Система рулевого управления колесами прицепного звена автопоезда

 

Использование: для рулевого управления автопоезда. Сущность изобретения: система рулевого управления колесами прицепного звена автопоезда, состоящего из тягача, прицепа и связывающей их промежуточной рамы. Привод содержит задающий и исполнительный гидроцилиндры. Качающийся рычаг кинематически соединен с копиром прицепного звена, со штоком задающего гидроцилиндра и с четырехлинейным гидрораспределителем. Система снабжена дополнительным копиром с качающимся рычагом, закрепленным на тягаче и дополнительным задающим гидроцилиндром. Шток дополнительного гидроцилиндра связан с качающимся рычагом и гидравлически с задающим и исполнительным гидроцилиндрами. Введено дополнительное подпиточное устройство, состоящее из двух клапанов. 3 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевому управлению автопоезда, состоящего из тягача и прицепного звена, связанных между собой шарнирно опирающейся на них промежуточной рамой.

Известна система рулевого управления прицепного звена автопоезда, которая содержит рулевые трапеции, связанные с поворотными колесами, задающий и исполнительный гидроцилиндры, соединенные между собой магистралью, качающийся рычаг, кинематически соединенный с копиром прицепного звена и со штоком задающего гидроцилиндра. Система содержит также подпиточное устройство, состоящее из блока двух клапанов.

Однако при использовании данной системы в автопоезде возникает рассогласование в действии задающего и исполнительного гидроцилиндров на переходных участках криволинейного движения.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения точности отслеживания поворота колес прицепного звена автопоезда и устранения рассогласования действия задающего и исполнительного гидроцилиндров при прямолинейном движении автопоезда и исключения возникновения рассогласований на переходных участках криволинейного движения.

На фиг. 1 представлена схема прямолинейного движения автопоезда при наличии рассогласований в действии основного и дополнительного задающих гидроцилиндров и исполнительного гидроцилиндра; на фиг. 2 система рулевого управления колесами прицепного звена автопоезда; на фиг. 3 схема криволинейного движения автопоезда.

Система рулевого управления автопоезда, состоящего из тягача 1 и прицепного звена 2, связанных между собой шарнирно опирающейся на них промежуточной рамой 3, выполнена следующим образом.

Колеса 4 прицепного звена 2, поворачивающиеся на шкворнях 5, соединены рулевыми трапециями, состоящими из рычагов 6 и 7, шарнирно связанных тягами 8 и 9. Силовая и кинематическая связь между колесами разных осей прицепного звена 2 осуществляется тягами 10. Шток силового гидроцилиндра 11, закрепленного на прицепном звене 2, соединен с рычагом 7. Управляющим элементом силового гидроцилиндра 11 служит основной четырехлинейный гидрораспределитель 12, который шарнирно закреплен на рычаге 7 и гидравлически соединен со сливной магистралью, насосной магистралью и с силовым гидроцилиндром 11. Управление золотниковым распределителем 12 обеспечивается при помощи дистанционного привода, состоящего из задающего 13 и исполнительного 14 гидроцилиндров, гидравлически связанных между собой. Шток исполнительного гидроцилиндра 14 оснащен пружинным стабилизатором 15 нейтрального положения и посредством пружинного компенсатора 16 связан с основным золотниковым гидрораспределителем 12.

Задающий гидроцилиндр 13 приводится в действие рычагом 17, качающимся на оси 18. Рычаг 17 связан с установленным на оси 19 опорно-сцепного устройства прицепного звена 2 копиром 20 посредством ролика 21, перемещающегося в пазу 22 копира 20.

Дистанционный привод золотникового гидрораспределителя 12 оснащен подпиточным устройством 23, состоящим из блока двух параллельно соединенных обратных клапанов 24, у которых штоки взаимодействуют с кулачком 25 копира 20, а штоковые полости соединены между собой и со сливной магистралью.

С качающимся рычагом 17 посредством пружинного компенсатора 26 связан шток дополнительного четырехлинейного золотникового гидрораспределителя 27, который первой и второй линиями соединен с силовым гидроцилиндром 11, а третьей линией со сливной магистралью. Четвертой линией дополнительный золотниковый гидрораспределитель 27 соединен с первой линией электроуправляемого трехлинейного гидрораспределителя 28, который второй линией соединен с насосом, а третьей линией с основным четырехлинейным золотниковым гидрораспределителем 12.

На оси 29 опорно-сцепного устройства тягача 1 установлен дополнительный копир 30, который посредством ролика 31, перемещающегося в пазу 32, связан с дополнительным рычагом 33, качающимся на оси 34.

