Следящая система рулевого управления многоосного автомобильного подъемного крана и многоосный автомобильный подъемный кран
Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Следящая система рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана содержит управляемую заднюю ось, задние управляемые колеса, рычаги поворотных кулаков для управления задними колесами и возвратный масляный гидравлический контур. Система рулевого управления также содержит гидравлические цилиндры поворотов, устройства управляющих клапанов, устройство обнаружения поворота передней оси, устройство обнаружения поворота задней оси, устройство определения скорости автомобиля и управляющее устройство. Многоосный автомобильный подъемный кран содержит упомянутую следящую систему рулевого управления. Достигается улучшение управляемости многоосного автомобильного подъемного крана. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к технической области автомобильного рулевого управления, в частности к следящей системе рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана, а также к многоосному автомобильному подъемному крану.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы с ростом потребностей в строительстве и обслуживании для новых энергетических проектов, таких как большие ветровые энергоустановки, а также в строительстве крупных нефтехимических заводов и электростанций рынок автомобильных подъемных кранов быстро развивается. Для того чтобы удовлетворить требования к маневренности и поведению при повороте автомобилей во время работы на небольшой площадке или при движении на малой скорости, производимые в настоящее время автомобильные подъемные краны с телескопической стрелой или с жесткой стрелой обычно снабжаются тремя осями или даже большим количеством осей, и по меньшей мере одна задняя ось большинства автомобильных подъемных кранов способна к активному рулению или к следящему рулению.
В иллюстративных целях даны принципиальные схемы трехосного вездеходного подъемного крана и шестиосного автомобильного подъемного крана. Фиг. 1 показывает вездеходный подъемный кран, оборудованный гидропневматической подвеской, а фиг. 2 показывает автомобильный подъемный кран, оборудованный подвеской на листовых рессорах. Как вездеходный подъемный кран, так и автомобильный подъемный кран могут перемещаться на стройплощадках и на общедоступных дорогах. Следовательно исходя из предпосылки удовлетворения маневренности автомобиля все активные задние оси должны быть управляемыми, чтобы предотвратить проблемы, вызываемые раздельной системой рулевого управления задней оси.
Что касается автомобильного подъемного крана, подобного показанным на фиг. 1 и фиг. 2, управление задней осью может быть реализовано с помощью механической рулевой системы или электронно-гидравлической рулевой системы. Например, фиг. 3 показывает пример системы рулевого управления для вездеходного подъемного крана, показанного на фиг. 1, а фиг. 4 показывает пример системы рулевого управления для автомобильного подъемного крана, показанного на фиг. 2. На фиг. 3 механическая связь с передней осью устранена. На фиг. 4 передача усилия и направления движения передаются шестой оси от первой оси с помощью множества четырехзвенных механизмов так, чтобы получить рулевое управление с шестью осями.
Когда вездеходный подъемный кран, показанный на фиг. 1, использует систему рулевого управления, показанную на фиг. 3, и перемещается по дороге обычным образом, задняя ось фиксируется в среднем положении стопорным устройством, смонтированным на задней оси, гарантируя, таким образом, прямое положение задней оси. Управление задней осью активируется только на короткое время во время работы на небольшой площадке. То есть, в соответствии с технологией рулевого управления, показанной на фиг. 3, задняя ось является неспособной к активному рулевому управлению.
Когда автомобильный подъемный кран, показанный на фиг. 2, использует систему рулевого управления, показанную на фиг. 4, задняя ось ограничена рулевыми рычагами и способна лишь зеркально повторять движения передней оси. Рулевая система, показанная на фиг. 4, имеет следующие недостатки: предусмотрено слишком много управляющих четырехзвенных механизмов; передача усилия и угла поворота должна быть определена в соответствии с конкретной жесткостью системы рулевого управления, и чем выше жесткость системы рулевого управления, тем быстрее скорость передачи усилия и тем быстрее управление задней осью; после использования в течение некоторого времени шары на обоих концах сборки рулевого привода изнашиваются, зазоры увеличиваются, в результате чего увеличивается задержка управления задней осью, а также происходит в некоторой степени ненормальный износ шин.
