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1、毕业设计论文全液压转向系统的工作原理和维修设计管理资料摘 要小松挖掘机转向系统具有转向灵活轻便、性能稳定、故障率低、布置方便等优点，广泛应 用于装载机、压路机、挖掘机等各种轮式工程机械的转向系统。笔者根据实习中维修保养经验，对全液压转向系统常见的故障原因进行较为详细的分析，并提出了相应的排除措施，希望能够对今后工作提供参考。. 关键词 挖掘机 转向系统 诊断 故障 AbstractFull hydraulic pressure veer systematically has to turn to agile portablely 、Performance is steadyd 、Therefo

2、re the block rate is leted drop 、The strong point such as fix up cnveniently and so on ,The extensive use is to the handling engine 、Roller 、Different style project machine veer systems such as navvy and so on .The writer on the basis of many years the maintenance keeps in good repair experience ,Th

3、erefore the hydraulic pressure veer system common obstructss that the reason carrieies on the relatively detailed analysis to completely ,Moreover propose the relevant step removeeing ,Wish supply some references to reader . Keyword Excavation Breakdown Diagnosis Steering system 前 言1） 课题来源小松（PW130ES

4、-6）挖掘机转向系统故障诊断与排除是根据学校课程的学习和指导老师的指导下进行进一步的实习而结论到的一个研究课题。2） 国内发展状况及存在的问题综观挖掘机机械的发展历程，它大体历经了机械化、液压化、电子化三个阶段。如今，挖掘机的各项技术指标不断改善，电子化、自动化程度越来越广，技术也日益成熟。随着我国社会主义经济建设的高速发展，大规模基础建设工程的频频立项和开工必将有力地推动各类基础项目施工的机械化进程。当前建筑市场需要大量的工程机械，特别是那些电子化、自动化程度高，既节能又省力，既安全又可靠的大型施工机械。而挖掘机正是顺应市场持续扩大的需求而发展起来的，并很快占据了建筑市场的重要地位。 从20

5、世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。(1) 开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机(2) 迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。(3) 重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。(4) 更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。(5) 加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。(6) 进一步改进液压系统。(7) 迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。3）目的和意义检测与维修现代工程机械挖掘机转

6、向系统的基本构造和工作原理以及使用维护与故障诊断方法。提高小松挖掘机的使用寿命，满足转向系统各方面的要求。1.转向系统的构成及工作原理 转向系统的构成在工程机械上转向系一般分为机械和动力转向两大类型。小松转向系统主要由转向机构和转向传动装置组成。（1）转向机构由转向盘、转向轴、蜗杆、和齿扇、齿合传动副组成，它们可将作用在转向盘上的操纵力放大并改变传动方向，通常称为转向器。（2）转向传动装置由转向梯形机构及传动杆件组成。 转向系统的工作原理小松液压挖掘机偏转前轮液压转向是通过转向器的操纵，油泵输出的压力油经中心回转接头进入转向油缸，推动左转向节臂，使其绕转向节主销转动。通过转向横拉杆带动右转向节

7、臂，使两侧转向轮同时偏转，从而实现转向。转向器由驾驶员操纵方向盘控制。小松液压挖掘机广泛采用偏转前轮液压转向方式，并利用反馈机构解决方向盘与转向轮之间的联锁问题。轮胎式液压挖掘机偏转前轮液压转向的工作原理.目前轮胎式液压挖掘机广泛采用偏转前轮液压转向方式，并利用反馈机械解决方向盘与转向轮之间的联锁问题。通过转向器的操纵，油泵输出的压力油经中心回转接头进入转向油缸，推动左转向节臂，使其绕转向节主销转动。通过转向横拉杆带动右转向节臂，使两侧转向轮同时偏转，从而实现转向。转向器由驾驶员操纵方向盘控制。小松转向节臂有用液压推动、液压助力推动、气压助力推动和静液压推动等几种方式。转向系统具有转向灵活轻便

