Гидравлическая система управления поворотом гусеничной машины Советский патент 1985 года по МПК B62D11/08 

Изобретение относится к управлению транспортными средствами на гусеничном ходу, а более конкретно к гидравлическим системам управления поворотом гусеничных машин.. Известен гидравлический привод управления поворотом гусеничной машины, содержаший для каждого борта двухпозиционный гидрораспределитель, связанный магистралями с плунжерными гидроцилиндрами управления бортовыми фрикционами и тормозами, причем оба гидроцилиндра подключены к обш,ей выходной магистрали распределителя через обратные клапаны, механически управляемые плунжерами противоположных гидроцилиндров. Такое выполнение гидравлического привода обеспечивает последовательность работы гидроцилиндров управления бортовыми фрикционами и тормозами 1. Однако ввиду отсутствия обратной связи между исполнительными цилиндрами и распределителями в таком приводе не обеспечивается слежение при перемещении плунжеров гидроцилиндров за перемещениями управляющего трактором устройства. Это отрицательно сказывается на точности передвижения транспортного средства по заданной траектории и на его маневренности. Кроме того, наличие в приводе двух распределителей предопределяет необходимость иметь в нем устройство, обеспечивающее независимость их питания от источника питания гидропривода, что усложняет конструкцию. Известна также гидравлическая система управления поворотом гусеничной машины, содержащая итосточник питания с предохранительным клапаном, трехпозиционный гидроуправляемый гидрораспределитель, гидравлически соединенный с источникомпитания, с гидробаком, со сливными полостями гидроцилиндров управления тормозами двух бортов и посредством гидролиний управления - с насосом-дозатором, кинематически связанным с органом управления, и гидроцилиндры управления фрикционами двух бортов с выполненными в их корпусах кольцевыми проточками. В этой системе также обеспечивается последовательность срабатывания гидроцилиндров управления фрикционами и тормозами каждого блока привода при включении и выключении механизмов поворота 2. Однако в период включения механизмов поворота следящее действие системы ослаблено, поскольку скорость возврата поршней исполнительных гидроцилиндров тормоза и фрикциона определяется характеристикой пружин этих механизмов и параметрами замедлительного клапана, а не поворотом рулевого колеса, связанного с насосом-дозатором. Поскольку характеристика пружин и параметры замедлительного клапана постоянны, то следящее действие конкретной системы будет удовлетворительно соответствовать только какой-либо одной скорости движения транспортного средства, что ухудшает его маневренность на различных скоростях движения. При работе транспортного средства с этой системой возникают трудности при повороте его с постоянным фиксированным радиусом. Это обусловлено наличием утечек рабочей жидкости через насос-дозатор, что приводит к необходимости при повороте даже, с постоянным радиусом вращать рулевое колесо, причем скорость вращения зависит от утечек в насосе-дозаторе, которые в свою очередь зависят от давления в системе, а следовательно, и от радиуса поворота. Это еще более ухудщает маневренность и утомляет водителя транспортного средства. Целью изобретения является повышение маневренности транспортного средства путем улучщения следящего действия системы. Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система управления поворотом гусеничной машины, содержащая источник питания с предохранительным клапаном, трехпозиционный гидроуправляемый гидрораспределитель, гидравлически соединенный с источником питания,с гидробаком, со сливными полостями гидроцилиндров управления тормозами двух бортов и посредством гидролиний управления - с насосомдозатором, кинематически связанным с органом управления, и гидроцилиндры управления фрикционами двух бортов с выпол.ненными в их корпусах кольцевыми проточками, снабжена четырьмя обратными клапанами и дополнительным предохранительным клапаном, а в корпусах каждого гидроцилиндра выполнены дополнительные кольцевые проточки, напорные полости каждого гидроцилиндра управления фрикционом через два обратных клапана гидравлически соединены между собой и через дополнительный предохранительный клапан - -с гидробаком, кольцевые и дополнительные кольцевые проточки гидроцилиндров управления фрикционами двух бортов гидравлически соединены соответственно с напорными полостями гидроцилиндров управления тормозами и через обратные клапаны - с напорными полостями гидроцилиндров управления фрикционами другого борта, а сливные полости гидроцилиндров управления фрикционами гидравлически соединены с дополнительными кольцевыми проточками гидроцилиндров управления тормозами. На чертеже показана схема гидравлической системы управления поворотом гусеничной машины. Система содержит гидробак 1, гидронасос 2 с предохранительным клапаном 3, трехпозиционный гидрораспределитель 4 и связанный с ним гидравлически насос-дозатор 5, привод которого осуществляется рулевым колесом 6, блоки 7 привода управления механизмами поворота левого и правого борта, связанные напорными гидролиниями 8 и 9 с гидрораспределителем 4, который соединен с гидробаком 1 сливной гидролинией 10.

Каждый блок привода выполнен в виде двух гидроцилиндров - гидроцилиндра 11 управления тормозом и гидроцилиндра 12 управления фрикционом.

