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轮式拖拉机转向器结构特点及主要零件的检修
高荣良
  摘 要:转向器是将驾驶员加在转向盘上的力矩放大,并降低速度,然后传给转向传动机构。转向器故障主要是因为转向器中一些零件磨损或因磨损导致配合间隙增大造成的,为了保证行车安全,要定期对拖拉机转向器零件进行检修。
  关键词:转向器;零件检修;循环球式转向器
  转向器又名转向机、方向机,它是转向系中最重要的部件。它的作用是将驾驶员加在转向盘上的力矩放大,并降低速度,然后传给转向传动机构。转向器按结构形式分有蜗杆滚轮式、蜗杆曲柄指销式、循环球式等。拖拉机在使用过程中,磨损不可避免,转向器故障也是会时常发生的。转向器故障主要是:方向盘转动过大、操纵不稳定、前轮摆头、跑偏、转向沉重等。这些故障主要是因为转向器中一些零件磨损或因磨损导致配合间隙增大造成的,为了保证行车安全,要定期对拖拉机转向器零件进行检修。
  一、轮式拖拉机转向器的结构特点
  1.球面蜗杆滚轮式转向器
  约翰迪尔JDT600型拖拉机采用的是球面蜗杆滚轮式转向器,如图1所示。转向轴通过三角花键固定在球面蜗杆上,球面蜗杆用两个无内圈锥轴承支承于壳体,锥轴承间隙由下盖与壳体之间的调整垫片来调整。三齿滚轮与球面蜗杆相啮合,滚轮用两排滚针支承在滚轮轴上,滚轮轴固定在摇臂轴的U型支座上。摇臂轴由壳体滚柱轴承和侧盖的衬套支承。通过方向盘使蜗杆转动时,滚轮沿蜗杆的螺旋槽滚动,从而带动摇臂轴转动,使摇臂前后摆动,再通过纵拉杆、转向梯形等驱动前轮偏转。蜗杆和滚轮的轴心连线与摇臂轴不垂直,有偏距,旋转调整螺钉使摇臂轴轴向移动时,可改变啮合副的啮合间隙。转向轴的上支承用黄油润滑。转向器壳体内加注齿轮润滑油。
  2.循环球式转向器
  上海-50型拖拉机采用循环球式转向器,如图2所示。螺杆与螺母的螺纹槽内安装28颗钢球,导流管连接螺母螺纹的始末两端,转动方向盘带动螺杆旋转时,通过钢球使螺母轴向移动,螺母又通过驱动销带动2个扇形齿轮以不同的方向转动,从而使固定在两扇形齿轮轴上的左、右摇臂以相反的方向前后摆动,并通过纵拉杆使前轮偏转。螺杆上端支承在带球面支座的止推轴承上,其下端没有支承,以适应螺母的轴向圆弧运动。转动止推轴承上座可调整止推轴承间隙。驱动销与螺母销窝的间隙通过增减调整垫片进行调整。
  3.蜗杆曲柄指销式转向器
  蜗杆曲柄指销式转向器如图3所示。转向蜗杆通过两个向心推力球轴承支承在壳体上下盖上。下盖上的调整螺塞用于调整轴承预紧度。与蜗杆相啮合的两个锥形指销均用双列圆锥滚子轴承支承在曲柄上,其中指销头部的一列轴承无内圈,以增大轴颈尺寸保证强度,轴承紧度由销颈上的螺母进行调整。指销与蜗杆的啮合间隙由侧盖上的调整螺钉确定。呈叉形的曲柄与摇臂制成一体,摇臂轴用两个衬套支承在壳体内,外端由自紧油封防漏,转向摇臂通过花键装在摇臂轴端部。通过方向盘转动蜗杆时,与其相啮合的指销一边自转,一边沿蜗杆的梯形螺纹作圆弧运动。
  二、轮式拖拉机转向器主要零部件的检修
  1.球面蜗杆滚轮式转向器主要零件的检修
  (1)转向器壳、盖的检修。壳体及侧盖出现裂纹,应换新件;壳体、侧盖及底盖各结合平面的平面度误差超过0.01mm,应磨平;蜗杆轴承孔的轴线,与侧盖摇臂轴承孔轴线的垂直度超过规定时,应换新件;蜗杆轴承座孔磨损,可进行镶套修复,转向摇臂轴承衬套磨损,应配换新衬套;转向器壳的侧盖和下盖放在壳体上扣合,缝隙超过0.05mm时,应修磨平整。
  (2)转向轴、蜗杆的检修。转向轴进行探伤检查或敲击法检查,不应有任何性质的裂损,否则应更换。转向轴上端的键槽磨损可换位另开键槽,螺纹损伤超过规定,可焊后加工予以修理。转向轴发生弯曲时,将转向轴放在V形铁上,在平板上用百分表检验。其弯曲变形若超过0.05mm时,应进行冷压矫正。矫正时,为防止轴管凹陷变形,应先在轴管内腔充满细砂并挤紧。蜗杆工作面上有脱层或阶梯形磨损,应更换,更换蜗杆后,应将其与转向轴下端翻边铆紧,以保证其牢固配合。
  (3)摇臂轴(垂臂轴)的检修。用探伤检查摇臂轴不得有任何性质的裂纹,否则更换新件。摇臂轴与衬套和轴承的配合间隙一般为0.03~0.07mm,不得大于010mm。摇臂轴轴颈磨损,可镀铬修复,衬套和轴承磨损,应予更换。铰削新衬套时,要注意其同心度要求。摇臂轴端部花键齿的扭曲变形大于1.0mm时应更换。
  (4)滚轮的检修。滚轮在滚轮轴上的转向间隙大于0.15mm,径向间隙大于0.2mm,应予修理。修理方法是更换轴承或换加大的滚针并加厚止推圈,然后焊修滚轮两端面,以消除过大的间隙。滚轮如有裂纹、疲劳剥落,应予更换。滚轮轴下V形止推垫圈的转向间隙为0.02~0.16mm,若超过应配换加厚的止推圈。
  2.循环球式转向器主要零件的检修
  (1)壳体的检修。壳体侧盖产生裂纹应更换,二者结合平面的平面度公差为0.1mm,大于规定值时应进行修磨。两螺杆轴承孔的公共轴线与摇臂轴轴承孔轴线的垂直度误差超过原厂技术标准时应进行磨修或更换。更换摇臂轴衬套后可在镗模上镗削,利用镗模矫正两衬套的同轴度、两轴线的垂直度和轴心距。
  (2)转向螺杆与螺母总成的检修。转向螺杆螺母的钢球滚道若有疲劳磨损、划痕等损耗时应予更换。钢球与滚道的配合间隙不大于0.1mm,其简便的检验方法是将配合副清洗干净后,将螺杆垂直提起,转向螺母在重力作用下,应能平稳地旋转下落。若无其他损耗,一般不要拆检传动副组件。转向螺杆产生隐伤、三角键台阶形磨损或扭曲,应更换。转向螺杆轴承滚道有裂痕、压坑或剥落,钢球碎裂或凹坑,保持架扭曲变形、断裂等现象,一律更换轴承总成。
  (3)摇臂轴的检修。摇臂轴必须进行隐伤检验,产生裂纹后应更换,不许焊修。轴端花键出现台阶形磨损、扭曲变形应更换。扇形齿面严重剥落、磨损、变形,应予更换。摇臂轴与衬套配合间隙超限时,应更换衬套。
  3.蜗杆曲柄指销式转向器主要零件的检修
  (1)蜗杆止推轴承检修。轴承内外圆滚道磨损、剥落或保持架变形、有缺口、磨损严重,则必须换新。轴承钢球有碎裂,钢球从保持架上脱落等,更换轴承时,内外圈和保持架等应同时成套更新。
  (2)摇臂轴检修。摇臂轴任何部位有裂痕或支承表面严重磨损及偏磨都应更换。摇臂轴端部花键应无明显扭曲变形,如发现有两齿以上扭曲变形、损坏,也应更换。
  (3)指销、支承轴承检修。指销工作面应无金属剥落,如有剥落或严重偏磨、轴承挡边碎裂情况之一者,均应更换指销轴承总成。更换指销轴承总成时,应成对更换。指销装入滚道的距离应符合原设计规定。同时应对指销轴承紧度进行检查调整。
  (4)蜗杆轴承紧度的调整。可通过上盖垫片来进行。增加调整垫片两端轴承间隙变大;减小垫片则间隙变小,调好后,在蜗杆轴输入端检查旋转扭矩,以小于或等于2.7N·m为合适,调好后,按规定加注润滑油。
  (5)蜗杆检修。蜗杆滚道磨损、剥落情况轻微,可用油石清磨后继续使用;若磨损、剥落严重,则必须更换。蜗轮齿面有明显压痕或阶梯形磨损,蜗杆表面出现裂纹,都必须换新件。
2018-10-11