大型電動輪汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障分析與處理

呂菊花 周玉華

（江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦）

HT3110大型電動輪汽車是城門山銅礦首次引進(jìn)百噸位以上的實驗車型，主要承擔(dān)礦山的礦巖運(yùn)輸任務(wù)。由于長周期高負(fù)荷、高強(qiáng)度運(yùn)載，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時常會出現(xiàn)突發(fā)性故障，影響設(shè)備正常運(yùn)行，甚至引發(fā)安全事故。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全操作，主要依靠全時動力液壓系統(tǒng)來改變或保持車輛行駛方向。因系統(tǒng)持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)行，抗疲勞能力有所下降，時常會出現(xiàn)系統(tǒng)壓力失常、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)向發(fā)卡或轉(zhuǎn)向跑偏等危險現(xiàn)象，造成行駛過程中的安全隱患，影響車輛正常運(yùn)行，同時，增加了停機(jī)維修次數(shù)和生產(chǎn)成本。因此，診斷與分析系統(tǒng)常見故障，是掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維修技術(shù)的關(guān)鍵［1］。

1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計與工作原理

電動輪汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是針對大型自卸卡車而設(shè)計，露天礦山道路復(fù)雜多變、彎道崎嶇、路面凹凸不平，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)長時間處于反復(fù)向左或向右轉(zhuǎn)動的工作狀態(tài)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須具備良好的安全操作性能，才能適應(yīng)礦山復(fù)雜道路的需要。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為常閉式全時動力轉(zhuǎn)向［2］，靠發(fā)動機(jī)將動力輸送到轉(zhuǎn)向泵，轉(zhuǎn)向泵根據(jù)所需的液壓油提供給制動閥組，通過轉(zhuǎn)向蓄能器，轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向油缸進(jìn)行轉(zhuǎn)向。因操作舒適輕便，且在發(fā)動機(jī)熄火后依然可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，被廣泛應(yīng)用到各大型工程機(jī)械上［3］。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置分布在發(fā)動機(jī)尾部、前橋兩側(cè)、大梁左側(cè)附近以及駕駛室底部［4］。方向盤通過萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向器相聯(lián)，轉(zhuǎn)動方向盤操縱車輛轉(zhuǎn)向，方向盤只是起開啟轉(zhuǎn)向器閥口的作用，利用液壓油作為轉(zhuǎn)向動力。轉(zhuǎn)向器是一種轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向，它主要是由隨動轉(zhuǎn)閥和一對輪嚙合副組成，閥芯、閥套和閥體構(gòu)成隨動轉(zhuǎn)閥，起控制油流方向的作用，轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成輪嚙合副，起計量泵作用，以保證流進(jìn)油缸的油量與方向盤的轉(zhuǎn)角成正比。操縱方向盤使油經(jīng)過雙向緩沖閥進(jìn)入2個轉(zhuǎn)向動力缸，使左右車輪轉(zhuǎn)向［5］。

2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障現(xiàn)狀調(diào)查分析

通過故障調(diào)查統(tǒng)計，系統(tǒng)問題主要表現(xiàn)：

（1）轉(zhuǎn)向慢、沉重或轉(zhuǎn)向失效。車輛在行駛過程中操縱方向盤感覺沉重費力，方向無法回正；低速轉(zhuǎn)彎行駛和調(diào)頭時方向盤沉重，甚至打不動，轉(zhuǎn)向無效。分析故障發(fā)生的原因：①前橋載重負(fù)荷過大；②轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力低于規(guī)定值；③轉(zhuǎn)向泵自身發(fā)生故障；④濾芯堵塞使液壓油無法流通；⑤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)入空氣；⑥轉(zhuǎn)向泵控制閥被異物堵塞。

（2）轉(zhuǎn)向跑偏。車輛直線行駛時，轉(zhuǎn)向機(jī)帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿，轉(zhuǎn)向動力缸使方向主動向一側(cè)跑偏，方向盤主動修正無效。分析故障發(fā)生的原因：①在未操作方向盤時，轉(zhuǎn)向動力缸活塞會緩慢的向外伸出；②轉(zhuǎn)向器存在液壓油泄漏；③轉(zhuǎn)向器控制閥被堵塞或損壞；④轉(zhuǎn)向泵控制閥內(nèi)有異物堵塞；⑤輪胎氣壓偏低，不符合正常行駛的輪胎壓力。

（3）轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定。車輛直線運(yùn)動時，前輪左右擺動，不能正常行駛。分析故障發(fā)生的原因：①轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)入空氣，接頭有泄漏，軟管有收縮；②轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中雙向緩沖閥有泄漏；③轉(zhuǎn)向動力缸活塞松動；④連桿受到機(jī)械磨損；⑤連桿或活塞桿彎曲；⑥轉(zhuǎn)向器嚴(yán)重磨損。

