Гидравлическая рулевая машина Советский патент 1982 года по МПК B63H25/30 

(5) ГИДРАВЛИЦЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА

I

Изобретение относится к судостроению, в частности к гидравлическим рулевым машинам.

Известна гидравлическая рулевая машина, содержащая силовой исполнительный многокамерный двигател объемного вытеснения, связанный гидравлическими магистралями с насосом и гидрораспределителем, сливной бак, а также узел управления распределителем с клапаном ИЛИ П.

Недостатком известной гидравлической рулевой машины является малая надежность работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы гидравлической рулевс й машины.

Поставленная цель достигается тем, что узел управления распределителем содержит камеру с двумя цилиндрами различного диаметра и двумя подпружиненными поршнями различного диаметра, установленными с возможностью перемещения в цилиндрах, при этом

поршень меньшего диаметра выполнен с каналами, выведенными к стенке его цилиндра и сообщенными с рабочей полостью его цилиндра меньшего диаметра, а камера выполнена с командной и дренажной полостями, сообщенными между собой посредством канала, выполненного в стенке камеры, при этом рабочая полость цилиндра меньшего диаметра подключена гидравлической

10 магистралью к клапану ИЛИ, а последний связан гидравлическими магистралями с насосом, цилиндр меньшего диаметра выполнен с каналами, выведенными к внутренней поверхности его стен

ts ки и сообщенными с командной полостью, расположенной междуцилиндрами и связанной гидравлической магистралью с управляющей полостью распределителя, дренажная полость камеры со20общена с полостью цилиндра большего диаметра и сообщена через дополнительные каналы, выполненные в камере, с сливным баком, при этом торцы 39 поршней выполнены сопрягаемыми между собой, .а камера снабжена винтом регулировки усилия поднатия пружин поршней. На чертеже показана гидравлическая схема рулевой машины. Гидравлическая рулевая машина содержит исполнительный многокамерный двигатель 1 объёмного вытеснения , включающий в себя цилиндры 2 и 3, подвижный плунжер Ц, взаимодействующий через шарнирную передачу с румпелем и неподвижные плунжеры 5 и 6, закрепленные в цилиндрах и установленные в расточке подвижного плунжера. Цилиндры, подвижный и неподвижные плунжеры образуют четыре рабочие камеры А, Б, В, Г. Рабочие камеры В и Г через трубопроводы 7 и 8, а камера А и Б - через трубопроводы 9 и 10 и гидрораспределитель 1 соединены с насосом 12. Управляюи ая камера гидрораспределителя 11 через гидравлическую магистраль 13 гидравлически связана с камерой И устройства гидравлического управления, а дренажная камера распределителя - с сливным баком 15. Камера 14 узла управления содержит два поршня - большего 16 и меньшего 17 диаметров, установленных с возможностью перемещения в цилиндрах 18 и 19 и подпружиненных пружинами 20 и 21. Поршень 17 меньшего диаметра выполнен с каналами 22, выведенными к стенке цилиндра 19 и сообщенными с рабочей полостью Д цилиндра 19 меньшего диаметра. Камера Н выполнена с командной и дренажной полостями Е и Ж, сообщенными между собой посредством канала 23, выполненного в стенке камеры Il. Рабочая полость Д цилиндра меньшего диаметра подключена гидравлической магистралью к клапану 2 ИЛИ, а последний связан гидравлическими магистралями с насосом 12. Цилиндр 19 меньшего .. диаметра выполнен с каналами 25t выведенными к внутренней поверхности его стенки и сообщенными с коман ной полостью Е, расположенной между цилиндрами 18 и 19 Командная по-, лость Е связана гидравлической магистралью 13 с управляющей полостью распределителя 11. Дренажная полост Ж камеры Сообщена с полостью цилинд ра 18 большего диаметра и через дополнительные каналы 2б, выполненные в камере, и магистраль 27 с сливным /t4. баком 15. Торцы поршней 16 и 17 выполнены сопрягаемыми между собой. Камера Н снабжена винтом 28 регулировки усилия поджатия пру;кин 20 и 21 поршней, установленных в крышке камеры Ц с стороны дренажной полости Ж. Работа рулевой машины при перекладке руля из нулевого а крайнее правое положение и обратно происходит в следующей последовательности. При угле поворота руля, равным нулю, распределитель 11 соединяет камеры А и Б между собой через трубопроводы 9 и 10. Рабочая жидкость от насоса 12 через трубопровод 7 поступает в. рабочую камеру В, заставляя подвижный плунжер i перемещаться вправо, при этом жидкость вытесняется из камеры Г через трубопровод 8 в насос 12. Перекладка руля осуществляется с максимальной угловой скоростью. При этом давление нагнетания через клапан 2п ИЛИ поступает в полость Д цилиндра 19 и заставляет поршни 16 и 17 перемещаться вправо, сжимая пружину 21. Камера Е при этом через канал 23 соединена с дренажной полостью X, а через магистраль 13 с управляющей камерой распределителя 11. Когда -величина давления нагнетания, определяемая величиной нагрузки на баллере, достигнет значения, определяемого настройкой пружины 21, поршни 16 и 17, перемещаются в положение, при котором полость Д через каналы 22 и 26 соединится с полостью Е, а канал 23 перекроется поршнем 16. В момент соединения полостей Е и Д давление нагнетания поступает из полости Е через- магистраль 13 в управляющую камеру распределителя 11, переключая его в крайнее правое положение. При поступлении давления нагнетания в полость Е возрастает усилие на поршне 16 и он, преодолевая сопротивление пружины 21, перемещается вместе с поршнем 17 в к|райнее правое положение. Распределитель 11, переключаясь в крайнее положение, соединяет камеры А и Б исполнительного двигателя 1 с магистралями насоса. Происходит ступенчатое увеличение рабочей площади исполнительного двигателя, перекладка осуществляется с минимальной скоростью.