Некоторые системы и способы электронного рулевого управления задней осью для автомобильного подъемного крана также существуют в предшествующем уровне техники, но являются дорогими и являются неподходящими для автомобильного подъемного крана или вездеходного подъемного крана только с одной активно управляемой задней осью или неподходящими для автомобильного подъемного крана с высокой скоростью передвижения. Следовательно, необходима новая следящая система рулевого управления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С этой целью одна техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы предложить следящую систему рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана, а также гидравлическое устройство для управления ведущими колесами, расположенное на активно управляемой задней оси.
Настоящее изобретение также предлагает следящую систему рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана. Многоосный автомобильный подъемный кран включает в себя активно управляемую заднюю ось 9, заднее левое управляемое колесо 11 и заднее правое управляемое колесо 15, смонтированные на активно управляемой задней оси 9, первый рычаг 17 поворотного кулака для того, чтобы управлять поворотом заднего левого управляемого колеса 11, второй рычаг 18 поворотного кулака для того, чтобы управлять поворотом заднего правого управляемого колеса 15, и возвратный масляный гидравлический контур, характеризующийся тем, что следящая система рулевого управления включает в себя гидравлический цилиндр 8 левого поворота, гидравлический цилиндр 13 правого поворота и первое устройство 7 управляющего клапана. Шток поршня гидравлического цилиндра 8 левого поворота и нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра левого поворота шарнирно соединены с активно управляемой задней осью 9 и первым рычагом 17 поворотного кулака соответственно. Шток поршня гидравлического цилиндра 13 правого поворота и нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра правого поворота шарнирно соединены с активно управляемой задней осью 9 и вторым рычагом 18 поворотного кулака соответственно. Первый порт А выхода давления масла первого устройства 7 управляющего клапана сообщается с бесштоковой полостью гидравлического цилиндра 8 левого поворота и полостью штока гидравлического цилиндра 13 правого поворота. Второй порт В выхода давления масла первого устройства 7 управляющего клапана сообщается с полостью штока гидравлического цилиндра 8 левого поворота и бесштоковой полостью гидравлического цилиндра 13 правого поворота. В случае когда первый порт А выхода давления масла выдает высокое давление и второй порт B выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром, шток поршня гидравлического цилиндра 8 левого поворота выдвигается, а шток поршня гидравлического цилиндра 13 правого поворота втягивается, так что первый рычаг 17 поворотного кулака и второй рычаг 18 поворотного кулака приводятся в движение, чтобы повернуть заднее левое управляемое колесо 11 и заднее правое управляемое колесо 15 влево. В случае когда первый порт А выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром и второй порт В выхода давления масла выдает высокое давление, шток поршня гидравлического цилиндра 8 левого поворота втягивается, а шток поршня гидравлического цилиндра 13 правого поворота выдвигается, так что первый рычаг 17 поворотного кулака и второй рычаг 18 поворотного кулака приводятся в движение, чтобы повернуть заднее левое управляемое колесо 11 и заднее правое управляемое колесо 15 вправо.
В соответствии с одним вариантом осуществления системы по настоящему изобретению система дополнительно включает в себя фиксирующий в среднем положении гидравлический цилиндр 10 и второе устройство 12 управляющего клапана. Фиксирующий в среднем положении гидравлический цилиндр 10 включает в себя блок 28 определения среднего положения, неподвижно расположенный в блоке 21 цилиндра, и первый поршень 22 и второй поршень 29, расположенные с обеих сторон блока 28 определения среднего положения соответственно. Первый поршень 22 неподвижно соединен со штоком поршня, внутренняя полость блока 21 цилиндра разделена на полость 25 штока, среднюю полость 24 и бесштоковую полость 26 первым поршнем 22 и вторым поршнем 29, и средняя полость 24 формируется между первым поршнем 22 и вторым поршнем 29. Шток 23 поршня фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра 10 и нижний конец блока 21 цилиндра шарнирно соединены с активно управляемой задней осью 9 и одним из первого шарнирного рычага 17 и второго шарнирного рычага 18 соответственно. Третий порт T2 выхода давления масла второго устройства 12 управляющего клапана сообщается со средней полостью 24, а четвертый порт D выхода давления масла сообщается с бесштоковой полостью 25 и полостью 26 штока фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра 10 соответственно. Третий порт T2 выхода давления масла всегда сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром. В случае когда многоосный автомобильный подъемный кран движется вперед, четвертый порт D выхода давления масла выдает высокое давление и третий порт T2 выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром, и первый поршень 22 и второй поршень 29 находятся в контакте с обоими концами блока 28 определения среднего положения соответственно.