Гидравлическая система управления механизмами транспортного средства Советский патент 1989 года по МПК B62D11/18 B60K41/00 

Л «jfH/V .

ел

о i(

i Nd

Изобретение относится к области трансплортного машиностроения, а именно с средствам управления транспортных средств с гидравлическим вспомогательным силовым приводом. Цель изобретения - упрощение конструкции и настройки гидросистемы. Гидравлическая система содержит соединенные последовательно гидронасос 1, гидроусилители 2,3 следящего действия, гидробак 4, а также управляемый распределитель 5. Управляемый распределитель выполнен в виде одной золотниковой пары и снабжен обратным клапаном 34. Вход 13 первого гидроусилителя 2 соединен с управляющим и первым коммутирующим входами 14,15 управляемого распределителя. Второй коммутирующий вход 16 управляемого распределителя 5 соединен с выходом 17 первого гидроусилителя 2 и через обратный клапан 34 - с первым выходом управляемого распределителя 5. Первый и второй выходы 18,19 управляемого распределителя соединены соответственно с входом 20 второго гидроусилителя 3 и с гидробаком 4. Управляемый гидрораспределитель 5 настраивается винтом 24 таким образом, что при давлении в системе меньше номинального рабочего гидроусилитель 3 подсоединен к гидронасосу 1 последовательно с гидроусилителем 2, а при номинальном рабочем давлении гидроусилитель 3 присоединяется через распределитель 5 к гидронасосу 1 параллельно гидроусилителю 2. 3 ил.

Риг

31

паном 34. Вход 13 первого гидроусилителя 2 соединен с управляющим и первым коммутирующим входами 1А, 15 управляемого распределителя. Второй коммутирующий вход 16 управляемого распределителя 5 соединен с выходом 17 первого гидроусилителя 2 и через обратный клапан 34 - с первым выходом управляемого распределителя 5. Первый и второй выходы 18, 19 управляемого распределителя соединены соответственно с входом 20 второго

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к средствам управления транспортных средств с гидравлическим вспомогательным силовым приводом.

Цель изобретения - упрощение конструкции и настройки гидросистемы.

На фиг. 1 представлена схема гид- равлической системы управления механизмами транспортного средства; на фиг. 2 - конструктивная схема гидроусилителя с двухпоясковым поршнем; на фиг, 3 - то же, с концентрическим дополнительным поршнем.

Гидравлическая система управления механизмами транспортного средства содержит гидронасос 1, гидроусилители 2 и 3 следящего действия, гид- робак 4, управляемый гидрораспределитель 5, соединительные гидролинии 6- 12. Гидронасос 1 соединен с гидробаком 4 гидролинией 6, а гидролинией 7 - с входом 13 первого гидроусилителя 2. Вход 13 первого гидроусилителя 2 Соединен с гидролиниями 7 и 8 с управляющим входом 14 и с первым коммутирующим входом 15 гидрораспределителя 5, второй коммутирующий вход 16 которого гидролинией 9 соединен с выходом 17 гидроусилителя 2. Первый выход 18 гидрораспределителя 5 гидролинией 10, а второй выход 19 гидролинией 11 связаны соответственно с входом 20 второго гидроусилителя 3 и с гидробаком 4, Выход 21 гидроусилителя 3 сообщен гидролинией 12 с гидробаком 4.

Упpaвляe ый гидрораспределитель 5 выполнен в виде золотниковой пары, состоящей из корпуса и золотника 22, один конец которого нагружен пружиной 23. В корпусе распределителя

04142

гидроусилителя 3 и с гидробаком 4. Управляемый гидрораспределитель 5 настраивается винтом 24 таким обра- г зом, что при давлении в системе

меньше номиналъного рабочего гидроусилитель 3 подсоединен к гидронасосу 1 последовательно с гидроусилителем 2, а при номинальном рабочем to давлении гидроусилитель 3 присоединяется через распределитель 5 к гидронасосу 1 параллельно гидроусилителю 2 . 3 ил.

0

5 0 5

е

0

установлен регулировочный винт 24. В золотнике 22 выполнены внутренние каналы 25 и 26, а на рабочей поверхности - проточки 27 и 28. В корпусе распределителя 5 выполнены проточки 29-32, соединенные каналами внутри корпуса соответственно с первым коммутирующим входом 15, первым выходом 18, вторым коммутирующим входом 16, вторым выходом 19. Управляющая полость 33 соединена с управляющим входом 14. Второй коммутирующий вход 16 сообщен с первым выходом 18 через обратный клапан 34.

Исполнение гидроусилителей 2 и 3 следящего действия может быть разнообразным, например с двухпоясковым поршнем, или с концентричным дополнительным поршнем.

