Аварийная система управления транспортным средством с гидрообъемной трансмиссией

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) 215305 ЧССР ,(21) 7771530/27-11 (22) 17. 12. 80 (46) 23.05.84. Бюл. Р 19 (72) Богумил Полачек (ЧССР ) .(71) Вызкумны устав ставебних а земных стройу (ЧССР ) (53) 629.113-585.2 (088.8)

C (54)(57). 1. АВАРИЙНАЯ CHCTENA УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ С ГИДРООБЪЕМНОЙ ТРАНСМИССИЕЙ, содержащая устройство управления направлением движения, включающее в себя насос с приводом от двигателя. соединенный гидролинией через направляющий гидро,распределитель. управляемый рулевым колесом, с гидроцилиндром двойного действия. связанным через управляющий механизм с поворотными колесами, и устройство управления гидрообъемной трансмиссией, включающее в себя насос с приводом от двигателя, соеди- нвнный гидролййиями с гидромотором, связанный с ведущими колесами. о т л ич а ю щ а я с я тем. что она снабжена клапаном аварййного управления, вход которого через гидролинию с обратными клапанами 14 и 14 связан с гидролиниями устройства управле- ния гидрообъемной трансмиссией, а выход гидролинией 19 соединен с нагнетательной магистралью насоса уст„9 SU(ii) А

3(59 В 62 D 5/06 В 62 П 11/00 ройства управления направлением движения между обратным клапаном и направ-с ляющим гидрораспределителем, а управ- ляющие полости клапана аварийного управления соединены соответственно с нагнетательной магистралью насоса устройства управляения направлением ! движения между обратным клапаном и упомянутым насосом.

2. Система по п.1 о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что направляющий гидрораспределитель связан со сливом и питающей магистралью управления гидрообъемной трансмиссией через кла-. пан аварийного управления °

3. Система по п.1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что клапан ава-ф рийного управления снабжен второй управляющей полостью, причем одна из (/ управляющих полостей снабжена пружиной сжатия. С:

4. Система по пп. 1 — 3, о т л и,ч а ю щ а я с я тем,что управляющая полость клапана аварийного управления связана через направляющий гидрораспределитель с дозирующим насосом устройства управления направлением движения.

5. Система по пп. 1 — 4, о т л ич а ю щ а ч с я тем, что вход клапана аварийного управления соединен с гидролиниями устройства управления гидрообъемной трансмиссией через стабилизатор расхода воздуха.

1093593

Изобретение касается запасного источника энергии гидравлического сервоуправления направлением движения мобильных средств.

Современные мобильные средстна ант.сн. СССР М 727125, кл. B 62 . 5/06., 1977 ) обыкновенно снабжены запасным источником энергии гидравлического серноуправления выполненным по некотооым из трех способов: как насос постоянно соединенный с двигателем — с ходовыми колесами; как насос приводимый электродвигателем, питаемым от аккумуляторной батареи мобильного средстна и приводимый в действие в случае отказа основного источника сервоуправления, как питатель рабочей жидкости — так называемый гидранлический аккумулятор.

Недостатком первого способа является значительное усложнение движителя. При этом трудно проводить текущий контроль работоспособности запасного источника — насоса во время эксплуатации.

Недостатком второго способа является то, что его работоспособность связана с состоянием аккумуляторной батареи, контроль которой во время эксплуатации затруднен, и работоспособностью устройства, приводящего в действие запасной насос, после длительного периода бездействия.

Недостатком третьего способа является то, что габаритные размеры гидравлического аккумулятора велики и аккумулятор подлежит относительно строгим проверкам, касающимся сосудов высокого давления, которые трудно выполнять. Кроме того, гидравлический аккумулятор даст воэможность использовать запасные управления только в течение нескольких секунд.

Общим недостатком всех укаэанных способов. является то, что они в значительной степени усложняют и удорожают мобильные средства, крогле того, контроль их работоспособности н течение нормальной работы сервоупранления усложняет и задерживает оператора мобильного средства и поэтому часто не учитывается. .Задачей изобретения является использование другого гидравлического устройства как запасного источника сервоуправления, которое находится на мобильном средстве и приводится в дейстние одновременно с сервоуправлением. Таким устройством на многочисленных мобильных средствах является гидравлический привод хода, состоящий, по крайней мере из одного двигателя внутреннего сгорания привОдимого гидронасоса и по крайней мере из одного гидромотора, соединен5 !

