Объемный гидропривод рулевого управления транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B62D5/06 

усилителя пропорционального действия его вторая, третья и четвертая линии соединены между собой, в одной из рабочих позиций первая линия соединена с третьей, а вторая - с четвертой, в другой первая Jшния соединена с четвертой, а вторая - с третьей. 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен задатчиком ручной корректировки тра1181 ектории движения, выход которого соединен с входом Усилителя. 3.Гидропривод по п. -2, отличающийся тем, что он снабжен датчиком крена транспортного средства, выход которого соединен с входом усилителя. 4.Гидропривод по пп. 1 - 3, о тличающийся тем, что он снабжен дросселем, установленным между рабочими гидролиниями.

1. ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОПРИВОД РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащийраспределительное устройство, механически связанное с рулевым, колесом и с дозируияцим гидромотором и гидравлически соединенное напорной гидролинией с гидронасосом, сливной - с гйдробаком, исполнительными - с дозиру кщим гидромотором, посредством ра:бочих гидролиний -с дополнительным гидроуправляемым гидрораспрёделителем, гидравлически соединенным с гйдробаком, с гидроциливдром -поворота с выходом и с двумя линиями управления гидроуправляемого клапана, вход которого соединен с напорной гидролинией гидронасоса, в гидролинии, соединяющей дополнительный гидроуправляемьй гидрораспределитель, с входом и с одной из линий управления гидроуправляемого клапана , соединенной дополнительно с гидрО5Гправляемым гидрораспределителем, установлено по одному дросселю, а в напорной гидролинии - клапан постоянного потока, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,гидрос привода, он снабжен двумя гидрозамками, клапаном ИЛИ,.гидроуправляемым (Л напорным гидроклапаном, датчиками . с: курса движения транспортного средства и положения потока гидроцилиндра поворота, электрически соединенными через усилитель с входами управления, четырехлинейного электрогидравли еского усилителя пропорционального действия, первая линия которого, соединена с на00 порной гидролинией, вторая - с гидро; баком, а третья и четвертая - с входа|С :ми клапана ИЛИ и входами одного гидросо iзамка, выходы которого соединены с вы;ходами другого гидрозамка и с дополнительным гидроуправляемым гидрорас;пределителем, а его входы - с распреIделительным устройством, гидроуправляемый напорный клапан установлен в напорной гидролинии между распределительиым устройством и четьфехлинейным электрогидравлическим усилителем {пропорционального действия, его линия управления соединена с выходом клапа;на ИЛИ, в нейтральной позиции четы;рехлинейного электрогидравлического

