Двухконтурное гидравлическое рулевое управление транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B62D5/06 

I

Изобретение относится к рулевым управлениям транспортных средств, преимущественно к колесным тракторам.

Известно гидравлическое рулевое управление транспортного средства, состоящее из маслинного бака, питающего насоса, задающего, распределительного и согласующего устройств, исполнительного гидроцилиндра, щтоковой полости Площадь, которой вдвое меньще бесщтоковой, предохранительного элемента и гидрокоммуникаций 1.

Недостатком этой системы является невозможность ее установки на мащины, у которых требуется большая мощность для осуществления поворота, так как необходимо в этом случае увеличить производительность дозатора на оборот рулевого колеса. Это создает компановочные неудобства и технологические Сложности изготовления дозатора больших габаритов. Кроме того, указанная система имеет очень сложный роторный золотник и постоянное передаточное число рулевого управления, что нежелательно, поскольку при отключении источника давления целесообразно изменить передаточное число с тем, чтобы обеспечить

возможность поворота транспортного средства вручную.

Известно также двухконтурное гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевое колесо, ки матически связанное с дозатором и двухпозиционным золотниковым распределителем, соединенным гидролиниями следящего контура с дозатором, напорной гидролинией насоса, исполнительным гидроцилиндром и баком, и напорной, рабочими и сливной гидро10 линиями неследящего контура соответственно с напорной гидролинией насоса, с исполнительным гидроцилиндром и с баком 2. Недостатком данной системы является ее пониженная надежность из-за невозможности работы системы при неработающем

15 насосе.

Цель изобретения - повышение надежности системы путем обеспечения возможности работы рулевого управления при неработающем насосе.

20 Указанная цель достигается тем, что двухконтурное гидравлическое рулевое управление транспортного средства снабжено двумя обратными клапанами и следящим гидроцилиндром, кинематически связанным с исполнительным гидроцилиндром, штоковыёпблости последних соединены в обоих рабочих положениях через упомянутый двухпозиционный золотниковый распределитель с Дозатором, а поршневые - в одном из рабочих положений двухпозиционного золотникового распределителя с дозатором, а в другом - со сливной гидролинией, причем первый из обратных клапанов установлен в гидролинии, связывающей напорную гидролинию насоса с напорной гидролинией неследящего контура, а второй - в гйдролиНИИ, связывающей напорную гидролинию неследящего контура со штоковой полостью следящего гидроцилиндра в положениях, обеспечивающих беспрепятственный перепуск рабочей жидкости по направлению к напорной гидролинии неследящего контура, а рабочие объемы штоковых полостей исполнительного и следящего гидроцилиндров в два раза меньше рабочих объемов порщневых полостей этих гидроцилиндров. На чертеже показана гидравлическая схема и вариант конструктивного исполнения предложенного рещения. Система рулевого управления состоит из двух контуров: следящего и неследящего. В следящий контур входит насос 1 с параллельно подключенным обратным клапаном 2, гидролинией 3, подключенной к центральной нагнетательной полости двухпозиционного золотникового распределителя 4, и дозатор 5 с гидролиниями 6 и 7, следящий гидроцилиндр 8, встроенный в щток исполнительного гидроцилиндра 9, гидролиниями 10 и 11 подключенный к гидролиниям следящего контура распределителя 4. В неследящий контур входит насос 1, подключенный гидролиниями 12 и 13 к крайним нагнетательным полостям через обратный клапан 14, исполнительный гидроцилиндр 9 с гидролиниями 15 и 16, подключенный к Тидролиниям неследящего- контура распределителя 4. Напорные гидролинии 12 и 13 неследящего контура соединены с напорной гидролинией 3 насоса 1 и щтоковой полостью гидроцилиндра 8 следящего контура через обратные клапаны 14 и 17. Неследящий контур гидролинией 18 сообщается с баком. В корпусе золотника выполнены два П-образных канала 19 и 20. Система работает следующим образом. Насос 1 питает одновременно оба контура. При отсутствии воздействия водителя на рулевое колесо весь поток рабочей жидкости подается на слив через клапан 14 и гидролинии 12, 18, а рабочие полости гидроцилиндров 8 и 9 и дозатора 5 находятся в запертом состоянии. При повороте рулевого Колеса возникает осевая сила в винтовом сопряжении, перемещающая золотник распределителя 4 вверх или вниз в зависимости от направления вращения. Перекрытие в золотнике подбирается так, что неследящий контур менее чувствителен, чем следящий. Это значит, что канал 19 вступает в сообщение с гидролинией 15 (при движении золотника вниз), а гидролиния 13 с гидролинией 16 (при движении золотника вверх) при больщем смещении распределителя 4, чем это необходимо для всех остальных перекрытий в золотниковом распределителе. При этом при любом воздействии на рулевое колесо рабочая жидкость вначале направляется через согласующее устройство - дозатор 5 в гидроцилиндр 8. Дозатор 5 и центрирующие пружины возвращают золотник в исходное положение. При вращении рулевого колеса, например, против часовой стрелки золотник распределителя 4 перемещается вверх. При этом вначале включается следящий контур и давление. от насоса 1 по гидрЬлиниям 3 и 7 через дозатор 5, гидролинии 6 и 11, канал 20 и гидролинию 10 распространяется сразу в обе полости гидроцилиндра 8 следящего контура. А золотник, между тем, продолжает перемещаться вверх до тех пор, пока не вступит в работу второй контур, так как усилие, развиваемое гидроцилиндром 8, не достаточно для обеспечения поворота транспортного средства, а рабочая жидкость не может перетекать через клапан 17. С дальнейщим перемещением золотника распределителя 4 вверх обе полости гидроцилиндра 9 сообщаются через клапан 14, гидролинии 13, 16 и 12, 15 с насосом 1. 8силу разности объемов рабочих полостей обоих цилиндров происходит выдвижение щтока, обеспечивающее нужный поворот. С прекращением вращения рулевого колеса вначале отключается неследящий контур, а затем следящий, что обеспечивает работоспособность системы. При перемещении золотника вниз также вначале включается следящий контур, а затем неследящий. При этом жидкость от насоса, соответственно, вначале по гйдроли- . ниям 3 и 6, через дозатор 5, гидролинии 7 и 10 поступает в щтОковую полость гидроцилиндра 8, а затем через клапан 14, гидролинии 12 и 15 в щтйковую полость гидроцилиндра 9. При этом щток гидроцилиндра 9втягивается, осуществляя поворот колес, а вытесняемая из бесщтоковых полостей жидкость по гидролиниям 11, 16, и 18 уходит на слив. При неработающем насосе 1 дозатор 5, выполняя функции ручного насоса, засасывает жидкость через клапан 2 и нагнетает в рабочие полости гидроцилиндра 8. Поскольку клапан 17 не подпирается давлением от насоса 1 со стороны гидролинии 13, то рабочая жидкость от дозатора через канал 20, клапан 17, гидролинии 12, 13, 15 и 16 поступает одновременно и в рабочие полости гидроцилиндра 9. Таким образом достигается автоматическое изменение передаточного отношения при отказе .насоса 1, что облегчает поворот тяжелого транспортного средства вручную.

