某牽引車轉向油罐溢油解決方案

王俊嬌，付麗婕，何保衛

（1.陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710043；2.中國重型機械研究院，陜西 西安 710032）

某牽引車轉向油罐溢油解決方案

王俊嬌1，付麗婕1，何保衛2

（1.陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710043；2.中國重型機械研究院，陜西 西安 710032）

某牽引車是我公司自主研發產品，配備600馬力發動機，額定牽引300t。自2010年投放市場以來，轉向油罐溢油問題一直沒有得到徹底解決。文章以牽引車系列中6×6車型為例，分析了其溢油原因，并提出了解決方案。

重型牽引車；油罐溢油；原因分析；解決方案

CLC NO.:U471.23Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)12-49-02

1、課題來源

大件牽引車是我公司針對大件車公司運輸大型電力設備等重型設備，自主研發的大噸位牽引車，設計總質量為60000kg，最大牽引質量為300000kg，匹配600hp康明斯發動機，ZF自動變速箱。2010年試制成功，投放市場后，產品性能受到用戶好評，近年來訂單量逐年增加。但轉向油罐溢油問題一直沒有得到徹底解決，文章以牽引車系列中6×6車型為例，分析其溢油原因，并提出解決方案。

2、原因分析

牽引車轉向助力機構主要部件包含轉向油泵，8099循環球式轉向機，助力油缸，應急泵，應急閥以及雙油罐等。各部件主要參數見表1。

表1 主要部件參數

2.1 系統工作原理

本牽引車轉向系統采用液壓助力，由發動機驅動油泵提供壓力油，執行元件為液壓油缸。本車載重較大，當液壓泵突然失效導致壓力油瞬間減少，此時若需要緊急轉向，單靠駕駛員體力是難以完成，故增加一套應急轉向裝置。圖1所示為轉向系統管路連接示意圖。

如圖1所示，主油泵壓力油通過三通接頭，分別接到轉向機A2口和應急閥P1口。轉向機回油口A1口連接到油罐

1，轉向機回油口C與應急閥回油口T口通過三通接頭連接到油罐2。轉向機D口，E口連接助力油缸。

主泵正常工作時，應急閥P2口壓力油通過T口全部返回油罐2。

2.2 溢油原因分析

2.2.1 轉向機工作原理

圖2所示為8099轉向機工作原理圖(沙市久隆研發技術提供)，其中包含外接件：兩個主油泵，應急泵，兩個助力缸。轉向機輸入軸布置兩套轉閥：轉閥5與轉閥9，兩套轉閥相互獨立，并在轉向機內部形成兩套相互獨立的液壓回路，虛線所示為1回路，實線所示為2回路。

結合圖1，轉向機1回路外接油口包含C，B口，2回路包含A1，A2，D，E口。

由以上分析得出，轉向機1回路與應急閥油液回油到油罐2，轉向機2回路油液回油到油罐1。

2.2.2 油罐回油量計算

右轉時，油缸所需流量最大。故以右轉為例進行一下分析。

a.油缸流量計算

式中D=60mm,油缸缸徑；d=32mm,油缸桿徑；L=152mm,油缸左轉行程

方向盤左轉圈數N=2.4，方向盤轉速取n=1.5r/s，

油缸最大流量q1=Q/(N/n)×60=11.5L/min

b.轉向機內置油缸流量計算

q2=sdn/0.85/0.9=19.0L/min

應急閥回油量為應急泵流量，取其最大值16L/min

c.油罐回油量計算

油罐1回油量等于轉向機2回路回油量，即A1口與油缸回油之和。油罐2回油量等于轉向機1回路與應急閥回油量之和，即C口與應急閥T口回油之和。由上述分析可知,油缸最大流量11.5L/min與轉向機內置油缸最大回油量19.0L/min之和小于主油泵最大流量50L/min，主泵剩余流量19.5L/min。我們以主油泵剩余流量分別完全通過回路1、回路2回流這兩種極限情況，分析油罐是否溢油。

主油泵剩余流量全部通過回路1回流時，油罐1回油量為油缸流量11.5L/min，此時，油罐2回油量為主泵流量(50-11.5 L/min)與應急閥回油量為56L/min，大于油罐2允許過流量，當兩油罐之間的聯通管路不能及時平衡油量時，油罐2存在溢流隱患；主油泵剩余流量全部通過回路2回流時，油罐1回油量為剩余流量(19.5)與油缸流量(11.5 L/min)之和31L/min，大于油罐1過流量，油罐2回油量為35L/min(19.0+16.0 L/min)，當兩油罐之間的聯通管路不能及時平衡油量時，油罐1有溢油隱患。事實上，油罐1與油罐2都存在不同程度溢油現象，與理論分析相符。

3、解決方案

由以上分析可得，右轉彎時，油缸所需流量最大，為11.5L/min,；轉向機內置油缸所需最大流量為19.0L/min，主油路所需最大流量11.5+19.0=30.5 L/min，主油泵最大供油量30.5×1.1=33.5L/min。由圖2可知，8099轉向機理論上要求有兩個泵源為其獨立雙回路供油，限于本車動力總成布置情況，僅可使用一個泵源，可選相同壓力，35L/min成品泵代替本車原有主泵，減少不必要動力浪費與溢油量。

其次，設計定制一款新油罐（過油量為55L/min）代替油罐1與油罐2，簡化管路連接，使轉向機1、2回路共同回油到同一油罐。改進后的轉向助力系統經過在本公司一款類似車型試驗，溢油問題得到徹底解決。

[1] 劉惟信.汽車設計[M].北京∶清華大學出版社,2001.7,P611-P649.

[2] 侯訓波,王新鄖等.汽車動力轉向液壓應急供油系統結構和工作原理.設計.計算研究,2009年, 第三期.

[3] 田晉躍， 劉新磊， 劉益民.車輛靜液傳動匹配技術的研究. 液壓與氣動，2006年第10期，4-6.

Steering a tractor tanker oil spill solutions

Wang Junjiao1, Fu Lijie1, He Baowei2
（1. Shaanxi Heavy-Duty Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710043; 2. China Heavy Machinery Research Institute, Shaanxi Xi’an 710032）

One type of traction vehicle is designed by our company, matching 600hp engine，rated tractive effect 300t.its oil tank spillage has not been solutioned since 2010,when it was released. For instance 6×6 of the tractor series, we analysis its cause of spillage and proposed solution plan in this article.

heavy traction vehicle; oil tank spillage; causes of spillage; solution plan

U471.23

A

1671-7988(2014)12-49-02

王俊嬌，就職于陜西重型汽車有限公司。