Гидравлическая система рулевого управления транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B62D5/06 

Изобретение относится к транспор ному машиностроению, конкретнее к системам рулевого управления транпортных средств.

Известна гидравлическая систе ма рулевого управления транспортного средства, содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных с приводом поворота управляемых колес транспортного средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидронасосом и гидробаком, а их штаковые полости гидравлически соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспредёлителя рулевого управ-:ления и с ручнь1М дозирующим гидронасосом, кинематически связанным с рулевым валом, и два обратных гидроклапана, установленных параллельно гидрораспределителю рулевого управления между гидролиниями управления и последовательно, один с другим с возможностью перепуска рабочей жидкостив направлении к гйдролиниям управления, причем гидролиния, расположенная между обратными клапанами, соединена с гидробаком t , Недостатком известной системь5 является низкая ее надежность изза того, что при вращении рулевого колеса, а следовательно, и дозирующего гидронасоса в гидролиниях уп-. равления возникают различные давления , вызванные помимо действия дозирующего гидрона;соса и перемещением штоков, гидроцилиндров.

Цель изобретения - повьаиение надежности системы путем ограничения разности давлений между гидролиниямй управления до заданного значения.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система рулевого управления тра нспортного средств содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных

1с приводом поворота управляемых колес транспортного средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидронасосом и с гидроБаком. а их штоковые полости гидравлически соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспределителя рулевого управления и с ручным дозирующим гидронасосом, кинематически связанным с рулевым валом, и два обратных п дроклапзна установленных параллельно гидрораспределителю рулевого лтравления между гидролинияки управления и последовательно один с другим с возможностью перепуска рабочей жидкости в.направлении к гидролиниям управления, снабжена компеисирующим гидроклапаном, состоящим из корпуса с выполненными в кем двумя отверстиями, соединенныьш сквозным каналом., связанным через гидролинию, расположенную между обратными гидроклапанами с гидробаком, а отверстия посредством выполненных в корпусе впускных каналов соединены с соответствздащими гидролиниями управления, причем в каждом отверстии расположено по два запорных элемента с находящейся между ними пружиной, а в сквозном канале расположен челночный штифт для взаимодействия с соответствующими запорными элементами с возможностью соединения отверстия в нейтральном положении штифта и перекрытия одного из отверстий в каждом из крайних положений.

На фиг. 1 изображена схема системы рулевого з равления5 на фиг. 2 - компенсируювщй гидроклапан , поперечное сечение , на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 на фиг. А - челночньй штифт, вид в перспективе,

ГЪщравлическая система 1 включает первый и второй исполнительные ги,цроцилиндры 2 .и 3 соответственно. Ги,цроцшшндры 2 и 3 содержат поршни 4 и 5, к которым прикреплены штоки 6 и 7, которые, в свою очередь, могут возвратно-поступательно двигаться в корпусах 8 и 9, Наружные концы 10 и 11 соответственно штоков 6 и 7 соединены с первыми концами подцерживаюш11х плеч 12 и 13, которые поворачиваются вокруг точек 14 и 15 Поддеряоявающие плечи 12 и .13 скреплены вместе тягой 16, преимущественно механической, которая противоположными концами соединена с поддерживаю1цими плечами 12 и 13 в соответствуюпщх местах на противоположных сторонах от точек вращения 14 и 15 по отношению

J

к местам присоединения концов 10 и 11 к поддерживающим плечам 12 и 13. Поддерживающие плечи 12- и 13 вместе с тягой 16 образуют рулевую трапецию.

На транспортном средстве имеются управляемые колеса 17 и 18, ко,торыё крепятся к поддерживающим плечам 12 и 13 обычным образом.

Каяздьш из гидроцилиндров 2 и 3 соответственно содержит две внутренние полости: штоковую и поршневую, объем которых различен.

