CN2101006U - 等效工作液压转向加力器 - Google Patents

Abstract

一种等效工作液压转向加力器，是由拉杆球座、 分配阀、加力油缸和油缸固定支座组成。分配阀协同 转向机的方向盘转向控制高压油流向，使加力油缸中 的活塞杆产生与方向盘的左右旋转等效同步的液压 省力，使之操纵方向盘灵活省力。适合安装在重型载 重汽车和转向阻力较大的高速汽车及改装车上。

Description

本实用新型属于重型载重汽车转向系统中的一种液压转向加力装置。

液压转向加力器是一个动力装置，用途在于利用外加动力协同方向盘一同工作，使之减小方向盘旋转力矩，减轻驾驶员的工作强度。

目前，重型载重汽车前桥负载超过四吨，一般都要安装分开式液压转向加力装置。分开式结构由于造价低廉，并与转向机分开布置，故便于安装和维修，国内外应用较多。分开式结构应用在重型载重汽车上，由于分配阀的结构及控制方式及活塞杆在油缸内占有空间，使其活塞两端油腔不等容积工作，致使左右转向加力不等效工作；在灵敏性、灵活性和手感性等方面都存在着一定的不足，不能完全满足使用要求；另外在解决左右转向加力等效问题上，一般活塞杆直径设计的都很小，又使该装置降低了刚性和强度；其次，分配阀部分还存在着结构复杂、难予制造、制造成本高等缺点。

本实用新型的目的在于提供一种与转向机分开布置的，能使左右转向等效工作的，随动性好、手感强、灵活和可靠等特点的等效工作液压转向加力器。

本实用新型的液压转向加力器结构（见附图1）是由拉杆球座、分配阀、加力油缸、和油缸固定支座构成。其分配阀包括滑阀［1］、分配阀体［2］、阀盖［3］、有一定胀力的环型胀环［4］。橡胶密封圈［5］、右球碗［6］、与转向机摇臂联结的球销［7］，左球碗［8］、螺塞［9］、阀座［10］、钢球［11］、弹簧［12］、琐簧［13］、防尘罩［14］。加力油缸包括活塞杆［15］、活塞［16］。A为滑阀左端侧间隙，B为滑阀右端侧间隙，C为接转向油泵进油孔，D为接油箱回油孔，E为活塞左端油腔通油孔，F为活塞右端油腔通油孔，P为胀环槽通油斜孔，N为滑阀定中的琐销备用孔。

本实用新型在于分配阀结构改进，其要点是分配阀中的滑阀［1］的左外环槽内装有环型胀环［4］并与斜油孔P相通，当不转向滑阀［1］处于定中状态时，滑阀［1］外圆的右外环槽与分配阀体［2］内孔的三个内环槽的左、右内环槽构成两个相等的轴向间隙，分配阀体［2］左内环槽与进油孔C和活塞［16］右端油腔通油孔F相通，中间内环槽与活塞［16］左端油腔通油孔E相通，右内环槽与回油孔D相通，有一定胀力的环型胀环［4］与分配阀体［2］孔内定位槽相对应，左转向时，滑阀［1］被球销［7］向左拉动，滑阀［1］右外环槽与分配阀体［2］右内环槽构成的轴向间隙逐渐变小以至封闭回油孔D，左环槽轴向间隙逐渐变大，进油孔C和通油孔E、F相通，右转向时，滑阀［1］向右滑动，分配阀体［2］孔内左内环槽轴向间隙逐渐变小以至封闭，进油孔C与通油孔F相通，右内环槽间隙逐渐变大，通油孔E与回油孔D相通，与转向机摇臂联接的球销［7］装在滑阀［1］L孔中的左球碗［8］和右球碗［6］之间，加力油缸中的活塞杆［15］直径为活塞［16］左端腔面积是右端面积的两倍关系的尺寸。拉杆球座用螺丝与分配阀连接。加力油缸中的活塞杆［15］右端同油缸固定支座螺纹连接。

