整體式動力轉向器結構與工作原理

由於整體式動力轉向器結構緊湊、管路短、接頭少、性能較好，所以應用較廣（但其 本身負荷較大、制造精度要求較高，一般適用於轎車和轉向橋負荷在150kN以下的越野 汽車。國產轎車大都采用整體式動力轉向器，一汽生產的奧迪、捷達、紅旗轎車，上汽的 桑塔納轎車、北京切諾基吉普車、二汽的富康等都采用此種結構形式。下面簡要介紹京切諾基吉普車典型整體式動力轉向器結構與工作原理。

北京切諾基吉普車動力轉向器結構
北京切諾基吉普車動力轉向器結構如圖14. 5所示。這個動力轉向器可以分為3部分。
中間部分是循環球一齒條齒扇式轉向器；
第二部分是在轉向器右側的轉閥式轉向控制閥’ 循環球一齒條齒扇式轉向器的轉向螺母和齒條被制成圓柱形，稱為齒條一活塞；
第三部分是動力缸，安裝在轉向器殼體的油壓缸孔內，形成左、右各一個密封的腔室，兩腔室分別 與轉向控制閥相通，形成左、右轉向動力腔。

短軸3、扭桿軸4、下端軸蓋14和轉閥與短軸的鎖銷釘30、2組成短軸組件。短軸3 為空心管形軸件，其上端外表面制有三角形花鍵，與轉向軸下端十字萬向節相連，並通過 貫穿的銷釘2與扭桿軸4上端固定；扭桿軸的下端通過三角形花鍵與下端軸蓋14固定（ 下端軸蓋為圓盤形零件，其外圓與閥體下端止口滑配合並卡在閥體銷釘29上，此圓盤形 零件的輻板上開有兩個對稱的腰形槽孔（轉向螺桿17上端法蘭盤的外圓滑配在閥體的下 端止口中，法蘭盤上端的叉形凸塊就卡人下端軸蓋的腰形槽孔中，但此兩者間隙較大，允許有一定的相對角位置移動量，以保證和限制轉向時扭桿軸的扭轉。

在齒條一活塞19的下部圓柱形表面上有一環槽，環槽內套有橡膠0形圈，在0形圈 的外面還套有聚四氟乙烯的活塞環20，以保證活塞裝人動力缸以後的密封和耐磨。在齒 條一活塞上，由壓緊板24卡裝著循環球導管23，在其中交替地一個黑色球一個銀色球地 裝有共18粒鋼球，它們將充滿螺桿和齒條一活塞之間的滾道。
在轉向器殼體的轉向控制閥部位開有與動力轉向泵相通的兩個油管接口，分別為進油口32和出油口33。在進油口內還裝有止回閥31。
通過擰在轉向器側蓋上、並卡在轉向搖臂軸上端槽中的調整螺釘27來調整轉向搖臂 軸的軸向位置，從而調整齒條和齒扇的嚙合間隙，調整後用鎖緊螺母26鎖緊。
在汽車直行時，齒條和齒扇間無間隙。轉向時，齒條一活塞一方面受到由轉向螺桿17經鋼球傳給的軸向力，另一方面因轉向控制閥的作用，使動力轉向泵輸人的高壓油進人需要加壓的動 力缸的一側動力腔，這樣就使齒條一活塞同時還受到液壓軸向力的聯合作用，就使作用到轉向搖臂軸上的轉向力大大增加，形成了轉向的助力作用。

轉向控制閥體13滑裝在殼體22上部孔中，制成圓柱形，其外圓與閥體滑動配合間隙很小，配合精度很高，與閥體組成組件，不可單獨更換，在其外圓柱面上制有三道較寬深 的槽和三道較窄淺的槽（寬深的槽是環形油槽，其底部開有與內壁相通的油孔，中間油環 槽的4個油？L直徑較大，是進油通道，兩側油環槽各有4個直徑較小的油孔，是通往動力 缸的油道（淺窄的槽是用於安裝密封圈組件的，圓柱形的下邊緣開有矩形缺口，此缺口與轉向螺桿與閥體的鎖定銷螺桿16相卡，形成閥體驅動螺桿的傳力連接。在閥體的中部固定有定位銷29，此銷的外端埋在外圓表面以下，內端伸出少許，與扭桿軸組件下端軸蓋 14外圓上的缺口相卡，互相不能發生相對轉動。閥體的內表面制有8條不貫通的縱槽，形 成八道槽肩，與轉閥的縱槽和槽肩配合形成液體流動的間隙。
調整螺塞6擰在轉向器殼體上端的螺紋孔中，其內部和前端裝有滾針軸承34和9，它 支承著短軸並從軸向對閥體定位，使閥體的鎖定銷29和16與下端軸蓋和轉向螺桿法蘭軸 向靠緊（調整螺塞下部裝有彈簧，以壓緊轉閥，阻止轉閥軸向移動並使之與短軸下端的定 位銷30軸向靠緊。在轉向螺桿上端的法蘭盤下面裝有軸向止推滾針軸承28，以保證螺桿 和轉閥組件轉動靈活和軸向定位。
動力轉向器殼體上開有兩條貫通的油道孔，一條的上端與閥體的下油環槽相通，下端 與動力缸的上腔室即左轉向動力腔相通（閥體的中間油環槽與轉向器殼體上的進油孔相 通，在進油口中裝有止回閥31;殼體上的出油孔通到閥體組件和調整螺塞之間的空隙處（ 閥體的上油環槽過轉向器殼體上的另一條油道與動力缸的下腔室即右轉向動力腔相通。