Подбирая различное соотношение объемов рабочих полостей цилиндров следящего и неследящего контуров, можно достичь необходимого изменения передаточного отнощения при работающем и неработающем источнике давления, из соотнощения объема рабочих полостей цилиндра следящего контура и производительности дозатора на оборот рулевого колеса подбирается необходимое передаточное число системы в нормальном режиме.

Формула изобретения

Двухконтурное гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное с дозатором и двухпозиционным золотниковым распределителем, соединенным гидролиниями следящего контура с дозатором, напорной гидролинией насоса, исполнительньш гидроцилиндром и баком, и напорной, рабочими и сливной гидролиниями неследящего контура соответственно с напорной гидролинией насоса, с исполнительным гидроцилиндром и с баком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения возможности paботы рулевого управления при неработающем насосе, оно снабжено двумя обратными клапанами и следящим гидроцилиндром, кинематически связанным с исполнительным

гидроцилиндром, щтоковые полости последних сообщены в обоих рабочих положениях через упомянутый двухпозиционный золотниковый распределитель с дозатором, а порщневые - в одном из рабочих положений двухпозиционного золотникового распределителя, с дозатором, а в другом - со сливной гидролинией, причем первый из обратных клапанов установлен в гидролинии, связывающей напорную гидролинию насоса с напорной гидролинией неследящего контура, а второй - в гидролинии, связывающей напорную гидролинию неследящего контура со штоковой полостью следящего гидроцилиндра в положениях, обеспечивающих беспрепятственный перепуск рабочей жидкости по направлению к напорной гидролинии неследящего контура, а рабочие объемы штоковых полостей исполнительного и следящего гидроцилиндров в два раза меньше рабочих объемов поршневых полостей этих гидроцилиндров:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3528521, кл. 180-79.2, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №541713, кл. В 62 D 5/06, 1977 (прототип).