ГИДРОРУЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B62D5/06 

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

Известен гидроруль транспортного средства, содержащий гидравлическое распределительное устройство, выполненное из корпуса и полого золотника вращательно-поступательного действия, полого рулевого вала, расположенного в центральном отверстии золотника и связанного с ним винтовой передачей, планетарного гидромотора с механизмом гидрораспределения и карданного валика, шарнирно соединенного одним концом с ротором гидромотора, а другим посредством цилиндрического пальца с валиком нулеустановителя и одновременно с золотником (Проспект фирмы "Zahnradfabrik Fridrichshafen AG".ZF-servostatz, 2/90).

Недостатком известного гидроруля является его недостаточная надежность из-за интенсивного износа подвижного соединения "палец карданного валика - золотник", а также сложности механизма гидрораспределения.

Задачей изобретения является увеличение надежности гидроруля.

Поставленная задача достигается тем, что гидроруль снабжен вторым цилиндрическим пальцем, расположенным в радиальном сквозном отверстии полого золотника и в сквозном продольном пазу валика нулеустановителя, при этом рулевой вал выполнен с двумя сквозными винтовыми пазами, в которых расположен второй цилиндрический палец. Также в механизме гидрораспределения каждый второй паз на цилиндрической поверхности золотника выполнен со сквозным отверстием в центральную полость золотника.

На фиг. 1 представлен механизм гидроруля и его гидравлическая схема; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-В на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг.6 разрез Д-Д на фиг.5.

Гидроруль содержит гидравлическое распределительное устройство, состоящее из корпуса 1 с расположенным в его центральном отверстии 7 полым золотником 2 вращательно-поступательного действия (фиг.1). В центральном отверстии золотника расположен полый рулевой вал 3 с выполненными в нем сквозными винтовыми пазами 21 и сквозными прямыми пазами 18. В центральном отверстии полого рулевого вала 3 расположен валик-нулеустановитель 14, выполненный с тремя сквозными продольными пазами 15, 21, 26. В радиальном отверстии 20 золотника 2, а также в сквозных пазах 18 рулевого вала (фиг.6) и в дополнительном продольном пазу 21 валика-нулеустановителя 14 расположен второй цилиндрический палец 19.

В сквозных продольных пазах 18 рулевого вала и в продольном пазу 15 валика-нулеустановителя расположены изогнутые пластинчатые пружины 16, опертые через опорные пластины 17 своими концами в торцы пазов 18 рулевого вала, а своими центральными поверхностями контактирующие между собой. В другом продольном вазу 28 валика-нулеустановителя шарнирно расположен палец 13 одного из концов карданного валика 11, второй конец которого шарнирно, через шлицевое соединение 27 (фиг.4) связан с ротором 12 гидромотора 5. Механизм гидрораспределения выполнен в виде симметрично расположенных в центральном отверстии 7 корпуса 1 золотника 2 радиальных отверстий 6, соединяющих центральное отверстие 7 и рабочие полости 8 статора 9 гидромотора 5 и симметрично расположенных пазов 10 на цилиндрической поверхности золотника. При этом каждый второй паз 23 короче каждого первого паза 24 и снабжен сквозным отверстием 25 в центральную полость золотника (фиг.3).

В центральном отверстии корпуса золотника (фиг. 1, 2, 5) выполнены распределительные кольцевые канавки, соединенные каналами с насосом 28 (канавки 29 и 30), баком 31 (канавки 32 и 33) и исполнительным гидроцилиндром 34 (канавки 35 и 36). Золотник снабжен соответствующими распределительными кромками:
37 и 38 кромки "напор слив", регулируют поток от канавки 29 насоса к канавке 33 на слив в бак, возможно через дополнительный потребитель 39;
40 кромка "напор мотор" регулирует поток от канавки 29 через отверстия 41 золотника в его внутреннюю полость и через отверстия 25 к радиальным каналам 6 рабочих полостей 8 статора 9 гидромотора 5;
42 кромка "мотор цилиндр" регулирует поток от гидромотора через пазы 24 золотника к канавке 35 исполнительного гидроцилиндра;
43 кромка "напор мотор" регулирует поток от канавки 30 насоса через пазы 24 золотника к гидромотору;
44 кромка "мотор цилиндр" регулирует поток от радиальных каналов 6 рабочих полостей 8 статора 9 гидромотора 5 через отверстия 25, внутреннюю полость золотника и отверстия 41 золотника к исполнительному гидроцилиндру;
45 и 46 кромки "цилиндр слив" регулируют поток от канавок 35 и 36 исполнительного гидроцилиндра через канавку 32 на слив в бак.

