Гидравлический привод рулевого устройства Советский патент 1980 года по МПК B63H25/30 B63B39/06 

I

Изобретение относится к судостроению в частности к гидравлическим приводам рулевых устройств, и предназначено преимущественно для рулевых машин и успокоителей качки.

Известен гидравлический привод рулевого устройства, содержащий гидравлический исполнительный механизм, кинематически связанный с поворотом картером и через промежуточный вал - с баллером руля, причем промежуточный вал и баллер установлены на подшипниках в поворотном картере, смонтированном на основании и имеющем стопорное устройство 1.

Однако известное устройство имеет недостаточно высокий КПД и надежность.

Цель изобретения - повышение надежности КПД гидравлического привода.

Поставленная цель достигается тем, что промежуточный вал имеет два кулисных румпеля с направляющими и ползуны, установленные в направляющих румпелей и имеющие шаровые шарниры с отверстием, причем промежуточный вал выполнен со сквозным отверстием, а баллер выполнен с цилиндрическими пальцами и размещен перпендикулярно оси промежуточного вала

внутри сквозного отверстия последнего при этом кулисные румпели расположены по разные стороны от осей промежуточного вала и баллера .на равном расстоянии от оси баллера и связаны с баллером по. средством цилиндрических пальцев, свободно установленных в отверстиях шаровых шарниров ползунов.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого гидравлического привода рулевого устройства; на фиг. 2 - механическая передача между промежуточным валом и баллером; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Гидравлический привод рулевого уст ройств содержит гидравлический исполнительный механизм 1, соединенный механической передачей с рычагом 2, неподвижно закрепленным на промежуточном валу 3 с отверстием, внутрь которого перпенди2Q кулярно его оси введен баллер 4 руля 5. Промежуточный вал 3 и баллер установлены на подшипниках скольжения в поворотном картере 6, который, в свок: - гередь, установлен на подшипниках скольжения. неподвижно закрепленных в основании-корпусе 7 устройства. Промежуточный вал имеет два кулисных румпеля 8, симметрично расположенных относительно его оси и оси вращения баллера. В направляющих румпеля установлены ползуны 9 с размещенными в них шаровыми щарнирами 10 с отверстиями, вмещающими в себя цилиндрические пальцы 11, неподвижно закрепленные на баллере симметрично оси вращения промежуточного вала. Ползуны выполнены из двух половин 12 и 13, связанных между собой прецизионными болтами, и имеют бурты, исключающие их поперечное смещение в направляющих румпеля при повороте баллера под нагрузкой. Регулировка зазора в сопряжении ползун-щаровой щарнир осуществляется прокладкой 14. Отверстия под цилиндрические пальцы в баллере и профильные пазы в направляющих румпеля обрабатываются с одной установки с целью обеспечения равномерной загрузки цилиндрических пальцев цри передаче крутящего момента, которой способствует также ослабление сечения промежуточного вала отверстием для размещения баллера: На выходном валу поворотного картера установлено стопорное устройство, содержащее двухстороннюю зубчатую муфту 15, приводимую в движение пор1инем 16, расположенным в цилиндре 17, закрепленном на корпусе рулевого устройства. В верхнем положении муфта стопорит поворотный картер с корпусом рулевого устройства, а в нижнем положении - поворотный картер с рычагом 2. Работа гидравлического привода рулевого устройства при его выливании и перекладке руля происходит следующим обраЗубчатая муфта 15 порщнем 17 выводится в нижнее положение, при котором поворотный картер 6 стопорится с рычагом 2 и промежуточным валом 3. Рабочая жидкость от насоса подается в гидравлический исполнительный механизм 1, который через механическую передачу и рычаг 2 производит поворот картера 6 и вываливание руля 5 из нищи. При достижении крайнего положения вываливания руля 5 зубчатая муфта 15 порщнем 16 выводится в верхнее положение, при котором поворотный картер 6 стопорится с корпусом 7 рулевого устройства, а рычаг 2 освобождается от стопорения с поворотным картером. С этого момента гидравлический неполнительный механизм 1 производит перекладку руля 5. Движение от рычага 2 передается на промежуточный вал 3, вращение румпелей которого вызывает поступательное перемещение ползунов 9 в направляющих. Одновременно ползуны смещаются относительно оси баллера, воздействуя на цилиндрические пальцы 11 через щаровые щарниры 10 и вызывая их вращение в плоскости, перпендикулярной оси баллера. Соотнощение угла поворота баллера 4 {цилиндрических пальцев 11) и угла поворота промежуточного вала 3 определяется по формуле , , где dr, cL - углы поворота баллера и промежуточного вала;. Rr,Re-радиусы щарнирного соединения по цилиндрическим пальцам и направляющим румпеля в среднем положении баллера руля. Технико-экономический эффект состоит в повыщении надежности КПД и улучщении массо-габаритных показателей привода. Повыщение надежности обеспечивается больщей несущей способностью симметричной кулисно-щарнирной передачи между промежуточными валом и баллером, чем у конической зубчатой передачи с односторонним зацеплением. Равномерное распределение крутящего момента на два цилиндрических пальца позволяет в два раза уменьшить нагрузки, действующие на сопряraeMt-ie поверхности механической передачи между промежуточным валом и баллером. Повыщение КПД в предлагаемом приводе обусловлено уменьщением в два раза потерь на трение в подшипниках скольжения от боковых усилий, действующих на эти подшипники при силовом взаимодействии промежуточного вала через механическую передачу с баллером руля. Улучшение массо-габаритных характеристик привода достигается за счет уменьщения масс и габаритов механической передачи между промежуточным валом и баллером, обусловленного большей несущей способностью кулисно-шарнирной передачи по сравнению с конической зубчатой передачей и двухпоточным распределением нагрузки. Формула изобретения Гидравлический привод рулевого устройства, содержаший гидравлический исполнительный механизм, кинематически связанный с поворотным картером, и через промежуточный вал - с баллером руля, причем промежуточный вал и баллер установлены на подшипниках в поворотном картере, смонтированном на основании и имеющем стопорное устройство, отличающийся теМ, что, с целью повышения надежности и КПД гидравлического привода, промежуточный вал имеет два кулисных румпеля с направляющими и ползуны, установленные в направляющих румпелей и имеющие щаровые щарниры с отверстиями, причем промежуточный вал выполнен со сквозным отверстием, а баллер выполнен с цилиндрическими пальцами и размещен перпендикулярно оси промежуточного

вала внутри сквозного отверстия последнего, при этом кулисные румпели расположены по разные стороны от осей промежуточного вала и баллера яа равном расстоянии от оси баллера и связаны с баллером посредством цилиндрических пальцев, свободно установленных в отверстиях

шаровых шарниров ползунов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 522992, кл. В 63 Н 39/06, 1974.

/4

фудгЬ