ZF转向机说明书

一注意事项及有关说明本手册用于商用车辆ZFLS转向系统的保养检测及其培训，请在工作前仔细阅读。拆装检修ZFLS转向系统时应务必仔细小心，特别是处理发生交通事故的车辆时。在拆下转向机转向泵等部件时，应将油放光。尽可能将放出的油排在容器内。放出的油不可再用。转向机为车辆安全行驶的重要部件，未经书面授权认可，请勿自行分解检修转向机。ZFLS及ZF服务中心不承担由于用户使用保养维修不当所造成的任何损失。本手册不含更新内容，相关附加内容请参考有关维修通告。注意：表示如出现错误和不仔细操作将可能损坏产品。▲小心：表示如不小心将造成人身伤害转向系统正常工作时，驾驶员转动方向盘的力不大（约3kg）,当液压助力失效时（例如由于缺油），转动方向盘的力将增大（约45kg）,由于极少发生和不可预测，驾驶员的第一反应是方向打不动了，实际上即使液压助力失效，方向盘与转向轮之间的机械联动仍可实现人力转向，只是所需的转向力较大。为避免损坏转向机和转向柱，在车辆静止未发动时，转动方向盘的力不应超过70kg。在转向机和转向泵上有ZFLS铭牌，其中XXXX955XXX为总成号(前4位为型号，如8098为Servocom转向机，7674为转向泵等)，旁边XXXXXX为序列号，另外数字为压力值和出厂日期等。ZFLS为ZFLenksystemeGmbH的缩写，总部位于德国中南部，为全球最大的汽车转向系统供应商之一，由德国ZF齿轮集团和Bosch博世集团合资经营，目前中国高端商用车辆上装备的Servocom转向机均由德国ZFLS进口。二动力转向系统的组成用于商用车辆（中重型卡车，大客车等）上的ZF动力转向系统由下列主要部件构成：1ZFLS循环球摇臂式动力转向机Servocom9090-8099由方向盘控制，在液压随动助力下，转向机使转向摇臂转动，通过转向连杆，使转向轮转动，从而使车辆转弯。2ZFLS双作用叶片泵在发动机驱动下，为转向机产生压力油。3油罐储存动力转向油4压力油管、回油管和吸油管构成动力转向的液压系统，使转向油流动和冷却。三转向泵的功能和原理ZF转向泵为叶片式液压油泵，以下简称转向泵。703驱动轴706球轴承708油封709滚针轴承710壳体715定位销718前推盘721转子组件723后推盘726盖729阀芯730弹簧转向泵是专门设计用于给助力转向系统提供压力油，运动件较少（仅驱动轴，转子和叶片），轴向密封配合精度高，故油泵效率高，实现了最佳的容积率。转向泵内有2个吸油区和2个排油区，转子的10个叶片形成10个密封腔，转子旋转1圈时，容积变化2次，由于为双吸油区排油区，使得径向液压力相互平衡。油泵的驱动轴带动转子旋转，叶片也随转子运动，在离心力和作用在叶片根部的油压力作用下，叶片顶部贴紧定子环椭圆内曲面，所形成的密封腔在容积变大时吸油，容积变小时排油，油液在排油区产生压力，压力油至前后推盘，使两推盘压紧在定子环上，同时经过限流阀和节流阀调节后排出油泵。油泵转速增加，油泵排油增加，节流口产生的压降加大，同时作用在限流阀阀芯弹簧端的压力降低，当阀芯另一端的油压力大于弹簧端的弹簧力和油压力之和，阀芯被推向弹簧端，部分油液经阀芯开口流回到吸油区，因此在发动机的整个转速范围内，油泵给转向系统的油流量保持基本恒定，油泵的最大压力由限流阀阀芯弹簧设定。油泵的输出特性设定为在500-1300r.p.m时，随转速升高，油泵的排量随之增大，转速超过1300r.p.m继续增大，油泵的排量则略有下降，其目的是为了提高转向路感，并在任何时刻提供最大的液压助力，这是利用特别设计的节流口和限流阀来实现的。四Servocom转向机的工作原理A壳体B活塞C转向轴-转阀D阀套-蜗杆E扭力杆F摇臂扇齿轴G安全阀H充油阀Q油罐R转向泵S恒流阀1结构ZFServocom转向机由控制阀、动力油缸和完整的人力转向机构组成。转向机所需的压力油由发动机驱动的转向泵供应，油罐接受由转向机流回的低压油，同时向转向泵供油。