殷曉中，劉金龍，顏　萍

(1. 鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校 裝備制造學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江　212003；

2. 鎮(zhèn)江液壓股份有限公司 技術(shù)中心，江蘇 鎮(zhèn)江　212021)

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電瓶叉車用全液壓轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向沉重的故障探析及排除

殷曉中1，劉金龍2，顏萍2

(1. 鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校 裝備制造學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江212003；

2. 鎮(zhèn)江液壓股份有限公司 技術(shù)中心，江蘇 鎮(zhèn)江212021)

摘要：針對廣泛用于電瓶叉車中的全液壓轉(zhuǎn)向器出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向沉重故障，綜合分析產(chǎn)生故障的原因，結(jié)合生產(chǎn)與維修經(jīng)驗(yàn)，提出排除故障的相應(yīng)方法與措施。

關(guān)鍵詞：電瓶叉車；全液壓轉(zhuǎn)向器；轉(zhuǎn)向沉重；故障；排除

隨著電瓶叉車制造行業(yè)的不斷壯大，電瓶叉車制造企業(yè)對配套的全液壓轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向沉重問題的反饋有逐年攀升的趨勢，這也是轉(zhuǎn)向器制造企業(yè)急需解決的一大問題[1]。筆者從轉(zhuǎn)向力矩分析入手，匯聚轉(zhuǎn)向沉重的多種表現(xiàn)，通過原因分析，找出解決轉(zhuǎn)向沉重問題的途徑。

1轉(zhuǎn)向力矩的要求分析

20世紀(jì)70年代中期，全液壓轉(zhuǎn)向器在我國的工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程車輛等方面陸續(xù)使用，一般主機(jī)的方向盤直徑選擇為φ500左右，操縱力基本參照同類機(jī)械助力式的主機(jī)操縱力，轉(zhuǎn)向沉重的抱怨較少。電瓶叉車相對于其他輪式行走機(jī)械來說，誕生較晚，工作環(huán)境及場所較好，隨著技術(shù)進(jìn)步和競爭的加劇，各主機(jī)單位不斷提高駕駛員操作舒適性指標(biāo)，進(jìn)而不同程度地減小方向盤直徑[2]。目前，大部分電瓶叉車的方向盤直徑選擇在φ280左右，個別企業(yè)甚至只有φ200，這一變化對批量轉(zhuǎn)向器的操縱力矩(機(jī)械阻力矩、動力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)的偏差范圍一致性提出了更高的要求，如圖1所示。

為了適應(yīng)以叉車行業(yè)為代表的主機(jī)客戶對全液壓轉(zhuǎn)向器的操縱力矩控制的需要，現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 5120—2010《全液壓轉(zhuǎn)向器擺線轉(zhuǎn)閥式開心無反應(yīng)型》在修訂過程中，已經(jīng)引入不同輸入扭矩的概念， 即將轉(zhuǎn)向器的輸入扭矩分為“普通型”和“低輸入扭矩型”，同時將“普通型”的機(jī)械阻力矩的允許最大值的70%作為低輸入扭矩的上限判定指標(biāo)。2010年以后，在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中再次引入超低輸入扭矩的概念，進(jìn)一步細(xì)化輸入扭矩的分類，目的是適應(yīng)不同客戶需求，電瓶叉車行業(yè)的需要尤為突出[3]。相關(guān)數(shù)據(jù)詳見表1。

圖1　主機(jī)單位現(xiàn)場檢測操縱力矩

表1　不同排量轉(zhuǎn)向器的3種類型輸入扭矩數(shù)據(jù)表

2電瓶叉車轉(zhuǎn)向沉重的主要表現(xiàn)

2.1與轉(zhuǎn)向器性能無關(guān)的轉(zhuǎn)向沉重

走訪多家電瓶叉車制造單位，綜合反饋意見發(fā)現(xiàn)，電瓶叉車轉(zhuǎn)向沉重的主要表現(xiàn)是操作人員轉(zhuǎn)動方向盤的手感重，并且不同的機(jī)器手感不一致[4]。具體描述如下： 1) 不同駕駛?cè)藛T對同一臺車的手感輕重不同，感覺形成誤差。2) 不同的車均采用扭力儀表來檢測，存在測量誤差。3) 不同直徑的方向盤在同一臺車上試驗(yàn)，形成操縱力實(shí)際誤差。這些現(xiàn)象一般比較容易判別，特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向輕重感覺或測量值與轉(zhuǎn)向器的性能無關(guān)。

