Объемный гидропривод рулевого управления транспортного средства

 

1. ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОПРИВОД РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА , содержащийраспределительное устройство, механически связанное с рулевым, колесом и с дозируияцим гидромотором и гидравлически соединенное напорной гидролинией с гидронасосом , сливной - с гйдробаком, исполнительными - с дозиру кщим гидромотором , посредством ра:бочих гидролиний -с дополнительным гидроуправляемым гидрораспрёделителем, гидравлически соединенным с гйдробаком, с гидроциливдром -поворота с выходом и с двумя линиями управления гидроуправляемого клапана, вход которого соединен с напорной гидролинией гидронасоса , в гидролинии, соединяющей дополнительный гидроуправляемьй гидрораспределитель , с входом и с одной из линий управления гидроуправляемого клапана , соединенной дополнительно с гидрО5Гправляемым гидрораспределителем , установлено по одному дросселю , а в напорной гидролинии - клапан постоянного потока, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,гидрос привода, он снабжен двумя гидрозамками , клапаном ИЛИ,.гидроуправляемым (Л напорным гидроклапаном, датчиками . с: курса движения транспортного средства и положения потока гидроцилиндра поворота , электрически соединенными через усилитель с входами управления, четырехлинейного электрогидравли еского усилителя пропорционального действия, первая линия которого, соединена с на00 порной гидролинией, вторая - с гидро; баком, а третья и четвертая - с входа|С :ми клапана ИЛИ и входами одного гидросо iзамка, выходы которого соединены с вы;ходами другого гидрозамка и с дополнительным гидроуправляемым гидрорас;пределителем , а его входы - с распреIделительным устройством, гидроуправляемый напорный клапан установлен в напорной гидролинии между распределительиым устройством и четьфехлинейным электрогидравлическим усилителем {пропорционального действия, его линия управления соединена с выходом клапа;на ИЛИ, в нейтральной позиции четы;рехлинейного электрогидравлического

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (504 В 62 D 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0tAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3720633/27-11 (22) 18. 01.84 (46) 23.09:85. Вюл. Ô 35 (72) В.А.Макей, А..Я.Оксененко, В.Г.Нехода, Ю.И.Чмилевский, .

Н.Н.Секретный, В.И.Иргл, В.Л.Кассап, Л.А.Вайнштейн и П.Е.Перельцвейг (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проеКтно-конструкторский институт промьшшенных гидроприводов и гидроавтоматики, Государственный союзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский тракторный .институт, Производственное объедине11 ние Харьковский дважды ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени тракторный завод им. Серго Орджоникидзе" и Одесский филиал Государственного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского тракторного института (53) 629. 113. 014. 5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 639213, кл. В 26 D 5/06, 1979.

I (54) (57) 1. ОБЪЕМНКЙ ГИДРОПРИВОД РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, сЬдержащий распределительное устройство, механически связанное с рулевым колесом и с дозирующим гидромотором и гидравлически соединенное напорной гидролинией с гидронасосом, сливной - с гидробаком, исполнительными — c дозирующим гидромотором, посредством рабочих гидролиний - с дополнительным гидроуправ-. ляемым гидрораспределителем, гидравлически соединенным с гидробаком, с гидроцилиндром .поворота с выхбдом

„„Я0„„1180291 и с двумя линиями управления гидроуправляемого клапана, вход которого соединен с напорной гидролинией гидронасоса, в гидролинии, соединяющей дополнительный гидроуправляемый гидрораспределитель.с входом и с одной из линий управления гидроуправляемого клапана, соединенной дополнительно с гицроуправляемым гидрораспределителем, установлено по одному дросселю, а в напорной гидролинии — клапан постоянного потока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей. гидропривода, он снабжен двумя гидрозам- <д

И ками, клапаном ИЛИ, гидроуправляемым напорным гидроклапаном, датчиками курса движения транспортного средства С и положения потока гидроцилиндра поворота, электрически. соединенными через Я усилитель с входами управления, четырехлинейного электрогидравлического усилителя пропорционального действия, первая линия которого соединена с напорной гидролинией, вторая — с гидро- ©© .баком, а третья и четвертая — с входа- Ю ми клапана ИЛИ и входами одного гидро- Ю ,замка, выходы которого соединены с вы- @ ,ходами другого гидрозамка и с допол- 9ии4 нительным гидроуправляемым гидрорас пределителем, а его входы — с распре1 делительным устройством, гидроуправ, ляемый напорный клапан установлен ф, :в напорной гидролинии между распреде;лительным устройством и четырехлиней ным электрогидравлическим усилителем

,пропорционального действия, его линия

|управления соединена с выходом клапана ИЛИ, в нейтральной позиции четы,рехлинейного электрогидравлического

1180291 усилителя пропорционального действия ектории движения, выход которого соеего вторая, третья и четвертая динен с входом усилителя. линии соединены между собой, в одной 3. Гидропрнвод по п. 2, о т л ииз рабочих позиций первая линия соеди- ч а ю шийся тем, что он снабжен нека с третьей, а вторая — с четвертой, датчиком крена транспортного средств другой первая линия соединена с чет- ва, выход которого соединен с входом вертой, а вторая — с третьей, усилителя.