В системе имеется гидробак 19, гидронасос 20, который соединен с гидробаком 19 и подает рабочую жидкость По гидролинии 21 к гидроуправляемому гидрораспределителю .22 рулевого управления,, выполненному четырехходовым, трекпозиционным, с золотником 23, который смещается от нейтрального в крайние положения. Когда золотник 23 смещается в гидрораспределителе 22, напорная гидролиния гидронасоса 20 соединяется с одной из полостей гидроцилиндров 2 или 3 посредством гидролиний 24 и 25, а также гидролиний 26 и 27. Дополнительные отверстия 28 и 29 связаны с соответствующими полостями гидроцилиндров 2 и 3 и с гидролиниями 30 и 31 управления. Гидролинии 30 и 31 управления соединены с дозирующим гидронасосом 32, которьй.приводится вручную при помощи рулевого элемента 33, например рулевого колеса.

Гидрораспределитель 22 соединен с гидролиниями 3Q и 31 гидролиниями 34 и 35. Когда различие.давлений в гидролиниях 30 и 31 превьшает заданный йнтерВ|ал, золотник 23 перемещается, регулируя поток рабочей жидкости через гидрораспределитель 22..

Между гидролиниями 30 и 31 управления параллельно гидрораспределите лю 22 установлен компенсирующий клапан 36 и два обратных клапана 37 .и 38. Компенсирую1дий клапан 36 (фиг. 2-4), содержит корпус 39 с . двумя находящимися на одной оси сверлениями 40 и 41, имеющими впускные отверстия 42 и 43 и связанными каналом 44, который соединен с выходным отверстием 45. В канале 44 находится челночный штифт 46, имеющий первый и второй концы 47 и 48,

464

которые соответственно располагаются в сверлениях 40 и 41, когда штифт 46 находится в нейтральном положении (фиг. 2). Штифт 46 предназначен для того, чтобы позволить рабочей жидкости проходить из .сверлений 40 и 41 в канал 44. Поэтому штифт 46 должен иметь либо меньший диаметр, чем внутренний диаметр канала 44, либо иметь различные поперечные сечения. Рекомендуется, чтобы штифт 46 конструировался с учетом этих двух требований (фиг. 2-4), Хотя конфигурация штифта 46 может

меняться, рекомендуется,.чтобы первый и второй концы 47 и 48 были плоскими: для обеспечения свобод- ,ной посадки-контактирующих запорных элементов.

В сверлениях 40 и 41 помещаются запорные элементы 49-52.

Между запорными элементами 49 И 51, которые обычно представляют собой шары, расположена пружина 53,

между запорными элементами 50 и 52 - пружина 54. Пружины 53 и 54 должны иметь примерно одинаковые силы сжатия, так, чтобы два наружных запорных элемента 49 и 50 бьши

открыты при равных давлениях. Два внутренних запорных элемента 51 и 52 постоянно находятся в контакте с первым и вторым концами 47 и 48 соответственно штифта 46 и

нормально отделены от седел клапанов, В нейтральном положении (фиг. 2) запорные элементы 49 и 50 перекрывают и блокируют поток жидкости через входные отверстия 42

И 43, В ТО время как запорные элементы 51 и 52 находятся на расстоянии от седел клапанов.

Выходное отверстие 45 компенсирующего клапана 36 соединено с гидролинией 55, которая, в свою очередь, соединена с гидролинией 56, расположенной между гидрораспределителем 22 и гидробаком 19.

0 В гидролинии 56 расположен подпорный клапан 57, который поддерживает постоянное давление в гидролинии 56. Когда давление в одной из гидролиний 30 и 31 управления

5 становится ниже минимального заданного значения, соответствующий обратный клапан 37 и 38 закрьшается, чтобы позволить рабочей жидкости .

5 . 1

по ступа Tib в соответствующую гидролинию управления.

Предлагаемая система работает следующим образом.

