Гидравлическая силовая система рулевого управления Советский патент 1985 года по МПК F15B9/02 B60K17/10 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности к силовым системам рулевого управ ления транспортными средствами. Цель изобретения - снижение усилия управления дозирукяцим насосом. На фиг. I представлена принципиальная схема гидравлической силовой Системы рулевого управления; на фиг.2 - конструктивная схема гидроцилиндра; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг.2. Система 1 рулевого управления со держит первый и второй гидроцилиндры 2 и 3, в каждом из которых имеют ся соответственно поршни 4 и 5 с по лыми штоками 6 и 7, которые могут перемещаться соответственно в корпу сах 8 и 9. В последних также имеются неподвижные удлиненные трубчатые элементы 10 и П, которые вместе с соответствующими поршнями 4 и 5, а также штоками 6 и 7 образуют бесшто ковые камеры 12 и 13, штоковые камеры 14 и 15 и внутриштоковые камеры 16 и 17. Предпочтительно, чтоб рабочий объем камер 14 и 16 первого гидроцилиндра 2 был равен рабочему объему камер 15 и 17 второго гидроцилиндра 3. Внешние концы 18 и 19 каждого штока 6 и 7 соединены с одним концом onopHbtx рычагов 20 и 21 соответ ственно, которые поворачиваются вок руг точек 22 и 23. Опорные рычаги 20 и 21 соединены между собой механической тягой 24 в точках 25, противоположных соединению штоков 6 и 7 относительно точек 22 и 23. Опорные рычаги 20 и 21 вместе с тягой 2 образуют хорошо известный рычажный механизм Аккермана. Пара управляемы колес 26 и 27 крепится к опорным ры чагам 20 и 21 обычным способом. Жидаость для приведения в действие гидроцилиндров 2 и 3 помещена в емкости 28. Нагнетающий насос 29, связанный с емкостью 28, подает жид кость под давлением по гидролиниям 30 и 31 к управляющему клапану 32. Управляющий клапан 32, который преимущественно .является четЫрехходовым и имеет три рабочих положения по Направлению среды, содержит подвижный клапанньй элемент 33, переме щающийся под действием перепада дав ления в полостях 34 и 35. Когда под вижный клапанный элемент 33 смещает 22 ся в управляющем клапане 32, подведенная жидкость под давлением попадает в одну из передних камер 12 или 13 по гидролиниям 36 и 37. Дополнительные гидролинии 38 и 39 для жидкости соединяют крест-накрест ( первую камеру 14 обратного хода первого гидроцилиндра 2 с второй камерой 17 обратного хода второго гидроцилиндра 3, а также вторую камеру 16 обратного хода первого гидроцилинд ра 2 с первой камерой 15 обратного хода второго гидроцилиндра 3 соответственно. Такой способ соединения крест-накрест двух гидроцилиндров 2 и 3 обеспечивает равные смещения в двух гидроцилиндрах 2 и 3, что исключает колебания давления в системе 1 . Две гидролинии 38 и 39 также соединены между собой гидролиниями 40 и 41, между которыми имеются дозирующий насос 42 и управляющий клапан 32. Дозирующий насос 42 приводится в действие ручным управляюпшм элементом, например рулевым колесом 43. Рабочие полости 44 и 45 насоса 42 соединены с гидролиниями 40 и 41. Перепад давления между полостями 44 и 45 передается по гидролиниям 46 и 47, которые связаны с гидролиниями 40 и 41. Церепад давления, возникший между гидролиниями 40 и 41, заставляет подвижный клапанный элемент 33 управляющего клапана 32 смещаться от своего нейтрального положения в положение, при котором обеспечивается проход жидкости под давлением от нагнетающего насоса 29 к одной из передних камер 12 и 13 гидроцилиндров 2 и 3 соответственно. Система 1 рулевого управления содержит также два компенсационных клапана 48 и 49, которые соединены гидролинией 50. Редукционный клапан 51 низкого давления установлен в лини 52 слива, подгерживая все время в ней положительное давление. Компенсационные клапаны 48 и 49, допускающие проход жидкости только в одном направлении в сторону- соответствующих гидролиний 40 и 41, являются нормально закрытыми. Компенсационные клапаны 48 и 49 открываются при давлении, которое ниже давления, необходимого дпя открытия редукционного клапана 51, чтобы дос3

таточное количество жидкости находилось в гидролиниях 40 и 41.

Рассмотрим работу системы 1 рулевого управления, начиная от положения, при котором колеса 26 и 27 установлены прямо вперед.

