Гидравлическая рулевая машина Советский патент 1980 года по МПК B63H25/22 

Изобретение относится к области судо строения, в частности к гидравлическим двух- и четырехцилиндровым рулевым машинам с силовыми исполнительными .механизмами плунжерного и поршневого типов, предназначенным для перекладки руля с различной угловой скоростью. Известна рулевая машина, в которой перекладка руля с различной скоростью осуществляется за счет регулирования производительности насоса. С этой целью рулевая машина содержит серводвига ель, распределительное и управляющее устройства, соединенные по мостовой схе ме. Введение упомянутых элементов уопожняет гидросхему рулевой машины и снижает надежность ее в работе. Кроме того недостатком упомянутых устройств, предназначенных для регулирования скорости н перекладки руля, является неи; бежное увеличение установочной мощности регулируемого насоса, обусловленное тем рбстоятельством, что в диапазоне малых. углов перекладки руля насос работает с наибольшей производительностью и недогружен по давлению, а в диапазоне максимальных углов перекладки - наоборот. Увеличение установочной мощности насоса приводит к ухудшению массо-габаритных показателей и КПД насосной ста.ндии, повышает стоимость рулевых машин.. Известна руйевая машина, содержащая исполнительный механизм многокамерной конструкции, рабочие камеры которого со единены рабочими гидролиниями с клапаном кольцевания, напорной и .сливной гидролиниями реверсивного гидромртора, при этом клапан кольцевания с эединен с напорной и сливной гидролинйями реверсивного гидромотора fl . Недостатком рулевой машины является то, что при понижении давления в шунтируемых рабочих камерах исполнительного механизма в то время, когда они подключены к нагнетающей (сливной) магистрали, золотник, возвращаемый в среднее Положение пружинами нуль-установителя, перекрывает каналы распределителя соединяющие шунтируемые рабочие камеры между собой. При этом происходит повышение давления в торцовой камере клапана кольцевания, и золотник смещается в 1гу или иную сторону, не достигая среднего положения, при котором соединяются между собой шунтируемые камеры исполнительного механизма. Таким образом отключение шунтируемых рабочих камер исполнительного механизма от источника питания становится возможным либо при остановке исполнительного механизма, либо при обеспечении отрицательного перекрытия по кромкам золотника и распределителя. В первом случае не обеспечивается непрерывное регулирование кинема тических и нагрузочных характеристик , рулевой машины, а во втором следует счи таться со значительным уменьшением объемного КПД привода и увеличением угловой скорости сползания руля. Следствие указанных недостатков является понижени надежности в работе рулевой машины, а также конструктивная и технологическая сложность выполнения двухступенчатых поршней на торцах золотника и их взаимодействия с сопрягаемыми двухступенчатыми расточками в крышках распреде лителя..,Целью изобретения является повыше- . кие надежности и КПД гидравлической рулевой машины. Поставленная цель достигается тем, что она снабжена двумя обратными клапа нами, дополнительным распределителем с полостями управления, электросистемой .а..-... : управления, включающей два переключателя, электромагнит управления и источник питания.и двумя реле, первое из ко ь- ,, торых гидравлически соединено через оба -ЛА.tупомянутых обратных клапана, установ,ленных с возможностью перепуска рабоче жидкости по направлению к реле давления, с напорной сливной гидролиниями реверсивного гидромотора, а второе - с дополнительным распределителем, соединенным с рабочими ги/фолиниями, полости управления которого соединены с и сливной ги;чзолиниями реверсивного гидромотора, причем оба упомянутых переключателя установлены в обоих реле давления для взаимодействия с подвижными элементами соответствующего реле давления, подключены параллельно друг другу и электрически соединены С Шектро агнитом управления, установленным Hia клапане кольцевания для вэа744 имодействия с подвижным элементом последнего. На чертеже показана схема ги;фавлической рулевой машиньт в двухцилиндровом исполнении с клапаном кольцевания и устройством его управления. Рулевая машина содержит исполнительный механизм 1, включающий в себя цилиндры 2 и 3, подвижный плунжер 4, взаимодействующий через шарнирную передачу с румпелем,- и неподвижные плунжеры S и 6, закрепленные в цилиндрах и установленные в расточки подвижного плунжера. Цилиндры, подвижный плунжер и неподвижные плунжеры образуют четыре рабочие камеры: нешунтируемые камеры 7 и 8, соединенные гидролиниями 9 и 10 с гидролиниями,источника питания 11 и клапана. кЬльцевания 12 и шунтируемые камеры. 