Гидравлический распределитель для управления движением транспортного средства Российский патент 2023 года по МПК F15B13/02 B60K17/14 F16K11/12 F15B9/06 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к управлению гидравлическими приводами колес транспортных средств.

Известна гидравлическая система управления приводом ходовой части колесного погрузчика (АС SU 899807, опубл. 23.01.1982), содержащая источник питания, золотники управления гидромоторами ходовых колес, гидроцилиндры фрикционов ходовых колес с золотниками, золотники дистанционного управления и гидролинии, при этом каждая пара соосно расположенных ходовых колес имеет золотник дистанционного управления, гидролинии которого сообщены с золотником гидроцилиндров фрикционов и посредством гидроклапана ИЛИ.

Известна гидравлическая система управления приводом колесного хода транспортного средства, выбранная в качестве наиболее близкого аналога (патент RU № 2074290 C1, опубл. 27.02.1997), содержащая гидрораспределители с впускными и выпускными окнами, золотник распределения потоков гидравлической жидкости, коллекторы с патрубками для соединения с гидромоторами колес, выполненными с возможностью реверсирования, механизм управления положением золотника.

К недостаткам представленных аналогов можно отнести сложность конструкции ввиду чего снижается их надежность, отсутствие возможности управления работой каждого колеса в отдельности, то есть низкая точность распределения потока мощности между колесами транспортного средства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении надежности при эксплуатации, а также в повышении точности распределения потока мощности, проходящей через гидравлический распределитель.

Технический результат достигается гидравлическим распределителем для управления движением транспортного средства, содержащим корпус с впускным и выпускным окнами, золотник распределения потоков гидравлической жидкости, коллекторы с патрубками для соединения с гидромоторами колес, механизм управления положением золотника, при этом золотник является поворотным двухсекционным, первая секция которого включает два канала, разделенных стенкой, один из которых соединяет впускное окно с одним из коллекторов, а другой канал соединяет выпускное окно со вторым коллектором, вторая секция золотника отделена от первой секции и представляет собой полость в золотнике с двумя отверстиями, центры которых лежат на оси, перпендикулярной оси стенки, разделяющей каналы первой секции, при этом по меньшей мере один коллектор содержит поворотные заслонки, выполненные с возможностью перекрытия по меньшей мере двух патрубков, соединенных с гидромоторами колес.

Механизм управления положением золотника выполнен с возможностью поворота золотника и фиксации его в одном из трех положений, соответствующих движению транспортного средства вперед, назад и торможению.

Положение золотника, соответствующее торможению транспортного средства при воздействии водителя на педаль тормоза транспортного средства, обеспечивается поворотом золотника механизмом управления на угол 45⁰ от одного из положений, соответствующих движению транспортного средства вперед или назад, при этом наружные части стенки первой секции устанавливаются напротив впускного и выпускного окон, перекрывая подачу гидравлической жидкости в один из коллекторов и из второго коллектора, а отверстия в полости второй секции обеспечивают прохождение гидравлической жидкости от впускного окна к выпускному окну.

Поворотные заслонки соединены с сервоприводами и выполнены с возможностью перекрытия по меньшей мере двух патрубков, соединенных с гидромоторами колес, расположенных на одной стороне транспортного средства.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг.1 – продольный разрез устройства с одним из вариантов расположения патрубков;

Фиг.2 – сечение А-А;

Фиг.3 – положение золотника при езде задним ходом;

Фиг.4 – сечение Б-Б.

На чертеже представлены следующие обозначения:

1 – корпус гидравлического распределителя, 2 – золотник двухсекционный поворотный, 3 – стенка, разделяющая потоки в первой секции золотника (2), 4 – вторая секция золотника (2), представляющая собой полость, например, цилиндрическую, 5 – отверстия в полости (4), 6 – окно впускное для гидравлической жидкости, 7 – окно выпускное для гидравлической жидкости, 8, 9 -коллекторы гидравлические, 10 – заслонки, 11 – патрубки для соединения распределителя с гидромоторами колес транспортного средства.

Гидравлический распределитель для управления движением транспортного средства содержит корпус (1) с впускным (6) и выпускным (7) окнами, золотник (2) распределения потоков гидравлической жидкости, коллекторы (8, 9) с патрубками (11) для соединения с гидромоторами колес, механизм (12) управления положением золотника (2).

