Рулевое управление колесного транспортного средства

 

Изoбрeтeниe относится к рулевым управлениям транспортных средств с гидравлическим приводом. Изобретение направлено на уменьшение усилия на рулевом колесе при больших моментах сопротивлению повороту управляемых колес путем снижения дополнительного усилия, создаваемого реактивными плунжерами за счет отключения их путем перепуска рабочей жидкости из межплунжерной полости (полости между реактивными плунжерами) в сливную магистраль при максимальном давлении в усилителе. Рулевое управление колесного транспортного средства содержит рулевое колесо, кинематически связанное с рулевым механизмом типа винт-шариковая гайка-рейка-зубчатый сектор, кинематически связанным с рулевым приводом, насос гидравлического усилителя, гидравлически связанный с баком, трехпозиционным четырехлинейным распределителем с перепускным клапаном, управляемым давлением рабочей жидкости и датчиком давления рабочей жидкости, кинематически связанным через реактивные плунжеры и центрирующие пружины с рулевой передачей винт-шариковая гайка и гидравлически связанным с баком и силовым цилиндром, поршнем которого является рейка рулевого механизма, и сигнальную лампу отключения реактивных плунжеров, электрически связанную с датчиком давления рабочей жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к рулевым управлениям транспортных средств с гидравлическим усилителем.

Известно рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное с рулевым механизмом типа винт-шариковая гайка-рейка-зубчатый сектор, кинематически связанного с рулевым приводом, насос гидравлического усилителя гидравлически связанного с баком, трехпозиционным четырехлинейным распределителем, кинематически связанного через реактивные плунжеры и центрирующие пружины с рулевой передачей винт-шариковая гайка и гидравлически связанного с насосом, баком и силовым цилиндром, поршнем которого является рейка рулевого механизма [1].

Недостатком данной гидравлической системы является повышенное усилие на рулевом колесе при значительных моментах сопротивления повороту управляемых колес из-за дополнительного усилия, создаваемого реактивными плунжерами.

Изобретение направлено на уменьшение усилия на рулевом колесе при больших моментах сопротивления повороту управляемых колес путем снижения дополнительного усилия, создаваемого реактивными плунжерами за счет отключения их путем перепуска рабочей жидкости из межплунжерной полости (полости между реактивными плунжерами) в сливную магистраль при максимальном давлении в усилителе.

Решение поставленной задачи достигается тем, что рулевое управление колесного транспортного средства дополнительно снабжено перепускным клапаном, управляемым давлением рабочей жидкости, датчиком давления рабочей жидкости с сигнальной лампой отключения реактивных плунжеров, при этом перепускной клапан гидравлически соединен с одной стороны с насосом, а с другой стороны - с полостью между реактивными плунжерами, датчик давления рабочей жидкости гидравлически соединен с насосом и электрически - с сигнальной лампой отключения реактивных плунжеров.

Заявляемая система отличается наличием дополнительно введенных элементов: перепускного клапана, управляемого давлением рабочей жидкости, датчика давления рабочей жидкости с сигнальной лампой отключения реактивных плунжеров и их связей с остальными элементами системы. В результате того, что перепускной клапан соединяет межплунжерную полость со сливной магистралью, возникает возможность слива рабочей жидкости при максимальном давлении в усилителе.

На фиг. 1 представлена схема гидравлической системы рулевого управления колесного транспортного средства. На фиг. 2 представлены зависимые усилия на рулевом колесе P_в от момента сопротивления повороту колес M_с для усилителя с центрирующими пружинами и реактивными устройствами (зависимость 1) и для усилителя с центрирующими пружинами, реактивными устройствами и перепускным клапаном (зависимость 2).

Гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства (см. фиг. 1) содержит насос 1 с предохранительным клапанам 4 и перепускным клапаном 2. Насос 1 гидравлически связан с баком 3 и трехпозиционным четырехлинейным распределителем 5. Распределитель 5 кинематически связан с рулевым колесом 9 и гидравлически соединен с баком 3 и через магистрали 6 и 7 - с полостями силового цилиндра 10, баком 3. Параллельно распределителю 5 установлен перепускной клапан 8, датчик давления рабочей жидкости 11 с сигнальной лампой отключения реактивных плунжеров 12.

При повороте рулевого колеса 9 смещается винт рулевого механизма и кинематически связанный с ним распределитель 5, например вправо, соединяя тем самым магистраль 7 силового цилиндра с гидролинией насоса 1. Рабочая жидкость поступает в бесштоковую полость силового цилиндра 10, осуществляя перемещение поршня и поворот управляемых колес. Из штоковой полости рабочая жидкость вытесняется через распределитель 5 на слив в бак 3. Усилие на рулевом колесе при этом складывается из затрат на сжатие центрирующих пружин и потерь на трение в рулевом приводе и распределение P_цп, а также дополнительного усилия, создаваемого реактивными плунжерами P_рп (см. фиг. 2 зависимость 1). При значительных моментах сопротивления повороту M_с (например, при наезде на препятствие, выезде из колеи и т.п.) значение M_с может превышать максимально расчетное (см. фиг. 2 точка A). В этом случае резко возрастает усилие P_в из-за недостаточной эффективности усилителя.

В момент достижения давления в бесштоковой полости максимального значения, ограниченного предохранительным клапаном 4 (см. фиг. 2 точка A), под действием давления рабочей жидкости открывается перепускной клапана 8 и рабочая жидкость из межплунжерной полости поступает в силовую магистраль, одновременно замыкаются контакты датчика давления 11 и загорается сигнальная лампа 12, свидетельствующая об отключении реактивных плунжеров. При дальнейшем повороте весь прирост сопротивления повороту колес преодолевается только усилием водителя без учета дополнительного усилия, создаваемого реактивными плунжерами. (см. фиг. 2 зависимость 2).

Подобным образом происходит поворот управляемых колес 12 в другую сторону. Отличие состоит в том, что при осуществлении поворота распределитель 5 смещается влево.

Источники информации [1] . Васильченков В.Ф. Военные автомобиля и гусеничные машины. Основы конструкции шасси. Учебник. - Рыбинск: Издание ОАО "РДП" - АРП, 1996, - с. 191 - 197.

Формула изобретения

Рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное с рулевым механизмом типа винт-шариковая гайка-рейка-зубчатый сектор, кинематически связанным с рулевым приводом, насос гидравлического усилителя, гидравлически связанный с баком, трехпозиционным четырехлинейным распределителем, кинематически связанным через реактивные плунжеры и центрирующие пружины с рулевой передачей винт-шариковая гайка и гидравлически связанным с баком и силовым цилиндром, поршнем которого является рейка рулевого механизма, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено перепускным клапаном, управляемым давлением рабочей жидкости, датчиком давления рабочей жидкости с сигнальной лампой отключения реактивных плунжеров, при этом перепускной клапан гидравлически соединен с одной стороной с насосом, а с другой стороны с полостью между реактивными плунжерами, датчик давления рабочей жидкости гидравлически соединен с насосом и электрически с сигнальной лампой отключения реактивных плунжеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2