王俊嬌，付麗婕，何保衛(wèi)

（1.陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710043；2.中國(guó)重型機(jī)械研究院，陜西 西安 710032）

某牽引車轉(zhuǎn)向油罐溢油解決方案

王俊嬌1，付麗婕1，何保衛(wèi)2

（1.陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710043；2.中國(guó)重型機(jī)械研究院，陜西 西安 710032）

某牽引車是我公司自主研發(fā)產(chǎn)品，配備600馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，額定牽引300t。自2010年投放市場(chǎng)以來(lái)，轉(zhuǎn)向油罐溢油問(wèn)題一直沒(méi)有得到徹底解決。文章以牽引車系列中6×6車型為例，分析了其溢油原因，并提出了解決方案。

重型牽引車；油罐溢油；原因分析；解決方案

CLC NO.:U471.23Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)12-49-02

1、課題來(lái)源

大件牽引車是我公司針對(duì)大件車公司運(yùn)輸大型電力設(shè)備等重型設(shè)備，自主研發(fā)的大噸位牽引車，設(shè)計(jì)總質(zhì)量為60000kg，最大牽引質(zhì)量為300000kg，匹配600hp康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)，ZF自動(dòng)變速箱。2010年試制成功，投放市場(chǎng)后，產(chǎn)品性能受到用戶好評(píng)，近年來(lái)訂單量逐年增加。但轉(zhuǎn)向油罐溢油問(wèn)題一直沒(méi)有得到徹底解決，文章以牽引車系列中6×6車型為例，分析其溢油原因，并提出解決方案。

2、原因分析

牽引車轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)主要部件包含轉(zhuǎn)向油泵，8099循環(huán)球式轉(zhuǎn)向機(jī)，助力油缸，應(yīng)急泵，應(yīng)急閥以及雙油罐等。各部件主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 主要部件參數(shù)

2.1 系統(tǒng)工作原理

本牽引車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓助力，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵提供壓力油，執(zhí)行元件為液壓油缸。本車載重較大，當(dāng)液壓泵突然失效導(dǎo)致壓力油瞬間減少，此時(shí)若需要緊急轉(zhuǎn)向，單靠駕駛員體力是難以完成，故增加一套應(yīng)急轉(zhuǎn)向裝置。圖1所示為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)管路連接示意圖。

如圖1所示，主油泵壓力油通過(guò)三通接頭，分別接到轉(zhuǎn)向機(jī)A2口和應(yīng)急閥P1口。轉(zhuǎn)向機(jī)回油口A1口連接到油罐

1，轉(zhuǎn)向機(jī)回油口C與應(yīng)急閥回油口T口通過(guò)三通接頭連接到油罐2。轉(zhuǎn)向機(jī)D口，E口連接助力油缸。

主泵正常工作時(shí)，應(yīng)急閥P2口壓力油通過(guò)T口全部返回油罐2。

2.2 溢油原因分析

2.2.1 轉(zhuǎn)向機(jī)工作原理

圖2所示為8099轉(zhuǎn)向機(jī)工作原理圖(沙市久隆研發(fā)技術(shù)提供)，其中包含外接件：兩個(gè)主油泵，應(yīng)急泵，兩個(gè)助力缸。轉(zhuǎn)向機(jī)輸入軸布置兩套轉(zhuǎn)閥：轉(zhuǎn)閥5與轉(zhuǎn)閥9，兩套轉(zhuǎn)閥相互獨(dú)立，并在轉(zhuǎn)向機(jī)內(nèi)部形成兩套相互獨(dú)立的液壓回路，虛線所示為1回路，實(shí)線所示為2回路。

