Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

1

Ч. г,;. (51) М. Кл. В 62D 5j06 (22) Заявлено 19.04.74 (21) 2016196/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 14.09.76

Государствеиный ко1иитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 629.113.014.5. (088.8) (72) Авторы изобретения О. В. Лебедев, 111. Д. Ульбашев и А. Н. Шафрин (71) Заявитель Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства

1 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Усилитель предназначен для облегчения условий труда водителя колесных тракторов.

Известен гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства, встроенный в рулевой механизм и содержащий силовой цилиндр, на штоке которого выполнена зубчатая рейка, взаимодействующая посредством сектора с червячным валом, связанным через торсионный вал с рулевой колонкой и с золотником распределителя, соединенного магистралямп с насосом, гидроаккумулятором, баком и рабочими полостями силового цилиндра, кинематически связанного с управляемыми колесами.

Вследствие неисправности насоса или остановки двигателя давление в системе резко падает,.При высокой скорости движения транспортного средства это может привести к аварии.

Целью изобретения является повышение безопасности рулевого управления. Для этого предлагаемый усилитель снабжен управляющим поворотным плунжером, на рулевой колонке выполнен продольный паз, а в золотнике распределителя выполнен осевой канал, в котором расположен упомяну1ый плупжер, связанный с валом рулевой колонки посредством хомутика, размещенного в продольном пазу рулевой колонки, соединенный с гидроаккумулятором и напорной магистралью насоса.

Гидроусилитель выполнен таким образом, что его работа от гидроаккумулятора осуществляется при значительном возрастании, крутящего момента на рулевом колесе, вызываю5 щем окручивание торспона и поворот плунжера.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый гидроусилитель рулевого управления транспортного средства; на фиг. 2 показаны

10 золотник и плунжер для открывания капала от гидроаккумулятора.

Гидравлический усилитель рулевого управления содержит трехпозиционный золотник 1, имеющий с одной стороны глухое осевое от15 верстие, к котороы сходятся радиальные отверстия 2 и 3. Отверстие 3 постоянно сооб1ц11ется с каналом 4, к которому подведен пагнетаTe.1hII IÉ TPl 00IIP0130$ г;1Д11оакl<3 313 .1Я 1 Ора 5, а отверстие 2 сообщается с нагнетатсль"1) ной полостью г1.дровасоса 6. В осевое отверстие золотника устаноглен плунжср 7, который фиксируется от осe;3oro перемещения в11нтом 8. Плупжер с зо..отшгком образ ют прецизионную пару и проходит через сквоз2 пос осе100 отверстие в червячном валу 9. На шлицы последнего установлен торсионный вал

10, в его продольных пазах расположен хомутик 11. С помощью хомутика плунжер фиксируется относительно отверстий 3 золотника

30 так, что винтовые кромки 12 плунжера распо528223

5> лагаются строго симметрично относительно них.

Золотник .одной стороной ввинчен B торец червячного вала 9 и зафиксирован контргайкой 13, с помощью которой достигается необходимый зазор в упорном подшипнике 14.

При вращении рулевого колеса в ту пли иную сторону крутящий момент к червячному валу 9 передается через торсионный вал 10.

Клапаны 15 отрегулированы так, что при нормальной работе гидросистемы рулевого управления и нейтральном положении золопшка (прямолинейное движение) жидкость, нагнетаемая насосом 6, вначале полностью заряжает гидроаккумулятор 5, а затем, открыв предохранительный клапан, уходит на слив по каналам 16 и 17.

При вращении рулевого колеса по часовой стрелке (поворот вправо) червяк благодаря осевой силе, возникающей в зацеплении с сектором 18, перемещается вместе с золотником

1 влево на величину зазора между кольцом

19 и корпусом 20 золотника, преодолевая усилие реактивных пружин 21. Нагнетаемая жидкость при этом по каналу 22 попадает в нагнетательную полость золотниковой камеры, а затем по каналу 23 — в полость А исполнительного цилиндра. Вытесняемая жидкость из полости Б по каналам 24 и 16 уходит на слив.

При вращении рулевого колеса против часовой стрелки (поворот влево) золотник смещается вправо, жидкость при этом от насоса

6 по каналам 22 и 24 поступает в полость Б исполнительного цилиндра; вытесняемая жидкость из полости А по каналам 23 и 25 уходит на слив.

B случае отказа насоса или внезапной остановки двигателя усилие на рулевом колесе резко возрастает. Торсионный вал при этом скручивается, увлекая за собой хомутик 11, который, в свою очередь, поворачивает зажатый в нем винтом 26 плунжер 7.

Жидкость пз гидроаккумулятора под давлением через щель, открытую винтовой кромкой

12 и радиальным отверстием 3, попадает в нагнетательную полость золотниковой камеры.

Дальнейшее распрсде; ение жидкости происходит аналогично описанному выше.

В гидроусилителе предусмотрено сигнальное устройство 27, которое срабатывает при разрядке гидроаккумулятора 5. В случае использования жидкости пз Гидроакк 1 м .лятора давление внутри его цилиндра 28 постепенно падает. Давление в цилиндре 28 удерживает золотник 29 в крайнем левом положении, как показано на фиг. 1. В этом случае при нейтральном положении золотника 1 жидкость, нагнетаемая насосом 6, через канал 22 попадает в нагнетательную полость золотниковой г

l0

2>

35 камеры и через сливные пояски по каналам 17 и 25 уходит на слив. В случае увеличения давления в системе клапан 15 срабатывает и перепускает жидкость на слив.

Когда давление в цилиндре 28 достигает минимально допустимого значения, пружина

30, отрегулированная винтом 31 на это давление, перемещает золотник 29 вправо (показано пунктиром). Переместившись вправо, золотник 29 левым малым пояском перекрывает канал 22, а правым большим пояском открывает доступ нагнетаемой жидкости в цилиндр 28 гидроаккумулятора 5. Жидкость, заполняя полость цилиндра 28, перемещаег его влево, сжимая пружину 32, до тех пор, пока цилиндр 28 принудительно не переместит золотник 29 в крайнее левое поло>кение. Жидкость гидроаккумулятора, действуя на большую площадь золотника 29, надежно удерживает его в этом положении до тех пор, пока давление в цилиндре 28 не упадет до минимально допустимого. Обратный клапан 33 предназначен для предотвращения обратного потока из гидроаккумулятора в случае поломки насоса 6.

Устанавливая хомутик 11 в начале или конце торсиона, можно регулировать усилие на рулевом колесе, при котором должен вступить в работу гидроаккумулятор. При установке хомутика в начале торсиона гидроаккумулятор

i одключается при большем усилии на рулевом колесе, чем при установке его в конце торсиона, т. к. угол окручивания в начале торсиона гораздо меньше, чем в конце.

Формула изобретения

Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства, встроенный в рулевой механизм и содержащий силовой цилиндр, на штоке которого выполнена зубчатая рейка, взаимодействующая посредством сектора с червячным валом, связанным через торсионный вал с рулевой колонкой и с золотником распределителя, соединенного магистралями с насосом, гидроаккумулятором, баком и рабочими полостями силового цилиндра, кинематически связанного с управляемыми колесами, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности рулевого управления, он снабжен управляющим поворотным плунжером, на рулевой колонке выполнен продольный паз, а в золотнике распределителя выполнен осевой канал, в котором расположен упомянутый плун>кер, связанный с валом рулевой колонки посредством хомутика, размещенного в продольном пазу рулевой колонки, соединенный с гидроаккумулятором и напорной магистралью насоса.