13 и 14, соединенные гидролиниями 15 и 16 с клапаном кольцевания 12. Клапан кольцевания выполнен в виде Двухпозиционного золотникового распределителя с управлением от электромагнита 17, электрически соединенного с конечными выключателями 18 и 19, двух, гидравлически связанных между собой гидролинией 20 реле: реле максимального давления 21 и реле минимального давления 22. Реле максимального давления 21 посредством обратных клапанов 23 и 24 и гидролиний. 9 и 1О связано с ги;чэолиниями источника питания 11, а реле минимального давления 22 с помощью гидролинии 25, клапана переключения 26 и пидррлиний 15 и 16 с шунтируемыми .мерами 13 и- 14 исполнительного мехаi „то „ низма 1. Клапан переключения 2Ь ъыполг двухпозиционного золотниково распределителя, торцовые камеры 27 or,«. п и 28 которого с помощью гидролиний 9 и 10 соединены с гидролиниями источни ка питания 11. Работа рулевой машины при перекладке руля из нулевого в крайнее правое положение и обратно происходит в следующей последовательности. При угле поворота руля, равном нулю, олотник клапана кольцевания 12 находн- я в крайнем левом положении, сообщая амеры 13 и 14 между собой через гидролинии 15, и 16. Рабочая жидкость от источника питания 11 через гидролинию 9 поступает.во внутреннюю камеру 7 и сливается из камеры 8. При этом давление нагнетания поступает в камеру 27 клапана переключения 26, перемещая его золотник в крайнее правое положе ние и в реле максимального давления 21 через обратный клапан 23 в то время, как обратный клапан 24 закрьюается. Румпель поворачивается с повышенной уг ловой скоростью против часовой стрелки до тех пор, пока давление нагнетания, поступающее из гидролинии 9, не достд -г гает максимального значения, на настроено реле максимального давления 2. В тот момент, когда это произойдет, конечный выключатель 18 подключает в сеть электромагнит 17, и золотник клапана кольцевания 12 переводится в крайнее правое положение, при котором рабочая жидкость от источника питания , 11 поступает .помимо камеры 7 в ка меру 13 по гидролинии 15, а из камеры 16сливается по гидролинии 16. При подключении камеры 13 к источнику питания 11 давление в его нагнетающей гидролинии уменьшается примерно в два раза, и обратный клапан 23 закрьшается фиксируют реле максимального давления 21, в том положении, при котором конеч ный выключатель 18 замкнут. Одновре менно давление нагнетания поступает в реле 22 минимального давления, которое замыкает конечный выключатель 19, шун тируюший сеть электромагнита 17, и соединяет гидравлически реле максимального давления 21 через реле 22 минимального давления и гидролинию 25 с нагнетающей гидролинией. При этом реле 21 размыкает контакты конечногб выключателя 18, в то время как выключа- тель 19 замкнут. Румпель начинает вращаться с пониженной угловой рко- ростью, развивая в крайнем правом положении максимальный крутящий момент на баллере руля. При вращении руля из крайнего правого положения в нулевре крутящий момент на баллере и давление нагнетания в камерах 7 и 13 и реле 22 уменьшается. При достижении в реле 22 минимального давления размыкаются контакты конечного выключателя 19, электромагнит 17отключается от сети, и золотник клапана кольцевания 12 под действием пружин перемещается в крайнее левое положение. При этом камеры 13 и 14 7 4 шунтируются и вращение руля производится с максимальной угловой скоростью.. Аналогичным образом происходит рабо та рулевой машины при перекладке рупя из нулевого ,в крайнее левое положение. .Формула изобретения Гидравлическая рулевая машина, содержащая исполнительный механизм многокамерной конструкции, рабочие камеры которого соединены рабочими гидролиниями с клапаном кольцевания, напорной и сливной гидропиниями реверсивного гидромотора, причем клапан кольцевания соединен с напорной и сливной гидролиния- ми реверсивного гидромотора, отличающаяся тем, ЧТО, с цепью повышения надежности и КПД, она снабжена двумя обратными клапанами, дополнительным распределителем с полостями управления электросистемой управления, включающей два переключателя, электромагнит управления и источник питания, и двумя репе давления, первое из которых гидравлически соединено через оба упо- . мянутых обратных клапана, установленных с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реле давления, с напорной и сливной гидролиниями реверсивного гидромотора, а второе - с дополнительным распределителем, соединенным с рабочими гидролиниями, полости управления которого соединены с напорной и сливной гидролиниями реверсивного и гидромотора, причем оба упомянутых переключателя установлены в обоих реле давления для взаимодействия.с подвижными элементами соответствующего реле давлевГия, подключены параллельно друг другу и электрически соединены с ромагнитом управления, установленным на клапане кольцевания для взаймодайствия с подвижным элементов последнего. Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 540769, кл. В 63 Н 25/30, 1974. / 7 П 2/ 1