О ного с механизмом, приводимым ходовые колеса. указанные недостатки устраняют запасной источник гидравлического серноупранления направлением движения по изобретению, сущность которого заключается в том, что система из гидравлического устройства, которым может служить гидравлический привод хода машины, и клапана аварийного управления. Клапан аварийного управления через напорную магистраль, в которую в случае потребности включен стабилизатор расхода и редукционный клапан, присоединен посред-!

5 ством двух обратных клапанов к обеим исполнительным магистралям гидравлического устройства. Клапан аварийного управления далее посредством ответвления присоединен с нагнетательной магистрали насоса в месте между обратным клапаном и гидрораспределителем гидравлического сервоуправления. Одновременно управляющая полость клапана аварийного управле ния посредством сигнализационной магистрали присоединена к нагиетательной магистрали насоса в месте между насосом и обратным клапаном.

Предмет изобретения представляет собой простое решение запасного источника гидравлического сервоуправления, использующее другой, находящийся на мобильном средстве гидравлический привод, чаще всего гидравлический привод хода, работающий

35 одновременно с гидравлическигл сервоупранлениегл. Отличительным преимуществом изобретения является не только простота его конструкции, но и то, что оно не требует практи40 чески никаких дополнительных устройств и приборов, следящих за его работоспособностью, потому что его работоспособность непрерывно проверяется эксплуатацией гидравлическо45 гО принОда хода ° Лругим преимущест ногл предмета изобретения является то, что его использование практически неограничено по времени.

На фиг.1 показана принципиальная

50 схема аварийной системы управления транспортного средства с гидрообъемной трансглиссией; на фиг.2 — вариант выполнения аварийной системы управления на фиг.3 — вариант выполнения аварийной системы управления, примененной в открытом контуре гидравлического привода хода; на фиг.4 вариант выполнения аварийной системы управления.

Запасной источник энергии гидравОО лического сервоуправления (Аиг.11 состоит иэ гидравлического устройства

1 и клапана 2 аварийного управления, который его соединяет с гидравлическим сервоуправлением 3. Причем

65 гидравлическое устройство 1 — привод

1093593 хода обычного исполнения состоит из регулируемого насоса 4, приводимого двигателем (не показан )< и гидромотора 5, соединенного механическими звеньями с ходовыми колесами б (фиг,1) . Регулируемый насос 4 и гидромотор 5, соединенные исполнительными магистралями 7 и 8, составляют замкнутый контур, питаемый питающим насосом 9 через питающую магистраль 10 и пару обратных клапанов 11 10 ( и 11 . К питающей магистрали 10 обычно присоединяется перепускной клапан 12. сохраняющий постоянное питающее давление в контуре, бывает к питающей магистрали 10 присоединя- 15 ется еще гидравлический аккумулятор

13. Клапан 2 аварийного управления соединен посредством напорной магистрали 15 и пары обратных клапаI нов 14 и 14 с исполнительными ма- 20 гистралями 7 и 8 гидравлического устройства 1 и посредством ответ1 вления 19 с нагнетательной магистралью 19 за обратным клапаном 20.

Гидравлическое сервоуправление 3 25 (фиг.1) представляет собой сервоуправление любого типа и компоновки.

Оно состоит иэ двигателя приводимого насоса 1 б, соединенного через всасывающую магистраль 17 с гидробаком

18 и через нагнетательную магистраль

19 клапаном 20 с гидрораспределителем 21. Гидрораспределитель 21 магистралями 22 и 23 соединен с цилиндром 24, соединенным с поворотным механизмом 25, схематически изображенным двуплечим рычагом 25, и управляемым колесом 25 (шасси мобильного средства1...

Дозирующий насос 27, снабженный рулевым колесом 28, через управляю- 40 щие магистрали 29 и 30 соединен с управляющими полостями 31 и 32 гидрораспределителя 21 с одной управляющей полостью 33 клапана 2 аварийного управления. Причем противопо- 45 ложная управляющая полость 34 клапана 2 аварийного управления снабжена пружиной 38 сжатия и посредством сигнализационной магистрали 36 соединена с нагнетательной магистралью 50

19 в месте между насосом 16 и обратным клапаном 20.

Гидравлическое сервоуправление 3 может быть оборудовано еще дальнейшими элементами (наприглер, цилиндром обратной связи, разными предохранительными клапанами и т. п.), которые с точки зрения предмета изобретения имеют второстепенные значения.

