Гидравлический рулевой механизм транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение точности работы рулевого механизма за счет увеличения его комплексного коэффициента усиления. Гидравлический рулевой механизм транспортного средства содержит гидрораспределитель 1 рулевого механизма, во внутреннем центральном отверстии золотника 2 которого установлена втулка 3 с внутренними шлицами 4 на одном своем конце, выполненная с возможностью осевого поворота относительно золотника 2 и кинематически связанная с одной стороны при помощи пальца 5 и наклонной направляющей 6 с рулевым валом 7, а с другой через полый шлицевой вал 8 с наружными шлицами 9 на двух его концах с внутренней шестерней 10, кинематически связанной с внешней шестерней 11, зафиксированной на корпусе 12 рулевого механизма. В центральном отверстии внутренней шестерни 10 закреплен подшипник 13, установленный с эксцентриситетом на конце вала 14 гидромотора 15 обратной связи. Нуль -установитель выполнен в виде верхней 16 и нижней 17 шайб с размещенной между ними пружиной 18, установленных с возможностью взаимодействия с верхним 19 и нижним 20 упорами, выполненными на рулевом валу 7. Для достижения цели палец 5 кинематической связи втулки 3 с рулевым валом 7 закреплен на валу 7 и выполнен со сферическими торцевыми поверхностями 34, диаметр которых меньше наружного диаметра втулки 3, а наклонные направляющие 6 выполнены во втулке 3, нуль-установитель смонтирован во внутреннем отверстии втулки 3. Нижний упор рулевого вала образован при помощи удлинителя 35, связанного резьбовым соединением с рулевым валом 7, во втулке 3 выполнен упор 19 взаимодействия с верхней шайбой 16 нуль-установителя, нижняя шайба 17 которого установлена для взаимодействия с выступающей торцовой поверхностью шлицов 4, выполненных во втулке, а канал, соединяющий полость, образованную полым шлицевым валом 8, с полостью, образованной одной торцовой поверхностью золотника 2 и корпусом 12 рулевого механизма со стороны первой проточки 21, имеет увеличенную площадь поперечного сечения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5в 4 В 62 D 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

УРН ГКНТ СССР

1 (21) 4334035/29-11 (22) 30. 11.87 (46) 30.07.89. Бюл. № 28 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению и Одесское производственное объединение по производству гидрооборудования и гидроаппаратуры, строительно-дорожному и коммунальному машиностроению «Стройгидравлика» (72) В. Я. Обидин, О. А. Зуева, В. Н. Калмыков, Г. К. Добринский, Л. И. Шемпер, С. A. Налбандян и В. И. Сальник (53) 629.113 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1299886, кл. В 62 D 5/06,,1986.

„„SU„„1497090 А 1

2 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения— повышение точности работы рулевого механизма за счет увеличения его комплексного коэффициента усиления. Гидравлический рулевой механизм транспортного средства, содержит гидрораспределитель рулевого механизма, во внутреннем центральном отверстии золотника 2 которого установлена втулка 3 с внутренними шлицами 4 на одном своем конце, выполненная с возможностью осевого поворота относительно золотника 2 и кинематически связанная с одной стороны при помощи пальца 5 и на1497090

40

55 кпонной направляюшей 6 с рулевым валом 7, а с другой через полый шлицевой вал 8 с наружными шлицами 9 на двух его концах с внутренней шестерней 10, кинематически связанной с внешней шестерней 11, зафиксированной на корпусе 12 рулевого механизvà. В центральном отверстии внутренней шестерни 10 закреплен подшипник 13, установленный с эксцентриситетом на конце вала !

4 гидромотора 15 обратной связи. Нуль-установлтель выполнен в виде верхней 16 и нижней 17»пайб с размешенной между ними пружинойй Я, установленных с возможностью взаимодействия с верхним 19 и нижним

20 упорами, выполненными на рулевом валу 7. Для достижения цели палец 5 кинематической связи втулки 3 с рулевым валом 7 закреплен на валу 7 и выполнен со сферическими торцовыми поверхностями 34, Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управления транспортных средств.

