某越野车转向油泵壳体爆裂原因分析及验证.docx

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1、某越野车转向油泵壳体爆裂原因分析及验证 摘 要：文章通过对某越野车型转向油泵爆裂进行了分析，提出解决方案，并对方案进行验证，为各类变型车及新车型开发供应理论依据与参考。 关键词：转向系统；齿轮泵；壳体爆裂 中图分类号：U463.4 文献标识码：B 文章编号：1673-7301817-80-02 Abstract： In this thesis， we make the analysis and validation of the pump split on the off-road Steering， put forward the method of the resolvent and ve

2、rify it. The thesis provide a theoretical basis for the development of all kinds of variants and new models reference. Keywords： steering systems； gear pump； split CLC NO.： U463.4 Document Code： B Article ID： 1673-7301817-80-02 前言 某型號越野车在出厂摸底试验中，五辆样车中有三辆样车在举升备轮时发生油泵壳体爆裂的故障。本文通过对转向-备轮举升液压系统进行分析，找到转向油

3、泵壳体爆裂的缘由，并通过对系统改进结合试验验证解决了该问题，提高了转向系统的牢靠性。 1 故障现象 样车在行驶大约1010公里后，车辆进行常规检查，举升备轮时发生油泵壳体爆裂的故障。如图1所示。 对损坏的齿轮泵进行拆解，发觉内部的主动齿轮有高温灼烧的颜色，浮动轴承座表面有严峻的磨损痕迹，平安阀弹簧变形，长度比正常的弹簧长度缩短5mm左右。如图2所示。 2 故障缘由分析 由于油泵壳体是在举升备轮时发生爆裂，所以先对液压系统中的转向系统和备轮操纵系统进行分析。 2.1 转向-备轮举升液压系统原理介绍 该越野车转向系统与备轮举升系统共用一个液压泵。液压油箱1中的液压油通过吸油多通接头3分别进入发动机

4、驱动的转向油泵5和安装在分动器上的应急泵10。转向油泵5驱动液压油进入备轮升降限制阀12后分为两路：一路进入应急阀9的P1口，另一路干脆进入双回路转向器7的第一回路；应急泵10驱动液压油进入应急阀9的P2口，应急阀A口与转向器7的其次回路连接，驱动前二桥转向助力缸8进行工作。由于转向油泵5内置平安阀，所以当压力上升时，通过内置平安阀进行卸荷爱护，转向器7和应急阀9的回油通过回油多通接头4流回液压油箱1。转向-备轮举升液压系统原理示意图如图3所示。 备轮操纵限制阀由一个三位四通电磁换向阀和一个双向调速阀集成，可以分别调整备轮油缸的上升和下降速度，保证油缸运动平稳性和平安性的要求，同时在油缸未工作

5、时，保证油液最大限度通过限制阀，进入转向系统。依据备轮举升特性和车辆液压系统参数，备轮操纵限制阀中位的最小通过流量可以达到50L/min，以满意转向系统的流量需求。根据油缸运动平稳和平安性的要求，按30s时间，液压缸的行程为473mm，举升油缸详细参数见表1。 通过表3的备轮举升油缸性能参数可以计算出活塞运动的平均速度 ，从而计算可得备轮举升时须要的流量为： 。发动机怠速时转速为600r/min50r/min，发动机曲轴速比为1.47，所以发动机怠速时油泵的转速为6001.47=882r/min。油泵性能参数如表2所示，性能特性曲线如图4所示。 依据图4转向油泵特性曲线可以看出，在油泵转速88

6、2r/ min时，油泵的输出流量大约为21L左右。由于备轮举升系统与转向系统共用转向油泵，所以油泵输出的油液经过备轮举升电磁阀，有21-2.86=18.14L/min的油液须要进行溢流。故障样车的转向油泵内置平安阀，平安阀卸荷孔直径仅有1mm，多余的油液干脆进入油泵进油口。当操作备轮举升系统时，由于转向油泵溢流油液多，溢流时间长，使油泵内部建立高压，产生高温，铸铝材料的油泵壳体变形，导致主动齿轮旋转中二次扫膛，扫膛下来的铝屑将平安阀卸荷孔堵塞，致使平安阀失效，系统压力超过油泵壳体运用极限，致使油泵壳体开裂。 3 解决措施 依据前面的缘由分析，要彻底解决油泵壳体开裂的状况，须要解决转向油泵平安阀

7、内部溢流，将平安阀内置油泵改为外置管路中，并将溢流油液回到油箱。改进后的转向-备轮举升液压系统原理示意图如图5所示。 4 验证效果 五辆样车整改后，各经过3万公里牢靠性试验验证，转向油泵未再出现壳体开裂及其它异样现象，转向系统和备轮举升系统运行正常。 5 结束语 通过对该越野车暴露的问题进行分析验证，有效的解决了该类液压系统存在的平安隐患，并为各类变型车设计及新车型开发供应了理论依据和设计参考。 参考文献 1 汽车构造.机械工业出版社. 2 机械设计手册.化学工业出版社. 3 液压与气压.传动机械工业出版社. 第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页