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1 原转向系统的问题
原转向系统(见图1)为全液压坳力转向。转向结构为双梯形四连杆机构,由纵置式液压缸驱动梯形连杆机构来实现转向。这套系统主要存在以下问题:
1.转向轮 2.转向节 3.横拉杆 4.扇形板 5.转向液压缸
(1)双梯形四连杆机构中的球形销连接较多,使用中极易磨损,脱落或卡死。造成转向空程大、转向不灵,甚至转向失控。
(2)平衡重位于转向桥上方,造成转向桥轴杖较大,使得两横拉杆受力大,拉杆极易产生变形,无法确保车辆安全运行。
(3)转向扇形板装在转向桥的上、下翼板之间,发动机油底壳位于上翼板凹形上部,扇形板拆装不便,易开裂,修理更换一次至少需要停机8h,影响了港口生产。
基于上述原因,我们对本港全部8台叉车的转向系统进行了改进。
2 改进方案 改进方案:以横置液压缸直接驱动转向系统代替原来的纵置液压缸红色动梯形连杆机构的转向系统(见图2)。将双杆转向液压缸横置于转向桥上、下翼板之间,液压缸杆头通过连接座与转向节相连,转向液压缸的进、回油管直接与转向器相连。
1.转向轮 2.转向节 3.连接座 4.转向液压缸 5.液压管路
这项改进原关键是合理选配转向液压缸。为了保证转向系统性能参数现原系统相同,我们按以下步骤选择转向液压缸。
(1)根据原转向系统结构确定转向缸活塞杆总长L为980mm、行程S为260mm。
(2)根据转向器排呈q(q=200mL/r)确定罱向缸的有效容积V。
V=q·n·η
式中n----方向盘的最在转动圈数,n=5
η----从转向马达到转向缸的总容积效率,η=0.8-0.85,η取0.84
V----转向缸容积,V=840mL
(3)为了保证转向缸的工作稳定,活塞杆直径d与活塞直径D之比选取较大值d/D=0.7。
(4)按下式确定活塞杆直径d与活塞直径D:
D=SQRT(4/π·V/S·1/[1-(d/D)?])
上式中的V的单位应转换成mm?。
根据是式计算确定:罱向缸活塞杆d=63mm、活塞直径D=90mm。再根据转向缸选择现之相连接的转向桥体、连接座及通往转向器的进、回油管。
当驾驶员转动方向时,液压泵供给的压力油经过流量控制阀进入转向器。转向器再将压力油提供给转向缸的一腔,推动活塞,从而带动连接座。连接座将坳力传给转向节,实现转向轮偏转。此时,转向缸的另一腔接通转向器的回油路。
CPCD5型叉车经上述改进后,使用10年未发生任何故障,完好率由95%提高到98%,降低了修理费用和停机时间,提高了生产效率。实践证明,这种改进方法具有以下优点:
(1)转向操作轻便,降低了驾驶员的劳动强度,有利于安全生产。
(2)转向液压缸缸头连接装在转向桥两端,缸代表用螺栓固定在转向桥体中部,维修保养时无需拆下转向桥即楞拆下液压缸,操作简便。
(3)转向机构结构简单,由横置液压缸取代原转向梯形机构。液压缸活塞杆与连接座连接销处装有轴承,连接座与转向节的连接处装有钢套,整个系统没有球形销连接,不易磨脶,转向空程小,滞后时音短,使用寿命长。