Золотник (2) является поворотным двухсекционным. Первая секция золотника (2) включает два канала, разделенных стенкой (3), один из которых соединяет впускное окно (6) с одним из коллекторов, а другой канал соединяет выпускное окно (7) со вторым коллектором (9), при этом при перемещении рычага включения заднего хода золотник (2) поворачивается механизмом (12) управления на 90⁰ и фиксируется в этом положении, что повышает надежность гидрораспределителя за счет упрощения изменения направления движения гидравлической жидкости. Вторая секция (4) золотника (2) отделена от первой секции и представляет собой полость в золотнике (2) с двумя отверстиями (5), центры которых лежат на оси, перпендикулярной оси стенки (3), разделяющей каналы первой секции, при этом при воздействии на педаль тормоза транспортного средства золотник (2) поворачивается механизмом (12) управления на 45⁰ и наружные части стенки (3) перекрывают движение гидравлической жидкости из впускного окна (6) и в выпускное окно (7) от гидромоторов приводов колес транспортного средства для обеспечения торможения этих колес, что также повышает надежность распределителя за счет упрощения обеспечения остановки транспортного средства.

По меньшей мере один коллектор (8) содержит поворотные заслонки (10), выполненные с возможностью перекрытия по меньшей мере двух патрубков (11), соединенных с гидромоторами колес, что повышает надежность распределителя за счет возможности дополнительного плавного регулирования потока, например, при плавном перекрытии по меньшей мере двух патрубков (11) от 0 до 100 %, движения потоков гидравлической жидкости, протекающей через гидравлический распределитель. Кроме того, поворотные заслонки (10) позволяют обеспечить возможность регулирования движения транспортного средства, а именно при частичном перекрытии заслонками (10) по меньшей мере двух патрубков (11) обеспечивается уменьшение скорости вращения соответствующих гидромоторов колес, что повысит точность распределения потока мощности, проходящей через гидрораспределитель на колеса транспортного средства, например, при пробуксовывании некоторых колес. Количество заслонок и количество перекрываемых ими патрубков (11) и, соответственно, количество патрубков (11) определяется количеством колес транспортного средства. Так количество патрубков (11) в каждом коллекторе (8, 9) соответствует количеству колес транспортного средства – 4, 6, 8 и т.д., количество заслонок (10) определяется количеством колес, находящихся с одной стороны транспортного средства – соответственно 2, 3, 4 и т.д. При количестве колес транспортного средства больше 4, целесообразно заслонки (10) выполнять в двух коллекторах (8 и 9).

Механизм (12) управления положением золотника (2) выполнен с возможностью поворота золотника (2) и фиксации его в одном из трех положений, соответствующих движению транспортного средства вперед, назад и торможению.

Положение золотника (2), соответствующее торможению транспортного средства при воздействии водителя на педаль тормоза транспортного средства, обеспечивается поворотом золотника (2) механизмом (12) управления на угол 45⁰ от одного из положений, соответствующих движению транспортного средства вперед или назад, при этом наружные части стенки (3) первой секции устанавливаются напротив впускного (6) и выпускного (7) окон, перекрывая подачу гидравлической жидкости в коллекторы (8, 9), а отверстия (5) в полости второй секции (4) обеспечивают прохождение гидравлической жидкости от впускного окна (6) к выпускному окну (7), что дополнительно повышает надежность распределителя за счет упрощения обеспечения остановки транспортного средства.

Поворотные заслонки (10) соединены с сервоприводами и выполнены с возможность перекрытия по меньшей мере двух патрубков (11), соединенных с гидромоторами колес, расположенных на одной стороне транспортного средства, что дополнительно повышает точность распределения потока мощности, проходящей через гидрораспределитель.

Гидравлический распределитель для управления движением транспортного средства работает следующим образом.

Гидравлическая жидкость высокого давления подаётся к контактирующему с обеими секциями золотника (2) впускному окну (6) и из него в первую секцию золотника (2), где стенка (3) направляет поток жидкости в коллектор (8), а из него по патрубкам (11) к реверсивным гидроприводам колёс. Если транспортное средство выполнено в 4-х колёсном варианте, то первый патрубок (11) подаёт гидравлическую жидкость соответственно в переднее колесо правого борта, а второй патрубок (11) в заднее колесо правого борта. Другие патрубки (11) таким же образом подают гидравлическую жидкость на колёса левого борта, осуществляя движение транспортного средства. При этом поворотом одной из заслонок (10) при по меньшей мере частичном перекрытии ей патрубка (11) замедляется скорость вращения соответствующего правого или левого колеса вплоть до его остановки при полном перекрытии патрубка (11) подачи к колесу гидравлической жидкости.

Таким образом, возможно управление скоростью вращения любого колеса, замедляя его вращение, например при пробуксовке.

Торможение транспортного средства выполняется педалью тормоза через механизм (12) управления положением золотника (2), поворачивающий золотник (2) в направлении обозначенном стрелкой на Фиг. 2, 3. Поворачиваясь, золотник (2) своей наружной частью стенки (3) перекрывает окна (6, 7) впуска и выпуска гидравлической жидкости в коллекторы (8 и 9) вплоть до полной остановки транспортного средства при полном перекрытии этих окон (6, 7) для прохождения гидравлической жидкости к коллекторам (8, 9). Одновременно с этим происходит открытие канала сброса гидравлической жидкости высокого давления в бак из окна (6) через отверстие (5) в полости второй секции (4) золотника (2), соединяющейся с впускным окном (6) при повороте золотника (2), не останавливая тем самым работу двигателя транспортного средства.