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению, в случае когда многоосный автомобильный подъемный кран поворачивает, оба порта - третий порт T2 выхода давления масла и четвертый порт D выхода давления масла - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром. В случае когда многоосный автомобильный подъемный кран движется вперед, оба порта - второй порт B выхода давления масла и первый порт A выхода давления масла - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра 8 левого поворота шарнирно соединен с активно управляемой задней осью 9, а шток поршня гидравлического цилиндра 8 левого поворота шарнирно соединен с первым рычагом 17 поворотного кулака; и нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра 13 правого поворота шарнирно соединен с активно управляемой задней осью 9, а шток поршня гидравлического цилиндра 13 правого поворота соединен со вторым рычагом 18 поворотного кулака.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению система включает в себя устройство 16 обнаружения давления для обнаружения давления масла четвертого порта D выхода давления масла.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению система включает в себя устройство обнаружения скорости автомобиля для измерения скорости движения многоосного автомобильного подъемного крана.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению система включает в себя выдачу высокого давления или сообщение управляющего устройства для управления соответствующими портами выхода давления масла первого устройства 7 управляющего клапана и второго устройства 12 управляющего клапана с возвратным масляным гидравлическим контуром.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению система включает в себя устройство обнаружения поворота передней оси для измерения угла поворота передней оси многоосного автомобильного подъемного крана и устройство обнаружения поворота задней оси для измерения угла поворота активно управляемой задней оси 9.
Кроме того, согласно одному варианту осуществления системы по настоящему изобретению, в случае когда устройство обнаружения скорости автомобиля обнаруживает самое низкое предельное значение скорости автомобиля, устройство обнаружения передней оси обнаруживает, что передняя ось расположена в среднем положении, и устройство обнаружения задней оси обнаруживает, что активно управляемая задняя ось 9 расположена в среднем положении, управляющее устройство управляет четвертым портом D выхода давления масла так, чтобы он выдавал высокое давление, и управляет третьим портом T2 выхода давления масла так, чтобы он сообщался с возвратным масляным гидравлическим контуром.
Настоящее изобретение также предлагает многоосный автомобильный подъемный кран, включающий в себя вышеупомянутую следящую систему рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана.
В соответствии со следящей системой рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана и многоосным автомобильным подъемным краном по настоящему изобретению гидравлическое устройство для управления колесами расположено на активно управляемой задней оси, так что управление является гибким, маневренность на малой скорости и поведение при повороте улучшаются, а смещение, которое может произойти во время быстрой езды, предотвращается.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопроводительные чертежи, описанные в настоящем документе, используются для того, чтобы обеспечить дополнительное понимание настоящего изобретения, и являются частью настоящей патентной заявки, и схематические варианты осуществления настоящего изобретения и их описания используются для того, чтобы объяснить настоящее изобретение, и не формируют каких-либо ограничений для настоящего изобретения. На сопроводительных чертежах:
фиг. 1 представляет собой принципиальную схему вездеходного подъемного крана с гидропневматической подвеской предшествующего уровня техники;
фиг. 2 представляет собой принципиальную схему автомобильного подъемного крана с листовой рессорной подвеской предшествующего уровня техники;
фиг. 3 представляет собой принципиальную схему системы рулевого управления для вездеходного подъемного крана, изображенного на фиг. 1;
фиг. 4 представляет собой принципиальную схему системы рулевого управления для автомобильного подъемного крана, изображенного на фиг. 2;
фиг. 5 представляет собой принципиальную схему одного варианта осуществления следящей системы рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 6 представляет собой принципиальную схему фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра в одном варианте осуществления следящей системы рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 7 представляет собой принципиальную схему устройства управляющего клапана в одном варианте осуществления следящей системы рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает следящую систему рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана с тем, чтобы решить проблему маневренности, поведения при повороте, а также управляемости и устойчивости, требуемых для автомобильного подъемного крана с активно управляемой задней осью.
Настоящее изобретение подробно описано ниже со ссылками на сопроводительные чертежи и варианты осуществления.
Фиг. 5 представляет собой принципиальную схему одного варианта осуществления следящей системы рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг. 5, многоосный автомобильный подъемный кран включает в себя: активно управляемую заднюю ось 9; заднее левое управляемое колесо 11 и заднее правое управляемое колесо 15, смонтированные на активно управляемой задней оси 9; первый рычаг 17 поворотного кулака для управления задним левым управляемым колесом 11; и второй рычаг 18 поворотного кулака для управления задним правым управляемым колесом 15.
