Гидравлическая система рулевого управления транспортного средства

 

ГадРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных с приводом поворота управляемых колес транспортного средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидронасосом и с гидробаком, а штоковыеих полости гидравлически соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспределит .еля рулевого управления и с ручньи дозирующим гидронасосом, кинематически связанньм с рулевым .валом, и два обратных гидроклапана, установленных параллельно гидрораспределителю рулевого управления между гидролиниями управления и последовательно один с другим с возможностью перепуска рабочей жидкости в направлении к гидролинияу управления, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы путем ограничения разности давлений между гидролиниями управления до заданного значения, она снабжена компенсирующим гидроклапаном, состоящим из корпуса с выполненными в нем двумя отверстиями, соединенными сквозным каналом, связанным через гидролинию, расположенную между обратными клапанами с гидробаком, а отверстия посредством выполненных в с« корпусе впускных каналов соединены с соответствующими гидролиниями управления , причем в каждом отверстии расположено по два запорных элемента с находящейся между ними пружиной , а в сквозном канале расположен челночный штифт для взаимодействия со с соответствующими запорными элемен | тами с возможностью соединения отверстия в нейтральном положении штиф .1; та и перекрытия одного из отверстий о в каждом из крайних положений.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аю цп

4 (51) В 62 Э 5/06, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21 ) 3408930/27-1 1 (22) 15.03.82 (31} 244396 (32) 16.03.81 (33) США (46) 23.01.85, Бюл. Ф 3 (72) Ричард Артур Виттрен (США) (71} Диир энд Компани (США) (53) 629. 113.014. 5 (088. 8) (56) 1. Патент GlIA 9 3556242, кл. 180/79. 2, 1969 (прототип) . (54}(57) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА, содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных с приводом поворота управляемых колес транспортного средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидронасосом и с гидробаком, а штоковые их полости гидравлически соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспределителя рулевого управления и с ручным дозирующим гидронасосом, кинематически связанным с рулевым . валом, и два обратных гидроклапана, установленных параллельно гидрораспределителю рулевого управления между гидролиниями управления и последовательно один с другим с возможностью перепуска рабочей жидкости в направлении к гидролиниям управления, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы путем ограничения разности давлений между гидролиниями управления до заданного значения, она снабжена компенсирующим гидроклапаном, состоящим из корпуса с выполненными в нем двумя отверстиями, соединенными сквозным каналом, связанным через . гидролинию, расположенную межцу обратными клапанами с гидробаком, а отверстия посредством выполненных в корпусе впускных каналов соединены с соответствующими гидролиниями управления, причем в каждом отверстии расположено по два запорных элемента с находящейся между ними пружиной, а в сквозном канале расположен челночный штифт для взаимодействия с соответствующими запорными элементами с возможностью соединения отверстия в нейтральном положении штифта и перекрытия одного из отверстий в каждом из крайних положений.

1 113674

Изобретение относится к транспортному машиностроению, конкретнее— к системам рулевого управления транспортных средств.

Известна гидравлическая система рулевого управления транспортного средства, содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных с приводом поворота управляемых колес транспортного 10 средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидронасосом и гидробаком, а их штоковые полости гидравличес- !5 ки соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспределителя рулевого управления и с ручным дозирующим гидронасосом, кинематически связанным 20 с рулевым валом. и два обратных гидроклапана, установленных параллельно гидрораспределителю рулевого управления между гидролиниями управления и последовательно. один с дру- 25 гим с возможностью перенуска рабочей жидкости в направлении к гидролиниям управления, причем гидролиния, расположенная между обратными клапанами, соединена с гидробаком (1jgp

Недостатком известной системы является низкая ее надежность иэза того, что при вращении рулевого колеса, а следовательно, и дозирующего гидроиасоса в гидролиниях уп-, равления возникают различные давления, вызванные помимо действия дозирующего гидронасоса и перемещением штоков гидроцилиндров.

