殷晓中，刘金龙，颜　萍

(1. 镇江高等专科学校 装备制造学院，江苏 镇江　212003；

2. 镇江液压股份有限公司 技术中心，江苏 镇江　212021)



电瓶叉车用全液压转向器转向沉重的故障探析及排除

殷晓中1，刘金龙2，颜萍2

(1. 镇江高等专科学校 装备制造学院，江苏 镇江212003；

2. 镇江液压股份有限公司 技术中心，江苏 镇江212021)

摘要：针对广泛用于电瓶叉车中的全液压转向器出现的转向沉重故障，综合分析产生故障的原因，结合生产与维修经验，提出排除故障的相应方法与措施。

关键词：电瓶叉车；全液压转向器；转向沉重；故障；排除

随着电瓶叉车制造行业的不断壮大，电瓶叉车制造企业对配套的全液压转向器转向沉重问题的反馈有逐年攀升的趋势，这也是转向器制造企业急需解决的一大问题[1]。笔者从转向力矩分析入手，汇聚转向沉重的多种表现，通过原因分析，找出解决转向沉重问题的途径。

1转向力矩的要求分析

20世纪70年代中期，全液压转向器在我国的工程机械、农业机械、工程车辆等方面陆续使用，一般主机的方向盘直径选择为φ500左右，操纵力基本参照同类机械助力式的主机操纵力，转向沉重的抱怨较少。电瓶叉车相对于其他轮式行走机械来说，诞生较晚，工作环境及场所较好，随着技术进步和竞争的加剧，各主机单位不断提高驾驶员操作舒适性指标，进而不同程度地减小方向盘直径[2]。目前，大部分电瓶叉车的方向盘直径选择在φ280左右，个别企业甚至只有φ200，这一变化对批量转向器的操纵力矩(机械阻力矩、动力转向转矩)的偏差范围一致性提出了更高的要求，如图1所示。

为了适应以叉车行业为代表的主机客户对全液压转向器的操纵力矩控制的需要，现行的行业标准JB/T 5120—2010《全液压转向器摆线转阀式开心无反应型》在修订过程中，已经引入不同输入扭矩的概念， 即将转向器的输入扭矩分为“普通型”和“低输入扭矩型”，同时将“普通型”的机械阻力矩的允许最大值的70%作为低输入扭矩的上限判定指标。2010年以后，在企业标准中再次引入超低输入扭矩的概念，进一步细化输入扭矩的分类，目的是适应不同客户需求，电瓶叉车行业的需要尤为突出[3]。相关数据详见表1。

图1　主机单位现场检测操纵力矩

表1　不同排量转向器的3种类型输入扭矩数据表

2电瓶叉车转向沉重的主要表现

2.1与转向器性能无关的转向沉重

走访多家电瓶叉车制造单位，综合反馈意见发现，电瓶叉车转向沉重的主要表现是操作人员转动方向盘的手感重，并且不同的机器手感不一致[4]。具体描述如下： 1) 不同驾驶人员对同一台车的手感轻重不同，感觉形成误差。2) 不同的车均采用扭力仪表来检测，存在测量误差。3) 不同直径的方向盘在同一台车上试验，形成操纵力实际误差。这些现象一般比较容易判别，特点是转向轻重感觉或测量值与转向器的性能无关。

2.2与转向器性能有关的转向沉重

1) 如图2所示，转向器自身清洁度不佳引起信号传递不稳定所形成的转向沉重，其主要特征是同一台车的不同角度存在转向轻重不同的感觉。

2) 转向系统的清洁度不佳引起的初时转向不沉重，后来转向沉重，其主要特征是同一台车开始试验时感觉良好，后来出现转向沉重的感觉。

3) 转向系统压力控制不稳导致的转向沉重，其主要特征是时而有异常噪音。可以判定为控制压力偏离设计要求，通常是压力偏低导致。

4) 转向系统流量控制不稳导致的转向沉重，其主要特征是没有异常噪音，慢转时转向不沉重，快转时转向沉重。可以判定为控制流量偏离设计要求，通常是流量偏低。

图2　清洁度不佳的阀体和阀芯

3转向器自身性能引起的转向沉重故障分析与排除

3.1安全阀故障

如图3所示，安全阀是一种差动结构、直动式溢流阀，由差动阀座、阀芯、弹簧、调压螺栓及锁紧螺栓等组成，安装在溢流阀体的进油孔和回油孔之间的孔内，具有结构紧凑、工作稳定等特点[5]。

1) 原因分析。转向器安全阀弹簧损坏、阀座密封不严、调定压力过低等构成事实的工作压力不符合设计要求；转向器安全阀阀体损坏、密封带不合格，形成事实的压力失控，其主要表现为安全阀失灵而造成提前开启。

图3　安全阀的阀芯、阀座

2) 排除方法。检查安全阀调定压力、阀座密封情况、弹簧是否变形或失效，若弹簧弹力不足，可在弹簧与弹簧座之间增加垫片；检查是否有杂质卡住阀芯，清洗安全阀。

3.2转阀(阀芯—阀套—阀体)三者之间的间隙不佳或变形故障

转阀(阀芯、阀套、阀体)装配关系实物图见图4。转向器的转阀(阀芯—阀套—阀体)三者之间的间隙不佳或变形，尤其是阀芯—阀套之间，易导致两者卡死。主要原因有：

1) 阀芯、阀套的热处理过程中存在残余奥氏体转化不完全导致的微变形。主要发生在寒冷地区，阀套的内孔变小或阀芯外圆变大(这个变形一般在-40 ℃环境温度下，假设奥氏体转化率不足95%，可能会有0.000 5 mm间隙的变化)。

2) 芯或阀套或阀体之间混入毛刺等残留物，减少了应有的配合间隙。

3) 芯的外圆、阀套的内外圆、阀体的内孔圆柱度超差，造成事实的间隙减小。

排除方法：1) 将转向器从车上拆下，但不需要拆解。2) 往转向器进油口加注50~100 mL液压油。3) 左右转动阀芯，一般会发现存在卡滞现象，解决办法是将两配合件互研，如果卡滞现象特别严重，则需要将转向器拆解进行研磨。

图4　转阀(阀芯、阀套、阀体)装配关系实物图

3.3后盖处螺栓紧固力矩不均，造成转阀(阀芯)卡滞

1) 原因分析。拧紧转向器底部螺栓时用力不均匀。由于转向需要的摆线计量机构与转阀之间时而吻合(同步)、时而不同步，出现阀芯卡滞现象。

2) 排除方法。转向器底部螺栓分布见图5。采用星型顺序，将7个螺栓拧紧到40～50 N.M。所谓星型顺序是将7个螺栓依次编号，隔二进行拧紧，即按1-4-6-2-5-7-3-1的顺序拧紧，并重复1次。

图5　转向器底部螺栓分布图

4转向系统其他元件故障引起的转向沉重分析与排除

4.1转向柱安装不同心

1) 原因分析。装配转向器以后，未接油管之前转动方向盘，感觉手感重。

2) 排除方法。如图6所示，松开转向器与转向柱的连接螺钉，让转向器处于半自由状态，转动方向盘，对称地紧固连接螺钉。

图6　转向柱安装示意图

4.2油泵供油不足

1) 原因分析。油泵磨损过度，内漏过大，造成容积效率下降，泵温升高。系统工作时，油泵供油量小于转向器公称流量，使系统压力降低，转向困难。

2) 排除方法。检查油泵工作情况，修理或更换油泵。另外，油泵驱动皮带打滑、驱动齿轮键或驱动套磨损，应检查油泵的驱动部分，调整皮带张紧度，修理或更换驱动齿轮键或驱动套；油泵连接螺栓松动或缺失，检查油泵连接部分，确保牢固可靠。

4.3吸油量不足

1) 原因分析。油箱缺油或油液不足导致油泵吸不上油。

2) 排除方法。检查油箱液面高度，添加液压油。(注意：选用液压的牌号不宜使油液黏度过大，流动性变差。)

5结束语

出现转向沉重故障的原因较多，由外向内、由上而下的逐步检查费时费力。如果针对上述所列部位进行重点检查, 就不难发现故障的原因并加以解决[6]。

参考文献：

[1] 刘峻岭.轮式拖拉机全液压转向系统使用维护及常见故障诊断排除[J].当代农机,2014(6):79-80.

[2] 刘刚.BZZ系列全液压转向系统的几种常见故障分析[J].湖南农机,2013,40(3):58-59.

[3] 尹占顺,钟宝华,张让莘.收割机全液压转向系统的就机检测与典型故障诊断[J].农业机械,2007(18):94-95.

[4] 毕全利,吕金龙.拖拉机全液压转向操作系统的使用与维护[J].农机使用与维修,2010(5):78.

[5] 于平年.全液压转向系统常见故障原因分析及排除措施[J].新疆农机化,2009(5):36-38.

[6] 张松兰，聂军.拖拉机液压助力转向沉重的原因及排除方法[J].山东农机化,2007(10):21.

〔责任编辑： 卢蕊〕

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

作者简介：殷晓中(1975—)，男，江苏镇江人，副教授，主要从事机械制造技术研究；刘金龙(1963—)，男，江苏靖江人，研究员级高工，主要从事摆线液压元件研究。

基金项目：江苏省高等职业院校高级访问工程师计划资助项目(2013)；镇江高等专科学校科研团队资助项目(ZJCKYTD05)；镇江高等专科学校横向合作科研课题(HX20121106-01)

收稿日期：2015-07-01

中图分类号：TH242

文献标志码：A

文章编号：1008-8148(2016)01-0056-03