Гидроруль работает следующим образом.

При неподвижном рулевом вале 3 под действием пластинчатых пружин 16 сквозные пазы 18 рулевого вала и паз 15 валика-нулеустановителя устанавливаются в одной плоскости и золотник 2 занимает нейтральное положение. При этом канавки 29 и 33 соединены между собой кромками 37 и 38 "напор слив" и насос подает рабочую жидкость на слив в бак. Все остальные канавки заперты распределительными кромками.

При повороте рулевого вала 3 происходит осевое смещение золотника за счет осевого перемещения пальца 19 по сквозным винтовым пазам 22 рулевого вала. При этом деформируются пластинчатые пружины, открываются соответствующие канавки, а кромки 37 и 38 "напор слив" перекрываются, повышая давление рабочей жидкости. При этом поток рабочей жидкости при перемещении золотника вверх по чертежу 1 поступает из канавки 29 в отверстия 41 во внутреннюю полость золотника, в отверстия 25 золотника, в радиальные каналы 6, в рабочие полости 8 статора 9 гидромотора 5, из которых поступает в пазы 24 золотника, в канавку 35 и далее в исполнительный гидроцилиндр, из которого поступает в канавку 36 и из нее в канавку 32 на слив в бак. При этом ротор 12 гидромотора начинает вращаться и через карданный валик 11 и палец 13 поворачивает валик-нулеустановитель 14 и, следовательно, второй палец 19, перемещая его также и в осевом направлении в винтовых пазах 22 рулевого вала в обратную первоначальному перемещению сторону. Поскольку палец расположен в сквозном радиальном отверстии 20 золотника, последний поворачивается вслед за пальцем и смещается в исходное положение, автоматически прекращая подачу рабочей жидкости к исполнительному гидроцилиндру.

При перемещении золотника 2 вниз по чертежу 1 работа гидроруля осуществляется аналогичным образом.

Использование: изобретение относится к гидрорулям транспортного средства. Сущность изобретения: гидроруль содержит гидравлическое распределительное устройство, выполненное из корпуса и полого золотника вращательно-поступательного действия, полого рулевого вала, расположенного в центральном отверстии золотника и связанного с ним винтовой передачей, планетарного гидромотора с механизмом гидрораспределения, карданного валика, шарнирно соединяющего ротор гидромотора с валиком-нулеустановителем. Гидроруль отличается от известных тем, что с целью увеличения его надежности он снабжен вторым цилиндрическим пальцем, расположенным в радиальном сквозном отверстии полого золотника и в сквозном продольном пазу валика-нулеустановителя, а рулевой вал выполнен с двумя сквозными винтовыми пазами, в которых расположен второй палец. При этом в механизме гидрораспределителя каждый второй паз из цилиндрической поверхности золотника выполнен со сквозным отверстием в центральную полость золотника. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Гидроруль транспортного средства, содержащий гидравлическое распределительное устройство, выполненное из корпуса и полого золотника вращательно-поступательного действия, полого рулевого вала, расположенного в центральном отверстии золотника и связанного с ним винтовой передачей планетарного гидромотора с механизмом гидрораспределения, выполненным в виде симметрично расположенных в корпусе золотника радиальных отверстий, соединяющих центральное отверстие корпуса золотника и рабочие полости статора гидромотора, и симметрично расположенных пазов на цилиндрической поверхности золотника, карданного валика, шарнирно соединенного одним концом с ротором гидромотора, а другим посредством цилиндрического пальца с валиком-нулеустановителем, расположенным в центральном отверстии рулевого вала, выполненным со сквозным продольным пазом и расположенными в нем пластинчатыми пружинами, контактирующими через опорные пластины своими концами с торцами пазов, выполненных в рулевом валу, отличающийся тем, что он снабжен вторым цилиндрическим пальцем, расположенным в радиальном отверстии полого золотника и в дополнительном сквозном продольном пазу валика-нулеустановителя, при этом рулевой вал выполнен с двумя сквозными винтовыми пазами, в которых расположен второй цилиндрический палец. 2. Гидроруль по п.1, отличающийся тем, что в механизме гидрораспределения каждый второй паз на цилиндрической поверхности золотника выполнен короче каждого первого паза и со сквозным отверстием для связи с центральной полостью золотника.