液压转向器的工作原理

1 液压转向器的工作原理及运用简介

1.1 液压转向器简介

液压转向器：即液压动力式转向器。转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。

液压转向器是由随动转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全液压转向器。它与供油泵、溢流阀（或分流阀）、转向油缸及其它连接附件组成的全液压转向系统，广泛应用于农业机械、船业机械、园林机械、道路养护机械、林业机械、工程机械和矿山机械等低速重载车辆上。驾驶人员通过它可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且性能安全、可靠，操纵轻便、灵活。开心型：转向器处于中位（不转向）时，供油泵与油箱相通。开心型转向系统中使用的是定量液压泵。闭心型转向器中位处于断路状态(闭芯),即当转向器不工作时,液压油被转向器截止, 转向器入口具有较高的压力。闭芯型转向系统中使用的是压力补偿变量泵。负载传感型转向器能够传递负载信号到优先阀，通过优先阀优先控制转向系统所需流量。根据压力传感信号的控制方式，分为动态传感型和静态传感型。负载回路反应型：在转向器处于中位即驾驶员没有进行车辆转向操作的时候，转向油缸两侧直接连接到摆线副上，方向盘上可以感受到转向油缸上受到

的外力。无反应型：在转向器处于中位即驾驶员没有进行车辆转向操作的时候，两油缸截止，方向盘上不能感受转向油缸上受到的外力。

1.2 液压转向器的工作原理

液压转向器：即液压动力式转向器。转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。液压转向器是由随动转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全液压转向器。它与供油泵、溢流阀（或分流阀）、转向油缸及其它连接附件组成的全液压转向系统，广泛应用于农业机械、船业机械、园林机械、道路养护机械、林业机械、工程机械和矿山机械等低速重载车辆上。驾驶人员通过它可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且性能安全、可靠，操纵轻便、灵活。

1.3 液压转向器的分类

转向器按结构形式可以分为多种类型。目前较为常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。如果按助力形式，又可分为机械式（无助力）和动力式（有助力）。其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、电助助力式、电液助力式等种类。

（1）齿轮齿条转向器

齿轮齿条式转向器收是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮转动时，齿条变作直线运动。又是，烤翅调制解来带动横拉杆，就可以转动转向器。所以，这是一种最简单的转向器。它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵活，体积小，可以直接带动横拉杆。在汽车上得到广泛应用。

（2）蜗杆曲柄指销式转向器

蜗杆曲柄指销式转向器适宜蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支撑在曲柄上，曲柄与转向器摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自传，一

边绕着摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构式转向轮偏转。这种转向器常用于转向力比较大上网载货汽车上。

（3）循环球式转向器

循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，是连杆臂摇动，连杆臂再使拉杆和横拉杆做直线运动，改变齿轮的方向。循环球式转向器的原理相当于利用了螺母于螺栓在旋转过程中的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动，循环球式故而得名。

（4）齿轮齿条液压助力转向器

齿轮齿条液压助力转向器，是相对于齿轮齿条机械转向器而言的，主要是增加了转向油泵、转向油壶、转向油管、转向阀、转向油缸等部件，以期达到改善驾驶员手感，增加转向助力的目的的转向装置。

1.4 液压转向器的结构

结构简介：齿轮齿条式动力转向器的组成由控制阀、机械转向器、助力缸三大部分组成。控制阀为结构先进、灵敏性高、国外普遍应用的转阀。机械转向器为齿轮齿条式。下面分别介绍：（1）控制阀：由扭杆1、输入轴2、阀套3、等零件组成的常开式转阀。通过输入轴2和阀套3的预开间隙使液压油输入左右两油腔。（2）机械转向部分：为齿轮齿条式，由齿轮轴、齿条活塞总成及转向拉杆三大部分组成。助力缸为金属壳体，内部的齿条活塞将其分成左右两个油腔，并分别与控制阀的两个油口相联。1）中间位置：汽车直线行驶（转向盘不动）时，油泵供给液压油从进油口进入，经过转阀的预开间隙后，由于此时转阀不动，液压油从回油口到油罐，此时转向器两个工作腔油压相同不产生助力。（3）转向过程:当转动转向盘时，使阀套与输入轴之间阀槽间隙发生变化，从而使得流向两个工作腔的液压油形成油压差。该油压差作用在活塞上推动活塞克服转向阻力而产生位移，从而带动转向拉杆总成移动实现助力转向。（4）回位过程:

转向完成后，转向盘上的力消失，由于在扭杆弹力的作用使输入轴回到相对阀套的平衡位置，转向器两个工作油腔的油压差随之消失然后在汽车前轮自动回正力

矩的作用下，汽车将向直线行驶位置运动，直至回到汽车直行位置为止。（5）路感效应:路感效应即产生转向感觉的能力。当驾驶员施力于转向盘上时，也就同时作用于转向器的扭杆上并使之产生扭转变形。而此变形量取决于车轮转向阻力；当转向阻力增大时，则此变形量也增大。因此驾驶员可以根据他加在转向盘上力的大小来判断转向阻力的变化，以获得“路感”效应。

1.5 BZZ3-125全液压转向器

本图采用BZZ3-125 全液压转向器.

（一）主要技术参数

先导油路工作压力（由控制油路溢流阀调定）： 2.5MPa

理论排量：125mL/r

公称流量（指方向盘60r/min）：7.5L/min

（二）主要结构及工作原理

全液压转向器主要由随动转阀和计量马达组成。随动转阀包括阀芯、阀套、阀体，控制油流方向。由定子，转子，实现计量马达的功能，以保证出口油量与方向盘的转角成正比。转动方向盘，当有油通过计量马达时，通过转子，联动轴，拔销，带动阀套与阀芯同向转动，将油送到流量放大阀的先导油进出口，控制流量放大阀的主阀芯动作，油量得到放大．从而控制转向。随动阀处于中间位置（即方向盘不动）时，先导泵排出的油经控制油路溢流阀回油箱。转动方向盘时，先导泵来油经随动转阀到计量马达。推动转子随方向盘同步转动，将先导油送到流量放大阀阀杆一端．使其阀杆动作，实现转向。阀杆另一端的油经随动转阀回油箱，当方向盘转得较快时，通过计量马达到流量放大阀阀杆一端的先导油多，阀杆位移量增大，转向则较快。方向盘与阀芯连接在一起，当方向盘转动时，阀芯转过一个小角度，直到弹簧片被压，阀套才跟着旋转，这时阀芯与阀套分开一个角度，将油路接通，与此同时，与阀套相连的联动轴一起转动，带动定子内转子的旋转把与方向盘转角成一定比例的先导油送至流量放大阀。方向盘停止转动弹簧片使得阀套、阀芯回到中间位置，将油路关闭。