8、、性能稳定、故障率低、布置方便等优点，广泛应用于装载机、压路机、挖掘机等各种轮式工程机械的转向系统。转向系统常见的故障原因详细的分析以及相应的排除措施。 转向机构故障原因 （1）液压油箱 油箱通过其内的滤网除去液压油中的杂质碎屑等，以避免固体颗粒加速元件磨损，使泵、阀性能下降。如果液压油质量不好，如变质或进水和杂质等 将影响液压泵和其他液压件的使用。 （2）液压泵 液压泵只有输出足够的压力和油量才能保证转向的顺利完成。大多数转向泵采用齿轮泵，转向不灵时首先应检查泵的输出压力的大小。，过高或过低都不合适。 （3）转向分配器转向分配器属精密液压元件，分配器的漏油会引起方向盘转动时反应速度减慢，严重

9、时会直接导致方向失灵（4）转向液压缸 若转向液压缸活塞上的油封老化破损，液压油直接由a腔进入b腔，则无法推动活塞右移，造成转向失灵。 转向故障检测小松挖掘机采用全液压式转向系统，其行驶速度较底，对行驶的安全技术没有严格的标准。因此对转向系统的检测主要是测某液压系统的技术状况，保证机械转向可靠。（1）油泵的工作性能检测 油泵工作性能的检测主要是通过检查油泵的最大工作压力。 在油泵的出油口安装一个压力表及一个限压阀。发动机以较底的稳定转速工作，短时间的关闭限压阀（最多不超过10S）。此时压力表的指示值即为油泵的最大工作压力。此压力不低于油泵的铭牌上标出的最大压力的90%。如果油泵的共做压力过低，应

10、拆下溢流阀和安全阀，进行清洗和检查，并重新调整在重复上述试验；如果泵的工作压力仍然太低，应对油压进行拆检。（2）分配阀和动力油缸的检测检测内泄露，其方法与上述的方法相同。检测时发动机以较低的稳定转速运转，分别推动左右操作杆到极限位置，以规定的力稳住操作杆，此时压力表的指示如低于油压原来测得的油压，则说明分配阀或动力油缸内部存在泄露现象。 转向故障排除（1）液压油箱 液压油箱内的液压油应加注至规定高度，同时油箱阀门开度应足够大，以避免供油不足。液压油牌号应按规定加注，不能不同型号液压油混加，以免引起油品变质，使抗泡性、粘度、流动性能下降，液压油箱要保持高度清洁，定期清洗过滤网，以避免吸油阻力过大

11、，加剧泵和液压油缸的磨损。（2）液压泵 首先要保证给油泵足够的输入动力，定期检查油泵固定是否牢固可靠，皮带张紧力是否合适，及时观察液压泵的输出压力。如果液压泵输出压力突然下降，应停车检查，以免因泵卡死或磨损烧蚀而造成更大的损失。，。一般来说，齿轮泵对液压油敏感度不高，只要使用得当，不易出故障。 （3）转向分配器 当泵油压力足够而感到打方向特别沉重时，可能是因分配器轴套磨损、阀体与阀芯不同心而出现卡死现象;当感到方向盘转动很轻，但总是打不到头时，可能是分配器内部因磨损过度而漏油。分配器漏油一般不好修理，通常解决问题的办法是更换。 （4）转向液压缸 液压缸出现问题的现象肉眼能看到漏油，或压路机在不

12、平的路上行走时前轮会自动的“到处乱跑”。其主要原因就是液压缸内活塞上的油封漏油，此时应按照产品型号换上合格的油封并确保装配时高度清洁，同时保证活塞上的两个油封唇口都向外，问题即可解决。3. 转向系统常见故障原因和排除措施 转向系统转向沉重 1）吸油不充分 （1）油箱缺油或油箱油液不足 导致油泵吸不上油。检查油箱液面高度，添加足够的液压油。 （2）油液粘度太大 选用液压油牌号不合适或环境温度太低，导致油泵吸油困难。更换合适的油液；采取措施提高液压油的温度。 （3）滤清器堵塞 导致油泵吸不上油或油液循环不畅。清洗或更换滤芯。 （4）进、出油管内孔堵塞 导致油泵吸油困难或吸不上油。清理进、出油管线。