Цель изобретения - повышение на40 дежности системы путем ограничения разности давлений между гидролиниями управления до заданного значения.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система рулевого управления транспортного средства, содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных с приводом поворота управляемых колес транспортного средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидро" насосом и с гидробаком. а их штоко" 5 вые полости гидравлически соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспределителя рулевого управления и с ручным дозирующнм гидронасосом. кинематически связанным с рулевым, валом, и два обратных гндрокланана, установленных параллельно гидрораспределителю рулевого управления между гидролинияь;и управления и последовательно один с другим с возможностью перепуска рабочей жидкости в.направлении к гидролиниям управления, снабжена компенсирующим гидроклапаном. состоящим из корпуса с выполненными в нем двумя отверстиями, соединенными сквозным каналом, связанным через гидролинию, расположенную между обратными гидроклапанами с гидробаком. а отверстия посредством выполненных в корпусе впускных каналов соединены с соответствующими гндролиниями управления, причем в каждом отверстии расположено по два запорных элемента с находящейся между ними пружиной, а в сквозном канале расположен челночный штифт для взаимодействия с соответствующими эапорными элементами с возможностью соединения отверстия в нейтральном положении штифта и перекрытия одного из отверстий в каждом иэ крайних положений.

На фиг. 1 изображена схема системы рулевого управлениями на фиг. 2 — компенсирующий гидроклапан, поперечное сечение; на фиг. 3 — сечение А-А на. фиг. 2;. на фиг. 4 — челночный штифт, вид в перспективе.

Гидравлическая система 1 включает первый и второй исполнительные гидроцилиндры 2 .и 3 соответственно.

Гидроцилиндры 2 и 3 содержат поршни 4 и 5, к которым прикреплены штоки 6 и 7, которые, в свою очередь, могут возвратно-поступательно двигаться в корпусах 8 и 9. Íàружные концы 10 и 11 соответственно штоков б и 7 соединены с первыми концами поддерживающих плеч 12 и 13, которые поворачиваются вокруг точек 14 и 15; Поддерживающие плечи

12 и -,13 скреплены вместе тягой 16, преимущественно механической, которая противоположными концами соединена с поддерживающими плечами

12 и 13 в соответствующих местах на противоположных сторонах от точек вращения 14 и 15 но отношению

3 1 к местам присоединения концов 10 и 11 к поддерживающим плечам 12 и 13. Поддерживающие плечи 12 и 13 вместе с тягой 16 образуют рулевую трапецию.

На транспортном средстве имеются управляемые колеса 17 и 18, ко,торые крепятся к поддерживающим плечам 12 и 13 обычным образом.

Каждый из гидроцилиндров 2 и 3 соответственно содержит две внутренние полости: штоковую и поршневую, объем которых различен.

В системе имеется гидробак 19, гидронасос 20, который соединен с гидробаком 19 и подает рабочую жидкость по гидролинии 21 к гидроуправляемому гидрораспределителю .22 рулевого управления, выполненному четырехходовым, трехпозиционным, с золотником 23, который смещается от нейтрального в крайние положения. Когда золотник 23 смещается в гидрораспределителе 22, напорная гидролиния гидронасоса 20 соединяется с одной из полостей гидроцилиндров 2 или 3 посредством гидролиний 24 и 25, а также гидролиний

26 и 27. Дополнительные отверстия

28 и 29 связаны с соответствующими полостями гидроцилиндров 2 и 3 и с гидролиниями 30 и 31 управления.

Гидролинии 30 и 31 управления соединены с дозирующим гидронасосом 32, который. приводится вручную при помощи рулевого элемента 33, например, рулевого колеса.

Гидрораспределитель 22 соединен с гидролиниями 30 и 31 гидролиниями

34 и 35. Когда различие давлений в гидролиниях 30 и 31 превышает заданный интервал, золотник 23 перемещается, регулируя поток рабочей жидкости через гидрораспределитель 22.

Между гидролиниями 30 и 31 управления параллельно гидрораспределите; ° лю 22 установлен компенсирующий клапан 36 и два обратных клапана

37 и 38. Компенсирующий клапан 36 (фиг. 2-4), содержит корпус 39 с . двумя находящимися на одной оси сверлениями 40 и 41, имеющими впускные отверстия 42 и 43 и связанными каналом 44, который соединен с выходным отверстием 45. В канале 44 находится челночный штифт 46, имеющий первый и второй концы 47 и 48, 136746

40 которые соответственно располагаются в сверлениях 40 и 41, когда штифт 46 находится в нейтральном положении (фиг. 2) . Штифт 46 предназначен для того, чтобы позволить рабочей жидкости проходить из сверлений 40 и 41 в канал 44. Поэтому штифт 46 должен иметь либо меньший диаметр, чем внутренний диаметр канала 44, либо иметь различные попе" речные сечения. Рекомендуется, чтобы штифт 46 конструировался с учетом этих двух требований (фиг. 2-4), Хотя конфигурация штифта 46 может меняться, рекомендуется,.чтобы первый и второй концы 47 и 48 быпи .плоскими: для обеспечения свобод,ной посадки контактирующих запорных элементов.

