摘 要：經(jīng)濟(jì)高速增長下，特種車輛數(shù)量逐步增加，成為社會生產(chǎn)活動順利進(jìn)行的基礎(chǔ)保障。超重型特種汽車由于自身特性，如何保證車輛運(yùn)行安全，成為首要關(guān)注點(diǎn)之一。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是超重型特種汽車的重要組成部分，通過對轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，可以大大提升車輛性能，保證超重型特種汽車運(yùn)行安全。本文就超重型特種汽車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行分析，選擇合理的措施改進(jìn)設(shè)計，滿足社會生產(chǎn)生活需要。

關(guān)鍵詞：超重型特種汽車;設(shè)計改進(jìn);轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)

社會生產(chǎn)力水平不斷提升，超重型特種汽車逐漸成為現(xiàn)代汽車的主流趨勢，而轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車系統(tǒng)的重要組成部分，直接關(guān)乎到超重型特種汽車的整體性能。隨著汽車的裝載能力逐步提升，車軸數(shù)量與載荷隨之增長，這就對超重型特種汽車的轉(zhuǎn)型液壓系統(tǒng)性能提出了更高的要求。轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力，是系統(tǒng)設(shè)定的工作壓力決定，液壓泵決定了流量，但是很多國產(chǎn)大流量轉(zhuǎn)向器的載荷承受能力較小，難以更好的滿足多橋轉(zhuǎn)向流量需要，應(yīng)該進(jìn)一步設(shè)計優(yōu)化改進(jìn)。

1 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)工作原理

超重型特種汽車在保持直線行駛中，如果方向盤保持在恒定不動狀態(tài)，轉(zhuǎn)向器的分配閥為中位敞開，液壓泵卸載，液壓油直接回到油箱。在汽車轉(zhuǎn)向中，轉(zhuǎn)動方向盤，致使螺桿稍微前傾或后移，導(dǎo)致滑閥偏離中間位置，液壓泵的壓力油涌現(xiàn)，通過液壓控制集成元件保持穩(wěn)壓狀態(tài)，使用轉(zhuǎn)向器分配閥來進(jìn)入到轉(zhuǎn)向缸，推動轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動[1]。

超重型特種汽車在行駛中，主要是通過多軸轉(zhuǎn)向來實(shí)現(xiàn)，采用機(jī)械連接與液壓助力方式來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，操作較為簡單、便捷，對于超重型特種汽車的機(jī)動性提升具有積極作用。滿載狀態(tài)下，車輛轉(zhuǎn)向保持正常運(yùn)行狀態(tài)，如果是空載狀態(tài)下行使，會造成助力過量導(dǎo)致超重型特種汽車轉(zhuǎn)向過度出現(xiàn)擺尾問題，需要對超重型特種汽車的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計。

2 超重型特種汽車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化

在常規(guī)的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上，同設(shè)置帶單向閥的節(jié)流閥、液控背壓閥、開始減壓閥等。轉(zhuǎn)向器分配閥不在中位工作狀態(tài)下，液控背壓閥控制支路系統(tǒng)運(yùn)行形成背壓，操作液控?fù)Q向閥來保證液壓缸正常運(yùn)轉(zhuǎn)。節(jié)流閥是用于控制流量，調(diào)整液控背壓閥閥芯的互動速度。而開式減壓閥，伴隨轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷的升高，系統(tǒng)壓力也隨之升高，超過低壓轉(zhuǎn)向器的額定工作壓，確保支路壓力維持恒定狀態(tài)，確保工作壓力始終在轉(zhuǎn)向器壓力以上[2]。