Возврат гидравлической жидкости идёт через трубопроводы из гидроприводов колёс к патрубкам (11) коллектора (9) и из него на слив в бак с гидравлической жидкостью через выпускное окно (7).

Поскольку приводы колёс реверсивные, то для включения заднего хода надо поменять направление потока гидравлической жидкости на противоположное.

Включение заднего хода выполняется механизмом (12) управления положением золотника (2), поворачивая золотник (2) в положение, изображённое на Фиг. 3, а именно на 90⁰ от положения, при котором осуществляется прямолинейное движение транспортного средства, что повышает надежность распределителя за счет упрощения изменения направления движения гидравлической жидкости. При этом гидравлическая жидкость из впускного окна (6) начинает подаваться в коллектор (9), а из него через патрубки (11) к гидроприводам колёс, из которых возвращается в коллектор 8 и на слив в бак с гидравлической жидкостью через окно (7).

Всё движение транспортного средства и торможение при езде задним ходом происходит аналогично езде прямым ходом.

При совместном повороте заслонок (10) в направлении перекрытия патрубков (11) возникает разница в скорости вращения колёс правого и/или левого бортов, в результате чего может выполняться поворот транспортного средства при отсутствии возможности поворота колес, крутизна которого определяется степенью закрытия заслонками (10) патрубков (11) выбранного борта, что повышает точность распределения потока мощности, протекающей через гидравлический распределитель. При полном перекрытии патрубков (11) одного борта колёс транспортное средство может развернуться практически на месте по принципу разворота гусеничного трактора.

Изобретение относится к гидрораспределителю для управления гидравлическими приводами колес транспортных средств. Гидравлический распределитель содержит корпус с впускным и выпускным окнами, золотник распределения потоков гидравлической жидкости, коллекторы с патрубками для соединения с гидромоторами колес, механизм управления положением золотника. Золотник является поворотным двухсекционным, первая секция которого включает два канала, разделенных стенкой, один из которых соединяет впускное окно с одним из коллекторов, а другой канал соединяет выпускное окно со вторым коллектором. Вторая секция золотника отделена от первой секции и представляет собой полость в золотнике с двумя отверстиями, центры которых лежат на оси, перпендикулярной оси стенки, разделяющей каналы первой секции. По меньшей мере один коллектор содержит поворотные заслонки, выполненные с возможностью перекрытия по меньшей мере двух патрубков, соединенных с гидромоторами колес. Достигается повышение точности распределения потока мощности, проходящей через гидравлический распределитель. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Гидравлический распределитель для управления движением транспортного средства, содержащий корпус с впускным и выпускным окнами, золотник распределения потоков гидравлической жидкости, коллекторы с патрубками для соединения с гидромоторами колес, механизм управления положением золотника, отличающийся тем, что золотник является поворотным двухсекционным, первая секция которого включает два канала, разделенных стенкой, один из которых соединяет впускное окно с одним из коллекторов, а другой канал соединяет выпускное окно со вторым коллектором, вторая секция золотника отделена от первой секции и представляет собой полость в золотнике с двумя отверстиями, центры которых лежат на оси, перпендикулярной оси стенки, разделяющей каналы первой секции, при этом по меньшей мере один коллектор содержит поворотные заслонки, выполненные с возможностью перекрытия по меньшей мере двух патрубков, соединенных с гидромоторами колес.

2. Гидравлический распределитель по п. 1, отличающийся тем, что механизм управления положением золотника выполнен с возможностью поворота золотника и фиксации его в одном из трех положений, соответствующих движению транспортного средства вперед, назад и торможению.

3. Гидравлический распределитель по п. 2, отличающийся тем, что выполнен с возможностью установки положения золотника, соответствующего торможению транспортного средства при воздействии водителя на педаль тормоза транспортного средства, обеспечивается поворотом золотника механизмом управления на угол 45° от одного из положений, соответствующих движению транспортного средства вперед или назад, при этом наружные части стенки первой секции устанавливаются напротив впускного и выпускного окон, перекрывая подачу гидравлической жидкости в один из коллекторов (8) и из второго коллектора (9), а отверстия в полости второй секции обеспечивают прохождение гидравлической жидкости от впускного окна к выпускному окну.

4. Гидравлический распределитель по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что поворотные заслонки соединены с сервоприводами и выполнены с возможностью перекрытия по меньшей мере двух патрубков, соединенных с гидромоторами колес, расположенных на одной стороне транспортного средства.