Bb время нормальной работы гидрав-60 .лическое сервоуправление 3 питается жидкостью, поступающей от насоса

16 в гидрораспределитель .21, распределяющий ее в аксиально-порш.невой гидромотор 24 по командам g5 доэирующего насоса 27 с рулевым колесом 28. Одновременно с гидравлическим сервоуправлением

3 работает гидравлическое устройст во 1 (привод хода), обеспечивающее не только движение, но и рабочее торможение мобильного средства. При разгоне регулируемый насос 4 перемещается из среднего — нулевого положе ния и увеличивает свой геометрический объем. Пропорционально тому повышаются обороты гидромотора 5 и ско рость движения. Повышенное давление находится на стороне нагнетательной исполнительной магистрали, например магистрали 7. При замедлении глобильного средства регулируемый насос 4 возвращается из отклоненного положения в среднее — нулевое положение и обороты гидромотора 5 и скорость движения уменьшаются. Повышенное давление находится в этом случае на стороне возвратной исполнительной магистрали, например, магистрали 8.

Важно то, что как при преодолевайии сопротивления против движения, так и при замедлении и торможении, в одной из исполнительных магистралей

7 и 8 гидравлического устройства 1 имеется повышенное давление — давление выше того, которое является необходимым для запасного управления.

Этому содействует обыкновенно и обстоятельство, что гидравдическое устройство 1 обычно работает на существенно высших давлениях, чем гидравлическое сервоуправление 3. При аварийном состоянии насоса 16 понижается давление в нагнетательной магистрали 19 перед обратным клапаном 20, и падение давления передается посредством сигнализационной магистрали 36 в управляющую полость

33 клапана 2 аварийного управлейия.

Таким образом, клапан 2 аварийного управления освобождается и вращение дозирующего насоса 27, сопровождаемое повышенным давлением в одной из управляющих магистралей 29 и 30, вызывает перестановку гидрораспределителя 21 и клапана 2 аварийного управления против пружины сжатия 38 из положения "0" в положение ."1". Этим соединяется напорная магистраль 15 через ответвление нагнетательной магистрали 19 с нагнетательной магистралью 19 в месте обратного клапана 20. Часть жидкости из исполнительной магистрали 7 или 8, в которой высшее давление, отклоняется через обратный клапан 14 или 14 и напорную магистраль 15 и через клапан

2 аварийного управления - .в нагнетательнун1 магистраль 19. Далее жидкость распределяется гидрораспределителем 21 в цилиндр-24 сервоуправле3 ° Соединение гидравлического устройства 1 хода с гидравлическим

1093593 сервоуправлением 3 продолжается только в течение поворота рулевого колеса 28 с дозируюшим насосом 27, после прекращения поворота рулевого колеса 28 пружина 38 сжатия возвращает клапан 2 аварийного управления

5 назад в исходное положение "0", в котором описанное соединение гидравлического устройства 1 прекращается.

Таким образом, гидравлическое устройство 1 с клапаном 2 аварийного управления выполняет роль запасного источника сервоуправления 3.

Относительно короткое соединение гидравлического устройства 1 с гидравлическим сервоуправлением 3 (посредством клапана 2 аварийного управления),вызывающее в питающей магистрали 10 гидравлического устройства 1 недопустимое падение питающего давления, возможно устранить увеличе- 20 нием гидравлического аккумулятора

13. присоединенного к питающей магистрали 10, или таким образом, что жидкость из гидрораспределителя 21 гидравлического сервоуправления 3 25 не проводится прямо в гицробак 18, а в питающую магистраль 10 гидравлического устройства 1. указанное применено в выполнении изобретения по фиг.2, отличающемся 30 от выполнения по фиг.1 другой компоновкой клапана 2 аварийного управления и его включением между магистралями гидравлического устройства

1 и гидравлического сервоуправления

3. Клапан 2 аварийного управления включен не только между напорной магистралью 15 гидравлического устройства 1 и нагнетательной магистралью

19 гидравлического сервсуправления

3, но одновременно между сливной магистралью 26 и 26 гидравлического сервоуправления 3 и питающей магистралью 10 гидравлическсго привода 1.

