Гидравлический рулевой механизм транспортного средства

 

Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к рулевым системам транспортных средств. Сущность изобретения: гидроруль соединен входной линией с насосом, сливной линией - с гидробаком, двумя рабочими линиями - с исполнительным гидроцилиндром, предохранительным клапаном и противоударным устройством рабочих линий. Гидравлический рулевой механизм отличается от известных конструкций тем, что противоударное устройство выполнено в виде противоударного клапана, состоящего из запорного элемента, опертого на свободный конец пружины предохранительного клапана, и седла, имеющего диаметр меньший, чем у седла предохранительного клапана, и двух обратных клапанов, причем вход противоударного клапана соединен с выходами обратных клапанов, входы которых соединены с рабочими линиями. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к рулевым системам транспортных средств.

Известен гидравлический рулевой механизм транспортного средства, содержащий гидроруль, выполненный с входной линией, предназначенной для соединения с насосом, с двумя рабочими линиями для соединения с исполнительным гидроцилиндром и сливной линией для соединения с гидробаком, снабженный предохранительным клапаном и противоударным устройством рабочих линий. /Проспект фирмы "Dantoss Hydraulische Len Kungs Komponenten 2/86, с. 20, 28/.

Недостатком известного гидравлического рулевого механизма является необходимость индивидуальной настройки на заданное давление противоударного устройства, выполненного из двух противоударных клапанов, соединенных своими входами с рабочими линиями, а выходами со сливной линией.

Задачей изобретения является увеличение надежности гидравлического рулевого механизма и снижение затрат на его регулирование посредством обеспечения автоматической настройки противоударного устройства на заданное давление.

Поставленная задача достигается тем, что противоударное устройство выполнено в виде противоударного клапана, состоящего из запорного элемента, опорного на свободный конец пружины предохранительного клапана, и седла, имеющего диаметр, меньший чем у седла предохранительного клапана, причем вход противоударного клапана соединен с выходами обратных клапанов, входы которых соединены с рабочими линиями.

На фиг. 1 и 2 представлены гидравлическая /фиг. 1/ и конструктивная /фиг. 2/ схемы гидравлического рулевого механизма транспортного средства.

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства 1 содержит гидроруль 2, имеющий известные конструкцию и принцип работы /см. Проспект фирмы " Danfoss Hydraulische Len Kungs Komponenten", 2/86/, выполненный с входной линией 3, предназначенной для соединения с насосом 4, с двумя рабочими линиями 5 и 6 для соединения с исполнительным гидроцилиндром 7, и сливной линией 8 для соединения с гидробаком 9, содержит предохранительный клапан 10, выполненный в виде запорного элемента 11, нагруженного пружиной 12, и седла 13, соединенный своим входом с входной линией 3, а своим выходом со сливной линией 8; содержит противоударное устройство 14 рабочих линий 5 и 6, выполненное в виде противоударного клапана 15, состоящего из запорного элемента 16, опертого на свободный конец пружины 12 предохранительного клапана 10, и седла 17, имеющего диаметр меньший, чем у седла 13 предохранительного клапана 10, и двух обратных клапанов 18, причем вход противоударного клапана 15 соединен с выходами обратных клапанов 18, входы которых соединены с рабочими линиями 5 и 6.

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства работает следующим образом.

При вращении вала гидроруля 2 рабочая жидкость из гидробака 9 насосом 4 через гидроруль 2 подается к исполнительному гидроцилиндру 7, производя перемещение его штока, связанного с механизмом поворота машины. При достижении крайнего положения штока или при появлении непреодолимого препятствия шток исполнительного гидроцилиндра останавливается, поток рабочей жидкости через гидроруль прекращается, давление в гидросистеме повышается до величины давления настройки предохранительного клапана 10. При этом под действием давления запорный элемент 11 отходит от седла 13, преодолевая сопротивление пружины 12, открывая путь рабочей жидкости от насоса 4 на слив в гидробак 9.

При нейтральном положении вала гидроруля 2 рабочие линии 5 и 6 запираются золотником гидроруля 2. При этом в случае движения машины и наличия ударов по механизму поворота со стороны дороги в рабочих линиях 5 и 6 возникает высокое давление, которое может привести к разрушению элементов рулевой системы. При возникновении в рабочих линиях 5 и 6 давления, превышающего давление настройки противоударного клапана 15, запорный элемент 16 отходит от седла 17, пропуская часть рабочей жидкости от одной из рабочих линий через соответствующий обратный клапан 18 на слив в гидробак 9, запирая другой обратный клапан 18, соединенный с нагруженной рабочей линией.

Поскольку седло 17 противоударного клапана 14 имеет меньший диаметр, а следовательно, и меньшую активную площадь, чем у седла 13 предохранительного клапана 10, а запорные элементы 11 и 16 указанных клапанов 10 и 15 находятся под воздействием общей пружины, то открытие противоударного клапана 15 будет осуществляться при большем давлении, чем давление настройки предохранительного клапана 10, что обеспечивает отсутствие перетечек жидкости из рабочих линий 5 и 6 на слив в гидробак 9 при нагрузках, близких к давлению настройки предохранительного клапана 10.

Соотношение давлений открытия обоих клапанов определяется по формуле: P₁/P₂=F₁/F₂ где P₁ давление открытия противоударного клапана; P₂ давление настройки предохранительного клапана; F₁ активная площадь седла противоударного клапана; F₂ активная площадь седла предохранительного клапана.

Исходя из приведенной формулы, соотношение F₂/F₁ всегда определяет заданное соотношение давлений открытия противоударного 15 и предохранительного 10 клапанов. Таким образом, при настройке на заданное давление открытия предохранительного клапана происходит автоматическая настройка давления открытия противоударного клапана, которое превышает давление открытия предохранительного клапана в пропорции F₂/F₁.

Формула изобретения

Гидравлический рулевой механизм транспортного средства, содержащий гидроруль, выполненный с входной линией, предназначенной для соединения с насосом, с двумя рабочими линиями для соединения с исполнительным гидроцилиндром и сливной линией для соединения с гидробаком, предохранительный клапан, выполненный в виде подпружиненного запорного элемента с седлом и соединенный своим входом с входной линией, а своим выходом со сливной линией, и противоударное устройство рабочих линий, отличающийся тем, что противоударное устройство выполнено в виде клапана, состоящего из запорного элемента, опертого на свободный конец пружины предохранительного клапана, и седла, имеющего диаметр, меньший, чем у седла предохранительного клапана, и двух обратных клапанов, причем вход противоударного клапана соединен с выходами обратных клапанов, входы которых соединены с рабочими линиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2