Поршень 13 гидроцилиндра управления тормозом делит его на напорную 14 и сливную 15 полости. Шток 16 поршня 13 связан с тормозом 17 левого борта и удерживается в выключенном положении пружиной 18.

Сливная полость 15 ограничена дополнительной кольцевой проточкой 19, соединенной со сливной полостью 20 гидроцилиндра 12 управления фрикционом 21 левого борта, которая ограничена дополнительной кольцевой проточкой 22, связанной через обратный клапан -23 с нагнетательной полостью 24 гидроцилиндра управления фрикционом 21 правого борта. Фрикцион 21 удерживается во включенном состоянии пружинами 25. Шток 26 поршня 27 связан с механизмом 28 управления фрикционом левого борта. Напорная полость 24 связана гидролинией 29 через обратный клапан 30 с дополнительным предохранительным клапаном 31 системы и ограничена кольцевой проточкой 32, связанной с напорной полостью 14 гидроцилиндра 11 управления тормозом 17.

Система работает следующим образом.

Когда водитель не .вращает рулевое колесо 6 и транспортное средство движется прямолинейно, поток рабочей жидкости между насосом-дозатором 5 и гидрораспределителем 4 отсутствует.

Золотник гидрораспределителя находится в нейтральном положении, поэтому гидролинии 8 и 9 блоков привода отсоединены от слива.

Нагнетаемая гидронасосом 2 рабочая жидкость проходит через гидрораспределитель и гидролинию 10 на слив в гидробак 1.

Для поворота, например, влево необходимо рулевое колесо также повернуть влево. При этом насос-дозатор нагнетает рабочую жидкость в левую торцовую полость 9 гидрораспределителя 4, перемещая его золотник вправо, тем самым открывая доступ рабочей жидкости от гидронасоса 2 через насос-дозатор 5 в гидролинию 8. Одновременно указанное перемещение золотника соединяет гидролинию 9 с гидролинией 10 и слквом в гибробак.

По гидролинии 8 рабочая жидкость поступает в сливную полость 15 гидроцилиндра

11 управления тормозом 17 правого борта, затем через кольцевую проточку 19 в сливную полость 20 гидроцилиндра 12 управления фрикционом 21 этого же борта и далее через кольцевую проточку 22 и обратный клапан 23 в напорную полость 24 гидроцилиндра.

При остановке рулевого колеса поршень 27 также останавливается и остается в этом положении даже в случае уменьшения давления в гидролинии 8, например, из-за утечек в гидрораспределителе или насосе-дозаторе, поскольку обратному потоку рабочей жидкости из полости 24 в полость 20 и далее препятствует обратный клапан 23.

При перемещении поршня 27 рабочая жидкость из полости 20 вытесняется через проточку ге, сливную полость 15 гидроцилиндра 11 управления тормозом левого борта и далее по гидролинии 9, соединенной с гидробаком 1 гидросистемы.

Перемещение поршня 27 через шток 26 передается на механизм выключения фрикциона и посдений, выключаясь, обеспечивает плавный поворот транспортного средства влево.

Выполнив рабочий ход, поршень 27 открывает доступ рабочей жидкости из напорной полости 24 через кольцевую проточку 32 в напорную полость 14 гидроцилиндра 11 управления тормозом 17 левого борта.

Попадая в полость 14, рабочая жидкость перемещает поршень 13, включая тормоз 17. Из сливной полости 15 рабочая жидкость поступает в гидролинию 9 и далее на слив в гидробак.

В случае включения тормоза, как и в случае выключения фрикциона, перемещение порщня 13 происходит вслед за поворотом рулевого колеса 6.

При остановке рулевого колеса поршень

13также останавливается, так как потоку рабочей жидкости из полости 14 в полость 24 и далее препятствует клапан 23.

При достижении в , напорных полостях

14и 24 блока привода 7 давления, необходимого для полного выключения механизмов поворота левого борта, открывается проход жидкости на слив в гидробак 1 через обратный клапан 30, гидролинию 29 и дополнительный предохранительный клапан 31.

Завершив поворот, водитель возвращает рулевое колесо 6 в нейтральное положение.

Насос-дозатор при этом нагнетает рабочую жидкость в правую торцовую полость гидрораспределителя 4 и, перемещая золотник, соединяет гидролинию 8 со сливом в гидробак, а гидролинию 9 через насос-доззтор с гидронасосом 2.