北京切諾基吉普車動力轉向器工作原理
當汽車直線行駛時，轉閥處於中間位置，如圖14. 6所示，來自動力轉向泵的高壓油從轉向器殼體的進油口流到閥體中的中油環槽，經過其槽底的通孔進入閥體和轉閥之間，此時因轉閥處於中間位置，所以進人的油液就分別通過閥體和轉閥縱槽槽肩形成的、兩邊 相同的間隙，再通過轉閥的縱槽和閥體的縱槽以及它們槽底的孔通向閥體外圓的下油環槽和上油環槽，然後通過殼體的兩條油道與轉向器齒條一活塞的上、下腔相通，使上、下腔 油壓相同。此時齒條一活塞即沒有受到轉向螺桿轉動所造成的軸向移動力，又沒有受到兩 側動力腔因壓差所造成的軸向力，處於中間位置，轉向助力作用不存在。流人閥體內腔的 油液在通過轉閥縱槽和兩邊相同的縱槽側隙後，通過轉閥上的徑向通孔流到轉閥與短軸組 件之間的空隙，再流到閥體組件和調整螺塞之間的空隙處，最後經殼體回油口流回轉向油 泵的儲油罐，形成常流式的油液循環。
向左轉向時，短軸在轉向軸的驅動下按逆時針方向轉動，如圖14.7所示。短軸一方 面通過其下端的銷釘30撥動轉閥同步轉動，另一方面又通過其上端的銷釘2撥動扭桿軸 上端同步轉動；這個轉向力通過扭桿軸傳給其下端經三角形花鍵固定著的下端軸蓋14，下 端軸蓋又通過其圓周邊緣上的缺口傳給固定在閥體上的銷釘29，進而撥動閥體轉動。閥體 的轉動就應通過其下端缺口經銷釘16再直接傳給轉向螺桿，但由於轉向阻力的關系，要 撥動轉向螺桿必須有足夠的轉動力矩，這個力矩使扭桿軸發生彈性扭轉，造成閥體轉動角 度小於轉閥轉動的角度，使閥體和轉閥發生了角位置的錯移，從而使閥體和轉閥的縱槽錯 移，出現一側間隙減小，而另一側間隙加大的情況，這樣就使流人閥體的壓力油流向間隙 增大的一邊，並通過轉閥的縱槽、閥體上的油孔和閥體外圓的下油環槽，流過轉向器殼體 油道進人齒條一活塞的上油腔，使油腔內油壓增高。與此同時，由於轉閥和閥體的相對角 位置錯移，同樣造成的另一組縱槽的錯移，使得與閥體的上油環槽相通的一側油道間隙增 大，這樣就使齒條一活塞下油腔的油液經過轉向器殼體油道、上油環槽及槽底油孔進人閥 體和轉閥的另一組縱槽，並通過增大的間隙和轉閥的油孔流到閥體組件和調整螺塞之間的空隙，再經殼體的回油口流回轉向油泵的儲油罐。由於齒條一活塞的上腔壓力增高，而下 腔油液能自由流回儲油罐，壓力很低，這種壓差就造成了對齒條一活塞向下移動的推力， 這個推力和轉向時通過扭桿軸下端蓋、閥體下部傳給轉向螺桿的轉向力是相同方向的，因 此就起了明顯的助力作用。
右轉向時的整個情況與左轉向時基本相似，不同的是由於轉向方向相反，造成的閥體 和轉閥的角位置錯移相反，以至於進人轉閥的油液經過閥體和轉閥的縱槽和間隙之後，流 到轉閥的上油環槽，進而流到動力缸的下腔（而動力缸上腔的油液經過閥體的下油環槽進 人閥內之後，經過閥體和轉閥的間隙仍然流到閥體組件與調整螺塞之間的空隙，再通過出 油口流回轉向油泵的儲油罐，這樣就造成了齒條一活塞的下腔壓力增高而上腔油液自由回 流、壓力低的情況，這個壓力差對齒條一活塞的向上推力與轉向時通過扭桿軸傳來的轉動 力方向一致，因此同樣起到了助力作用。