Следящая система рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана включает в себя гидравлический цилиндр 8 левого поворота, гидравлический цилиндр 13 правого поворота и первое устройство 7 управляющего клапана. Оба конца гидравлического цилиндра 8 левого поворота шарнирно соединены с активно управляемой задней осью 9 и первым рычагом 17 поворотного кулака соответственно. Оба конца гидравлического цилиндра 13 правого поворота шарнирно соединены с активно управляемой задней осью 9 и вторым рычагом 18 поворотного кулака соответственно. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения также могут использоваться другие способы соединения, например, оба конца гидравлического цилиндра 8 левого поворота могут быть соединены с активно управляемой задней осью 9 и первым рычагом 17 поворотного кулака соответственно посредством сварки, резьбового соединения и т.п.
Первый порт А выхода давления масла первого устройства 7 управляющего клапана сообщается с бесштоковой полостью гидравлического цилиндра 8 левого поворота и полостью штока гидравлического цилиндра 13 правого поворота соответственно. Второй порт В выхода давления масла первого устройства 7 управляющего клапана сообщается с полостью штока гидравлического цилиндра 8 левого поворота и бесштоковой полостью гидравлического цилиндра 13 правого поворота соответственно.
Полость штока в настоящем изобретении является полостью для масла в гидравлическом цилиндре, где расположен шток поршня, а бесштоковая полость является полостью для масла в гидравлическом цилиндре без штока поршня.
В состоянии руления многоосным автомобильным подъемным краном выходное давление масла первого порта выхода давления масла больше или меньше, чем выходное давление второго порта выхода давления масла, шток поршня гидравлического цилиндра 8 левого поворота выдвигается, а шток поршня гидравлического цилиндра 13 правого поворота втягивается, или шток поршня гидравлического цилиндра 8 левого поворота втягивается, и шток поршня гидравлического цилиндра 13 правого поворота выдвигается, и первый рычаг 17 поворотного кулака и второй рычаг 18 поворотного кулака приводятся в движение для того, чтобы повернуть заднее левое управляемое колесо 11 и заднее правое управляемое колесо 15 влево или вправо.
Многоосный автомобильный подъемный кран снабжен активно управляемой задней осью и управляемыми колесами, смонтированными на задней оси, так что рулевое управление является гибким. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения многоосный автомобильный подъемный кран может быть снабжен множеством активно управляемых задних осей, и каждая из множества активно управляемых задних осей имеет возможность активного управления.
Фиг. 6 представляет собой принципиальную схему фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра в одном варианте осуществления следящей системы рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фиг. 6, фиксирующий в среднем положении гидравлический цилиндр 10 является гидравлическим цилиндром с двойным поршнем и включает в себя блок 28 определения среднего положения, первый поршень 22 и второй поршень 29, расположенные в блоке 25 цилиндра. Первый поршень 22 и второй поршень 29 расположены на двух противоположных сторонах блока 28 определения среднего положения соответственно. Средняя полость образуется между первым поршнем 22 и вторым поршнем 27 и сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром следящей системы рулевого управления.
Внутренняя полость блока 21 цилиндра разделена на три части, то есть на полость 25 штока, среднюю полость 24 и бесштоковую полость 26, первым поршнем 22 и вторым поршнем 29. Шток 23 поршня имеет форму ступенчатой оси. Часть с большим диаметром штока 23 поршня расположена в пределах средней полости, а часть меньшего диаметра штока 23 поршня проходит через первый поршень 22 и выступает через верхнюю торцевую крышку блока цилиндра. Трубчатый блок 28 определения среднего положения неподвижно расположен на внутренней стенке средней полости.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения средний поршень 27 монтируется вокруг внешней периферийной поверхности части большего диаметра штока 23 поршня. Длина среднего поршня 27 больше или равна длине блока 28 определения среднего положения. Поверхность нижнего конца среднего поршня 27 примыкает к верхней торцевой поверхности средней части второго поршня 29. В верхней торцевой поверхности средней части второго поршня 29 сформировано углубление. Поверхность нижнего конца среднего поршня 27 находится в контакте с этим углублением, и периферийная часть поверхности верхнего конца второго поршня 29 примыкает к левой торцевой поверхности блока 28 определения среднего положения.