如果超重型特種汽車保持直線行駛狀態(tài)，調(diào)整轉(zhuǎn)向器分配閥處于中位狀態(tài)，系統(tǒng)并無負(fù)載。結(jié)合液體特性，導(dǎo)致液體經(jīng)過開式減壓閥到轉(zhuǎn)向分配閥后，全部回到油箱。究其根本，其原因多樣，一方面是轉(zhuǎn)向器分配閥設(shè)計成H型，轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)無法減壓，另一方面在系統(tǒng)無壓力下，開式減壓閥并無減壓作用，支路無節(jié)流，液控系統(tǒng)保持非工作狀態(tài)。汽車左轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向器分配閥保持平行狀態(tài)，將壓力油匯入到液控?fù)Q向閥位置控制口，形成封閉回路，減壓到液控?fù)Q向閥，閥芯產(chǎn)生壓力，推動閥芯工作，液控?fù)Q向閥保持平行位置。隨著轉(zhuǎn)向橋載荷提升，執(zhí)行系統(tǒng)的壓力也將隨之升高，超過減壓閥出口壓力標(biāo)準(zhǔn)值后，減壓閥自動運(yùn)作進(jìn)行減壓，保證轉(zhuǎn)向器分配閥壓力始終處于恒定狀態(tài)，對于轉(zhuǎn)向器運(yùn)行可靠提供堅(jiān)實(shí)保障。如果汽車在右轉(zhuǎn)向時，調(diào)整轉(zhuǎn)向器分配閥到交叉位置，壓力又進(jìn)入交叉位置形成封閉回路，開啟壓力促進(jìn)閥芯運(yùn)作，控制另一個液控?fù)Q向閥到交叉位置。

3 超重型特種汽車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)技術(shù)

此種系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢突出，具有以下幾個優(yōu)勢：①密封性。液壓元件設(shè)計中，依托于密封技術(shù)實(shí)現(xiàn)，高壓指標(biāo)較為理想，整體式為15MPa，但是半整體式轉(zhuǎn)向器密封性普遍未能達(dá)到高壓指標(biāo)，半整體轉(zhuǎn)向器為8MPa，最高壓力無法滿足超重型特種汽車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計要求。所以，此種系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化是必然選擇，依據(jù)負(fù)載設(shè)定來執(zhí)行油路壓力，規(guī)避其他條件限制，保證轉(zhuǎn)向器壓力性能基礎(chǔ)上，使用減壓閥限定為較低壓力，不僅可以滿足系統(tǒng)的運(yùn)行性能，還可以提升系統(tǒng)可靠性和安全性。②靈敏性。轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計中，要求系統(tǒng)具有足夠的靈敏性，同步運(yùn)作的轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向器?；谵D(zhuǎn)向器分配閥來控制液控?fù)Q向閥，通過轉(zhuǎn)向輪后產(chǎn)生一定的壓力差，大概為10μs，控制閥芯單向移動耗費(fèi)時間，高于控制所消耗的時間。故此，要求系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果，同原本的系統(tǒng)性能相同。③系統(tǒng)散熱性。由于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)自身特性，在車輛行駛中使用較為頻繁，長期處于高壓運(yùn)作負(fù)荷下，會出現(xiàn)系統(tǒng)溫度升高問題，保證系統(tǒng)的散熱性能十分關(guān)鍵。在汽車的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計中，可以通過對油箱容積設(shè)計優(yōu)化，有效解決此類問題。即便系統(tǒng)相較于原本系統(tǒng)增設(shè)了減壓閥與背壓總向閥，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要同時，避免系統(tǒng)溫度異常升高，減壓閥無流量，僅僅起到傳遞壓力作用。

超重型特種汽車的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中，還要規(guī)避車輛出現(xiàn)擺尾現(xiàn)象。空載狀態(tài)下，先一橋轉(zhuǎn)向動作，然后其他橋轉(zhuǎn)向動作;滿載行駛狀態(tài)下，一橋優(yōu)于多橋，可以規(guī)避擺尾狀態(tài)。對比分析了解到，超重型特種汽車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計中，在多橋油缸前設(shè)置防偏擺閥，可以大大提升轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)性能，保證車輛安全行駛。

4 結(jié)論

綜上所述，超重型特種汽車較為特殊，整體車輛運(yùn)行載荷較大，優(yōu)化轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計十分重要，很大程度上關(guān)乎到車輛的行駛安全。所以，可以結(jié)合實(shí)際需要選擇合適的轉(zhuǎn)向器分配閥，提升主系統(tǒng)壓力，使用一個轉(zhuǎn)向器控制液壓系統(tǒng)，確保轉(zhuǎn)向輕便、安全，車輛正常行駛。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭京，?；鄯澹钫駥?，劉曉聰，姜萬錄.閥控非對稱缸全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模與動態(tài)性能分析[J].機(jī)床與液壓，2019，47（20）：138-143+191.

[2]陳勇，胡久強(qiáng).載貨汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)測試方法研究與應(yīng)用[J].重型汽車，2018，23（03）：29-31.

作者簡介：劉軍（1970-），男，廣西恭城人，本科，工程師，研究方向：車輛、設(shè)備等。