4. 1Ъщропривод по пп. 1 — 3, о т2. Г идроприводпоп. 1, о тли- лич ающийся тем что он

Э ч а ю щ и и с я тем, что он снабжен снабжен дросселем, установленным межзадатчиком ручной корректировки тра- ду рабочими гидролиниями.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к гидроприводам- рулевого управления транспортных средств., в частности колесных. 5

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей гидропри- вода.

На чертеже изображена схема предлагаемого гидропривода рулевого

10 управления транспортного средсгва.

Гидропривод содержит гидронасос 1, предохранительный клапан 2, обратные клапаны 3 и 4, гидробак 5, клапан 6 постоянногб потока, рулевой вал 7, механически связанный с золотником : распределительного устройства 8, дозирующий гидромотор 9, связанный с золотником распределительного.устройства 8 с помощью механической об- 20 ратной связи 10, дополнительный гидроуправляемый гидрораспределитель 11, имеющий управляющие полости 12 и 13, дроссели 14 и 15, гидроклапан 16, имеющий полости .17 и .18 и рабочую щель 19 переменного сечения, образованную кромкой золотника и кольцевой расточкой в корпусе клапана, гид- . роцилиндр 20 поворота, имеющий поршень 21, полости 22 и 23:и шток 24, .3р соединенный с рабочими органами руле- . вого устройства.

Канал питания распределительного устройства 8 соединен через напорную гидролинию 25 и клапан 6 постоянного потока с гидронасосом 1, канал слива через сливные гидролинии 26 и 27 с гидробаком 5, а два выходных канала распределительного устройства через

2 рабочие гидролинии 28 и 29 дополнительного управляемого гидрораспределителя 11 — е его полостями 12 и 13. Гидроуправляемый гидрораспределитель 11 соединен ги@ролинией 30 через дроссель 15, рабочую щель 19 гидроклапана 16, клапан 4 и гидролинию 31 с гидронасосом 1. Гидролиния 30 также соединена через дроссель 14 с гидролинией 32, в которой установлен клапан 33.

Гидролиния 25 скоммутирована с распределительным устройством 8 через гидроуправляемый напорный гидроклапан 34 и с. напорной гидролинией 35 электрогидравлического усилителя 36, выходные каналы которого через гидролинии 37 и 38 и гидрозамок 39 сообщены с гидролиниями 28 и 29.

Дополнительно выходные гидролинии 37 и 38 через клапаны ИЛИ 40 и выходные гидролинии 41 и 42 сообщены с полостью управления гидроуправляе мого напорного гидроклапана 34 со стороны действия пружины.

Элемент сравнения усилителя 43 сигналов рассогпасования через тумблер 44 связан с выходами датчика 45 положейия, задатчика 46 ручной корректировки, датчика 47 курса через тумблер 48 и датчика 49 крена. Выходные каналы усилителя 43 сообщены с входами электромеханических преоб. разователей электрогидравлического усилителя 36 пропорционального действия, Выходные каналы распределительного устройства 8 через гидрозамок 50

3 180291 4 сообщены с управляющими гидролиния-. ми 28 и 29 дополнительного гидроуправляемого распределителя 11 и между собой .через дроссель 51.

При работе гидропривода в режиме ручного управления тумблеры 44 и 48 могут находиться в произвольном положении. Питание усилителя 43 выключено. При отсутствии управляющего воздействия рулевого вала 7 золотник 10 распределительного устройства 8 находится в нейтральном положении. При этом часть потока рабочей жицкости от гидронасоса 1 через клапан 6 постоянного потока и гидролинию 25 поступает в распределительное устройство 8 и иэ него по гидролиниям 26 и 27 в гидробак 5. Остальная часть потока, создаваемого гидронасосом, сбрасывается на слив клапаном 6 в гидробак, при этом золотник дополнительного гидроуправляемого распределителя 11 также находится в нейтральное положение и запирает полости 22 и 23 исполнительного гидроци- 25 линдра 20.