13、 （5）回路中有空气 导致油泵吸空。排除回路中的空气。 （6）油管接头泄露 紧固油管接头，确保密封良好。 2）油泵故障 （1）油泵过度磨损，内部泄露严重。检查油泵工作情况，修理或更换油泵。 （2）油泵驱动部分故障。驱动皮带打滑或驱动齿轮(键)磨损。检查油泵部分，调整皮带张紧度，修理或更换驱动齿轮(键)。 （3）油泵联接部分故障。油泵连接螺栓松动或缺失，检查油泵联接部分，确保油泵连接牢固可靠。 3）人力转向单向阀故障 原因：未装人力转向单向阀;单向阀钢珠与阀座密封不严;单向阀钢珠掉入阀套与阀体环槽之间;单向阀弹簧损坏。 故障排除：以上原因都可导致动力转向时单向阀关闭不严，进出油口连通。检查并确保

14、单向阀安装正确；检查油液是否清洁。清洗转向器； 检查单向阀钢珠与阀座密封情况，密封不严时可通过研磨修复，然后换装新钢珠。 4 ）转向器安全阀故障 原因：转向器安全阀调定压力太低;转向器安全阀弹簧损坏;转向器安全阀阀座密封不严;转向器安全阀阀体损坏。 故障排除：以上原因都可导致转向器安全阀失灵，提前开启。检查安全阀调定压力，阀座密封情况，弹簧是否变形或失效，若弹簧弹力不足，可在弹簧与弹簧座之间增加垫片。 5 ）阀芯与阀套变形 导致两者卡死 装机前往进油口加注少量液压油，转动阀芯应灵活，若有卡滞现象应进行研磨。有时，在拧紧转向器底部螺栓时用力不均匀，也会出现阀芯卡死现象，正确的方法是分2-3次间隔

15、均匀拧紧螺栓。 6 ）转向机构故障 轮胎气压不足;转向节与主销配合过紧或缺油;转向节止推轴承缺油 或损坏;前梁、车架变形造成前轮定位失准;纵、横拉杆球头连接调 整过紧或缺油;主销后倾过大、主销内倾过大或前轮负外倾: 这些都可导致驾驶员向左或向右转动方向盘时，感到沉重费力，无回正感；当车辆以低速转弯行驶或掉头时，转动转向盘非常吃力，甚至打不动。排除措施：确保轮胎气压正常；转向节与主销配合松紧合 适且润滑良好；转向节止推轴承完好且不缺油；前梁、车架无变形；前轮定位良好。 转向轮跑偏 （1） 转向器内阀芯与阀套间的定位弹簧片损坏或太软，使阀套不能自动回到中立位置，此时，必须更换定位弹簧。 （2） 因

16、油液脏污使阀套运动受到阻滞。清洗阀套，使阀套运动灵活。 （3） 由于阀套与阀芯台阶位置偏移，使阀套不在中间位置。拆解并检修阀套与阀芯，必要时更换。 （4） 流量控制阀卡住，使油泵油压过大，造成转向缸左右腔压力差过大。拆解并检修流量控制阀。 （5） 单侧转向油缸密封件损坏。拆解并检修转向油缸密封件。 （6） 两前轮轮胎气压不等或直径不一。检查并调整轮胎气压。 （7） 左右两架前钢板弹簧挠度不等。检查并调整钢板弹簧挠度，必要时更换钢板。 （8） 前后桥或车架发生水平平面内的弯曲。检查并校正变形。 （9） 车架两边的轴距不等。调整并确保轴距相等。 （10） 两前轮轮毂轴承或毂油封的松紧度不一。检查轴

17、承或油封。 （11） 前、后桥两端的车轮有单边制动或单边拖滞现象。检查并调整车轮的制动情况。 （12） 两前轮外倾角、主销后倾角或主销内倾角不等。 （13） 前束太大或负前束。检查并调整前束。 （14） 路面拱度较大或有侧向风。 左右转向轻重不同（1）转向器的阀芯偏离中间位置，或虽在中间位置但与阀套台肩的缝隙大小不一致。检查并确保台肩密封良好，阀芯居于中间位置。（2）阀芯与阀套间有脏污阻滞，使左右移动时阻力不一样。拆解并清洗转向器，确保液压油清洁。（3）调整螺母调整不当。检查并重新调整螺母。（4）导致转向轮跑偏的原因也可导致车辆行驶中左右转向轻重不同。 快转时方向盘感到沉重（1）油泵驱动装置有

