Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве (ее варианты)

 

1. Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм , включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления , расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией - с гидробаком, рабочими гидролиниями - с исполнительным гидроцилиндром , и гидролинией управления - с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом , а третьей - с дополнительным потребителем , и дроссель с сечением, регулируемым в зависимости от хода золотника трехпозиционного гидрораспределителя, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией упр.авления в обеих рабочих позициях трехпозиционного гидрораспределителя, причем в нейтральной позиции трехпозиционного гидрораспределителя входная гидролиния заперта, а сливная гидролиния и гидролиния управления соединены между собой, а двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса - с дополнительным потребителем , отличающаяся тем, что, с целью надежности и быстродействия работы, а также снижения установочной мощности, она снабжена гидравлически соединенными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки с установленным перед ним обратным гидроклапаном, а двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным , четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями , а в другой - отсоединена от всех его линий. 2. Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель , кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления , расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией - с гидробаком, рабочими гидролиниями - с исполнительным гидроцилиндром , и гидролинией управления - с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей - с дополнительным потребителем , и дроссель, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления, при этом двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса - с дополнительным i (Л ГС со о со о О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 B62D506

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3610023/27-11 (22) 22.06.83 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению (72) В. Я. Обидин, В. Н. Калмыков и В. П. Сей (53) 629.113.014.5 (088.8) (56) 1. Выложенная заявка ФРГ № 2934221А1, кл. В 62 D 5/06, 198! (прототип) . (54) ОБЪЕДИНЕННАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ (ЕЕ ВАРИАНТЫ) (57) 1. Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправл яемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель с сечением, регулируемым в зависимости от хода золотника трехпозиционного гидрораспределителя, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления в обеих рабочих позициях, трехпозиционного гидрораспределителя, причем в нейтральной позиции трехпозиционного гидрораспределителя входная гидролиния заперта, а сливная гидролиния и гидро„„SU„„1230906 А 1 линия управления соединены между собой, а двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным потребителем, отличающаяся тем, что, с целью надежности и быстродействия работы, а также снижения установочной мощности, она снабжена гидравлически соединенными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки с установленным перед ним обратным гидроклапаном, а двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным, четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями, а в другой — отсоединена от всех его линий.

2. Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления, при этом двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным

1230906 потребителем, отличающаяся тем, что она снабжена гидравлически соединенными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки с установленным перед ним обратным гидроклапаном, двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным, четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями, а в другой — отсоединена от всех его линий, дроссель установлен во входной гидролинии, а гидролиния управления соединена с входной гидролинией между дросселем и трехпозиционным гидрораспределителем, в нейтральной позиции которого вход ная гидролиния соединена со сливной гидролинией.

3. Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролиниИзобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам рулевого управления транспортных средств.

Известна по первому варианту выполнения объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединен- 10 ный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспредел ителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель с сечением, регулируемым в зависимости от хода золотника трехей — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления, при этом двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом — из его положений гидронасоса — с дополнительным потребителем, в нейтральной позиции трехпозиционного гидрораспределителя входная гидролиния заперта, а сливная гидролиния и гидролиния управления соединены между собой, отличающаяся тем, что она снабжена гидравл ически соединенными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки, с установленным перед ним обратным гидроклапаном, двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным, четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями, а в другой — отсоединена от всех его линий, а дроссель установлен между входной гидролинией и гидролинией управления. позиционного гидрораспределителя, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления в обеих рабочих позициях трехпозиционного гидрораспределителя, причем в нейтральной позиции трехпозиционного гидрораспределителя входная гидролиния заперта, а сливная гидролиния и гидролиния управления соединены между собой, а двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным потребителем (1).

Известна по второму и третьему вариантам выполнения объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его

1230906

55 управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционно го гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления, а двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным потребителем (1).

Однако известная система обладает пониженной надежностью из-за отсутствия возможности ее работы в аварийном режиме движения, при выходе, например, из строя гидронасоса питания, или при заглохании двигателя транспортного средства, приводящего во вращение упомянутый гидронасос, а также предполагает установку гидронасосов значительной суммарной мощности, определяемой из условия обеспечения возможности вписываемости транспортного средства в поворот.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродеиствия работы, а также снижение установочнои мощности объединенной гидросистемы.

Указанная цель достигается тем, что по первому варианту выполнения объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель с сечением, регулируемым в зависимости от хода золотника трехпозиционного гидрораспределителя, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления в обеих рабочих позициях трехпозиционного гидрораспределителя, причем в нейтральной позиции трехпозиционного гидрораспределителя входная гидролиния заперта, а сливная гидролиния и гидролиния управления соединены между собой, а двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным потреби телем, снабжена гидравлически соединеными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки с установленным перед ним обратным гидроклапаном, а двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным, четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями, а в другой — отсоединена от всех его линий.