Цель изобретения — повышение точности работы рулевого механизма за счет увеличения его комплексного коэффициента усиления.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидравлический рулевой механизм транспортного средства, прсдольный разрез; на фиг. 2 — — кинематическая связь рулевой вал --- втулка — — гидромотор обратной связи; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 3.

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства содержит гидрораспределитсль 1 рулевого механизма., во внутреннем центральном отверстии золотника 2 котоp0Io установлена втулка 3 с внутренними шлицами 4 на одном своем конце, выполненная с возможностью осевого поворота относительно золотника 2 и кинематически связанная с одной стороны посредством пальца 5 и наклонных направляющих 6 с рулевым волом 7, а с другой стороны через полый шлицевой HBë 8 с наружными шлицами 9 на двух его концах — с ьнутренней шестерней 10, кинематически связанной с внешней шестерней 11, зафиксированной на корпусе

12 рулевого механизма, в центральном отверстии внутренней шестерни 10 закреплен подшипник 13, установченный с эксцентриситетом на конце вал, 14 гидромотора 15 обратной связи, и ну,-,-установитель, выполненный в виде верх» .й 16 и нижней 17 шайб с размешенной между ними пружиной 18, установленных с возможностью взаимодействия с верхним !9 и нижним 20 упорами, выполненными на рулевом валу 7, причем в диаметр которых меньше наружного диаметра втулки 3, а наклонные направляющие 6 выполнены во втулке 3, нуль-установитель смонтирован во внутреннем отверстии втулки 3. Нижний упор рулевого вала образован при помоши удлинителя 35, связанного резьбовым соединением с рулевым валом 7, во втулке 3 выполнен упор 19 для взаимодействия с верхней шайбой 16 нульустановителя, нижняя шайба 17 которого установлена для взаимодействия с выступающей торцовой поверхностью шлицов 4, выполненных во втулке, а канал, соединяющий полость, образованную полым шлицевым валом 8, с полостью, образованной одной торцовой поверхностью золотника 2 и корпусом 12 рулевого механизма со стороны первой проточки 21, имеет увеличенную площадь поперечного сечения. 4 ил. корпусе рулевого механизма выполнено семь проточек 21 — 27, первая 21 и пятая

25 из которых соединены с отверстиями

28 и 29 для подсоединения исполнительного гидроцилиндра поворота, вторая 22 и четвертая 24 — с отверстием 30 для подсоединения гидробака, третья 23 и седьмая 27 — с отверстием 31 для подсоединения насоса, а шестая 26 соединена внутренним каналом 32 с одним из входов гидромотора 15 обратной связи, другой вход

33 которого соединен с внутренними полостями рулевого механизма, образованными каждой из торцовых поверхностей золотника

2 и корпусом 12 рулевого механизма, посредством канала, образованного межшариковым пространством подшипника !3, полым шлицевым валом 8 и межзубныM пространством внутренней 10 и í"ð,óæíîé 1! шестерен редуктора, а на золотнике 2 выполнено пять кольцевых канавок, в нейтральной позиции гидрораслределителя соединяющих между собой вторую 22, третью 23 и четвертую 24 проточки, в одной из крайних позиций соединяющих первую проточку 21 с внутренними полостями рулевого механизма, четвертую 24 — с тягой 25, а шестую 26 — с седьмой 27, а в другой крайней позиции соединяющих первую проточку 21 со второй 22, пятую 25 — с шестой 26, а седьмую 27 — с внутренней полостями рулевого механизма. Палец 5 кинематической связи втулки 3 с рулевым валом 7 закреплен на рулевом валу 7 и выполнен со сферическими торцовыми поверхностями 34, диаметр которых меньше наружного диаметра втулки 3, и наклонные направляющие 6 выполнены во втулке 3, нуль-установитель смонтирован во внутреннем отверстии втулки 3, 1497090 нижний упор рулевого вала образован посредством удлинителя 35, связанного резьбовым соединением с рулевым валом 7, во втулке 3 выполнен упор 19 для взаимодействия с верхней шайбой 16 нуль-установителя, нижняя шайба 17 которого установлена для взаимодействия с выступающей торцовой поверхностью шлицов 4, выполненных во втулке 3, а канал, соединяющий полость, образованную полым шлицевым валом 8, с полостью, образованной одной торцовой поверхностью золотника 2 и корпусом 12 рулевого механизма со стороны первой проточки 21, выполнен в виде центрального 36 и радиального 37 отверстий в удлинителе 35, зазоров 38, выполненных между внутренним диаметром верхней шайбы 16 и наружным диаметром удлинителя 35, наружным диаметром нижней шайбы 17 и внутренним диаметром втулки