При повороте рулевого элемента 3 дозирующий гидронасос 32 приводится во вращение и создает разницу давлений в пздролиниях 30 и 31 уп равления, что, в свою очередь, вы зывает перемещение золотника 23 гидрораспределителя 22 из нейтраль ного положения в одно из крайних. Например, когда оператор поворачивает рулевой элемент 33 против часо вой стрелки (фиг. 1), гидронасос 32 передает рабочую жидкость из гидролинии 30 в гидролинию 31. Это будет увеличивать давление среды в гидролиний 31.

Когда золотник 23 находится в нейтральном положении, рабочая жидкость из гидронасоса 20 может проходить через гидрораспределитель 22 и Гидролинию 24 в гидролинию 26, которая связана с поршневой полостью гидроцилиндра 2. Одновременно поршневая полость гидроцшшндра 3 соединяется с гидробаком 19.

Рабочая жидкость, поступающая в поршневую полость гидроцилиндра 2, будет выдвигать шток 6. Выдвижение штока 6 вызовет поворот поддерживающего плеча 12 вокруг точки 14, в результате чего колесо 17 повернется влеьО.В это же времз поворота колеса 17 влево, тяга 16 перемег стится и. при помощи плеча 12 заставит- поворачиваться поддерживаю- щее плечо 13 вокруг точки 15. Когда

367466

поддерживающее плечо 13 повернется, шток 7 утопится; и наружное колесо 18 повернется влево.

Как уже упоминалось, внутреннее 5 колесо во время поворота описывает большую дугу, чем внешнее. В нашем примере при повороте влево внутренним колесом является колесо 17. Это означает, что шток 6 будет перемещаться на большее расстояние, чем шток 7, поэтому объем камеры гидроцилиндра 2 будет уменьшаться с большей скоростью, чем увеличиваться объем камеры Гидроцилиндра 3. Из-за

15 быстрого увеличения количества среды, выходящей из камеры гидроцилиндра 2 , которое больше, чем можно направить в камеру гидроцилиндра 3, в системе 1 будет возникать давление

20 рабочей жидкости, которое регулируется компенсирующим клапаном 36. В нашем примере, когда перепад давления через компенсирующий клапан 36 превысит заданное значение, по25 вьшгенное давление в гидролинии 31 управления заставит запорньй элемент 50 открыться. Когда запорный элемент 50 открыт, рабочая жидкость может течь через впускное отверстие

30 43 и канал 44 к выходному отверстию 45. Из выходного отверстия 45 рабочая жидкость направляется по гидролинии 55 и гидролинии 56 в гидробак 19.

,, При повороте рулевого колеса по часовой стрелке или направо работа предлагаемой системы будет происходить как было описано, но с измене. нием направления перемещения золрт Q , ника 23.

ГадРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая два исполнительных гидроцилиндра, механически связанных с приводом поворота управляемых колес транспортного средства, поршневые полости которых через гидроуправляемый гидрораспределитель рулевого управления соединены с гидронасосом и с гидробаком, а штоковыеих полости гидравлически соединены посредством гидролиний управления с полостями управления гидрораспределит.еля рулевого управления и с ручньи дозирующим гидронасосом, кинематически связанньм с рулевым .валом, и два обратных гидроклапана, установленных параллельно гидрораспределителю рулевого управления между гидролиниями управления и последовательно один с другим с возможностью перепуска рабочей жидкости в направлении к гидролинияу управления, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы путем ограничения разности давлений между гидролиниями управления до заданного значения, она снабжена компенсирующим гидроклапаном, состоящим из корпуса с выполненными в нем двумя отверстиями, соединенными сквозным каналом, связанным через гидролинию, расположенную между обратными клапанами с гидробаком, а отверстия посредством выполненных в с« корпусе впускных каналов соединены с соответствующими гидролиниями управления , причем в каждом отверстии расположено по два запорных элемента с находящейся между ними пружиной, а в сквозном канале расположен челночный штифт для взаимодействия со с соответствующими запорными элемен | тами с возможностью соединения отверстия в нейтральном положении штиф.1; та и перекрытия одного из отверстий о в каждом из крайних положений.

/ Я м Г ад

5t 5 Г

55

/

I.-

/75/ 55 3

Л .

33