2.2與轉(zhuǎn)向器性能有關(guān)的轉(zhuǎn)向沉重

1) 如圖2所示，轉(zhuǎn)向器自身清潔度不佳引起信號傳遞不穩(wěn)定所形成的轉(zhuǎn)向沉重，其主要特征是同一臺車的不同角度存在轉(zhuǎn)向輕重不同的感覺。

2) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的清潔度不佳引起的初時轉(zhuǎn)向不沉重，后來轉(zhuǎn)向沉重，其主要特征是同一臺車開始試驗(yàn)時感覺良好，后來出現(xiàn)轉(zhuǎn)向沉重的感覺。

3) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力控制不穩(wěn)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向沉重，其主要特征是時而有異常噪音?？梢耘卸榭刂茐毫ζx設(shè)計要求，通常是壓力偏低導(dǎo)致。

4) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)流量控制不穩(wěn)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向沉重，其主要特征是沒有異常噪音，慢轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)向不沉重，快轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)向沉重?？梢耘卸榭刂屏髁科x設(shè)計要求，通常是流量偏低。

圖2　清潔度不佳的閥體和閥芯

3轉(zhuǎn)向器自身性能引起的轉(zhuǎn)向沉重故障分析與排除

3.1安全閥故障

如圖3所示，安全閥是一種差動結(jié)構(gòu)、直動式溢流閥，由差動閥座、閥芯、彈簧、調(diào)壓螺栓及鎖緊螺栓等組成，安裝在溢流閥體的進(jìn)油孔和回油孔之間的孔內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)[5]。

1) 原因分析。轉(zhuǎn)向器安全閥彈簧損壞、閥座密封不嚴(yán)、調(diào)定壓力過低等構(gòu)成事實(shí)的工作壓力不符合設(shè)計要求；轉(zhuǎn)向器安全閥閥體損壞、密封帶不合格，形成事實(shí)的壓力失控，其主要表現(xiàn)為安全閥失靈而造成提前開啟。

圖3　安全閥的閥芯、閥座

2) 排除方法。檢查安全閥調(diào)定壓力、閥座密封情況、彈簧是否變形或失效，若彈簧彈力不足，可在彈簧與彈簧座之間增加墊片；檢查是否有雜質(zhì)卡住閥芯，清洗安全閥。

3.2轉(zhuǎn)閥(閥芯—閥套—閥體)三者之間的間隙不佳或變形故障

轉(zhuǎn)閥(閥芯、閥套、閥體)裝配關(guān)系實(shí)物圖見圖4。轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)閥(閥芯—閥套—閥體)三者之間的間隙不佳或變形，尤其是閥芯—閥套之間，易導(dǎo)致兩者卡死。主要原因有：

1) 閥芯、閥套的熱處理過程中存在殘余奧氏體轉(zhuǎn)化不完全導(dǎo)致的微變形。主要發(fā)生在寒冷地區(qū)，閥套的內(nèi)孔變小或閥芯外圓變大(這個變形一般在-40 ℃環(huán)境溫度下，假設(shè)奧氏體轉(zhuǎn)化率不足95%，可能會有0.000 5 mm間隙的變化)。

2) 芯或閥套或閥體之間混入毛刺等殘留物，減少了應(yīng)有的配合間隙。

3) 芯的外圓、閥套的內(nèi)外圓、閥體的內(nèi)孔圓柱度超差，造成事實(shí)的間隙減小。

排除方法：1) 將轉(zhuǎn)向器從車上拆下，但不需要拆解。2) 往轉(zhuǎn)向器進(jìn)油口加注50~100 mL液壓油。3) 左右轉(zhuǎn)動閥芯，一般會發(fā)現(xiàn)存在卡滯現(xiàn)象，解決辦法是將兩配合件互研，如果卡滯現(xiàn)象特別嚴(yán)重，則需要將轉(zhuǎn)向器拆解進(jìn)行研磨。

圖4　轉(zhuǎn)閥(閥芯、閥套、閥體)裝配關(guān)系實(shí)物圖

3.3后蓋處螺栓緊固力矩不均，造成轉(zhuǎn)閥(閥芯)卡滯

1) 原因分析。擰緊轉(zhuǎn)向器底部螺栓時用力不均勻。由于轉(zhuǎn)向需要的擺線計量機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)閥之間時而吻合(同步)、時而不同步，出現(xiàn)閥芯卡滯現(xiàn)象。