3, отверстий, образованных наклонными направляющими 6 во втулке 3, а также пропилами 39, выполненными на обеих торцевых поверхностях втулки 3.

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства работает следующим образом.

В нейтральной позиции золотника 2 гидрораспределителя 1 рабочая жидкость от насоса через отверстие 31 подается к рулевому механизму в проточку 23 и далее через кольцевые канавки в проточки 22 и 24 и к отверстию 30 для соединения с гидробаком.

Происходит разгрузка насоса.

При перемещении золотника 2 гидрораспределителя 1 из нейтральной позиции в одну из крайних, например вверх, что осуществляется посредством поворота рулевого вала 7, происходит перемещение втулки

3 за счет взаимодействия пальца 5 с наклонными направляющими 6. Вместе с втулкой 3 перемещается золотник 2, соединяя напорное отверстие 31 через проточку 27 с внутренней полостью гидромотора 15 обратной связи через межзубное пространство внутренней 10 и наружной 1 шестерен редуктора. Конец вала 14 гидромотора 15 начинает вращаться, приводя во вращение шестерню 10, которая, обкатываясь за счет эксцентриситета вала 14 по шестерне 11, передает крутящий момент на шлицевой вал 7, который посредством наружных шлицов 9 приводит во вращение втулку 3.

Последняя, поворачиваясь, одновременно опускается при движении направляющих 6 по пальцу 5, вызывая согласование положения втулки 3 и связанного с ней золотника 2, т.е. выставление последнего в нейтральную позицию при прекращении нового воздействия на рулевой вал 7. При этом другой вход гидромотора 15, соединенный с проточкой 26, соединяется через проточку 25 с отверстием 28, подсоединяемым к гидроцилиндру, другая полость которого через отверстие 28 в корпусе рулевого

5 lO

55 механизма и проточки 21 и 22 соединяется со сливом.

При отпускании водителем рулевого вала

7 он под действием пружины 18 нульустановителя воздействующей на соответствующие упоры, выполненные во втулке 3 и в рулевом валу 7, обеспечивает возврат рулевого вала 7 в нейтральное положение, одновременно обеспечивая в этом режиме возможность возвращения золотника 2 в нейтральную позицию.

При перемещении золотника 2 гидрораспределителя 1 из нейтральной позиции вниз (фиг. 2), что осуществляется при повороте рулевого вала 7 в другую сторону, рабочая жидкость из отверстия 31, соединенного с насосом, подается к проточке 27 и далее через нижнюю по схеме кольцевую канавку, выполненную в золотнике 2, подается в проточку 26 и канал 32, соединенный с одним из входов гидромотора 15, другой вход 33 которого соединен с внутренней полостью корпуса 12 рулевого механизма. К полости, образованной золотником

2 и корпусом 12 со стороны проточки 21, рабочая жидкость от гидромотора 15 поступает одновременно по двум каналам через межзубное пространство внутренней 10 и наружной 11 шестерен, пространство между втулкой 3 и золотником 2, а также через внутреннее пространство подшипника 13, полый шлицевой вал 8, центральное 36 и радиальное 37 отверстия удлинителя 35, зазоры 38, наклонные направляющие 34 и пропилы 39 во втулке 3 (показано стрелками на фиг. 2), попадая в проточку

21 корпуса 12 и далее в соответствующую полость гидроцилиндра, другая полость которого через отверстие 29, проточки 25, 24 и 22 соединена со сливом.

Перемещение втулки 3 и золотника 2 происходит аналогично описанному с тем лишь отличием, что рассогласование золотника 2 производится при его перемещении вниз, а согласование его происходит при перемещении золотника 2 вверх за счет вращения вала 14 гидромотора 15 в обратную сторону.