Дополнительный качающийся рычаг 33 соединен со штоком дополнительного задающего гидроцилиндра 35, полости которого непосредственно соединены с полостями основного задающего 13 и исполнительного 14 гидроцилиндров. С дополнительным копиром 30 кинематически связано дополнительное подпиточное устройство 36, состоящее из двух параллельно соединенных обратных клапанов 37, у которых штоки кинематически связаны с кулачком 38 копира 30, а штоковые полости соединены с рабочими полостями обратных клапанов 24 подпиточного устройства 23. Рабочие полости обратных клапанов 37 соединены с магистралями, связывающими основной 13 и дополнительный 35 задающие гидроцилиндры с исполнительным гидроцилиндром 14.

Управление трехлинейным гидрораспределителем 28 осуществляется автоматически в зависимости от положения управляемых колес тягача, положения штока исполнительного гидроцилиндра 14 и угла складывания γ₂ промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2.

Подключение электропитания на электромагнит управления гидрораспределителем 28 осуществляется при одновременном выполнении трех условий: нейтрального положения управляемых колес тягача 1, нейтрального положения штока исполнительного гидроцилиндра 14 и ненулевого значения угла складывания γ₂ промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2. В этом случае трехлинейный гидрораспределитель 28 находится в положении, при котором с гидронасосом соединяется дополнительный золотниковый гидрораспределитель 27, а основной золотниковый гидрораспределитель 12 с насосом разобщается.

Отключение электропитания от электромагнита управления гидрораспределителя 28 осуществляется автоматически при выполнении одного из двух условий: отклонения управляемых колес тягача от нейтрального положения либо одновременного сочетания нейтрального положения штока исполнительного гидроцилиндра 14 и нулевого угла складывания промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2.

Система рулевого управления колесами прицепного звена автопоезда работает следующим образом.

При криволинейном движении автопоезда управляемые колеса тягача 1 находятся в повернутом состоянии, вследствие чего электропитание на электромагнит управления гидрораспределителей 28 не подается, гидрораспределитель 28 находится в положении, при котором с напорной гидромагистралью насоса связан основной золотниковый гидрораспределитель 12, а дополнительный золотниковый гидрораспределитель 27 отсоединен от насоса. При повороте автопоезда копиры 20 и 30 поворачиваются на соответствующие углы складывания.

Ролики 21 и 31, перемещаясь по пазам 22 и 32 копиров 20 и 30, через рычаги 17 и 33 перемещают штоки основного задающего 13 и дополнительного задающего 35 гидроцилиндров, гидравлически соединенных своими полостями с полостями исполнительного гидроцилиндра 14. При этом кулачки 25 и 38 копиров 20 и 30 не воздействуют на штоки обратных клапанов 24 и 37, они находятся в закрытом состоянии. Шток исполнительного гидроцилиндра 14, перемещаясь, воздействует на основной золотниковый гидрораспределитель 12.

От гидронасоса рабочая жидкость через трехлинейный гидрораспределитель 28 и основной золотниковый гидрораспределитель 12 поступает под давлением к силовому гидроцилиндру 11, который поворачивает колеса 4 прицепного звена 2 на соответствующий угол, при котором золотниковый гидрораспределитель 12 устанавливается в исходное положение. Перемещение качающегося рычага 17 относительно дополнительного четырехлинейного золотникового гидрораспределителя 27 компенсируется пружинным компенсатором 26. При прямолинейном движении автопоезда и отсутствии рассогласования в действии задающего 13 и исполнительного 14 гидроцилиндров углы складывания звеньев автопоезда равны нулю. Под действием кулачков 25 и 38 клапаны 24 и 37 находятся в открытом состоянии, при котором полости основного задающего 13, дополнительного задающего 35 и исполнительного 14 гидроцилиндров связаны со сливной магистралью.

Шток исполнительного гидроцилиндра 14 занимает нейтральное положение. Трехлинейный гидрораспределитель 28 занимает положение, при котором основной золотниковый гидрораспределитель 12 связан с насосом, а дополнительный золотниковый гидрораспределитель 27 разобщен с насосом. При наличии утечек в дистанционном гидроприводе золотникового гидрораспределителя 12 возникает рассогласование в действии основного задающего 13, дополнительного задающего 25 и исполнительного 14 гидроцилиндров, которое обуславливает возникновение углов складывания звеньев автопоезда при прямолинейном движении.