Изобретение относится к транспорт ному мапшностроению, а именно к гидроприводам рулевого управления транспортных средств., в частности колесНЬ1Х. . Цель изобретения - расширение .функциональных возможностей гидропри вода. На чертеже изображена схема предлагаемого гидропривода рулевого управления транспортного средства. Гидропривод содержит гидронасос 1 предохранительньй клапан 2, обратные клапаны 3 и 4, гидробак 5, клапан & постоянногб потока, рУлевой вал 7, механически связанный с золотником распределительного устройства 8, дозирующий гидромотор 9, связанный с золотником распределительного.устройства 8 с помощью механической обратной связи 10, дополнительный гидроуправляемый гидрораспределитель 11 имеющий управляющие полости 12 и 13, дроссели 14 и 15, гидроклапан 16, имеющй полости 17 и 18 и рабочую щель 19 переменного сечения, образованную кромкой золотника и кольцевой расточкой в корпусеклапана, гид роцилиндр 20 поворота, имеющий поршень 21, полости 22 и 23; и шток 24, соединенный с рабочими органами руле вого устройства. Канал питания распределительного устройства 8 соединен через напорную гидролинию 25 и клапан 6 постоянного потока с гидронасосом 1., канал слива через сливные гидролинии 26 и 27 с гидробаком 5, а два выходных канал распределительного устройства через рабочие гидролинии 28 и 29 дополнительного управляемого гидрораспределителя 11-е его полостями 12 и 13. Гидроуправляемый гидрораспределитель 11 соединен гидролинией 30 через дроссель 15, рабочую щель 19 гидроклапана 16, клапан 4 и гид)олинию 31 с гидронасосом 1. Гидролиния 30 также соединена через дроссель 14 с гидролинией 32, в которой установлен клапан 33. Гидролиния 25 скоммутирована с распределительным устройством 8 через г.идроуправляемьй напорный гидроклапан 34 и с напорной гидролинией 35 электрогидравлического усилителя 36, выходные каналы которого через гидролинии 37 и 38 и гидрозамок 39 сообщены с гидролиниями 28 и 29. Дополнительно выходные гидролинии 37 и 38 через клапаны ИЛИ 40 и выходные гидролинии 41 и 42 сообщены с полостью управления гидроуправляе мого напорного гидроклапана 34 со стороны действия пружины. Элемент сравнения усилителя 43 сигналов рассогласования через тумблер 44 связан с выходами датчика 45 положения, задатчика 46 ручной корректировки, датчика 47 курса через тумблер 48 и датчика 49 крена. Выходные каналы усилителя 43 сообщены с входами электромеханических преобразователей электрогидравлического уснпителя 36 пропорционального действия. Выходные каналы распределительного устройства 8 через гидрозамок 50 сообщены с управляющими гидролиния-: ми 28 и -29 дополнительного гидроуправляемого распределителя 11 и между собой через дроссель 51. При работе гидропривода в режиме ручного управления тумблеры 44 и 48 могут находиться в произвольном поло жении. Питание усилителя 43 выключено. При отсутствии управляющего воздействия рулевого вала 7 золотник распределительного устройства 8 нахо дится в нейтральном положении. При этом часть потока рабочей жидкости от гидронасоса 1 через клапан 6 постоянного потока и гидролинию 25 поступает в распределительное устройство 8 и из него по гидролиниям 26 и 27 в гидробак 5. Остальная часть потока, создаваемого гидронасосом, сбрасывается на слив клапаном 6 в гидробак, при этом золотник дополнительного гидроуправляемого распределителя 11 также находится в нейтральное положение и запирает полости 22 и 23 исполнительного гидроцилиндра 20, При повороте рулевого колеса в какую-либо сторону золотник распре делительного устройства 8 смещается от нейтрального положения, перекры-. вал свободный проход рабочей жидкости от гидронасоса 1 в гидробак 5, и рабочая жидкость начинает поступать в гидромотор 9, а из него в зависимости от направления поворота рулевого колеса через гидрозамок 50 в гидролинию 28 или 29. При прохождении рабочей жидкости через гидро- мотор 9 вызывается его вращение и благодаря механической обратной связи 10 происходит перемещение золотни ка в противоположную сторону. Таким образом, осуществляется обратная связь, обеспечивающая регулирование скорости вращения гидромотора в соответствии со скоростью вращения рулевого колеса. Гидролинии 37 и 38 пр этом герметизируются гидрозамком 39 относительно гидролиний 28 и 29 и совместно с гидролиннями 41 и 42 через электрогидравлический усилитель 36 сообщаются с гидробаком. При подаче рабочей жидкости в од ну из гидролиний 28 или 29 золотник гидроуправляемого гндрораспределителя 11 смещается под. действием .перепада давлений и рабочая жидкост через обратный клапан 33 по гидроли нии 32 через дроссель 14 поступает в одну из полостей гидроцилиндра 20, а из второй полости через гидроуправляемый распределитель - в гидробак. Одновременно рабочая жидкость от гидронасоса 1 поступает в гидролинию 30 через обратный клапан 4, рабочую щель 19 гидроклапана 16 и дроссель 15. Поскольку дроссели 14 и 15 соединены с полостями 17 и 18 гидроклапана 16, клапан занимает такое положение, при котором за счет изменения величины рабочей щели 19 обеспечивается равенство перепадов на дросселях, при этом величины потоков рабочей жидкости, проходящей через дроссель, пропорциональны площадям их проходньк сечений. В результате любое изменение величины потока на дросселе 14, вызываемое вращением рулевого колеса, приводит к соответствующему пропорциональному изменению потока, проходящего через дроссель 15. В момент прекращения вращения рулевогб вала 7 золотник распределительно о устройства 8 под действием обратной связи 10 становится в среднее положение, и благодаря перетоку рабочей жидкости через дроссель 51 золотник гидроуправляемого гидрораспрёделителя 11 под действием центрирующих пружин становится в нейтральное положение, герметизируя полости 22 и 23 гидроцилиндра 20, что исключает самопроизвольный поворот транспортного средства. При работе гидропривода в режиме аварийного управления питание усилителя сигналов рассогласования выключено. Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр осуществляется с помощью гидромотора 9, который в этом случае работает как гидронасос, приводимьпч . во вращение от рулевого вала. Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр в этом случае осуществляется также, как и в режиме ручного управления, однако поступление рабочей жидкости в гидролинию 30 через дроссель 15 отсутствует. Рабочая жидкость в управляющее устройство 8 и гидромотор 9 поступает через обратный клапан-3 из гидробака или гидролинии 27. Для исключения перетекания рабочей жидкости из гидролинии 30 через дроссель 15, 1идроклапан 16, клапан 6 и гидронасое 1 в гидробак в гвдролинии 31 установлен обратный клапан 4.

При работе гидропривода рулевого управления в .режиме автоматического управления тумблеры 44 и 48 установлены в положение Закрыто и включено питание усилителя 43 сигналов рассогласования.