Средняя полость 24 всегда соединена с системным противотоком. Полость 25 штока и бесштоковая полость 26 сообщаются с нагнетательным масляным гидравлическим контуром или с возвратным масляным гидравлическим контуром системы одновременно через соответствующий входной масляный соленоидный переключающий клапан и возвратный масляный соленоидный переключающий клапан. Когда обе полости - полость 25 штока и бесштоковая полость 26 - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром системы, а цилиндр блокировки в среднем положении находится в разблокированном состоянии, внешняя сила, приложенная к штоку 23 поршня, заставляет шток 23 поршня выдвигаться или втягиваться.
Когда полость 25 штока и бесштоковая полость 26 цилиндра блокировки в среднем положении сообщаются с нагнетательным масляным гидравлическим контуром, а средняя полость 24 сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром системы, и цилиндр блокировки в среднем положении находится в заблокированном состоянии, первый поршень 22 перемещается влево под давлением масла до тех пор, пока первый поршень 22 не упрется в блок 28 определения среднего положения, а второй поршень 29 перемещается вправо под давлением масла и входит в контакт по меньшей мере с одним из среднего поршня 27 и блока 28 определения среднего положения так, чтобы гарантировать, что колесо на соответствующей управляемой оси продолжает катиться прямо.
Конкретное положение цилиндра блокировки в среднем положении в заблокированном состоянии может быть скорректировано путем настройки позиции положения блока 28 определения среднего положения, а также путем настройки длины среднего поршня 27. Кроме того, средний поршень 27 и блок 28 определения среднего положения обеспечивают двойную защиту позиционирования.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения следящая система рулевого управления включает в себя фиксирующий в среднем положении гидравлический цилиндр 10 и второе устройство 12 управляющего клапана. Концы штока 23 поршня и блок 21 цилиндра фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра 10 шарнирно соединены с активно управляемой задней осью 9 и первым рычагом 17 поворотного кулака (или вторым рычагом 18 поворотного кулака) соответственно. Третий порт T2 выхода давления масла второго устройства 12 управляющего клапана сообщается со средней полостью 24, а четвертый порт D выхода давления масла сообщается с бесштоковой полостью 25 и полостью 26 штока фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра 10. Третий порт T2 выхода давления масла всегда сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром. В случае когда многоосный автомобильный подъемный кран движется вперед, четвертый порт D выхода давления масла выдает высокое давление, и третий порт T2 выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром, и первый поршень 22 и второй поршень 29 находятся в контакте с обоими концами блока 28 определения среднего положения соответственно.
В случае когда многоосный автомобильный подъемный кран поворачивает, давление масла в третьем порте T2 выхода давления масла и в четвертом порте D выхода давления масла является одинаковым, и оба порта - третий порт T2 выхода давления масла и четвертый порт D выхода давления масла - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром следящей системы рулевого управления. В случае когда многоосный автомобильный подъемный кран движется вперед, давление масла в первом порте A выхода давления масла и во втором порте B выхода давления масла является одинаковым, оба порта - первый порт A выхода давления масла и второй порт B выхода давления масла - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром следящей системы рулевого управления, а давления масла в третьем порте T2 выхода давления масла и в четвертом порте D выхода давления масла равны предварительно установленному пороговому значению.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения два рулевых цилиндра и один фиксирующий в среднем положении цилиндр расположены у задней оси 9. Когда задняя ось активно поворачивается, масло с высоким давлением входит в рулевой цилиндр задней оси через порт A или через порт B из порта P первого устройства 7 управляющего клапана так, чтобы достичь левого поворота или правого поворота задней оси. Порт P второго устройства 12 управляющего клапана перекрывается, и три порта T1, T2 и D сообщаются друг с другом, а также сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром гидравлической системы рулевого управления.