18、时失效。驱动皮带打滑或驱动齿轮(键)磨损。检查油泵部分，调整皮带张紧度，修理或更换驱动齿轮(键)。（2）油泵连接部分故障。油泵连接螺栓松动或缺失，检查油泵连接部分，确保油泵连接牢固可靠。（3）流量控制阀故障。流量控制阀弹簧过软或泄露严重，导致急转向时供油不足。检查流量控制阀，必要时更换。（4）安全阀失效或泄露严重。检查安全阀，必要时更换。（5）油泵过度磨损，内部泄漏严重。检查油泵工作情况，修理或更换油泵。（6）油泵选型不对，使供油量不足。更换合适的油泵。 转向时有噪音以及转向轮晃动严重1）油箱缺油或油箱油液不足，油泵在工作时容易吸进空气。排除措施：检查油箱液面高度，添加足够的液压油。 2）油泵

19、轴头油封损坏，油泵在工作时容易吸进空气。更换轴头油封。 3）油泵驱动装置有时失效。驱动皮带打滑或驱动齿轮(键)磨损。检查油泵部分，调整皮带张紧度，修理或更换驱动齿轮(键)。 4) 低压管线损坏或管接头松动，油泵在工作时，系统中会进入空气。检查低压管线，确保低压管线和管接头不漏气。 5) 滤清器堵塞。排除措施；检查、清洗或更换滤芯。 6) 进、出油管内孔堵塞。导致油泵吸油困难或吸不上油。清理进、出油管线。 7) 油泵过度磨损，内部泄漏严重。检查油泵工作情况，修理或更换油泵。 1)机械故障。如连接销与连接销之间磨损后使间隙增大，或转向轮轴承磨损等。应通过检查间隙与更换零件恢复系统正常的工作状态。2

20、)转向缸内有空气。应将转向缸的一端油口接头拧松，转动转向盘，使油液经转向器流入转向缸未拧松接头的一腔，直到松开的接头不冒气泡只流油液时，再拧紧接头。 前轮摆头常见故障及排除1)常见故障（1）前轮旋转质量(包括轮胎、轮辋、制动鼓或盘、轮毂等)不平衡。 （2）前轮径向圆或端面圆跳动太大。 （3）前轮使用翻新胎或轮胎花纹不一致或轮胎磨损程度不一样。（4）前轮外倾角太小；主销负后倾或主销后倾角太大；或前束太大。（5）两前轮的主销内倾角或主销后倾角不一致。 （6）纵、横拉杆球头连接松旷。 （7）前轮轮毂轴承松旷。 （8）前悬挂减振器失效或左、右两边减振器效能相差太大。（9）左、右两架前悬挂高度或钢度（钢

21、板弹簧表现在厚度、长度、片数、弧高或新旧程度等方面）相差太大。 （10）前钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷。 （11）转向系与前悬挂的运动互相干涉。（12）前梁或车架弯、扭变形。 2)排除措施:（1）检查并确保前轮旋转件动平衡良好。必要时更换相应配件。 （2）校正或更换相应配件。（3）在装配轮胎时，同一车辆上装配的轮胎应保证采用同一品牌、同一结构和同一性能的轮胎。如果这一点不能做到，应该在同一轴上装配同一品牌、同一规格、同一花纹和类型相同的轮胎；轮辋直径相同宽窄不同的轮胎不能混装；子午线轮胎和斜交线轮胎不能混装；断面宽度不同的轮胎不得混装；换新胎时，应做到整车或同轴同换；带有方向性的

22、花纹轮胎，应按照规定的滚动方向安装。 （4）检查并调整，使“三倾一束”在合理范围内。 （5）修复或更换拉杆球头。（6）调整或更换轴承。（7）调整或更换前悬挂减振器。 （8）调整或更换钢板弹簧。（9）坚固螺栓或更换衬套。（10）检查并调整，使转向系与前悬挂不互相干涉。 （11）校正前梁或车架。（12）路不平度太大，路面对车轮的冲击频率与前梁角振动的固有频率一致时，在陀螺仪效应的影响下，引起前轮摆头。 转向盘自转 不能回到中立位置原因与排除此故障一般发生在修理或拆开保养转向器后重新组装时，因转子与联动器的相对位置装错，造成转向器配油关系错乱。应重新装椟联动器，使联动器花键上的记号对准转子花键上的记