При отсутствии управляннцих и возмущающих воздействий, что соответствует движению транспортного средства согласно заданной траектории, работа гидропривода .сводится к/ тому, что золотник распределительного устройст ва 8 находится в нейтральном положении. Величина сигналов рассогласования на усилителе 43 равна нулю, что соответствует нейтральному положению золотника электрогидравлического уси лителя 36. При этом часть потока рабочей жидкости от гидронасоса 1 через клапан 6 постоянного потока и гидролинию 25 поступает к распределительному устройству 8 и Через него по гидролиниям 26 и 27 в гидробак 5. Остальная часть потока сбрасывается в гидробак 5 через клапан .6. Золотник гидроуправляемого распределителя 11 также находится в нейтральном . положении. Величина давления в гидролинии 35 злектрогидравлического усилителя 36 и гидролинии 25 определяется усилием поджатия пружины гидроклапана 34. Давление в гидролиНИИ 31 несколько увеличено за счет усилия пружины клапана 6 постоянного потока.

При отклонении транспортного сред«

ства от заданной траектории движения

определяемой, например, следом транспортного средства (бороздой, следом маркера и т.д.), датчик 47 курса вырабатывает сигнал отклонения который усиливается на усилителе 43 сигналов рассогласования и поступает на вход одного из электромеханически преобразователей электрогидравлического усилителя 36. Золотник последнего смещается, и рабочая жидкость через гидрозамок 39 поступает в одну из гидролиний 28 или 29, а вторая гиролиния сообщается через гидрозамок 39 и злектрогидравлический усилитель 36 с гидролинией 27 и гидробаком, 5. Под действием перепада давлений в управляющих полостях 12 и 13 гидроуправляемого распределите

ля 11 золотник последнего смещается, при этом поток рабочей жидкости от злектрогидравлического усилителя 36 через гидроуправляемый гидрораспределитель 11, обратный клапан 33, гидролинию 32, дроссель 14 и гидроли- / нию 30 поступает в одну из полостей гидроцилиндра 20, вторая полость котрого через гидроуправляе1 1й гидрораспределитель и гидролинию 27 сообщается с гидробаком 5.

Одновременно рабочая жидкость от гидронасоса 1 поступает в гидролинию 30 через обратный клапан 4, установленный в гидролинии 31, рабочую щель 19 гидроклапана 16 и дроссель 1 Поскольку дроссели 14 и 15 соединены с полостями 17 и 18 гидроклапана 16, последний занимает такое положение, при котором за счет изменения величины рабочейщели 19 обеспечвается равенство перепадов давления на дросселях. При равенстве перепадов давления величины потоков рабоче жидкости, проходящей через Дроссели 14 и 15, пропорциональны площадям их проходных сечений. В результате любое изменение величины потока на дросселе 14 приводит к соответствующему пропорциональному изменению пртока, проходящего через дроссель 15, а следовательно, и потока рабочей жидкости, поступающего в полость гидроцилиндра. Поддействием перепад давления на поршне гидроцилиндра 20 происходит -перемещение поршня, а следовательно, и поворот рабочих органов системы управления и транспортного средства в целом. Поворот транспортного средства происходит до тех пор, пока величина сигнала датчика курса не скомпенсируется величиной сигнала датчика положения. Таким образом, транспортное средство стремится к сохранению заданной траектории движения.

При появлении потока рабочей жидкости на выходе электрогидравлического усилителя 36 под действием перепада давлений запорный элемент клапана ИЛИ 40 переключается и сообщает соответствующую гидролинию 37 или 38 через гидролинии 41 и 42 с торцовой полостью гидроклапана 34 со стороны пружины, что приводит к автоматическому изменению давления питания на выходе гидронасоса

в зависимости от изменения нагрузки на рабочих органах управления поворотом транспортного средства. Кроме того, на рабочих кромках электрогидравлического усилителя 36 сохраняется постоянньШ перепад давления, что стабилизирует скоростные показатели гидропривода в. целом.

При многократном повторении движения относительно заданной траектории (например, во время пахоты, культивации, сева и т.д.) происходит накопление ошибок, что приводит к деформированию траектории движения. С целью реализа:ции возможности ручного исправления траектории гидропривод снабжен задатчиком 46, чуо позволяет механику-водителю проводить ручную корректировку траектории за счет отклонения рукоятки задатчика от фиксированного нейтрального положения. При этом на выходе задатчика появляется сигнал, величина которого пропорциональна углу отклонения рукоятки, сигнал усиливается на усилителе 43 и поступает на вход одного из электромеханических преобразователей электрогидравлического усилителя 36, что приводит к повороту транспортного средства до тех пор, пока сигналы датчика курса и датчи- , ка положения не компенсируют наведенное возмущение. Таким образом, движение транспортного средства происходит по скорректированной траектории.

0 При движении по наклонным 3 iacTкам пути, вызывающим поперечный крен транспортных средств, под действием возмущающих воздействий, вызванных изменением положения координат датчика курса относительно заданньГх траекторных линий (например, след транспортного средства и т.д.), происходит изменение траектории движения. В целях реализации автоматической

0 коррекции траектории движения в гидроприводе установлен датчик 49 крена. Принцип его работы в режиме автоматической коррекции аналогичен работе в режиме ручной коррекции траектории

5 движения транспортного средства.

При работе в режиме автоматического управления наличие гидрозамка 50 исключает самопроизвольное вращение рулевого вала 7.