Технико-экономический эффект предлагаемого механизма заключается в повышении точности работы гидравлического рулевого механизма за счет выполнения наклонных направляющих на втулке и выполнении иа их торцах сферы соответствующего диаметра, что обеспечивает повышение коэффициента усиления и плавности поворота рулевого вала; использования данной конструкции нуль-установителя, имеющего непосредстве,".ные упоры во втулке и рулевом валу, что уменьшает люфт в цепи втулка— рулевой вал за счет выборки зазоров в приводе втулки при перемещении золотника из нейтральной позиции, а также выполнения описанных каналов для прохода рабочей жидкости от одной из полостей гидро1497090 формула изобретения мотора обратной связи к полости, ограниченной золотником и корпусом рулевого механизма со стороны первой проточки.

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства, содержащий гидрораспределитель рулевого механизма, имеющий золотник, во внутреннем центральном отверстии которого установлена втулка с внутренними шлицами на одном своем конце, выполненная с возможностью осевого поворота относительно золотника и кинематически связанная с одной стороны посредством пальца и наклонной направляющей с рулевым валом, а с другой через полый шлицевой вал с наружными шлицами на двух его концах — с внутренней шестерней, кинематически связанной с внешней шестерней, зафиксированной на корпусе рулевого механизма и имеющей в центральном отверстии закрепленный подшипник, установленный с эксцентриситетом на конце вала гидромотора обратной связи, и нуль-установитель, выполненный в виде верхней и нижней шайб с размещенной между ними пружиной, установленных с возможностью взаимодействия с верхним и нижним упорами, выполненными на рулевом валу, причем в корпусе рулевого механизма выполнено семь проточек, первая и пятая из которых соединены с отверстиями для подсоединения исполнительного гидроцилиндра поворота, вторая и четвертая — с отверстием для подсоединения гидробака, третья и седьмая — с отверстием для подсоединения насоса, а шестая соединена внутренним каналом с одним из входов гидромоторов обратной связи, другой вход которого соединен с внутренней полостью рулевого механизма, а на золотнике выполнено пять кольцевых канавок, в нейтральной позиции золотника соединяющих между собой вторую, третью и четвертую проточки, в одной из крайних позиций соединяющих первую про5

40 точку с внутренней полостью рулевого механизма, четвертую — с шестой, а шестую— с седьмой, а в другой крайней позиции соединяющих первую проточку с второй, пятую — с шестой, а седьмую — с внутренней полостью пулевого механизма, при этом другой вход гидромотора обратной связи соединен с полостями, образованными каждой из торцовых поверхностей золотника и корпусом рулевого механизма, посредством канала, образованного межшариковым пространством подшипника, полым шлицевым валом и межзубным пространством внутренней и наружной шестерен редуктора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы рулевого механизма за счет увеличения его комплексного коэффициента усиления, палец кинематической связи втулки с рулевым валом выполнен со сферическими торцовыми поверхностями, диаметр которых меньше наружного диаметра втулки, а наклонные направляющие выполнены во втулке, нуль-установитель смонтирован во внутреннем отверстии втулки, нижний упор рулевого вала образован посредством удлинителя, связанного резьбовым соединением с рулевым валом, во втулке выполнен упор для взаимодействия с верхней шайбой нуль-установителя, нижняя шайба которого установлена для взаимодействия с выступающей торцовой поверхностью шлицов, выполненных во втулке, а канал, соединяющий полость, образованную полым шлицевым валом, с полостью, образованной одной торцовой поверхностью золотника и корпусом рулевого механизма со стороны первой проточки, выполнен в виде центрального и радиального отверстий в удлинителе, зазоров, выполненных между внутренним диаметром верхней шайбы и наружным диаметром удлинителя и наружным диаметром нижней шайбы и внутренним диаметром втулки, отверстий, образованных наклонными направляющими во втулке, а также пропилами, выполненными на обеих торцовых поверхностях втулки.

1497090

1497О90

Сост ави тель А. Ба рыков

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 4392/23 Тираж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101