Гидроусилитель с двухпоясковым поршнем (фиг.2) содержит корпус 35 гидроцилиндра, полый поршень 36 с двумя поясками, разделяющими внутреннюю полость на три5. входную 37, промежуточную 38, выходную 39, ручной 40 и электроуправляемый 41 золотники управления. В поршне 36 выполнены отверстия 42 и 43. Промежуточная полость 38 сообщается с выходной полостью 38 через электроуправляемый золотник 41 ,

Гидроусилитель с концентрическим дополнительным порщнем (фиг.З) содержит корпус 44, польй однопояско- вый поршень 45, на котором концент- рично размещен дополнительный поршень 46, ручной и электроуправляемый золотники 47 и 48 управления. Гидроцилиндр гидроусилителя имеет две входные полости 49 и 50 автоматического и ручного управления и выходную

5

полость 51. В поршне 45 выполнены отверстия 52 и 53.

При любом варианте исполнения гидроусилителя стержень золотника 40 или 47 кинематически соединен с рь чагом (педалью) 54, а шток поршня - с приводом 55, управляющим механизмом трактора. Электроуправляемый золотник снабжен электромагнитом 56.

Гидравлическая система работает следующим образом.

При отсутствии сигнала ручного и автоматического управления, т.е. при отсутствии воздействий на рычаги 54 и напряжения на обмотках электромагнита 56, гидравлические сопротивления в систем г относительно невелики так как обусловлены лишь потерями на трение и гидравлические преобра- зоиания в гидролиниях, внутренних каналах гидроусилителей и клапанах. Поэтому давление на выходе насоса 1 и, следовательно, и гидролиниях 7 и 8 и полости 33 практически отсутствует и золотник 22 управляемого распределителя 5 под дейст-вием пружины 23 занимает крайнее левое положение. Масло, подаваемое насосом 1, свободно протекает по гидролинии 7 через гидроусилитель 2, втооой коммутирующий вход 16, внутренние каналы, проточки 31 и 28, обратный клапан 34 управляемого распределителя 5, гидролинию 10, гидроусилитель 3, гидролинию 12 и попадает в гидробак 4. При этом в гидроусилителе с двух- поясковым поршнем (фиг.2) масло пoпa дает во входную полость 37 через отверстие 42, внутреннюю полость и отверстие 43 поршня 36 в промежуточную полость 38, затем протекает через Электроуправляемый золотник 41 в выходную полость 39 и поступает на выход 17 гидроусилителя. В гидроусилителе с концентрическим дополнительным поршнем (фиг.З) масло с входа 13 протекает через Электроуправляемый золотник 48 во входную полость 50 и далее через отверстие 52, внутреннюю полость, отверстие 53 поршня 45, выходную полость 51 на выход 17.

Срабатывание гидроусилителей осуществляется следующим образом.

При ручном управлении водитель воздействует на рьтаг 54 и золотник 40 (фиг,2) или 47 (фиг.З) перекрывает отверстие 42 (фиг.2) или 52

041426

(фиг.З). Во входной полости 37 (50) нарастает давление, которое обеспечивает усилие на штоке поршня, пре- g одолевающее сопротивление привода 55 и его перемещение на величину, заданную перемещением золотника 40 (47) .

При автоматическом управлении гидроусилитель с двухпоясковым порш10 нем (фиг.2) срабатывает посредством того, что сигнал автоматического уп- пранления в виде напряжения, поданного на обмотку электромагнита 56, вызывает движение якоря электромагни15 т, который перемещает золотник 41, перекрывающий сообщение промежуточной 38 и выходной 39 полостей. В промежуточной 38 и входной 37 полостях нарастает давление, обеспечивающее пе-

20 ремещение поршня 36. В гидроусилителе с концентрическим дополнительным поршнем (фиг.З) при подаче сигнала автоматического управления в виде напряжения на обмотку электромагни25 та 56 золотник 48, перемещаясь под действием якоря электромагнита 56, перекрывает сообщение входа 13 с полостью 50 и открывает сообщение входа 13 с полостью 49. В полости 49

30 нарастает давление, вызывающее перемещение концентрического дополнительного поршня 46 совместно с основным поршнем 45,

В любом случае срабатывание гидро2g усилителя обуславливает нарастание перепада давления на его входе 13 по отношению к выходу 17, необходимого для преодоления сопротивления движению привода управляемого меха- до низма. Наибольшее значение этого

перепада давлений, которое достигается обычно при полном ходе штока гидроусилителя, принимается за рабочее давление гидросистемы.