При работающем двигателе транспортного средства (не показаны) питающий насос 29 будет качать жидкость под давлением из емкости 28 и направлять ее по гидролинии 31 к управляющему клапану 32, Поскольку подвижный клапанный элемент 33 управляющего клапана 32 находится в нейтральном положении, жидкость не может проходить к гидроцилиндрам 2 и 3. При повороте рулевого колеса 43 возникает перепад давления между гидролиниями АО и 41 от дозирующего насоса 42. Этот перепад воспринимается подвижным клапанным элементом 33 через гидролинии 46 и 47 и заставляет подвижный клапанный элемент 33 смещаться. Например, если рулевое колесо 43 повернуто влево(фиг.1) то дозирующий насос 42 перекачивает жидкость из гидролинии 40 и нагнетает ее в гидролинию 41. Это создает перепад давления в гидролиниях 46 и 47, который толкает подвижный клапанный элемент 33 вправо. Когда подвижный клапанный элемент 33 сместился вправо, жидкость под давлением от питающего насоса 29 проходит к управляющему клапану 32 и через гидролинию 36 - к передней камере 12 первого гидроцилиндра 2. Одновременно жидкость из передней камеры 13 второго гидроцилиндра 3 свободно проходит по гидролинии 37 и через управляющий клапан 32 в линию 52 слива и окончательно - в емкость 28. f

Жидкость под давлением, поступая в переднюю камеру 12, толкает поршень 4 вместе с поршневым штоком 6 наружу, поворачивая колеса 26 и 27 :влево. Такое увеличение объема первого гидроцилиндра 2 вызывает увеличение объема камеры 16 обратного хода и уменьшение объема камеры 14 обратного хода. Когда первый гидроцилиндр 2 вытягивается, второй гидроцилиндр 3 втягивается из-за механического соединения, осуществляемого опорными рычагами 20 и 21 и тягой 24. Втягивание второго гидроцилиндра 3 обуславливает увеличение объема камеры 15 обратного хода

59224

и уменьшение объема передней камеры 13, а также камеры 17 обратного хода. Жидкость, выталкиваемая из передней камеры 13 второго гидро5 цилиндра 3, проходит в емкость 28, а жидкость, выходящая из камер 14 и 17 обратного хода, проходит в гидролинию 40. Если поворот рулевого . колеса 43 продолжается, то жидкость

10 из гидролинии 40 проходит через дозирующий насос 42 в гидролинии 41 и 39, а также в камеры 15 и 16 обратного хода. Если поворот рулевого колеса 43 прекращается, то жидts кость из камер 14 и 17 обратного хода, которая поступает в гидролинию 40, должна вызывать повышение давления в гидролинии 46. Это увеличение давления должно возвращать

20 подвижный клапанный элемент 33 в нейтральное положение внутри управляющего клапана 32. Система 1 рулевого управления должна оставать ся в нейтральном положении до тех

25 пор, пока не произойдет дальнейший поворот рулевого колеса 43 в любом направлении. Происходит компенсация разницы скоростей поршневых штоков 6 и 7 благодаря соединению между

30 собой четырех камер 14, 15, 16 и 17. В описанном примере, когда уменьшается объем камер 14 и 17 обратного хода, выходящая жидкость будет циркулировать через гидролинии 38 и 40 в гидролинии 41 и 39, наполняя расширяющиеся камеры 15 и 16. Однако в системе I управления могут быть утечки, в частности в дозирующем насосе 42. В связи с этим компенса Q ционные клапаны 48 и 49 настроены на открытие при пониженном давлении по отношению к редукционному клапану 5 5 . Когда давление жидкости в любой из гидролиний 40 и 41 падает ни., же минимального давления, необходимого для открытия компенсационных клапанов 48 и 49, соответствующий компенсационный клапан 48 или 49 должен открыться и обеспечить проход жидкости под давлением из линии 52 слива в гидролинии 40 или 41. Это значит, что система 1 управления всегда будет находиться под положительным давлением.

Вращение рулевого колеса 43 вправо должно заставить жидкость протекать через дозирующий насос 42 в противоположном направлении. Это приводит к повороту колес 26 и 27 в противоположном направлении. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет вьшолнить систему Г )95922« с постоянным объемом компенсации обратного хода, что редет к- снижению усилия управления дозирующим насосом и одновременно простой конструкции.

1.ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащая первое и второе связанные шарнирно отдельные механические устройства для перемещения,--вьтолненные в виде гидроцилиндров, каждый из которых имеет поршень,со штоком, расположенные в гидроципиндре с образованием трех камер -штоковой, бесштокбвой и внутриштоковой, нагнетательный насос, линии нагнетания и слива которого сообщены через регулирующий гидроуправляемый клапан с бесштоковыми камерами гидооцилиндров, выполн4нными приводными, управляемый вручную дозирующий насос, рабочие полости которого сообщены с двумя линиями управления регулирующего клапана и с внутриштоковыми камерами гидроцилиндров , вьтолненными компенсирующими, при этом штоки гидроцилиндров кинематически связаны с опорными рычагами, отличающаяся тем, что, с целью снижения усилия управления дозирующим насосом, щтоковая камера каждого гидроцилиндра выполнена компенсирующей и соединена с i внутриштоковой камерой другого гидроцилиндра, а опорные рычаги кине(Л матически связаны между собой. С 2.Система поп.1,отличающ а я с я тем, что в линии слива установлен редукционный клапан, при-. чем линия слива сообщена через обратные клапаны с линиями управления. 3.Система по пп.1 и 2, о т л ичающаяся тем, что линия слива сообщена с дозирующим насосом..

t

Фик,Т

AJi

37

А-А

фиг.З