Когда задняя ось сохраняет прямое движение, порт P первого устройства 7 управляющего клапана перекрыт, три порта A, B и T сообщаются друг с другом, а также сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром гидравлической системы рулевого управления. Масло под высоким давлением из масляного насоса течет в порт D через порт P второго устройства 12 управляющего клапана, и фиксирующий в среднем положении цилиндр задней оси вынужден возвратиться в среднее положение. Когда давление порта А, обнаруженное устройством 16 обнаружения давления, приближается к заданному предельному значению, порт P перекрывается, масло под высоким давлением из порта D перекрывается вторым устройством 12 управляющего клапана; кроме того, порт T1 сообщается с портом T2.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения конец блока цилиндра гидравлического цилиндра 8 левого поворота шарнирно соединен с активно управляемой задней осью 9, а конец штока цилиндра гидравлического цилиндра 8 левого поворота шарнирно соединен с первым рычагом 17 поворотного кулака; конец блока цилиндров гидравлического цилиндра 13 правого поворота шарнирно соединен с активно управляемой задней осью 9, а конец штока цилиндра гидравлического цилиндра 13 правого поворота шарнирно соединен со вторым рычагом 18 поворотного кулака.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения максимальная скорость автомобиля в условиях движения, при которых задняя ось в состоянии возвратиться в среднее положение, устанавливается в диапазоне между 25 км/час и 50 км/час. Когда ограничение максимальной скорости автомобиля обнаруживается устройством 5 обнаружения скорости и управляющее устройство 6 посылает сигнал включения питания или сигнал выключения питания соленоидным переключающим клапанам первого устройства 7 управляющего клапана и второго устройства 12 управляющего клапана, задняя ось возвращается в среднее положение. В это время активная гидравлическая система рулевого управления задней оси гарантирует, что задняя ось расположена в средней позиции во время движения, и может быть обеспечено устойчивое прямое перемещение и высокая скорость автомобиля, и таким образом могут быть обеспечены управляемость и устойчивость.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения самой низкой рабочей скоростью автомобиля являются такие условия движения, при которых задней осью можно активно управлять. Управляющее устройство 6 может послать сигнал включения питания или сигнал выключения питания соленоидным переключающим клапанам первого устройства 7 управляющего клапана и второго устройства 12 управляющего клапана, и задней осью можно активно управлять только тогда, когда удовлетворяются следующие три условия.
Конкретное содержание этих трех условий таково: нижнее предельное значение скорости автомобиля обнаружено устройством 5 обнаружения скорости; устройством 4 обнаружения передней оси обнаружено, что передняя ось расположена в среднем положении; и устройством 14 обнаружения задней оси обнаружено, что задняя ось расположена в среднем положении.
Устройство 4 обнаружения передней оси и устройство 14 обнаружения задней оси могут быть устройствами обнаружения угла или могут также быть устройствами обнаружения среднего положения. Эти два устройства обнаружения вместе определяют, расположены ли оси управления поворотом в средних положениях. Если одно из устройств обнаружения обнаруживает, что ось управления поворотом не расположена в среднем положении, независимо от того, насколько низка скорость автомобиля, задняя ось всегда блокируется в среднем положении рулевым контроллером, и автомобиль поддерживается в состоянии прямого движения рулевым контроллером.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения многоосный автомобильный подъемный кран, который также может быть многоосным автомобилем, включает в себя вышеупомянутую следящую систему рулевого управления многоосного автомобильного подъемного крана.
Фиг. 7 представляет собой принципиальную схему устройства управляющего клапана в одном варианте осуществления следящей системы рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фиг. 7, первое устройство 30 управляющего клапана включает в себя первый электромагнитный клапан -Y1 и второй электромагнитный клапан -Y2, а второе устройство 31 управляющего клапана включает в себя третий электромагнитный клапан -Y3, четвертый электромагнитный клапан -Y4 и пятый электромагнитный клапан -Y5. Кроме того, как показано в вышеупомянутых вариантах осуществления, первый порт A2 выхода давления масла первого устройства управляющего клапана сообщается с бесштоковой полостью гидравлического цилиндра левого поворота и полостью штока гидравлического цилиндра правого поворота; второй порт B2 выхода давления масла первого устройства управляющего клапана сообщается с полостью штока гидравлического цилиндра левого поворота и бесштоковой полостью гидравлического цилиндра правого поворота; третий порт T1 выхода давления масла второго устройства управляющего клапана сообщается со средней полостью фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра, а четвертый порт A1 выхода давления масла сообщается с бесштоковой полостью и полостью штока фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра; причем третий порт T1 выхода давления масла всегда сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром.
Когда задняя ось 33 активно поворачивается, условия включения/выключения соответствующего электромагнитного клапана являются следующими: первый электромагнитный клапан -Y1 включен, второй электромагнитный клапан -Y2 включен, третий электромагнитный клапан -Y3 выключен, четвертый электромагнитный клапан -Y4 включен и пятый электромагнитный клапан Y5 выключен. В это время полость штока, средняя полость и бесштоковая полость фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра все сообщаются с возвратным резервуаром масляного гидравлического контура системы.