2) 排除方法。轉(zhuǎn)向器底部螺栓分布見圖5。采用星型順序，將7個螺栓擰緊到40～50 N.M。所謂星型順序是將7個螺栓依次編號，隔二進(jìn)行擰緊，即按1-4-6-2-5-7-3-1的順序擰緊，并重復(fù)1次。

圖5　轉(zhuǎn)向器底部螺栓分布圖

4轉(zhuǎn)向系統(tǒng)其他元件故障引起的轉(zhuǎn)向沉重分析與排除

4.1轉(zhuǎn)向柱安裝不同心

1) 原因分析。裝配轉(zhuǎn)向器以后，未接油管之前轉(zhuǎn)動方向盤，感覺手感重。

2) 排除方法。如圖6所示，松開轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向柱的連接螺釘，讓轉(zhuǎn)向器處于半自由狀態(tài)，轉(zhuǎn)動方向盤，對稱地緊固連接螺釘。

圖6　轉(zhuǎn)向柱安裝示意圖

4.2油泵供油不足

1) 原因分析。油泵磨損過度，內(nèi)漏過大，造成容積效率下降，泵溫升高。系統(tǒng)工作時，油泵供油量小于轉(zhuǎn)向器公稱流量，使系統(tǒng)壓力降低，轉(zhuǎn)向困難。

2) 排除方法。檢查油泵工作情況，修理或更換油泵。另外，油泵驅(qū)動皮帶打滑、驅(qū)動齒輪鍵或驅(qū)動套磨損，應(yīng)檢查油泵的驅(qū)動部分，調(diào)整皮帶張緊度，修理或更換驅(qū)動齒輪鍵或驅(qū)動套；油泵連接螺栓松動或缺失，檢查油泵連接部分，確保牢固可靠。

4.3吸油量不足

1) 原因分析。油箱缺油或油液不足導(dǎo)致油泵吸不上油。

2) 排除方法。檢查油箱液面高度，添加液壓油。(注意：選用液壓的牌號不宜使油液黏度過大，流動性變差。)

5結(jié)束語

出現(xiàn)轉(zhuǎn)向沉重故障的原因較多，由外向內(nèi)、由上而下的逐步檢查費(fèi)時費(fèi)力。如果針對上述所列部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查, 就不難發(fā)現(xiàn)故障的原因并加以解決[6]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉峻嶺.輪式拖拉機(jī)全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用維護(hù)及常見故障診斷排除[J].當(dāng)代農(nóng)機(jī),2014(6):79-80.

[2] 劉剛.BZZ系列全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的幾種常見故障分析[J].湖南農(nóng)機(jī),2013,40(3):58-59.

[3] 尹占順,鐘寶華,張讓莘.收割機(jī)全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的就機(jī)檢測與典型故障診斷[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2007(18):94-95.

[4] 畢全利,呂金龍.拖拉機(jī)全液壓轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)的使用與維護(hù)[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2010(5):78.

[5] 于平年.全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障原因分析及排除措施[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2009(5):36-38.

[6] 張松蘭，聶軍.拖拉機(jī)液壓助力轉(zhuǎn)向沉重的原因及排除方法[J].山東農(nóng)機(jī)化,2007(10):21.

〔責(zé)任編輯： 盧蕊〕

Heavy steering fault analysis and elimination for full-hydraulic steering gear of battery forklift

YIN Xiaozhong1, LIU Jinlong2YAN Ping2

(1. Department of Mechanical Engineering, Zhenjiang College, Zhenjiang 212003, China;2. Technological Center, Zhenjiang Hydraulic Co., Ltd., Zhenjiang 212021,China)

Abstract:Based on the heavy steering faults of full-hydraulic steering gears which are widely used in battery forklifts, this paper gives comprehensive analysis of various reasons for malfunction and puts forwald corresponding fault elimination methods and measures according to production and maintenance experiences.

Key words:battery forklift; full hydraulic steering gear; heavy steering; fault; elimination

作者簡介：殷曉中(1975—)，男，江蘇鎮(zhèn)江人，副教授，主要從事機(jī)械制造技術(shù)研究；劉金龍(1963—)，男，江蘇靖江人，研究員級高工，主要從事擺線液壓元件研究。

基金項(xiàng)目：江蘇省高等職業(yè)院校高級訪問工程師計劃資助項(xiàng)目(2013)；鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目(ZJCKYTD05)；鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校橫向合作科研課題(HX20121106-01)

收稿日期：2015-07-01

中圖分類號：TH242

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1008-8148(2016)01-0056-03