Во время нормальной работы гидравлического сервоуправления 3 кла- 45 пан аварийного управления 3 находится в положении "0", в кстором рас— пределяет напорную магистраль 15 и нагнетательную магистраль 19 и взаимно соединяет обе части сливной ма- 50 гистрали 26 и 26

Во время аварийного состояния 16 гидравлического сервоулравления 3 понижается давление в нагнетательной магистрали 19 и в сигнализационной магистрали 36, и клапан 2 аварийного управления освобождается. Потом каждый 1говорот рулевого колеса 28 с доэируюшим насосом 27 перемещает клапан 2 аварийного управления в положение "1". в котором взаимно соединяется напорная магистраль 15 с нагнетательной магистралью 19 (за обратным клапаном 20) и сливная магистраль 26 из гидрораспределителя Я

21 с питающей магистраль 10 гидравлического устройства 1. Таким образом, обеспечивается то, что приблизительно одинаковое количество жидкости, которое через напорную магистраль 15 ответвляется из системы гидравлического устройства 1 в сервоуправление 3 и дает возможность управлять при помощи рулевого колеса 28 с дозирующим насосом 27 гилравлическое сервоуправление 3, возвращается через сливную магистраль 26 и 26 в питающую магистраль 10 ги дравлического устройства 1. Таким образом, в питающей магистрали 10 не происходит кратковременного падения питающего давления под желаемый уровень. Клапан 2 " аварийного управления может быть исполнен и включен между магистралями гидравлического устройства 1 и гидравлического сервоуправления 3 альтернативным способом (фиг.4). Разница, по сравнению с исполнением по фиг.2 заключается в том, что у управляющей. полости 33 не присоединены управляющие магистрали 29 и 30 и пружина сжатия 38 расположена в управляющей полости

33.

На клапан 2 аварийного управле" ния действует (слева! в управляющей полости 34 давление, имеющееся в нагнетательной магистрали 19 и в противоположной управляющей полости 33 (направо 1 пружина 38 сжатия.

Если насос 16 работоспособный и в нагнетательной магистрали 19 ее ответвления 19 и сигнализационной магистрали 36 имеется давление, клапан 2 аварийного управления находится в исходном положении "0", во время аварийного состояния насоса 16 понижается давление в нагнетательной магистрали 19 и посредством сигнализационной магистрали 36 давление и пружина 30 сжатия перемещает клапан 2 " аварийного управления в правое положение "1". Тем обеспечивается сервоуправление 3 жидкостью из гидравлического устройства 1. В этом случае целесообразно включить в напорную магистраль 15 двухходовой стабилизатор 41 расхода потока фиг.

Альтернативное исполнение фиг.4, применимО, главным образом, в гидрайлических сервоуправлениях гидрораспределителем 21, который не управляется при помощи дозирующего насоса

27, но управляется механическим способом посредством рулевого колеса 28. На фиг.З показано применение изобретения в гидравлическом устройстве

1, исполненном в разомкнутом контуl ре, Регулируемый насос 4 соединен через всасывающую магистраль 39 с гид1093593

27 робаком 18 и через исполнительную магистраль 8 с гидромотором 5, соединенным посредством исполнительной магистрали 7 с гидробаком 18.В исполнительную магистраль 7 включен управляемый дросселирующий клапан 40, управляемый давлением в исполнительной магистрали 8. Управляемый дросселирующий клапан 40 регулирует ток жидкости иэ гидромотора 5 в течение его нагружения отрицательными моментами, возникающими, например при торможении мобильного средства во время движения по уклону. Целесообразно включить в напорную магистраль 15 двухходовой стабилизатор 41 расхода потока, ограничивающий величину расхода потока, поступающего из гидравлического устройства 1 в гидравлическое сервоуправление 3 во время запасного управления.

Система по фиг.3 работает аналогично системе по фиг.1.

Исполнение изобретения не ограничено, оно может быть вообще или в деталях проведено другим способом.

Изобретение реализуется в любой системе гидравлического сервоуправления и гидравлического привода (хода), Работа системы может быть в некоторых случаях изменена или улучшена путем включения редукционного клапана, ограничивающего уровень давления жидкости, входящей в гидравлическое сервоуправление 3, и стабилизатора

41 расхода потока, ограничивающего

15 максимум расхода потока, входящего в гидравлическое сервоуправление 3 перед клапаном 2, 2, 2" аварийного управления в напорную магистраль 15 или за ним в ответвление 19< напорной магистрали 19..

1093593

1093593

Составитель A Áàðûêoâ

Редактор И.Мулла Техред М Надь. Коррект орректор Г.Огар

Заказ 3362/17 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,:.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4