Когда масло под высоким давлением, создаваемым масляным насосом, входит в масляный порт A1 банка I управляющего клапана и возвратный масляный гидравлический контур системы сообщается с масляным портом B1 банка I управляющего клапана, масляный порт A2 выдает масло под высоким давлением, масляный порт B2 возвращает масло в масляный резервуар, и задняя ось 33 может повернуть влево.
Когда масло под высоким давлением, создаваемым масляным насосом, входит в масляный порт B1 банка I управляющего клапана и возвратный масляный гидравлический контур системы сообщается с масляным портом А1 банка I управляющего клапана, масляный порт В2 выдает масло под высоким давлением, масляный порт А2 возвращает масло в масляный резервуар, и задняя ось 33 может повернуть вправо.
Когда задняя ось возвращается в среднее положение и больше не участвует в процессе руления, условия включения/выключения соответствующих электромагнитных клапанов являются следующими: первый электромагнитный клапан -Y1 выключен, второй электромагнитный клапан -Y2 выключен, третий электромагнитный клапан -Y3 включен и четвертый электромагнитный клапан Y4 включен. Масло, качаемое масляным насосом, входит в полость штока и бесштоковую полость фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра через порт P банка II управляющего клапана, третий электромагнитный клапан -Y3 и четвертый электромагнитный клапан -Y4, и задняя ось возвращается в среднее положение благодаря стопорному устройству в фиксирующем в среднем положении гидравлическом цилиндре.
Когда давление, действующее на полость штока и бесштоковую полость фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра, достигает определенного значения, пятый электромагнитный клапан -Y5 включается, четвертый электромагнитный клапан -Y4 выключается, третий электромагнитный клапан -Y3 также выключается и аккумулятор 32 используется для того, чтобы компенсировать падение давления, вызванное внутренними утечками в фиксирующем в среднем положении гидравлическом цилиндре, то есть давление, действующее на полость штока и бесштоковую полость фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра, является высоким давлением масла.
Следящая система рулевого управления многоосного автомобильного подъемного крана по настоящему изобретению предлагает способ гидравлического управления для следящего рулевого управления для автомобиля с активно управляемой задней осью, улучшает маневренность управления и поведение на поворотах подъемного крана при низкой скорости, а также предотвращает смещение, которое может произойти во время быстрого движения.
И, наконец, необходимо отметить, что вышеописанные варианты осуществления предназначены лишь для описания технических решений настоящего изобретения, а не для того, чтобы ограничить настоящее изобретение; хотя настоящее изобретение детально описано со ссылками на предпочтительные варианты осуществления, специалист в данной области техники должен понять, что конкретные реализации настоящего изобретения могут быть модифицированы, или часть технических особенностей может быть эквивалентно заменена без отступления от духа технических решений настоящего изобретения, причем эти модифицированные технические решения должны находиться в области охвата технических решений, заявленных настоящим изобретением.