В этом случае трехлинейный гидрораспределитель 28 переводится в положение, при котором с гидронасосом связывается дополнительный четырехлинейный золотниковый гидрораспределитель 27, а основной золотниковый гидрораспределитель 12 разобщается. Рабочая жидкость от гидронасоса под давлением поступает через трехлинейный гидрораспределитель 28 и дополнительный четырехлинейный золотниковый гидрораспределитель 27, взаимодействующий с качающимся рычагом 17, в соответствующую полость силового гидроцилиндра 11, поворачивающего колеса 4 прицепного звена 2 в направлении, при котором угол складывания промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2 стремится принять нулевое значение. Перемещение штока основного золотникового гидрораспределителя 12 относительно штока исполнительного гидроцилиндра 14 компенсируется пружинным компенсатором 16.

При прямолинейном движении тягача 1 и нулевом значении угла складывания γ₂ промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2 угол складывания γ₁ тягача 1 и промежуточной рамы 3 также стремится принять нулевое значение.

При достижении обоими углами складывания нулевых значений кулачки 25 и 38 воздействуют на штоки обратных клапанов 24 и 37, открывают их и сообщают полости основного задающего 13, дополнительного задающего 35 и исполнительного 14 гидроцилиндров со сливной магистралью. Под действием пружинного стабилизатора 15 шток исполнительного гидроцилиндра 14 стремится занять нейтральное положение, по достижении которого трехлинейный гидрораспределитель 28 переводится в положение, при котором с гидронасосом связывается основной золотниковый четырехлинейный гидрораспределитель 12, а дополнительный четырехпозиционный гидрораспределитель 27 с насосом разобщается.

Таким образом, при прямолинейном движении автопоезда устраняется рассогласование в действии задающих 13, 35 и исполнительного 14 гидроцилиндров и углы складывания звеньев автопоезда принимают нулевые значения, тем самым повышается точность отслеживания угла поворота колес прицепного звена 2 по углам складывания тягача 1, промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2.

На переходных участках криволинейного движения в случаях, когда угол складывания γ₂ промежуточной рамы 3 и прицепного звена 2 равен нулю, а угол складывания γ₁ тягача 1 и промежуточной рамы 3 имеет ненулевое значение, клапаны 24 подпиточного устройства 23 открыты, а клапаны 37 подпиточного устройства 36 закрыты. Полости задающих 13, и 35 и исполнительного 14 гидроцилиндров со сливом не связаны и рассогласования в действиях задающих и исполнительного гидроцилиндров не возникает.

Формула изобретения

СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЛЕСАМИ ПРИЦЕПНОГО ЗВЕНА АВТОПОЕЗДА, включающего тягач, прицеп и связывающую их промежуточную раму, содержащая рулевой привод, соединенный с поворотными колесами и штоком силового цилиндра, полости которого связаны гидромагистралями с трехпозиционным четырехлинейным гидрораспределителем, корпус которого шарнирно соединен с рычагом рулевого привода, золотник связан с исполнительным гидроцилиндром, а два входа соединены гидромагистралями соответственно со сливом и с насосом, причем полости исполнительного гидроцилиндра связаны с полостями задающего гидроцилиндра, шток которого шарнирно соединен с установленным на прицепном звене качающимся рычагом, кинематически связанным с копиром прицепного звена, выполненного с возможностью взаимодействия с штоком обратных клапанов подпиточного узла, отличающаяся тем, что она снабжена двухпозиционным трехлинейным гидрораспределителем, дополнительными четырехлинейным трехпозиционным гидрораспределителем и закрепленным на тягаче, выполненным с возможностью взаимодействия с штоком обратных клапанов дополнительного подпиточного узла дополнительным копиром с качающимся рычагом, с которым шарнирно соединен шток дополнительного задающего гидроцилиндра, полости которого связаны гидромагистралями с полостями основных задающего и исполнительного гидроцилиндров и рабочими полостями обратных клапанов дополнительного подпиточного узла, штоковые полости обратных клапанов которого соединены с рабочими полостями обратных клапанов основного подпиточного узла, причем дополнительный трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель первым и вторым выходами связан с полостями силового гидроцилиндра, первым входом с первым выходом двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя, вторым входом с штоковыми полостями обратных клапанов основного подпиточного узла и с напорной магистралью, при этом в первой позиции золотника первый вход дополнительного гидрораспределителя соединен с первым выходом, а второй вход - с вторым выходом, во второй позиции золотника первый и второй выходы, а также первый и второй входы связаны между собой, в третьей позиции первый вход соединен с вторым выходом, а второй вход с первым выходом, причем двухпозиционный трехлинейный гидрораспределитель входом связан с насосом, а вторым выходом с одним из входов основного трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, при этом в первой позиции золотника вход соединен с первым выходом, а второй выход заперт, во второй позиции вход связан с вторым выходом, а первый выход заперт.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3