При повороте рулевого колеса в какую-либо сторону золотник распределительного устройства 8 смещается от нейтрального положения, перекры-, вая свободный проход рабочей жидкости от гидронасоса 1 в гидробак 5, и рабочая жидкость начинает поступать в гидромотор 9, а из него B зависимости от направления поворота рулевого колеса через гидрозамок 50— в гидролинию 28 или 29. При прохождении рабочей жидкости через гидромотор 9 вызывается его вращение и благодаря механической обратной свя40 зи 10 происходит перемещение золотника в противоположную сторону. Таким образом, осуществляется обратная связь, обеспечивающая регулирование скорости вращения гидромотора в со45 ответствии со скоростью вращения рулевого колеса. Гйдролинии 37 и 38 при этом герметизируются гидрозамком 39 относительно гидролиний 28 и 29 и совместно с гидролиниями 4 1 и 42

50 через электрогидравлический усилитель 36 сообщаются с гидробаком.

55

При подаче рабочей жидкости в одну из гидролиний 28 или 29 золотник гидроуправляемого гидрораспределителя 11 смещается под действием ,перепада давлений и рабочая жидкость через обратный клапан 33 по гидролинии 32 через дроссель 14 поступает в одну из полостей гидроцилиндра 20, а из второй полости через гидроуправляемый распределитель — в гидробак.

Одновременно рабочая жидкость от гидронасоса 1 поступает в гидролинию 30 через обратный клапан 4, рабочую щель 19 гидроклапана 16 и дроссель 15, Поскольку дроссели 14 и 15 соединены с полостями 17 и 18 гидроклапана 16, клапан занимает такое положение, при котором за счет изменения величины рабочей щели 19 обеспечивается равенство перепадов на дросселях, при этом величины потоков рабочей жидкости, проходящей через дроссель, пропорциональны площадям их проходных сечений. В результате любое изменение величины потока на дросселе 14, вызываемое вращением рулевого колеса, приводит к соответствующему пропорциональному изменению потока, проходящего через дроссель 15. В момент прекращения вращения рулевого вала 7 золотник распределительно о устройства 8 под действием обратной связи 10 становится в среднее положение, и благодаря перетоку рабочей жидкости через дроссель 51 золотник гидроуправляемого гидрораспределителя 11 под действием центрирующих пружин становится в нейтральное положение, герметизируя полости 22 и 23 гидроцилиндра 20, что исключает самопроизвольный поворот транспортного средства.

При работе гидропривода в режиме аварийного управления питание усилителя сигналов рассогласования выключено. Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр осуществляется с помощью гидромотора 9, который в этом случае работает как гидронасос, приводимый во вращение от рулевого вала. Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр в этом случае осуществляется также, как и в режиме ручного управления, однако поступление рабочей жидкости в гидролинию 30 через дроссель 15 отсутствует.

Рабочая жидкость в управляющее устройство 8 и гидромотор 9 поступает через обратный клапан-3 из гидробака или гидролинии 27. Для исключения перетекания рабочей жидкости из гидролинии 30 через дроссель 15, гидроклапан 16, клапан 6 и гидрона1180291 сос 1 в гидробак в гидролинии 31 установлен обратный клапан 4.

При работе гидропривода рулевого управления в .режиме автоматического управления тумблеры 44 и 48 установлены в положение "Закрыто" и включено питание усилителя 43 сигналов рассогласования.

При отсутствии управляющих и воз- 1р мущающих воздействий, что соответствует движению транспортного средства согласно заданной траекторий, работа гидропривода .сводится к тому, что золотник распределительного устройст- 1g ва 8 находится в нейтральном положении. Величина сигналов рассогласования на усилителе 43 равна нулю, что, соответствует нейтральному положению золотника электрогидравлического уси- 20 лителя 36. При этом часть потока рабочей жидкости от гидронасоса 1 через клапан 6 постоянного потока и гидролинию 25 поступает к распределительному устройству 8 и через него 25 по гидролиниям 26 и 27 в гидробак 5.

Остальная часть потока сбрасывается в гидробак 5 через клапан .6. Золотник гидроуправляемого распределителя 11 также находится в нейтральном . положении. Величина давления в гидролинии 35 электрогидравлического усилителя 36 и гидролинии 25 определяется усилием поджатия пружины гидроклапана 34. Давление в гидролинии 31 несколько увеличено за счет усилия пружины клапана 6 постоянного потока.