1. Следящая система рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана, включающего в себя активно управляемую заднюю ось (9), заднее левое управляемое колесо (11) и заднее правое управляемое колесо (15), смонтированные на активно управляемой задней оси (9), первый рычаг (17) поворотного кулака, для того чтобы управлять задним левым управляемым колесом (11), второй рычаг (18) поворотного кулака, для того чтобы управлять задним правым управляемым колесом (15), а также возвратный масляный гидравлический контур, отличающаяся тем, что она включает в себя гидравлический цилиндр (8) левого поворота, гидравлический цилиндр (13) правого поворота, первое устройство (7) управляющего клапана, фиксируемый в среднем положении гидравлический цилиндр (10), второе устройство (12) управляющего клапана, устройство обнаружения поворота передней оси, устройство обнаружения поворота задней оси, устройство определения скорости автомобиля и управляющее устройство, причем шток поршня гидравлического цилиндра (8) левого поворота и нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра левого поворота шарнирно соединены с активно управляемой задней осью (9) и первым рычагом (17) поворотного кулака соответственно; шток поршня гидравлического цилиндра (13) правого поворота и нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра правого поворота шарнирно соединены с активно управляемой задней осью (9) и вторым рычагом (18) поворотного кулака соответственно, первый порт (A) выхода давления масла первого устройства (7) управляющего клапана сообщается с бесштоковой полостью гидравлического цилиндра (8) левого поворота и полостью штока гидравлического цилиндра (13) правого поворота; второй порт (B) выхода давления масла первого устройства (7) управляющего клапана сообщается с полостью штока гидравлического цилиндра (8) левого поворота и бесштоковой полостью гидравлического цилиндра (13) правого поворота; фиксируемый в среднем положении гидравлический цилиндр (10) включает в себя блок (28) определения среднего положения гидравлического цилиндра, неподвижно расположенный в блоке (21) цилиндра, и первый поршень (22) и второй поршень (29), расположенные с обеих сторон блока (28) определения среднего положения соответственно, причем первый поршень (22) неподвижно соединен со штоком поршня, внутренняя полость блока цилиндров (21) разделена на полость штока (25), среднюю полость (24) и бесштоковую полость (26) первым поршнем (22) и вторым поршнем (29), шток поршня (23) фиксирующего в среднем положении гидравлического цилиндра (10) и нижний конец блока цилиндров (21) шарнирно соединены с активно управляемой задней осью (9) и одним из первого рычага (17) поворотного кулака и второго рычага (18) поворотного кулака соответственно; третий порт (T2) выхода давления масла второго устройства (12) управляющего клапана сообщается со средней полостью (24), и четвертый порт (D) выхода давления масла сообщается с бесштоковой полостью (25) и полостью штока (26) фиксируемого в среднем положении гидравлического цилиндра (10), третий порт (T2) выхода давления масла всегда сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром, в случае когда многоосный автомобильный подъемный кран движется вперед, четвертый порт (D) выхода давления масла выдает высокое давление, а третий порт (T2) выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром; в случае когда многоосный автомобильный подъемный кран поворачивает, оба порта - третий порт (T2) выхода давления масла и четвертый порт (D) выхода давления масла - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром; причем в случае когда устройство определения скорости автомобиля обнаруживает самое низкое предельное значение скорости автомобиля, устройство обнаружения передней оси обнаруживает, что передняя ось расположена в среднем положении, и устройство обнаружения задней оси обнаруживает, что активно управляемая задняя ось (9) расположена в среднем положении, управляющее устройство управляет фиксирующим в среднем положении гидравлическим цилиндром так, чтобы он был в разблокированном состоянии.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в случае когда первый порт (A) выхода давления масла выдает высокое давление, а второй порт (B) выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром, шток поршня гидравлического цилиндра (8) левого поворота выдвигается, а шток поршня гидравлического цилиндра (13) правого поворота втягивается, так что первый рычаг (17) поворотного кулака и второй рычаг (18) поворотного кулака приводятся в действие так, чтобы повернуть заднее левое управляемое колесо (11) и заднее правое управляемое колесо (15) влево, а в случае когда первый порт (A) выхода давления масла сообщается с возвратным масляным гидравлическим контуром и второй порт (B) выхода давления масла выдает высокое давление, шток поршня гидравлического цилиндра (8) левого поворота втягивается, а шток поршня гидравлического цилиндра (13) правого поворота выдвигается, так что первый рычаг (17) поворотного кулака и второй рычаг (18) поворотного кулака приводятся в действие так, чтобы повернуть заднее левое управляемое колесо (11) и заднее правое управляемое колесо (15) вправо.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что в случае когда многоосный автомобильный подъемный кран движется вперед, оба порта - второй порт (B) выхода давления масла и первый порт (A) выхода давления масла - сообщаются с возвратным масляным гидравлическим контуром.
4. Система по п.2, отличающаяся тем, что нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра (8) левого поворота шарнирно соединен с активно управляемой задней осью (9), а шток поршня гидравлического цилиндра (8) левого поворота шарнирно соединен с первым рычагом (17) поворотного кулака, и нижний конец блока цилиндра гидравлического цилиндра (13) правого поворота шарнирно соединен с активно управляемой задней осью (9), а шток поршня гидравлического цилиндра (13) правого поворота соединен со вторым рычагом (18) поворотного кулака.
5. Система по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя устройство (16) обнаружения давления для обнаружения давления масла четвертого порта (D) выхода давления масла.
6. Многоосный автомобильный подъемный кран, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя следящую систему рулевого управления для многоосного автомобильного подъемного крана по любому из пп.1-5.