結(jié)合圖1，轉(zhuǎn)向機(jī)1回路外接油口包含C，B口，2回路包含A1，A2，D，E口。

由以上分析得出，轉(zhuǎn)向機(jī)1回路與應(yīng)急閥油液回油到油罐2，轉(zhuǎn)向機(jī)2回路油液回油到油罐1。

2.2.2 油罐回油量計(jì)算

右轉(zhuǎn)時(shí)，油缸所需流量最大。故以右轉(zhuǎn)為例進(jìn)行一下分析。

a.油缸流量計(jì)算

式中D=60mm,油缸缸徑；d=32mm,油缸桿徑；L=152mm,油缸左轉(zhuǎn)行程

方向盤左轉(zhuǎn)圈數(shù)N=2.4，方向盤轉(zhuǎn)速取n=1.5r/s，

油缸最大流量q1=Q/(N/n)×60=11.5L/min

b.轉(zhuǎn)向機(jī)內(nèi)置油缸流量計(jì)算

q2=sdn/0.85/0.9=19.0L/min

應(yīng)急閥回油量為應(yīng)急泵流量，取其最大值16L/min

c.油罐回油量計(jì)算

油罐1回油量等于轉(zhuǎn)向機(jī)2回路回油量，即A1口與油缸回油之和。油罐2回油量等于轉(zhuǎn)向機(jī)1回路與應(yīng)急閥回油量之和，即C口與應(yīng)急閥T口回油之和。由上述分析可知,油缸最大流量11.5L/min與轉(zhuǎn)向機(jī)內(nèi)置油缸最大回油量19.0L/min之和小于主油泵最大流量50L/min，主泵剩余流量19.5L/min。我們以主油泵剩余流量分別完全通過(guò)回路1、回路2回流這兩種極限情況，分析油罐是否溢油。

主油泵剩余流量全部通過(guò)回路1回流時(shí)，油罐1回油量為油缸流量11.5L/min，此時(shí)，油罐2回油量為主泵流量(50-11.5 L/min)與應(yīng)急閥回油量為56L/min，大于油罐2允許過(guò)流量，當(dāng)兩油罐之間的聯(lián)通管路不能及時(shí)平衡油量時(shí)，油罐2存在溢流隱患；主油泵剩余流量全部通過(guò)回路2回流時(shí)，油罐1回油量為剩余流量(19.5)與油缸流量(11.5 L/min)之和31L/min，大于油罐1過(guò)流量，油罐2回油量為35L/min(19.0+16.0 L/min)，當(dāng)兩油罐之間的聯(lián)通管路不能及時(shí)平衡油量時(shí)，油罐1有溢油隱患。事實(shí)上，油罐1與油罐2都存在不同程度溢油現(xiàn)象，與理論分析相符。

3、解決方案

由以上分析可得，右轉(zhuǎn)彎時(shí)，油缸所需流量最大，為11.5L/min,；轉(zhuǎn)向機(jī)內(nèi)置油缸所需最大流量為19.0L/min，主油路所需最大流量11.5+19.0=30.5 L/min，主油泵最大供油量30.5×1.1=33.5L/min。由圖2可知，8099轉(zhuǎn)向機(jī)理論上要求有兩個(gè)泵源為其獨(dú)立雙回路供油，限于本車動(dòng)力總成布置情況，僅可使用一個(gè)泵源，可選相同壓力，35L/min成品泵代替本車原有主泵，減少不必要?jiǎng)恿速M(fèi)與溢油量。

其次，設(shè)計(jì)定制一款新油罐（過(guò)油量為55L/min）代替油罐1與油罐2，簡(jiǎn)化管路連接，使轉(zhuǎn)向機(jī)1、2回路共同回油到同一油罐。改進(jìn)后的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)經(jīng)過(guò)在本公司一款類似車型試驗(yàn)，溢油問(wèn)題得到徹底解決。

[1] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京∶清華大學(xué)出版社,2001.7,P611-P649.

[2] 侯訓(xùn)波,王新鄖等.汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓應(yīng)急供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理.設(shè)計(jì).計(jì)算研究,2009年, 第三期.

[3] 田晉躍， 劉新磊， 劉益民.車輛靜液傳動(dòng)匹配技術(shù)的研究. 液壓與氣動(dòng)，2006年第10期，4-6.

Steering a tractor tanker oil spill solutions

Wang Junjiao1, Fu Lijie1, He Baowei2
（1. Shaanxi Heavy-Duty Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710043; 2. China Heavy Machinery Research Institute, Shaanxi Xi’an 710032）

One type of traction vehicle is designed by our company, matching 600hp engine，rated tractive effect 300t.its oil tank spillage has not been solutioned since 2010,when it was released. For instance 6×6 of the tractor series, we analysis its cause of spillage and proposed solution plan in this article.

heavy traction vehicle; oil tank spillage; causes of spillage; solution plan

U471.23

A

1671-7988(2014)12-49-02

王俊嬌，就職于陜西重型汽車有限公司。