（4）方向盤卡阻或不居中。操作方向盤有頓挫感，不能正常轉(zhuǎn)動，方向盤很難控制到居中位置。分析故障原因：①轉(zhuǎn)向連桿花鍵傳動軸或花鍵輸入端聯(lián)接不同心或有卡阻；②較高的油箱背壓引起回油緩慢，有大顆粒的污物卡住閥芯與閥套；③轉(zhuǎn)向柱接合子有碎裂現(xiàn)象；④轉(zhuǎn)向泵部件有顆粒污物；⑤銷子嚴(yán)重磨損或破裂。

（5）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)異常響聲。分析故障發(fā)生的原因：①轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象或進(jìn)入空氣；②轉(zhuǎn)向濾芯過臟，泵吸油量不足；③油管中有堵塞物；④系統(tǒng)過度負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向泵提前磨損，形成不規(guī)則運(yùn)動從而產(chǎn)生異響聲現(xiàn)象；⑤轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向泵出現(xiàn)松動，內(nèi)部磨損及調(diào)整不當(dāng)。

（6）方向盤空轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動方向盤超過正常角度，發(fā)生空轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向反應(yīng)遲鈍。分析故障發(fā)生的原因：①動力轉(zhuǎn)向缸存在內(nèi)部壓力泄壓嚴(yán)重，壓力失常等現(xiàn)象；②方向盤固定螺絲松動，轉(zhuǎn)向器不能工作；③轉(zhuǎn)向器計量泵內(nèi)部有磨損，不能建立有效壓力；④轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油路受堵。

3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障處理

3.1 轉(zhuǎn)向慢、沉重或轉(zhuǎn)向失效

故障排除方法：①聯(lián)系裝車師傅不要過多裝載車頭，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝載，減少前橋承載負(fù)荷；②測量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力，調(diào)整正常系統(tǒng)壓力值；③拆卸轉(zhuǎn)向泵，發(fā)現(xiàn)有開裂、變形，更換總成件；④清洗轉(zhuǎn)向濾芯，濾芯部位有破損或被堵塞物包裹很嚴(yán)實，可以更換濾芯；⑤對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行多次排放空氣，將空氣排放干凈；⑥分解轉(zhuǎn)向泵，清除轉(zhuǎn)向泵控制閥異物，安裝時將進(jìn)出口封閉好，避免異物再次進(jìn)入。

3.2 轉(zhuǎn)向跑偏

故障排除方法：①拆下磨損老化活塞的密封圈進(jìn)行更換；②清理或更換泄漏破損的管路；③清除轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向泵控制閥內(nèi)的堵塞物；④測量輪胎氣壓，將輪胎壓力調(diào)整到規(guī)定值。

3.3 轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定

故障排除方法：①對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行多次排放空氣，將空氣排放干凈，更換管路接頭破損的密封圈，對發(fā)生異常的收縮軟管全部更換；②更換破損泄漏的雙向緩沖閥密封圈；③緊固松動的轉(zhuǎn)向動力缸活塞螺絲；④校正變形、機(jī)械磨損的連桿和活塞桿，如無法校正時，更換整根連桿和活塞桿，同時更換密封圈；⑤拆除轉(zhuǎn)向器內(nèi)部嚴(yán)重磨損元件，并進(jìn)行檢查，損壞較嚴(yán)重不能修復(fù)，可進(jìn)行更換。

3.4 方向盤卡阻或不居中

故障排除方法：①檢查連桿花鍵輸入端聯(lián)接處是否對正同心；②清洗整個油箱，清除油箱內(nèi)的大顆粒污物，避免卡住閥芯或閥套，并保持油箱背壓值不超過2 068 kPa；③清除轉(zhuǎn)向柱接合子碎裂元件，并進(jìn)行更換；④清除轉(zhuǎn)向泵部件內(nèi)堵塞的顆粒污物；⑤清除銷子磨損或破裂器件，并進(jìn)行更換。

3.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)異常響聲

故障排除方法：①對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行多次排放空氣，將空氣排放干凈；②清洗轉(zhuǎn)向濾芯，濾芯部位有破損或被堵塞物包裹很嚴(yán)實，可以更換濾芯；③清除各油管內(nèi)的堵塞物，保障油路暢通；④系統(tǒng)避免過負(fù)荷運(yùn)行；⑤緊固轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向泵螺絲，避免松動所引起的內(nèi)部機(jī)械磨損。

3.6 方向盤空轉(zhuǎn)

故障排除方法：①更換動力轉(zhuǎn)向缸內(nèi)部泄壓的密封圈，動力轉(zhuǎn)向缸發(fā)生變形無法修復(fù)，可更換總成件；②緊固方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)固定螺絲，保證能夠正常工作；③拆解轉(zhuǎn)向器計量泵內(nèi)部磨損元件，對損壞的元件無法修復(fù)時，進(jìn)行更換元件；④清除轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受堵污物，保障油路暢通。

4 結(jié)語

電動輪汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是行車安全的重要機(jī)構(gòu)，其故障錯綜復(fù)雜，不確定因素較多。因此，針對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障診斷及維修技術(shù)進(jìn)行長期分析與研究，確保轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在使用上的安全性，充分滿足安全生產(chǎn)的需要，有效提高了車輛的運(yùn)輸效率，減少安全隱患，避免交通事故發(fā)生，延長設(shè)備使用壽命。