本实用新型的工作原理是：当汽车直线或方向盘旋转某一个固定的回转角行驶时，滑阀［1］随同方向盘的不转动在分配阀体［2］孔内不滑动，滑阀［1］在胀环［4］作用下处于定中位置，即A、B两处间隙均等，加力油缸两端油腔同滑阀［1］右外环槽与分配阀体［2］孔内对应的左右内环槽轴向间隙都相通，从进油孔C进入的高压油从回油孔D流回油箱，加力缸内活塞［16］两端油腔建立不起油压，活塞［16］不产生加力，此时液压加力器处于不转向加力状态。当方向盘左回转时，滑阀［1］被与转向机的转向摇臂联接的球销［7］向左拉动，分配阀体［2］右内环槽与滑阀［1］右外环槽构成的轴向间隙逐渐变小以至封闭，回油孔D不回油，左内环槽轴向间隙逐渐变大，进油孔C流入的压力油与相通的通油孔E、F流入加力缸两端腔，因活塞［16］左端面积是右端面积的两倍，由此产生压力差，活塞杆［15］做伸出动作，随之方向盘左转向，通过拉杆球座  和连接的拉杆及转向臂给予车轮左摆动力矩，实现了动力左转向。当方向盘右回转时，滑阀［1］向右滑动，分配阀体［2］孔内左内环槽与滑阀［1］右外环槽构成的轴向间隙逐渐变小以至封闭，右内环槽轴向间隙逐渐变大，高压油只能从油孔F流向活塞［16］右端腔，使右端腔建立油压，左端腔油液从开启的右内环槽间隙和回油孔D流回油箱，左端腔建立不起油压，这样活塞［16］在油压作用下，活塞杆［15］做缩进运动加力，同左转向一样，随同方向盘的右回转给车轮右摆动力矩，实现了动力右转向。当方向盘左回转或右回转终止时，滑阀运动也相应随之终止，活塞［16］在油压作用继续在作伸出或缩进运动，当分配阀体［2］左右内环槽与滑阀［1］右外环槽两轴向间隙达到均等定中状态，相应活塞［16］就失去了油压，随同方向盘终止回转也处于终止加力状态。在转向动态工作过程中，加力油缸中的油压是随着转向阻力而变化的，在油泵的负合范围内，通过滑阀［1］右外环槽与分配阀体［2］左右两内环槽轴向间隙大小的变化，使其两者相互平衡，该特性及由常通的斜油孔P流入装环型胀环［4］槽内的压力油给环型胀环［4］的径向油压，胀环［4］从对应的分配阀体［2］的定位槽托出产生一定阻力，而至滑阀［1］轴向左右滑动也产生了一定的阻力，使其液压转向加力器保持了良好的随动性和路感性。

分配阀对左转向和右转向的压力油的控制及加力油缸中活塞［16］左端腔工作容积是右端腔的二倍的给定条件，确定了活塞［16］两端腔等容积工作。实现了活塞杆［15］的伸出和缩进加力等效，相应的实现了左转向和右转向等效工作，其获得了极好的灵敏性、灵活性和手感性。

通过按活塞［16］两端腔容积要求确定的活塞杆［15］直径尺寸，其尺寸相对与已有技术比较大了许多，相应液压转向加力器得到了足够的钢性和强度，提高了工作稳定性和可靠性。

N孔的用途在于当液压系统出现故障后，可将备用琐销插入对应的两N孔内，保持滑阀［1］处于定中位置，使活塞［16］两端腔相通，达到两端腔油液自由流动，可实现机械转向。