По второму варианту выполнения объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с исполнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспределителя, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом. а третьей с дополнительным потребителем, и дроссель, соединенный с входной гидролинией и с гидролинией управления, при этом двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным потребителем, снабжена гидравлически соединенными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки с установленным перед ним обратным гидроклапаном, двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным, четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями, а в другой — отсоединена от всех его линий, дроссель установлен во входной гидролинии, а гидролиния управления соединена с входной гидролинией между дросселем и трехпозиционным гидрораспределителем, в нейтральной позиции которого входная гидролиния соединена со сливной гидролинией.

По третьему варианту выполнения объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве, содержащая гидравлический рулевой механизм, включающий в себя трехпозиционный гидрораспределитель, кинематически связанный с рулевым коле1230906

1О

55 сом и гидравлически соединенный входной гидролинией с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого гидрораспределителя с подпружиненным золотником и с одной из полостей его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией — с гидробаком, рабочими гидролиниями — с дополнительным гидроцилиндром, и гидролинией управления — с другой полостью управления двухпозиционного гидрораспредел ител я, который гидравлически соединен второй линией с гидронасосом, а третьей — с дополнительным потребителем, и дроссель, соединенный с входной гидролинией и гидролинией управления, при этом двухпозиционным гидрораспределителем обеспечена возможность соединения в одном из его положений гидронасоса с входной гидролинией, а в другом из его положений гидронасоса — с дополнительным потребителем, снабжена гидравлически соединенными между собой гидроаккумулятором с системой его зарядки, с установленным перед ним обратным гидроклапаном, двухпозиционный гидрораспределитель выполнен четырехлинейным, четвертая линия которого подключена к гидроаккумулятору и в одной его позиции соединена с первой и второй линиями, а в другой — отсоединена от всех его линий, а дроссель установлен между входной гидролинией и гидролинией управления.

На фиг. 1 представлена гидравлическая схема первого варианта выполнения объединенной гидравлической системы рулевого управления и дополнительного потребителя транспортного средства; на фиг. 2 то же, второй вариант вЫполнения системы; на фиг. 3 — то же, третий вариант выполнения системы.

Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве по первому варианту (фиг. ) содержит гидравлический рулевой механизм 1, включающий гидрораспределитель 2, кинематически связанный с рулевым колесом 3 и гидравлически соединенный напорной гидролинией 4 с первой линией 5 гидроуправляемого приоритетного гидрораспределителя 6 и с одной из полостей 7 его управления, расположенной со стороны, противоположной действию пружины, сливной гидролинией 8 — - с гидробаком 9, гидролинией 10 управления —— с другой полостью 11 управления приоритетного гидрораспределителя 6 и рабочими гидролиниями 12 — с исполнительным гидроцилиндром 13, а приоритетный гидрораспределитель 6 дополнительно гидравлически соединен второй линией 14 с гидронасосом 15, а третьей линией 16 — с дополнительным потребителем 17 с возможностью соединения, в одном из положений упомянутого приоритетного гидрораспределителя 6 гидронасоса 15 с напорной гидролинией 4, а в другом из его положений гидронасоса 15 посредством дополнительной гидролинии 18 — с дополнительным потребителем 17, и дроссель 19, регулируемый на ходу подвижного элемента гидрораспределителя 2 рулевого механизма и выполненный в последнем с возможностью соединения его с напорной гидролинией 4 и с гидролинией 10 управления в обеих рабочих позициях гидрораспределителя 2 рулевого механизма, причем в нейтральной его позиции напорная гидролиния 4 заперта, а сливная гидролиния 8 и гидролиния 10 управления соединены между собой. В системе установлены гидравлически соединенные между собой гидроаккумулятор 20 с системой его зарядки с установленным перед ним обратным гидроклапаном 21, а упомянутый приоритетный гидрораспределитель 6 выполнен четырехлинейным, дополнительная четвертая линия 22 которого соединенная с гидроаккумулятором 19, в одном положении упомянутого приоритетного гидрораспределителя 6 соединена с первой 5 и второй 14 его линиями, а в другом — отсоединена от всех линий приоритетного гидрораспределителя 6.

В гидравлическом рулевом механизме 1 может быть использован любой известный тип обратной связи 23.

Объединенная гидравлическая система (первый вариант) работает следующим образом.

В нейтральном положении гидрораспределителя 2 рулевого механизма 1 рабочая жидкость от гидронасоса 15 подается к линии 14 приоритетного гидрораспределителя 6, который под действием пружины находится в крайнем левом (по чертежу) положении, соединяя гидронасос 15 с гидролинией 4 и с гидроаккумулятором 20. Одновременно жидкость подводится к полости управления клапана зарядки гидроаккумулятора 20.

