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[摘 要]汽車动力转向泵是汽车转向系的关键零部件之一，随着汽车工业的发展，行车速度的不断提高，对转向系统及转向泵性能提出更加严格的要求，其性能测试技术就十分重要。根据转向泵的相关国家标准和企业生产实际需求，在分析与研究转向系统工作原理基础上，设计能够自动完成转向泵性能测试系统，用于完成国家标准所规定的多项测试项目。
[关键词]汽车 转向泵 测试 设计
中图分类号：U125.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0046-01
0 引言
近年来，我国汽车行业高速发展，一辆金橙色解放汽车驶下生产线，标志着我国从此迈向千万辆级汽车生产的大国行列。第1000万辆汽车的下线，也标志着经历60年社会主义建设和30年改革开放，中国汽车行业从无到有、从弱到强的发展历程。目前，汽车行业已经成为国民经济发展的支柱产业，中国已经成为汽车制造大国。
汽车的高速发展和零部件技术的进步是密不可分的。汽车转向泵是汽车系统的重要组成部分，其发展水平是衡量汽车工业发展水平的重要标志之一。汽车转向泵的好坏直接关系到整车的操控性、稳定性和安全性，是直接关系汽车质量的零部件，因此在出厂前必须进行质量检验，保证其各项参数满足预计要求。原有的实验台采用手工控制，工人劳动强度大、生产效率低，急需对设备进行改造升级，开发高自动化、高性能和高精度的检验检测平台是汽车转向泵测试领域的发展趋势。
1 转向系统工作原理
转向系统的随着汽车性能提高而不断变化，大体经历机械转向和动力转向两个阶段，最初驾驶员们希望比较容易的操控转向系统，而后则追求在高速行驶是的稳定性、安全性和良好的操控性。转向泵是整个转向系统的动力源，是整个转向系统的“心脏”部位，其性能好坏对汽车动力转向系统有着直接的影响，并直接影响汽车的转向和操纵系统的稳定性。助力转向系统为车辆在转向过程中提供液力辅助转向作用。发动机通过涨紧轮产生压力并作用于转向助力泵，并通过压力油管传送至转向器，然后由转向器将液力转化成机械运动，促使转向传动杆进行工作。
液压助力转向系统结构简图如图1所示，转向控制系统主要包括转向器、控制阀、液压缸、转向梯形机构、反馈机构等几部分。车辆转向时，操纵方向盘1，使之转动θ1角度，通过锥齿轮变换，使丝杆2沿反馈机构3中的丝母产生轴向移动。同时，与丝杆相连的换向阀4的阀芯轴向位移，换向阀处于开口状态，如右位，两只转向液压助力缸5的下腔进油，上腔回油，活塞杆推动转向梯形机构6运动，车轮偏转θ2角度，此即输出量θ2对输入量θ1的响应过程。但是，若换向阀一直处于右位，θ2就不是一个定值，这是车辆转向控制所不允许的。为了实现θ2对θ1一一对应关系的准确控制，系统中引入反馈机构，该机构包括转向节臂7、纵拉杆8、摇臂10、扇形齿轮11及丝母等。当转向时，输出量θ2会通过反馈机构的传递，反作用于丝杆2，使与之相连的阀芯向相反方向移动，直到使阀关闭处于中位，液压缸在新的位置停止不动，θ2达到一个值，此即输出量θ2对输入量θ1的反馈作用。θ2对θ1的响应过程以及反馈作用就是液压助力转向伺服控制系统的工作原理。
I.操纵方向盘2.丝杆3.反馈机构4.换向阀5.转向液压助力缸6.转向梯形机构7.转向节臂
8.转向纵拉杆9.转向泵10.转向摇臂II，扇形齿轮
2 测试系统设计
结合国家标准和企业生产实际要求，确定试验项目包括跑合试验、容积效率试验、最大流量检测试验、安全阀调节试验等。在传统液压系统中，一般使用压力阀、节流阀（或调速阀）和换向阀等液压元件，实现液压系统的压力、流量和方向控制，另外借助压力表、流量计和测力计等测量仪器，进行压力、流量（速度）和力等物理量的测量，经过手工处理，即可得到试验数据，测试过程都是全手工完成的。但对于要求响应速度较快，测试精度较高、数据处理繁杂和动作较复杂的测试，这种传统的测试方法就很难完成。
由于基于计算机的机电液控制技术近十几年来发展非常迅猛，所组成的液压控制系统越来越成熟，已经被广泛应用到工业各领域中。转向泵测试系统作为一个典型的机电液设备，结合了计算机的机电液控制技术，使用先进的传感器测量仪器进行测试，已经成为测试系统发展的方向。本课题所研制的转向泵测试系统可分为两个部分：比例液压系统和电气控制系统。检测系统综合采用了单片机控制、电液比例控制、传感器等技术，组成多个反馈量的闭环控制系统，如图2所示为测试系统组成结构图。
3 结论
针对转向泵的试验项目设计了试验系统，采用单片机控制自动完成转向泵的性能检测，提高了测试效率和精度，实现了自动化和智能化操作。在转向泵出厂前使用该测试系统不但能确保产品的质量，同时也为研究和开发多种型号的转向泵新产品提供了测试设备。
参考文献
[1] 黄金国.转向器性能试验台测控系统的研究与开发[D].武汉理工大学硕士学位论文，2005
[2] 张利平.液压阀原理、使用与维护[M].北京：化学工业出版社，2009