23、号。若无记号，应使联动器上端的拨销槽中心线对准转子上任意齿的中心线。 方向盘旋转无死点 （1） 转向器内的双向缓冲阀失灵。检查双向缓冲阀，使阀芯与阀座结合紧密。 （2） 油缸活塞密封圈损坏。更换油缸活塞密封圈。 转向盘可无限制地旋转而转向轮无动作原因与排除主要是转向器内的双向缓冲阀失灵或是液压缸活塞密封圈损坏。应更换液压缸活塞密封圈；检查双向缓冲阀，使阀芯与阀座接合紧密。 行驶中急转弯时常出现前轮转向迟缓根据转向系统的工作原理，可判定此故障是由于液压转向系统的容积效率下降和系统压力过低而引起的。其产生的原因主要是液压系统内、外泄漏严重。通常，可采用如下的方法进行检查和排除。（1）检查液压转向系

24、统的外部是否有渗漏说明有外部漏油的主要症状是：液压油损失较大，系统压力下降，转向缸及马达的运动不平稳，致使转转向迟缓无力，甚至无法转向。造成外部泄漏的原因主要有：油管接头配合不当、密封不良及管路破裂；密封件配合不当、磨损、老化或损坏；油温过高，从而增加泄漏。当发现外部漏油时，应及时进行维修。（2）检查液压油液压油的质和量将直接影响转向系统的工作状态。液压油过少，会使液压泵因供油不足而导致机器的转向动作迟缓，故应将液压油添加至规定的液面；当液压油不干净或油箱内有异物时，杂质进入液压系统后会造成密封件损坏或使元件配合副损伤，使内泄漏增加，从而引起转向迟缓。为此，须对液压油的油质进行认真的检查。若油

25、中出现杂质应及时地更换液压油，并清洗整个液压系统。（3）检查液压转向系统是否进入了空气即使是少量的空气进入了液压系统，也会对系统产生较大的影响，使转向缸出现爬行，降低液压系统的效率，从而引起转向迟缓。空气进入液压系统的途径有：转向泵吸油管的接头出松弛或油管破裂；转向泵密封不良；油箱内的油面过低，使吸油管或回油管露出液面；液压油油质不佳。检查办法是：启动发动机，边转动转向盘观察油箱，若油箱内冒出了气泡，就表时液压系统已进了空气。（4）检查转向缸当转向缸内活塞与缸筒上的密封件磨损或损坏后，内泄漏将增大，导致转向缸的动作迟缓。检查的办法是：将转向缸拆下，换装到转向正常的另一台挖掘机上做试验，如果换装

26、后转向良好，说明转向缸并无问题；如果换装后仍转向迟缓，则说明问题出在转向缸的密封件上。此时，应对转向缸做解体检查，查看活塞及密封件的损坏状况，以及缸筒是否被拉伤等，然后加以修复。（5）检查转向泵如果转向泵内漏严重，也可造成机器转向迟缓。引起转向泵内泄漏的一个重要原因是，泵的转子和叶片的侧面与侧板端面之间的间隙过大（， mm）。检查方法是：在转向缸、中央回转接头和转向器性能均完好的情况下，换装一台新泵做对比试验；如换装后转向性能良好，则证明故障是出在转向泵上，应更换新泵。（6）检查中央回转接头当挖掘机中央回转接头处的内圆柱面或密封圈严重磨损时，会使通过回转接头的整个油、气系统在密封失效处相互串通

27、，导致回转接头各系统的动作均不灵敏。当机器转向时，高压油漏入气路或其他（悬挂、支腿等）的液压管路内，从而使供给转向缸的液压油量减少，导致转向缸的动作迟缓。检查办法是：向上扳动车轮制动的手动气开关，如果从其内部喷出的气体中含有油雾，则说明中央回转接头因严重磨损已使油液漏入气路中了。此时，须更换中央回转接头的密封圈，并修理中央回转接头。（7）检查转向器马达当转向器马达的定子与转子的工作面或转阀的工作面严重磨损时，将使实际进入转向缸的高压油量减少导致转向动作迟缓。如果转向缸、中央回转接头的性能完好，则可在发动机熄火后将转向盘打死，若此时机器的前轮能立即偏转，且手感不重，即说明是转向器有问题了，应立即