При отклонении транспортного средства от заданнои траектории движения, 40 определяемой, например, следом транспортного средства (бороздой, следом маркера и т.д.), датчик 47 курса вырабатывает сигнал отклонения, который усиливается на усилителе 43 сигналов рассогласования и поступает на вход одного из электромеханических преобразователей электрогидравлического усилителя 36. Золотник последнего смещается, и рабочая жидкость через гидрозамок 39 поступает в одну из гидролиний 28 или 29, а вторая гидролиния сообщается через гидрозамок 39 и электрогидравлический усилитель 36 с гидролинией 27 и гидробаком, 5. Под действием перепада давлений в управляющих полостях 12 и 13 гидроуппавляемого распределите ля 11 золотник последнего смещается, при этом поток рабочей жидкости от электрогидравлического усилителя 36 через гидроуправляемый гидрораспределитель 11 ° обратный клапан 33, гидролинию 32, дроссель 14 и гидроли-; нию 30 поступает в одну из полостей гидроцилиндра 20, вторая полость которого через гидроуправляемый гидро- распределитель и гидролинию 27 сообщается с гидробаком 5.

Одновременно рабочая жидкость от гидронасоса 1 поступает в гидролинию 30 через обратный клапан 4, установленный в гидролинии 31, рабочую щель 19 гидроклапана 16 и дроссель 15.

Поскольку дроссели 14 и 15 соединены с полостями 17 и 18 гидроклапана 1 6, последний занимает такое положение, при котором за счет изменения величины рабочей щели 19 обеспечивается равенство перепадов давления на дросселях. При равенстве перепадов давления величины потоков рабочей жидкости, проходящей через фроссели 14 и 15, пропорциональны площадям их проходных сечений. В результате любое изменение величины потока на дросселе 14 приводит к соответствующему пропорциональному изменению пртока, проходящего через дроссель 15, . а следоватепьно, и потока рабочей жидкости, поступающего в полость гидроцилиндра. Под действием перепада давления на поршне гидроцилиндра 20 происходит -перемещение поршня, а следовательно, и поворот рабочих органов системы управления и транспортного средства в целом.

Поворот транспортного средства происходит до тех пор, пока величина сигнала датчика курса не скомпенсируется величиной сигнала датчика положения. Таким образом, транспортное средство стремится к сохранению заданной траектории движения.

При появлении потока рабочей жидкости на выходе электрогидравлического усилителя 36 под действием перепада давлений запорный элемент клапана ИЛИ 40 переключается и сообщает соответствующую гидролинию 37 или 38 через гидролинии 41 и 42 с тор 1овой полостью гидроклапана 34 со стороны пружины, что приводит к автоматическому изменению давления питания на выходе гидронасоса

1180291 в зависимости от изменения нагрузки на рабочих органах управления поворотом транспортного средства. Кроме того, на рабочих кромках электрогид"

5 равлического усилителя 36 сохраняется постоянный перепад давления, что стабилизирует скоростные показатели гидропривода в. целом.

При многократном повторении движения относительно заданной траектории (например, во время пахоты, культивации, сева и т.д.) происходит накопление ошибок, что приводит к деформированию траектории движения.

С- целью реализации возможности ручного исправления траектории гидропривод снабжен задатчиком 46, ч"о позволяет механику-водителю проводить ручную корректировку траектории за Zp счет отклонения рукоятки задатчика от фиксированнЬго нейтрального положения. При этом на выходе задатчика появляется сигнал, величина которого пропорциональна углу отклонения 25 рукоятки. Сигнал усиливается иа уси:лителе 43 и поступает на вход одного из электромеханических преобразователей электрогидравлического усилителя 36, что приводит к повороту транспортного средства до тех пор, пока сигналы датчика курса и датчика положения не компенсируют наведенное возмущение. Таким образом, движение транспортного средства происходит по скорректированной траектории.

При движении по наклонным участкам пути, вызывающим поперечный крен транспортных средств, под действием возмущающих воздействий, вызванных изменением положения координат датчика курса относительно заданных траекторных линий (например, след транспортного средства и т.д.), происходит изменение траектории движения.

В целях реализации автоматической коррекции траектории движения в гидроприводе установлен датчик 49 крена.

Принцип его работы в режиме автоматической коррекции аналогичен работе в режиме ручной коррекции траектории движения транспортного средства.

При работе в режиме автоматическо го управления наличие гидрозамка 50 исключает самопроизвольное вращение рулевого вала 7.

1180291

Составитель В. Калмыков

-Редактор С.Саенко Техред С.йовжий Корректор М.PosMap

Заказ 5817/17 Тираж 600 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