В сверлениях 40 и 41 помещаются запорные элементы 49-52.

Между запорными элементами 49 и 51, которые обычно представляют собой шары, расположена пружина 53, между запорными элементами 50 и

52 — пружина 54. Пружины 53 и 54 должны иметь примерно одинаковые силы сжатия, так, чтобы два наруж" ных запорных элемента 49 и 50 были открыты при равных давлениях. Два внутренних запорных элемента 51 и 52 постоянно находятся в контакте с первым и вторым концами 47 и 48 соответственно штифта 46 и нормально отделены от седел клапанов, В нейтральном положении (фиг. 2) запорные элементы 49 и 50 перекрывают и блокируют поток жидкости через входные отверстия 42 и 43, в то время как запорные элементы 51 и 52 находятся на расстоянии от седел клапанов.

Выходное отверстие 45 компенсирующего клапана 36 соединено с гидролинией 55, которая, в свою очередь, соединена с гидролинией 56, расположенной между гидрораспределителем 22 и гидробаком 19.

В гидролинии 56 расположен подпорный клапан 57, который поддерживает постоянное давление в гидролинии 56. Когда давление в одной из гидролиний 30 и 31 управления становится ниже минимального заданного значения, соответствующий обратный клапан 37 и 38 закрывается, чтобы позволить рабочей жидкости .

5 11 по ступа и в соответствующую гидралинию управления.

Предлагаемая система работает следующим образом.

При повороте рулевого элемента

3 доэирующий гидронасос 32 приводится во вращение и создает разницу давлений в гидролиниях 30 и 31 управления, что, в свою очередь, вызывает перемещение золотника 23 гидрораспределителя 22 из нейтраль-. ного положения s одно из крайних.

Например, когда оператор поворачивает рулевой элемент ЗЗ против часовой стрелки (фиг. 1), гидронасос

32 передает рабочую жидкость из гидролинии 30 в гидролинию 31. Это будет увеличивать давление среды в гидролинии 31.

Когда золотник 23 находится в нейтральном положении, рабочая жидкость из гидронасоса 20 может проходить через гидрораспределитель 22 и гидролинию 24 в гидролинию 26, которая связана с поршневой полостью гидроцилиндра 2. Одновременно поршневая полость гидроцнлиндра 3 соединяется с гидробаком 19.

Рабочая жидкость, поступающая в поршневую полость гидроцилиндра

2, будет выдвигать шток 6. Выдвижение штока 6 вызовет поворот поддерживающего плеча 12 вокруг точки 14, в результате чего колесо 17 повернется влево.В это же вреш поворота колеса 17 влево, тяга 16 переме. стится и при помощи плеча 12 зас.— тавит поворачиваться поддерживающее плечо 13 вокруг точки 15. Когда

36746 поддерживающее плечо 13 повернется, шток 7 утопится, и наружное колесо 18 повернется влево.

Как уже упоминалось, внутреннее

5 колесо во время поворота описывает большую дугу, чем внешнее, В нашем примере при повороте влево внутренним колесом является колесо 17. Это означает, что шток 6 будет перемещаться на большее расстояние, чем шток 7, поэтому объем камеры гидроцилиндра 2 будет уменьшаться с большей скоростью, чем увеличиваться объем камеры гидроцилиндра 3. Из-за

15 быстрого увеличения количества" среды, выходящей из камеры гидроцилиндра 2, которое больше, чем можно направить в камеру гидроцилиндра 3, в системе 1 будет возникать давление

20 рабочей жидкости, которое регулиру" ется компенсирующим клапаном 36 °

В нашем примере, когда перепад давления через компенсирующий клапан

36 превысит заданное значение, по25 вышенное давление в гидролинии 31 управления заставит запорный элемент

50 открыться. Когда запорный элемент 50 открыт, рабочая жидкость может течь через впускное отверстие зо 43 и канал 44 к выходному отверстию 45. Из выходного отверстия 45 рабочая жидкость направляется по гидролинии 55 и гндролинии 56 в гидробак 19.

При повороте рулевого колеса по часовой стрелке или направо работа предлагаемой системы будет происходить как было описано, но с изменением направления перемещения золот"

4 23

1136746

50 59 52 8 4547

Фиг.8

1136746

Составитель В. Калмыков

Редактор Н. Егорова Техред Т.Дубинчак Корректор О.Тигор

Заказ 10308/46 Тираж 601 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