。

[1]王望予. 汽车设计(第3版)[M]. 北京：机械工业出版社，2004.

[2]余志生．汽车理论(第5版)[M]．北京：机械工业出版社，20l0.

[3]QC/T 593-1999 液压感载比例阀技术条件.

A light truck load sensing proportioning valve adjustment tooling design and adjustment

Ge Fei
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

The article analyse theoretical modeling of SABS, and the design of Adjusting equipment. The article also analyse the method of adjusting SABS on the Vehicle, so that can solve throwing of Vehicle when braking.

SABS; Adjusting equipment; Vehicle

U463.5

A

1671-7988(2015)04-15-03

葛飞，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。