本实用新型的优点在于实现了左右转向等效工作，其获取了极好的灵活性、手感性及可靠性；结构布局合理、简单、零件少、容易制造，制造成本低。

以下将结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的详细描述。

图1  为本实用新型的整体结构剖视图。

图2  为本实用新型的分配阀中滑阀［1］的剖视图。

图3  为本实用新型的分配阀中环型胀环［4］的主视图。

图4  为本实用新型的分配阀中分配阀体［2］的主视图。

图5  为本实用新型的分配阀中分配阀体［2］的左视图。

图6  为本实用新型的分配阀中分配阀体［2］的右视图。

参照图1到图6：滑阀［1］外圆与分配阀体［2］内孔及装环型胀环［4］的滑阀［1］左环型槽宽度与环型胀环［4］宽度应保持很小间隙滑动配合，一般不大于0.015毫米，滑阀在处于中间位置时，分配阀体［2］左内环槽及右内环槽与滑阀［1］右外环槽构成的两个均等的轴向间隙同进油孔C，四个通油孔E和通油孔F，回油孔D、高压油泵出口的直径及直径尺寸和的截面积应保持一致，滑阀［1］左端侧间隙A和右端侧间隙B，均大于分配阀体［2］左右内环槽与滑阀［1］右外环槽构成两个均等的轴向间隙，最大不超过两倍。阀盖［3］轴向与通油孔E应有对应的同直径孔与加力油缸活塞［16］左端油腔相通。纲球［11］在球销［7］装入L孔中的左球碗［8］和右球碗［6］之间后从孔G装入，使球销［7］保持在孔L中心。螺塞［9］调整致球销［7］在左球碗［8］和右球碗［6］之间活动自由并保持一定间隙后用琐簧［13］琐住。加力油缸中的活塞杆［15］直径为活塞［16］左端腔面积是右端腔面积的两倍关系的尺寸。斜油孔P在滑阀［1］处于任意位置时都通油。液压系统出现故障时，将备用琐肖插入对应的两N孔内，使滑阀［1］保持中向位置。环型胀环［4］对口处应有一定间隙，使之能达到装入分配阀体［2］孔内。孔M为卸油孔。阀座［10］、分配阀体［2］、阀盖［3］、加力油缸从分配阀体［2］四个通孔T用螺丝通过紧固联接。

滑阀［1］外圆及装环型胀环［4］环型槽两侧，分配阀体［2］内孔工作面的硬度HR52－58。光洁度要达到很光滑，可选用优质碳素钢或合金结构钢，分配阀体［2］外形可采用膜锻成型。环型胀环［4］硬度HRC58－62，两侧及外圆圆弧工作面光洁度也要达到很光滑，可选用65Mn弹簧钢。阀盖［3］可选用普通碳素钢，两侧面光洁度也要高一些。拉杆球座、分配阀中的橡胶密封圈［5］、右球碗［6］、球销［7］、左球碗［8］、螺塞［9］、阀座［10］、钢球［11］、弹簧［12］、琐簧［13］、防尘罩［14］、加力油缸和其中的活塞杆［15］、活塞［16］以及油缸固定支座为已有技术，在此不作详述。

本实用新型具体尺寸，可根据转向力矩及高压油泵匹配情况确定。

Claims (1)

1、一种等效工作液压转向加力器，包括拉杆球座，由滑阀[1]、分配阀体[2]、进出油孔C和D组成的分配阀，由活塞[16]、活塞杆[15]组成的加力油缸和油缸固定支座，其特征在于所说的分配阀中，滑阀[1]的左外环槽内装有环形胀环[4]并与斜油孔P相通，当不转向滑阀[1]处于定中状态时，滑阀[1]外圆的右外环槽与分配阀体[2]内孔的三个内还槽的左、右内环槽构成两个相等的轴向间隙，分配阀体[2]的左内环槽与进油孔C和活塞[16]右端油腔通油孔F相通，中间内环槽与活塞[16]左端油腔通油孔E相通，右内环槽与回油孔D相通，环型胀环[4]与分配阀体[2]孔内定位槽相对应，左转向时，滑阀[1]被球销[7]向左拉动，滑阀[1]右外环槽与分配阀体[2]右内环槽构成的轴向间隙逐渐变小以至封闭回油孔D，左环槽轴向间隙逐渐变大，进油孔C和通油孔E、F相通，右转向时，滑阀[1]向右滑动，分配阀体[2]孔内左内环槽轴向间隙逐渐变小以至封闭，进油孔C与通油孔F相通，右内环槽间隙逐渐变大，通油孔E与回油孔D相通，所说的加力油缸中的活塞杆[15]直径为活塞[16]左端腔面积是右端腔面积的两倍关系的尺寸。

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