Если гидроаккумулятор 20 разряжен, он начинает заряжаться от гидронасоса 15 до достижения давления, необходимого для перемещения золотника приоритетного гидрораспределителя 6 в правое (по чертежу) положение, отсоединяя в дальнейшем гидроаккумулятор 20 от гидронасоса 15 и соединяя гидронасос 15 через гидролинию 18 с допочнительным потребителем 17. Дополнительный потребитель 17 обеспечивает в нерабочем его положении возможность разгрузки гидронасоса 15 на слив в гидробак 9.

Полная зарядка гидроаккумулятора 20 осуществляется при помощи дополнительного гидронасоса (не показан), входящего в систему зарядки гидроаккумулятора 20.

После зарядки до давления настройки клапана системы зарядки дополнительный

1230906 гидронасос системы зарядки отключается на слив в гидробак 9.

В описанном режиме возможна работа дополнительного потребителя 17 от гидронасоса 15.

При повороте рулевого колеса 3 гидрораспределитель 2 перемещается из нейтральной позиции, соединяя гидролинию 10 управления и одну из рабочих гидролиний 12 с напорной гидролинией 4 через дрос- 10 сель 19. При этом подвижный элемент приоритетного гидрораспределителя находится под разностью давлений до и после дросселя 19, сечение которого изменяется по мере перемещения подвижного элемента гид15 рораспределителя 2. В результате приоритетный гидрораспределитель 2 переходит в положение, при котором гидролиния 18, ведущая к дополнительному потребителю 17 отсоединяется, а напорная гидролиния 4 подсоединяется к гидронасосу 15. При большей частоте вращения рулевого колеса 3 подвижный элемент гидрораспределителя 2 перемещается все дальше от нейтрального положения, обеспечивая все большее открытие дросселя 19. Перепад на дросселе 19 уменьшается и под действием пружины подвижный элемент приоритетного распределителя 6 перемещается вправо (по чертежу), увеличивая расход рабочей жидкости, подаваемой в исполнительный гидроцилиндр 13.

Когда подача гидронасоса 15 окажется меньше, чем требуемая подача к исполни30 тельному гидроцилиндру 13, что соответствует крайне левому положению подвижного элемента приоритетного гидрораспределителя й, в работу подключается гидроаккумулятор 20, обеспечивающий через ли35 нию 22 подачу рабочеи жидкости в гидролинию 4, Значительным преимуществом предлагаемой схемы подсоединения гидроаккумулятора 20 является то, что разность давлений между давлением зарядки гидроакку- 40 мулятора 20 и требуемым давлением для перемещения гидроцилиндра 13 гасится на приоритетном гидрораспределителе 6. В результате наблюдается высокая точность работы гидравлического рулевого механизма 1.

Объединенная гидравлическая система ру- 45 левого управления и дополнительного потребителя транспортного средства по второму варианту (фиг. 2) содержит те же, что и в первом варианте элементы, за исключением того, что дроссель 19 расположен не в подвижном элементе гидрораспределителя

2, а в отдельном месте в гидролинии 4.

Работа схемы принципиально не меняется, однако в нейтральной позиции гидрораспределителя 2 напорная гидролиния 4 постоянно через дроссель 19 соединена со сливом. Таким образом, имея компоновочные преимущества по сравнению со схемой на варианту 1 схема имеет и недостаток — бесполезный расход рабочей жидкости в нейтральной позиции гидрораспределителя 2 за счет частичной разгрузки гидронасоса 15 на слив через гидрораспределитель 2.

Объединенная гидравлическая система рулевого управления и дополнительного потребителя на транспортном средстве по третьему варианту (фиг. 3) содержит те же, что и второй вариант элементы, за исключением того, что дроссель 19 расположен в отдельном месте в гидролинии, соединяющей гидролинию 10 управления и напорную гидролинию 4. В результате при сохранении компоновочных преимуществ второго варианта расход через дроссель можно резко уменьшить, в результате устранив бесполезный расход рабочей жидкости в нейтральной позиции гидрораспределителя 2 рулевого механизма 1, сведя его до минимума.

В остальном работа схемы аналогична работе схем по 1 и 2 вариантам.

Во втором и третьем вариантах исполнения дроссель 19 может быть выполнен регулируемым, что обеспечивает возможноть изменения настройки работы приоритетного гидрораспределителя 6.

Изобретение значительно повышает надежность работы системы рулевого управления, особенно в аварийном режиме работы за счет возможности подсоединения гидроаккумулятора. Кроме того, подсоединение гидроаккумулятора в напорную гидролинию до входа в гидрораспределитель рулевого управления через приоритетный гидрораспределитель повышает точность работы системы рулевого управления и повышает КПЛ использования гидрооборудования и тем самым позволяет уменьшить установочную мощность объединенной гидросистемы.

1230906

1230906

Фиг. Z

1230906

Составитель В. Ионова

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Редактор О. Луговая

Заказ 2315!22 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4