Рабочая жидкость по гидролинии 9 поступает в полость 15 гидроцилиндра управления тормозом 17 левого борта и выключает тормоз, перемещая поршень 13 до тех пор, пока полость 15 через кольцевую проточку 19 сообщится со сливной полостью 20 гидроцилиндра 12 управления фрикционом, т. е. до тех пор, пока не выключится тормоз 17, При д зижении поршня 13 рабочая жидкость из полости 14 вытесняется по соединительной магистрали, кольцевой проточке 32 в полость 24 и далее через обратный клапан 30 по магистрали 29 и через предохранительный клапан 31 на слив в гидробак 1. После выключения тормоза 17 под давлением рабочей жидкости в полости 20 начинает перемещаться порщень 27 и включает фрикцион 21 левого борта. Из полости 24 рабочая жидкость вытесняется через клапан 30 по гидролинии 29 и через предохранительный клапан 31 на слив в гидробак 1. После ГЕолного перемещения поршня 27, а следовательно и выключении механизма поворота левого борта, оба механизма поворота находятся в выключенном положении и транспортное средство начинает прямолинейное движение. При дальнейшем повороте рулевого колеса в ту же сторону рабочая жидкость через кольцевую проточку 22 и обратный клапан 23 попадает в напорную полость 24 гидроцилиндра 12 управления фрикционом 21 правого борта т. е. начинается поворот транспортного средства вправо. При необходимости прекратить возвращение транспортного средства из левого поворота в прямолинейное движение водитель перестает вращать рулевое колесо 6. При этом поршень 13 гидроцилиндра управления торм,озом и поршень 27 гидроцилиндра управления фрикционом также прекращают свое перемещение для включения тормоза 17 или включения фрикциона 21, поскольку с одной стороны, прекращается поток рабочей жидкости от насоса-дозатора по гидролинии 8 в полости 15 или 20 и далее в полость 24, с другой стороны, давления в полостях 14 и 24 становятся меньше давления открытия предохранительного клапана 31, при котором возможно вытеснение рабочей жидкости из этих полостей. Поворот транспортного средства вправо и возвращение к прямолинейному движению после правого поворота осуш.ествляется аналогично повороту вправо и возвращению к прямолинейному движению из левого поворота, при этом рулевое колесо 6 водитель поворачивает из нейтрального положения вправо. Предлагаемая гидравлическая система управления механизмами поворота гусеничного транспортного средства разработана для замены механических систем управления. Для большинства современных гусеничных транспортных средств характерно то, что управление ими осуществляется из кабины, которая устанавливается на амортизаторах. При движении по неровностям почвы кабина колеблется относительно остова, вследствие чего меняются присоединительные размеры между элементами системы механического управления, что приводит к повышенному износу фрикционных накладок дисков бортового фрикциона и ленты тормоза. Кроме того, в процессе эксплуатации материал амортизаторов подвергается старению, что меняет их размеры в свою очередь приводит к разрегулировкам систем управления, уменьшению межремотного периода и увеличению трудоемкости технического обслуживания. Предлагаемая гидравлическая система управления механизмами поворота гусеничного транспортного средства исключает этот недостаток, так как в ней нет механических связей между задающим (рулевым колесом и связанным с ним насос-дозатором) и исполнительными устройствами (гидроцилиндрами механизмов поворота). Предложение также снижает материалоемкость и трудоемкость изготовления системы управления транспортного средства, облегчает и упрощает процесс управления им, так как вместо двух рычагов, управляющих бортовыми фрикционами, и двух педалей, управляющих тормозами, имеется одно рулевое колесо, управляющее воздействие на которое не более 5 кгс. Предлагаемая гидравлическая система управления механизмами поворота, повышая маневренность гусеничного транспортного средства, позволяет ему в агрегате с сельскохозяйственным орудием работать на больших рабочих скоростях и уменьщить повреждаемость растений при междурядной обработке, что в конечном итоге повышает производительность труда, увгеличивает урожайность сельскохозяйственных культур. 11 П 13 19 15

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОВОРОТОМ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ, содержащая источник питания с предохранительным клапаном, трехпозиционный гидроуправляемый гидрораспределитель, гидравлически соединенный с источником питания, с гидробаком, со сливными полостями гидроцилиндров управления тормозами двухбортов и посредством гидролинии управления - с насосом-дозатором, кинематически связанным с органом, управления, и гидроцилиндры управления фрикционами двух бортов с выполненными в их корпусах кольцевыми проточками, отличающаяся тем, что, с целью повышения маневренности путем улучшения следящего действия системы, она снабжена четырьмя обратными клапанами и дополнительным предохранительным клапаном, а в корпусах каждого гидроцилиндра управления тормозом и фрикционом выполнены дополнительные кольцевые проточки, напорные полости каждого гидроцилиндра управления фрикционом через два обратных клапана гидравлически соединены между собой и через дополнительный предохранительный клапан с гидробаком, кольцевые и дополнительные кольцевые проточки гидроцилиндров управления фрикционами двух бортов гидравлически соединены соответственно с напорны(Л ми полостями гидроцилиндров управления тормозами и через обратные клапаны - с напорными полостями гидроцилиндров управления фрикционами другого борта, а сливные полости гидроцилиндров управления фрикционами гидравлически соединены с дополнитапьными кольцевыми проточками гидроцилйндров управления тормозами. 00 ел ел