壳体（A）和活塞（B）组成一个油缸，活塞将转向轴（C）的旋转运动转换为直线运动，同时使摇臂扇齿轴（F）旋转。通过一圈钢球，活塞（B）和蜗杆（D）相应运动，当蜗杆旋转，钢球依次进入蜗杆面，通过循环管，钢球在蜗杆上可以循环往复。控制阀由转阀（C）和阀套（D）组成，它们在圆柱面上分别开有6条沟槽。扭力杆通过固定销分别与转阀和阀套连接，在方向盘不动时，使控制阀处于中位。安全阀（G）可限制转向机内的异常油压。充油阀（H）在转向机动作而转向泵不工作时，通过回油管向转向机内补油。与固定速比的转向机相比，可变速比的转向机在中位附近的速比较小，保证此时转向的灵敏度。在停车大角度转向时，转向机的速比教大，可使摇臂扇齿轴获得更大的液压助力。当液压助力失效时，打方向的力较固定速比的转向机要小。3幅原理图简洁的说明了ZFServocom转向机的随动助力的工作原理，图中的控制阀为剖视状态，活塞两端高压为红色，低压为黄色。2原理J进油缝K进油缝L回油缝M回油缝N轴向槽O轴向槽P回油槽当转向轴和阀套之间传递扭力时，扭力杆发生弹性扭转，在控制阀的转子和阀套间产生扭转力，使阀套偏离原来的中间位置。当方向盘不动时，扭力杆使控制阀回到中位。通过转向机壳体上的油道，油液进入阀套的年轮状沟槽，经过3个对称的径向孔到达转子的弧形控制槽。转子上的控制槽和阀套上的控制槽间的位置相对，油液经过进油缝（J和K），到阀套上的弧形轴向槽（N和O），然后油液即可通过轴向油道到达助力活塞的一端或两端。当控制阀处于中位，油液到达助力活塞的两端，然后经过转子上的3个回油槽（P）返回油罐。向右打方向当方向盘向右转，活塞左端压力大，活塞将向右移动，从而实现随动助力。控制阀转子上的控制沟槽顺时针偏转，进油缝（K）打开较大，让油液通过，另一个进油缝（J）关闭，阻止油液流到阀套上的轴向槽（O）。这样油液只能从进油缝（K）流到阀套上的轴向槽（N），经过钢球滚道，至活塞左端。已关闭另一个进油缝（J）防止油液回流到油罐，从而压力升高。活塞右端的油液被排出，经过打开的回油缝（M）和回油槽（P），通过转子内的油道回油罐。向左打方向当方向盘向左转，活塞右端压力大，活塞将向左移动，从而实现随动助力。控制阀转子上的控制沟槽逆时针偏转，油液通过打开进油缝（J）和轴向槽（O），至活塞右端。活塞左端的油液通过回油槽（P）、钢球滚道和回油缝（L），再经过转子内的油道回油罐。3液压转向限制器功能T右侧阀芯U左侧阀芯V活塞右腔W活塞左腔X右侧调节螺钉Y左侧调节螺钉液压转向限制器防止以最大工作压力将转向机转到极限位置，从而保护转向机和转向泵，防止油温过高。双作用的液压转向限位器由2个有弹簧的阀芯（T和U）构成，安装在活塞上，两端突出活塞。当活塞右移到接近极限位置，右侧阀芯（T）被右侧调节螺钉（X）顶入活塞，在压力作用下，左侧阀芯（U）被推入活塞，活塞左腔的油液经过限位器阀孔减压后至活塞右腔，然后回油，当活塞左移到接近极限位置时，反之依然。当液压转向限位器打开时，转向机仍然可向外打，但由于液压助力作用大为下降，方向盘上所需的转向力增大，直到到达转向极限位置。活塞两端高压为红色，低压为黄色，减压后为粉红。4转向机外围零件20调节螺钉20.1O形密封圈20.9螺钉21锁母22阀芯23O形密封圈30螺钉31O形密封圈32阀芯54密封圈55螺塞56锁母57排气塞128调节螺钉128.1O形密封圈128.9螺钉129锁母五转向系统的保养我们建议在做例行保养时，或每5000公里，对转向系统做如下的检查保养。1检查转向系统有无外泄漏或外在损坏检查转向机，检查保护帽，检查转向泵，检查油管和接头，仔细检查其是否有泄漏和损坏。注意：在用高压清洗机清洗车辆时，注意不要将水流直接喷到转向系统的密封元件上，渗入的水及其混合物可能会引起故障。2检查油位转向系统用油见ZF润滑油表TE-ML09（可上网认可油品表）。适合转向系统的用油为ATF，50℃油温时的粘度为26m㎡/s(cSt)，粘度过大会使吸油管压力过低，造成转向泵吸空和噪音。