45 Нарастание давления на выходе гидронасоса 1 передается по гидролиниям 7 и 8 на вход 14 и в полость 33 управляемого распределителя 5 и вызывает перемещение его золотника 22,

gg обусловленное силовой характеристикой пружины 23. Эту характеристику рассчитывают и регулируют винтом 24 таким образом, чтобы при достижении значения давления на выходе гидронаgg coca 1 величины, равной рабочему давлению, перекрытия кромок золотника и корпуса мезвду проточками 27 и 30, а также 28 и 32 были равны нулю. Таким образом, в диапазоне давлений на

выходе гидронасоса 1 от нуля до рабочего, питание гидроусилителей осут ществляется как и для отсутствия управляющих сигналов. При этом не имеет значения один гидроусилитель сработал или частично оба.

Возрастание давления на выходе гидронасоса 1 до величины,несколько превьппающей рабочее давление, что может быть при одновременном срабатывании двух гидроусилителей (степень срабатывания не имеет значения),

вызывает дальнейшее смещение золотника 22 управляемого гидрораспредели теля 5 и, следовательно, открытие сообщения между проточками 27 и 30, а также 28 и 32. Схема питания гидроусилителей при этом изменяется. В гидроусилитель 2 масло подается от гидронасоса 1 через гидролинию 7 на вход 13, ас его выхода 17 - на вход 16 управляемого распределителя 5 и через проточки 31, 28 и 32 и далее через выход 19, по гидролинии 11 в гидробак 4. В гидроусилитель 3 масл подается от гидронасоса 1 через гидролинии 7 и 8, вход 15, проточки 29, 27 и 30, выход 18 управляемого распределителя 5, гидролинию 10 на вход 20, а с его выхода -1 по гидролинии 12 в гидробак 4. Обратный клапан 34 при этом закрывается, так как давление в проточке 30 становится больше чем в проточке 28. Таким образом, при незначительном превышении давления на выходе гидронасоса 1 относительно рабочего давления схема питания гидроусилителей из последовательной переключается на параллельную. Как показывает расчет и экспериментальные данные, указанное превышение может составлять величину порядка нескольких проценточ от рабочего давления, в то время как при последовательной схеме питания происходит удвоение давления.

При резком возрастании давления на выходе гидронасоса 1, вызванном неисправностью (засорении канялов, гидролин ) и соответственно возрастании давлен1 я в гидролиниях 7 и 8 и полости 33, золотник 22 у1 равляе- мого распределителя 5 смещается далее вправо, преодолевая сопротивление пруткины 23, и открывает сообщение гидролинии 8 через вход 15, проточку 29, каналы 26 и 25 с проточкой 32 и, следовательно, через вы

41428

ход 19, гидролинию 11 с гидробаком 4. Таким образом, в этом случае управляемый распределитель 5 выполняет функцию предохранительного клапана, ограничивая возрастание давления на выходе гидронасоса 1 предельным значением.

При снижении давления на выходе гидронасоса 1 ниже рабочего пружина 23 возвращает 22 влево, проточки 27 и 30, а также 2В и 32 разъединяются и схема питания возвращается к исходной.

10

Формула изобретения

Гидравлическая система управления м, ханизмами транспортного средства, содержащая связанные гидролиниями гидронасос, гидробак, гидроусилители механизмов управления следящего действия с входами и выходами гидравлически сообщенные иежд,у собой посредством управляемого гидрораспределите- ля с управляющим входом,, коммутирующими входами и выходами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения настройки гидросистемы, управляемый гидрораспределитель снабжен подгф; жиненным относительно корпуса золотником, полость управления кото рого, образованная одним из торцов и корпусом, сообщена с управляюш;им входом гидрораспределителя, обратным клапаном, винтом настройки, связанным посредством пружины с другим торцом золотника, при этом вход первого гидроусилителя соединен с гидронасосом, paвляющим и первым коммутирующим входами управляемого гидрораспределителя, второй коммутир тощий вход которого соединен с выходом первого гидроусилителя и через обратный клапан - с первым своим выходом, соединенным с входом второго гидроусилителя, при этом второй выход гидрораспределителя и выход второго гидроусилителя сообщены с гидробаком, причем управляемый гидрораспределитель выполнен с возможностью соединения своих первого коммутирующего входа и первого выхода через обратный клапан при давлении в полости управления, меньшем рабочего, первого коммутирующего входа и первого выхода гидрораспределителя - при рабочем давлении, второго выхода и первого коммутирующего входа - при предельном давлении.

///////////////ул /

7 / 7

39 55 8 4-3 42 37 5.

/7

S1 55 5 52 50 6 4/7 ,

гтпж

/7/Л .

У/} ///////

cv

г7/уг.2

5

/////// //////