Гидростатическое дозирующее устройство объемного гидропривода Советский патент 1983 года по МПК B62D5/06 

.-- ..-t .- -. Изо етейив отностйрс:а к гвдравпическвм машшшм объемного вытесневш, а вмеяво к гидростатическому aoa yjoщему устройству, кото1М в Южет быть применено, например, для объемного годропривода рулевого управления TpaHCnopif ными, строительными, Прок1ьш1ленн1лмв, сельскохозяйственными и даугимв машинами, а также в отраслях промышлеяности, где требуется дозированная подача ° жадности под давлением к ксполнительным устройствам. Известно дозирующее устройство для гищ)остатических систем рулевого упра&ления транспортными средствами, содержащее расположенные в корпусе две ковцентричные втулки, имеющие отверстия, выемки и канавки. Взаимно смежными цилиндрическими поверхностями внутренней и наружной втулок образован пере ключающий клапан, а поверхностями KOI пуса и наружной втулки образован коммутационный клапан. Устройство содержит также дозирукущий , состоящий из кольцевой шео« терни с внутренними зубьями :И задевленной с ней шестерни с наружными зубьями, число которых на единицу . меньше. Шестерня с наружными связана карданным валом и шпилькой с наружной втулкой для обеспечет1ия их совместного врашени51. Шпилька закреплена в наружной втулке и свободно про ходит через внутреннюю втулку, для j обеспечения возможности ее в пределах заданного угла относительно наружной втулки, когда будет 1филожено усилие к приводному валу, соадвненному с внутренней втулкой, и прео- долено усилие пружины между внутре ней и наружной втулками. При этом внутренняя втулка смешается из нейтрального положения в i одно из рабочих полог жений, направляя ручную; жидкость под давлением от насоса к дозирующему органу и далее от него к силовому гидроцилиндру, соединенному с управляемььми колесами. Слив рабочей жидкости с щдроцилиндра осуществляется через пе реключакпннй клапан в бак 1 . Однако устройство характеризуется значительными аксиальными габаритами, которые не могут быть ниже определенного минимума. Кроме того, клапа ное устройство с цилиндрическими сопря гаемыми поверхностями нетехнологично и дорюго в изготовлении. Известно также гидростатическое дозирующее устройство объемного гидропривода, преимущественно рулевого управления транспортного средства, со. держашее установленный в корпусе приводной вал, состо5пций из двух концентрично расположенных частей, шпиль ку, расположенную перпендикулярно оси вала в одной из его частей ограничения их взаимного поворота, две зацепленные шестерни, одна из которых выполнена с наружными зубьями и закреплена на наружной части приводного вала, а другая - с внутренними зубьями, количество которых на один зуб больше количества наружных зубьев, закреплена в корпусе устройства, кo 1мyтaциoнный и переключающий трехпоеииионйый клапаны Г2 . Недостатком данного устройства является вращение коммутационного и переключающего клапанов при вращении приводного вала, что приводит к механи ческим потерям и износу у ртройства. Уель изобретения - увеличение долговечности дозирующего устройства, Указанная цель достигается тем, что гидростатическое дозирующее устройство снабжено двумя датчикамиповорота одной части приводного вала относительно другой и двухходовым электромагнитом, коммутационный клапан выполнен неподвижным относительно корпуса, а переключающий клапан механически соединен с упомянутым двухходовым: электромагнитом с возможностью ограниченного поворота при перемещении штока упомянутого электромагнита, причем . упомянутые датчики поворота соединены с источником питания одними своими ко тактами непосредственно, а другими через соответствующие обмотки двухходового электромагнита. Датчики поворота выполнены в виде двух втулок с клеммами, защэепленными на противоположных концах наружной части приводного вала. Упомянутые клемм15| рпсположелы по одну сторону относительно упомянутой шпильки. Упом5шутые клеммы расположены по разные стороны относитель)ю упомянутой шпильки. На фиг. 1 изображено дозирующее устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; (пунктиром показаны контуры отверстий на примыкающем торце коммутационного клапана)J- на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (пунктиром показаны контуры распределительных пазов на примыкающем торце кольцевой шестерни дозирующего органа); на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 (пунктиром