首先清洁油罐及其周围，以防污物混入油液，然后从油罐上拔出油尺。▲小心：油位过低会引起转向系统故障。2.1发动机未运行时检查油位油位必须达到油尺上刻度。2.2发动机运行时检查油位启动发动机，在发动机运行时，油位应在油尺的上下刻度之间。当发动机停转后，油位会上升1-2cm。如油位上升超过2cm，转向系统必须排气。六转向系统的定期检测▲注意：由于交通安全法规的要求，我们建议按如下行驶里程定期检查转向系统。1检修间期车辆使用状态第一次检测以后的定期检测建筑工地运输车短途运输车超载运输车200000公里6000工作小时每200000公里每6000工作小时长途运输车大客车500000公里250000公里2目视检查2.1检查固定螺栓检查并紧固转向系统的有关固定螺栓（转向柱，转向角传动，转向杆系），其紧固扭矩按整车制造厂要求执行，检查固定板和开口销是否完全紧固。两方向转动方向盘，检查连接转向机转向摇臂轴和转向摇臂间的细齿花键是否配合完好。2.2检查转向机和车辆的直行位置▲小心：装有自动调节转向限制器的转向机，当转向连杆已拆除时，转动方向盘不必将转向机打到最终位置。独立悬挂的车辆将转向轮放置在回转盘上非独立悬挂的车辆顶起转向桥方向盘转动总圈数的一半为转向机的中位，转向机的中位标志在转向机的输入输出端都有。转向轮必须处于中位（用卷尺测量左右的前后轮距相同，并考虑前束），可通过转向拉杆调节螺栓来调节。▲小心：如转向轮位置不对，或需调节转向连杆的长度，这种情况可能由交通事故引起，因此我们建议检查转向机摇臂轴细齿花键是否扭转变形（拆下转向摇臂），检查转向机输入轴安装位置是否偏转，检查转向连杆是否有变形和开裂，损坏的零件必须更换。对于装有自动调节转向限制器的转向机，如果需要，更换新螺钉（20，128），重新调节转向限制器。2.3检查转向机中位时活塞和摇臂轴间的间隙转动转向机至直行位置，拆掉与摇臂相连的连杆。利用专用工具（7418798703），慢慢转动输入轴通过转向机中位（中位左右各半圈），测量摩擦扭矩应增加的扭矩值：新转向机8090转向机20-100Ncm8095转向机20-120Ncm8098转向机20-160Ncm旧转向机增加的扭矩值允许低于20Ncm在中位必须保证动作自如调整活塞和摇臂轴间的间隙需拆下转向机送ZF服务中心分解检修2.4检查转向角度注意：对于装有自动调节转向限制器的转向机，在转向连杆拆掉后，可以将其转到末端位置。如要调节转向限制器，需更换新螺钉（20，128）。如果需要，可拆掉此螺钉（20，128），装螺塞用以检查。按规定装摇臂连杆，转动转向机到左极限位置，拆掉摇臂连杆，继续向左打方向，看是否还能转过一定角度。向右打方向，重复上述过程，左右两方向均应转过一定角度，否则锁定螺钉必须调节。装摇臂连杆并紧固之。2.5检查在转向柱上输入轴轴承的间隙前后转动（抖动）方向盘，检查是否有间隙，如有则需更换或修理转向柱和轴承。2.6检查球头套管轴和角传动的角度间隙和操纵是否发卡如有间隙，在打方向时可听到咯咯的异响，另外打方向可确定操纵是否发卡，如有前述的现象，更换有关零件。3检查泄漏启动发动机检查所有接头，所有油管，所有密封件，确定无泄漏。检查所有接头油管和护罩，确定无擦伤和涨裂痕迹。▲小心：当更换油管或外围损坏的零件，应采用经过压力测试的零件，并向车辆制造厂采购。关闭发动机4检查转向泵驱动皮带的张紧度检查转向泵驱动皮带的张紧度在转向泵的最大工作压力时，皮带也不应有丝毫打滑。5检查转向泵和转向机的液压功能5.1安装ZF专用检测仪Servotest570在转向系统内安装ZF专用检测仪，根据形式不同，分为如下2种方式。方式①安全阀装在转向泵内或在其附近。这意味着安全阀在检测仪之前起作用，在转向泵或安全阀的铭牌上标有最大压力值（如130bar）。方式②安全阀装在转向机内或在其附近。在转向机或安全阀的铭牌上标有最大压力值（如130bar）。根据①