[3] Sugiyama G.Energy Saving in Hydraulic Devices for Construction Machinery[J].Journal of Japanese Society of Tribologists，2006，51（5）：371～356
[关键词]汽车 转向泵 测试 设计
中图分类号：U125.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0046-01
0 引言
近年来，我国汽车行业高速发展，一辆金橙色解放汽车驶下生产线，标志着我国从此迈向千万辆级汽车生产的大国行列。第1000万辆汽车的下线，也标志着经历60年社会主义建设和30年改革开放，中国汽车行业从无到有、从弱到强的发展历程。目前，汽车行业已经成为国民经济发展的支柱产业，中国已经成为汽车制造大国。
汽车的高速发展和零部件技术的进步是密不可分的。汽车转向泵是汽车系统的重要组成部分，其发展水平是衡量汽车工业发展水平的重要标志之一。汽车转向泵的好坏直接关系到整车的操控性、稳定性和安全性，是直接关系汽车质量的零部件，因此在出厂前必须进行质量检验，保证其各项参数满足预计要求。原有的实验台采用手工控制，工人劳动强度大、生产效率低，急需对设备进行改造升级，开发高自动化、高性能和高精度的检验检测平台是汽车转向泵测试领域的发展趋势。
1 转向系统工作原理
转向系统的随着汽车性能提高而不断变化，大体经历机械转向和动力转向两个阶段，最初驾驶员们希望比较容易的操控转向系统，而后则追求在高速行驶是的稳定性、安全性和良好的操控性。转向泵是整个转向系统的动力源，是整个转向系统的“心脏”部位，其性能好坏对汽车动力转向系统有着直接的影响，并直接影响汽车的转向和操纵系统的稳定性。助力转向系统为车辆在转向过程中提供液力辅助转向作用。发动机通过涨紧轮产生压力并作用于转向助力泵，并通过压力油管传送至转向器，然后由转向器将液力转化成机械运动，促使转向传动杆进行工作。
液压助力转向系统结构简图如图1所示，转向控制系统主要包括转向器、控制阀、液压缸、转向梯形机构、反馈机构等几部分。车辆转向时，操纵方向盘1，使之转动θ1角度，通过锥齿轮变换，使丝杆2沿反馈机构3中的丝母产生轴向移动。同时，与丝杆相连的换向阀4的阀芯轴向位移，换向阀处于开口状态，如右位，两只转向液压助力缸5的下腔进油，上腔回油，活塞杆推动转向梯形机构6运动，车轮偏转θ2角度，此即输出量θ2对输入量θ1的响应过程。但是，若换向阀一直处于右位，θ2就不是一个定值，这是车辆转向控制所不允许的。为了实现θ2对θ1一一对应关系的准确控制，系统中引入反馈机构，该机构包括转向节臂7、纵拉杆8、摇臂10、扇形齿轮11及丝母等。当转向时，输出量θ2会通过反馈机构的传递，反作用于丝杆2，使与之相连的阀芯向相反方向移动，直到使阀关闭处于中位，液压缸在新的位置停止不动，θ2达到一个值，此即输出量θ2对输入量θ1的反馈作用。θ2对θ1的响应过程以及反馈作用就是液压助力转向伺服控制系统的工作原理。
I.操纵方向盘2.丝杆3.反馈机构4.换向阀5.转向液压助力缸6.转向梯形机构7.转向节臂
8.转向纵拉杆9.转向泵10.转向摇臂II，扇形齿轮
2 测试系统设计
结合国家标准和企业生产实际要求，确定试验项目包括跑合试验、容积效率试验、最大流量检测试验、安全阀调节试验等。在传统液压系统中，一般使用压力阀、节流阀（或调速阀）和换向阀等液压元件，实现液压系统的压力、流量和方向控制，另外借助压力表、流量计和测力计等测量仪器，进行压力、流量（速度）和力等物理量的测量，经过手工处理，即可得到试验数据，测试过程都是全手工完成的。但对于要求响应速度较快，测试精度较高、数据处理繁杂和动作较复杂的测试，这种传统的测试方法就很难完成。
由于基于计算机的机电液控制技术近十几年来发展非常迅猛，所组成的液压控制系统越来越成熟，已经被广泛应用到工业各领域中。转向泵测试系统作为一个典型的机电液设备，结合了计算机的机电液控制技术，使用先进的传感器测量仪器进行测试，已经成为测试系统发展的方向。本课题所研制的转向泵测试系统可分为两个部分：比例液压系统和电气控制系统。检测系统综合采用了单片机控制、电液比例控制、传感器等技术，组成多个反馈量的闭环控制系统，如图2所示为测试系统组成结构图。
3 结论
针对转向泵的试验项目设计了试验系统，采用单片机控制自动完成转向泵的性能检测，提高了测试效率和精度，实现了自动化和智能化操作。在转向泵出厂前使用该测试系统不但能确保产品的质量，同时也为研究和开发多种型号的转向泵新产品提供了测试设备。
参考文献
[1] 黄金国.转向器性能试验台测控系统的研究与开发[D].武汉理工大学硕士学位论文，2005
[2] 张利平.液压阀原理、使用与维护[M].北京：化学工业出版社，2009
[3] Sugiyama G.Energy Saving in Hydraulic Devices for Construction Machinery[J].Journal of Japanese Society of Tribologists，2006，51（5）：371～356