показаны контуры отверстий и пазов на примыкающем торце переключающего клапана); на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1 (пунктиром показаны контуры отверстий и пазов на примыкающем торце коммутационного клапана); на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1; и:, фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 1; на фих. 8 - разрез Ж-Ж на фиг. 1. Гидростатическое дозирующее устройство содержит шестерню 1 с наружными зубьями, установленную на наружной части 2 приводного вала 3. Ч исло зубьев шестерни 1 на единицу меньше зацепленных с ним внутренних зубьев 4 кольцевой шестерни 5. На наружной поверх- , ности кольцевой шестерни 5 выролнены зубья ,6, зацепленные с такимже количеством внутренних зубьев 7 на корпусной детали 8. К торцам шестерен 1 и 5 примешает неподвижный коммутационный клапан 9, имеющий две группы че- ; редующихся отверстий 10 и 11, одна из которых в положении шестерни 5, показанном на фиг. 2, вследствие ее эксцентричного расположения по отноше-; нию к шестерне 1 посредством пазов 12 на шестерне 5 сообщена с рабочими камерами 13, а другая с рабочими камерами 14. Непосредственно к коммутационному клапану 9 примыкает трехпозиционный переключающий клапан 15, вращательно установленный на наружной части приводного вала 3, и удерживается в нейтральном положени) пружинами 16. Максимальное смещение переключающего клапана ограничивается упором штифта 17 в корпус. Поворот переключающего клапана 15 от нейтрального положения осуществляется двухходов).1м электромагнитом 18 посредством ппн 1П. S9 Электромагнит 18 включен в электроцеп с датчикакш 20 и 21 поворота одной части приводного вала относительно другой. Датчики 2 О и 21 поворота выполнены в виде втулок с клеммами 22 и 23, которые закреплены на наружной части 2 вала 3 таким образом, что клеммы расположены по одну сторону от шпильки 24, соединенной с валом 3, напротив вааимопротивоположных ее концов. Шпил ка 24 совместно с валом 3 удерживается в среднем положении относительно клемм 22 и 23 и отверстий в наружной части 2 вала 3 пакетом пружин 25, расположенным между концентричными частями вала, и ограничивает взаимный их проворот в пределах заданного угла, К датчикам поворота 2 О и 21 приклыкают токосъемники 26 и 27, В задней крышке 28 выполнены отверстия 29 и ЗО, которые соединяются в гидросистеме рулевого управления с полостями управляющего гвдроцилиндра 31 транспортного средства. Отверстия 29 и 30 сообщены соответственно с кольцевыми коллекторами 32 и 33, вььходящйми на торец крышки со стороны переключающего клапана 15, В задней крышке 28 также выполнено отверстие 34, подключаемое к нагнетательной магистрали насоса 35, приводимым в движение двигателем транспортного сред ства, и отверстие 36, соединенное со сливной магистралью 37 слива жидкоети в бак 38, Отверстие 34 сообщено с кольцевым коллектором 39, а отверстие 36 - с по лостью 40. В переключающем клапане имеется группа отверстий 41, сообщенная с колЛектором 39, ив нейтральном положени клапана с группой каналов 42 на торцовой пов хности коммутационного клапана 9, которые в свою очередь сообщены с полостыо 40 и сливным отверстием 3Число отверстий 41 и каналов 42 равно удвоенному числу рабочих камер, G коллектором 32 сообщена группа отверстий 43 в переключающем клапане, которая оканчивается группой пазов 44 на торце клапана, примыкающем к коммутационному клапану. Такой же группой пазов 45 оканчивается груп па отверстий 46, сообщенная с коллектором 33, Между полостью 40 и отверо тием 34 установлен обратный клапан 47 Гидростатическое дозирующее ус-п- ройство работает следующим образом. 04. При отсутствии управляющего воздействия на приводном валу 3 под действием пакета пружин 25 вал со шпилькой 24 удерживается в среднем положении относительно клемм 22 и 23, а переключающий клапан 15 в нейтральном положении под действием пружин 16, При этом рабочая жидкость поступающая от насоса 35, свободно перетекает на слив в бак 38 по отверстиям 41, группе каналов 42 в полость 4О и отверстию 36. Кроме этого, в нейтральном положении клапана 15 обеспечивается запирание полостей гидроцилиндра 31 и ра- , бочих камер 13 и 14 дозирующего насоса. При вращении приводного вала 3, например вправо, он, провсфачиваясь относительно своей наружной части 2, преодолевает сопротивление пакета пружин 25, замыкает конец шпильки 24 с кпеммой 22 до упора шпильжи в наружную часть 2 вала, В результате этого срабатывает электромагнит 18, который посредством тяги 19 поворачивает переключающий клапан 15, преодолевая.