28、检修或更换。（8）检查单路稳流阀当液压转向系统的油液压力因单路稳流阀的弹簧力减弱而过低时，会使转向缸工作无力，造成转向迟缓。对此，可将单路稳流阀阀底座遥控口的尼龙塞取下，安装上压力表；然后启动发动机，将转向盘原地向左或向右方向打死，并在前轮侧面设置障碍物；此时，观察压力表的读数，若压力达不到7Mpa，则应将单路稳流阀的调整螺钉适当地往里（需先松开固定螺母），故障即可被排除。 总结为了减少全液压转向系统故障的产生，延长其使用寿 命，实际工作中应注意以下几点： （1）不要随意拆卸全液压转向器，否则易引起配合表面损伤。必须拆卸时，一定要注意清洁，不要划伤配合表面。 （2）安装联动器时，要注意联动器与

29、转子的正确装配关系，即联动器外花键上的记号对准转子内花键上的记号。 （3）在转向过程中，当转动方向盘很费力时（可以听到安全阀开启 的“嘶嘶”声），就不要再用力转动转向盘了，以防止油温升高，损坏零件。 （4）发动机熄火后，或油泵不工作时，转动转向盘不要过猛，转向速度要慢，避免损坏弹簧片、拨销或联动器。 （5）选择适当粘度的液压油，注意油液的清洁，防止油液高温和零件磨损。 （6）按规定检查和保养转向系各部件。如发现挖掘机工作无力和动作缓慢，应检查油泵是否老化和损坏，如老化应及时加以更换。全方位挖掘机若转向无力缓慢，应检查三角带是否过松结 论衡量一台机械性能的好与坏，我个人认为不应该单单从这台机械使

30、用寿命的长短，工作效率的高低方面去分析，这些内容与对机械的保使用和管理有很大的关系。通过毕业论文的写作过程中使我全液压转向系统的工作原理和维修检查以及常见故障原因分析。使我基本掌握了它的维修技术。通过论文的写作，增加了我的知识面，使动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心。谢辞在这五年中我不但学会了科学文化知识，还学会了很多做人的道理。我深信“灵魂就是用心”。同时我还得感谢祥力轻工设备的各位领导和各位同事给予我的关心与支持。毕业设计是对我们大学期间五年来的学习以及半年里的实习总结和考核。在大学毕业之即，论文的完成是十分重要的，在论文的写作过程中，经常会遇到一些困难，而每当这时

31、身边的许多老师和同学就会给予我最大的支持和帮助。在此忠心的道声谢谢！在这里我要特别感谢我的论文指导老师吴明清，在完成论文的过程中给予了许多宝贵的建议，让我大大开阔了思路，以及在最后的完成阶段给予了我许多的指导，从而让我能够顺利的完成本次设计。最后要感谢学院的各级领导给予我们这个机会以及为我们提供了所有的必要条件，还有所有教导过我的老师们因为你们的淳淳教导和一直不懈的努力，才让我能够完成本次论文，你们辛苦了！参考文献1 夏志新. 液压系统污染控制. 北京: 机械工业出版社，19922 潘科第，童仲良编著. 装载机的构造、使用与维修. 北京：机械工业出版社，19933 中国机械工程学会设备维修分会机械设备维修问答丛书编委会编. 液压与气动设备维修问答. 北京: 机械工业出版社，20024 林树枫. 液压系统漏油的防治. 有色冶金节能，2002（4）5 蔡中青，1997(8)6 魏树生，1999(7)7 FL935E轮式装载机使用维修补充说明书8 朱齐平主编、进口工程机械维修手册、沈阳：辽宁科学技术出版社、20019 宋建坤、易新乾、王潜、现代工程机械检测与维修、北京:人民交通出版社、1996 10 高秀华、姜国庆、王力群、王智