После переключения распределителя 11 и увеличения рабочей площади нагнетания в число раз, равное снижению площади камер исполнительного двигателя на первой и второй ступенях. Благодаря соответствующей настройке пружины 21 и подбору соотношения площадей камер Д и Е поршни 16 и 17 продолжают оставаться в крайнем правом положении.

Если при дальнейшей перекладке руля нагрузка на балле|эе будет либо возрастать, либо оставаться прежней, перекладка осуществляется при максимальной рабочей площади камер исполнительного двигателя. В случае уменьшения давления нагнетания до значений когда усилие поршня 16 от перепада давления станет меньше усилия от пружины 21, произойдет перемещение поршней 16 и 17 в крайнее левое положение при котором дренажная полость Ж соединится через канал 23 с рабочей полостью Е и управляющей камерой распределителя 11. Происходит переключение распределителя в крайнее левое положение и уменьшение рабочей площади камер исполнительного двигателя. Перекладка осуществляется с максимальной скоростью.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении надежности работы и эффективности рулевой машины.

Повышение надежности и эффективности рулевой машины достигается за счет повышения надежности и эффективности устройства управления. Повыше,ние надежности устройства управления достигается упрощением настройки максимального уровня давления его сра;батывания, повышение эффективности увеличением чувствительности усттройства.

Формула изобретения Гидравлическая рулевая машина, содержащая силовой исполнительный

многокамерный двигатель, объемного вытеснения, связанный гидравлическими магистралями с насосом и гидрораспределителем, сливной бак, а также узел управления распределителем с клапаном ИЛИ, о тличающая с я тем, что, с целью повышения надежности работы, узел управления распределителем содержит камеру с двумя цилиндрами различного диаметра и двумя подпружиненными поршнями различного диаметра, установленными с возможностью перемещения в цилиндрах при этом поршень меньшего диаметра выполнен с каналами,выведенными к стенке его цилиндра и сообщенными с рабочей полостью его цилиндра меньшего диаметра, а камера выполнена с командной и дренажной полостями, сообщенными между собой посредством канала, выполненного в стенке камеры, при этом рабочая полость цилиндра меньшего диаметра подключена гидравлической магистралью к клапану ИЛИ, а последний связан гидравлическими магистралями с насосом, цилиндр меньшего диаметра выполнен с каналами, вцаеденными к внутренней поверхности его стенки и сообщенными с командной полостью, расположенной между цилиндрами и связанной гидравлической магистралью с управляющей полостью распределителя, дренажная полость камеры сообщена с .полостью цилиндра большего диаметра и сообщена через дополнительные каналы выполненные в камере,с йливным баком,при этом торцы поршней выполнены сопрягаекшми между сЬбой, а камера снабжена винтом регулировки усилия поджатия пружин поршней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 713770, кл. В 63 Н 25/30, 1«.02.78 (прототип);: