全液壓轉向器廣泛應用于車輛轉向和船舶液壓舵。駕駛人員通過它可以用較小的操縱力實現較大的轉向力控制,并且在性能上安全、可靠、操縱上靈活、輕便。

轉向器的操縱是全液壓式,也就是說在轉向柱和轉向輪之間沒有機械連接,在轉向器與轉向油缸之間是液壓管或軟管鏈接。

當轉動方向盤,轉向器根據方向盤轉動比例輸送相對的油量,該油量直接流到操縱缸相應一側,同時另一側的油量回到油箱。

BZZ轉向器是一種轉閥式全液壓轉向器,具有以下特點:消除機械式聯動裝置,可以降低主機成本,提供可靠輕便的結構,操縱靈活輕便,安全可靠,可以很小的力矩進行連續無級控制轉動,提供給控制回路以及主機尺寸廣泛的選擇面,能和多種轉向油泵及液壓供應系統連接。

結構形式

歷史上曾出現過許多種形式的轉向器,較常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環球-齒條齒扇式、循環球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等。其中第二、第四種分別是第一、第三種的變形形式,而蝸桿滾輪式則更少見。

助力形式

分為機械式(無助力),和動力式(有助力)兩種。

傳能介質

動力轉向器有氣壓式和液壓式兩種。

注意事項

裝載質量特大的貨車不宜采用氣壓動力轉向器,因為氣壓系統的工作壓力 較低(一般不高于0.7MPa),用于重型汽車上時,其部件尺寸將過于龐大。液壓動力轉向器的工作壓力可高達10MPa以上,故其部件尺寸很小。液壓系統工作時無噪聲,工作滯后時間短,而且能吸收來自不平路面的沖擊。因此,液壓動力轉向器已在各類各級汽車上獲得廣泛應用。

齒輪齒條式

它是一種最常見的轉向器。其基本結構是一對相互嚙合的小齒輪和齒條。轉向軸帶動小齒輪旋轉時,齒條便做直線運動。有時,靠齒條來直接帶動橫拉桿,就可使轉向輪轉向。所以,這是一種最簡單的轉向器。它的優點是結構簡單,成本低廉,轉向靈敏,體積小,可以直接帶動橫拉桿。在汽車上得到廣泛應用。

蝸桿曲柄銷式

它是以蝸桿為主動件,曲柄銷為從動件的轉向器。蝸桿具有梯形螺紋,手指狀的錐形指銷用軸承支承在曲柄上,曲柄與轉向搖臂軸制成一體。轉向時,通過轉向盤轉動蝸桿、嵌于蝸桿螺旋槽中的錐形指銷一邊自轉,一邊繞轉向搖臂軸做圓弧運動,從而帶動曲柄和轉向垂臂擺動,再通過轉向傳動機構使轉向輪偏轉。這種轉向器通常用于轉向力較大的載貨汽車上。

循環球式

循環球式:這種轉向裝置是由齒輪機構將來自轉向盤的旋轉力進行減速,使轉向盤的旋轉運動變為渦輪蝸桿的旋轉運動,滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合,因而滾珠螺桿的旋轉運動變為直線運動,螺母再與扇形齒輪嚙合,直線運動再次變為旋轉運動,使連桿臂搖動,連桿臂再使連動拉桿和橫拉桿做直線運動,改變車輪的方向。 這是一種古典的機構,現代轎車已大多不再使用,但又被最新方式的助力轉向裝置所應用。它的原理相當于利用了螺母與螺栓在旋轉過程中產生的相對移動,而在螺紋與螺紋之間夾入了鋼球以減小阻力,所有鋼球在一個首尾相連的封閉的螺旋曲線內循環滾動,循環球式故而得名。

齒輪齒條液壓助力

齒輪齒條液壓助力轉向器,是相對于齒輪齒條機械轉向器而言的,主要是增加了轉向油泵、轉向油壺、轉向油管、轉向閥、轉向油缸等部件,以期達到改善駕駛員手感,增加轉向助力的目的的轉向裝置。國內經過10多年來的發展,已經形成成熟的研發和制造技術的廠家有豫北光洋轉向器有限公司等企業。

動力轉向系統是在機械式轉向系統的基礎上加一套動力輔助裝置組成的。轉向油泵6安裝在發動機上,由曲軸通過皮帶驅動并向外輸出液壓油。轉向油罐5 有進、出油管接頭,通過油管分別與轉向油泵和轉向控制閥2聯接。轉向控制閥用以改變油路。機械轉向器和缸體形成左右兩個工作腔,它們分別通過油道和轉向控制閥聯接。當汽車直線行駛時,轉向控制閥2將轉向油泵6泵出來的工作液與油罐相通,轉向油泵處于卸荷狀態,動力轉向器不起助力作用。當汽車需要向右轉向時,駕駛員向右轉動轉向盤,轉向控制閥將轉向油泵泵出來的工作液與R腔接通,將L腔與油罐接通,在油壓的作用下,活塞向下移動,通過傳動結構使左、右輪向右偏轉,從而實現右轉向。向左轉向時,情況與上述相反。

隨著汽車工業的飛速發展以及人們對于舒適、安全性能要求的不斷提高,轉向系統也隨著科技的發展日新月異。電動助力轉向系統是轉向行業前沿研究項目,按照其布局形式,可以分為管柱助力、齒輪助力、齒條助力、拉桿助力、電液助力等形式。在一些科幻電影中才能出現的無人飛機、無人駕駛汽車等已經成為現實,轉向系統也在朝著更加先進的方向發展,比如由日本JTEKT研究開發出來的先進線控轉向系統等。

性能試驗

轉向器性能試驗臺可對齒條齒輪式(左置和右置)轉向器進行比例負荷試驗、正逆轉試驗、閥特性試驗、噪音試驗(總成噪音和閥噪音)、內部泄露(總成內泄和閥內泄)等相關綜合性能試驗。測量精度0.5%(F·S)。

試驗項目

全轉角測試輸入軸回轉力矩齒條滑動力試驗壓塊間隙測試輸入-輸出特性試驗閥特性試驗(扭矩-壓力)閥特性試驗(角度-壓力)壓力損失試驗內泄試驗傳動效率試驗線角傳動比試驗噪聲測量

轉向器的作用將駕駛員加在轉向盤上的力矩放大,并降低速度,然后傳給轉向傳動機構。 由于轉向器是一個大傳動比的機構,其傳動效率一般較低。轉向器的輸出功率與輸人功率之比稱為轉向器的傳動效率.當功率由轉向柱輸人、由轉向搖臂輸出的情況下求得的傳動效率稱為正效率,而在傳動方向與此相反時求得的效率為逆效率。為了減輕駕駛員操縱轉向盤的體力消耗,應盡量提高轉向器的傳動效率,特別是其正效率是很重要的。

轉向器的主要作用是增大轉向盤傳到轉向垂臂的力和改變力的傳遞方向。為了提高行車的安全性,現代汽車一般采用分段式轉向軸,中間用萬向節連接。這樣既可提高行車安全性,又有利于整車的布置和變形及維修,而且有利于轉向器的系列化生產。