сопротивление пружины 16 вправо, если смотреть со стороны приводного вала 3, В результате этого прекращается свободный проход рабочей жидкости в бак 38, При этом часть отверстий 41 совмещается с группой отверстий 1О в коммутационном клапане 9, Поток рабочей жидкости по этим отверстиям и части пазов 12 направляется в рабочие камеры 13, Жидкость, находящаяся в камерах 13, воздействует на шестерню 1 и приводит ее во вращательное движение в правую сторону, а кольцевую щестерню 5 в планетарное движение. Кольцевая шестерня 5 удерживается от вращения вокруг собственной оси зубьями 6 и 7. Рабочие камеры 14 при этом уменьшаются в объеме, жидкость вытесняется из них через другую часть пазов 12, группу отверстий 11, пазы 45, отверстия 46, кольцевой коллектор 33, отверстие ЗО в левую полость гидроцилиндра 31, Жидкость приводит в движение порщень гиягроцилшщра, который воздействует на рулевые колеса транспортного средства, осуществляя его поворот. Жидкость вз правой полости гидроцилиндра вытесняется через отверстие 29, коллектор 32, группу отверстий 43, группу пазов 44, каналы 42 в полость 4О и сливное oi вевртие 31 в бак 38, При вращении оператором приводного вала 3 в обратном направлении в контакт с клеммой 23 вступает уже другой конец шпильки 24, включается электромагнит 18, который смешает переключающий клалан 15 влево, открывая дос туп жидкости от насоса уже к рабочим камерам 14 и направляя жидкость с левой полости гидроцилиндра 31 на слив в бак 38. Таким образом, при вращении приводного вала 3 оператором для поворота транспортного средства в ту или иную сторону расход рабочей жидкости в гидроцилиндр 31 пропорционален скорости вращения приводного вала. В случае, когда насос 35 не работае при вращении приводного вала, дозирук щий орган работает как насос, всасывая жидкость из бака через отверстие 3 6 и открытый обратный клапан 47 и .направляя ее в одну из полостей гидроцйлиндра 31, Усилие для приведения в движение вала 3 в этом случае будет боль шим. Так как коммутационный клапан выполнен неподвижным, а трехпозиционный переключающий клапан только свешается относительно коммутационного электромагнитом, но не вращается совместно с приводным валом; то уменьщаются механические потери в устройстве и износы торцовых поверхностей клапанов. Формула изобретения 1. Гидростатическое дозирующее устройство объемного гидропривода, преимущественно рулевого управления транспорт ного средства, содержащее- установленный в корпусе приводной вал, состоящий из двух концентрично расположенных частей, шпильку, расположенную перпендикулярно оси вала, в одной из его частей для ограничения их взаимного поворота, две зацепленные шестерни, одна из которых выполнена с наружными зубьями и закреплена на наружной части приводного вала, а другая - с внут реяними зубьями, количество которых на один зуб больше количества наружных зубьев, закреплена в корпусе устройства, коммутационный и переключающий трехпозиционный клапань: .о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения долговечности, оно снабжено двумя датчиками поворота одной части приводноро вала относительно другой и двухходовым электромагнитом, коммутационный клапан выполнен неподвижным относительно корпуса, а переключающий , клапан механически соединен с ynoMstнутым двухходовым электромагнитом, с возможностью ограниченного .поворота при перемещении щтока упомянутого электромагнита, причем упомянутые дат чики поворота соединены с источником питания одними своими контактами непосредственно, а другими - через соответствующие обмотки двухходового электромагнита. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчики поворота выполнены в виде двух втулок с клеммами, закрепленными на противоположных концах наружной части приводного вала. 3.Устройство по пп. 1 и2, отличающееся тем, что упом|В1утые клеммы расположены по одну сторону .относительно упомянутой щпильки. 4.Устройство по Ш1.1 и 2, о т л и - ча 9щееся тем, что упомянутые клеммы расположены по разные стороны относительно упомянутой Чшгальки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Пауеш- США N 2984215, кл. 121-41, 1975. 2.Патент США № 3561893, кл. 418-61, 1978 (прототи-

Т

//

/г

10

25

12

fj

и

ifS

W

W

l

«

W-«#

fft.S

ff 11 10 . в

/III

X .

Л

Р.7