Гидравлическая силовая система рулевого управления

 

1.ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащая первое и второе связанные шарнирно отдельные механические устройства для перемещения,--вьтолненные в виде гидроцилиндров, каждый из которых имеет поршень,со штоком, расположенные в гидроципиндре с образованием трех камер -штоковой, бесштокбвой и внутриштоковой, нагнетательный насос , линии нагнетания и слива которого сообщены через регулирующий гидроуправляемый клапан с бесштоковыми камерами гидооцилиндров, выполн4нными приводными, управляемый вручную дозирующий насос, рабочие полости которого сообщены с двумя линиями управления регулирующего клапана и с внутриштоковыми камерами гидроцилиндров , вьтолненными компенсирующими , при этом штоки гидроцилиндров кинематически связаны с опорными рычагами , отличающаяся тем, что, с целью снижения усилия управления дозирующим насосом, щтоковая камера каждого гидроцилиндра выполнена компенсирующей и соединена с i внутриштоковой камерой другого гидроцилиндра , а опорные рычаги кине (Л матически связаны между собой. С 2.Система поп.1,отличающ а я с я тем, что в линии слива установлен редукционный клапан, при-. чем линия слива сообщена через обратные клапаны с линиями управления. 3.Система по пп.1 и 2, о т л ичающаяся тем, что линия слива сообщена с дозирующим насосом..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 22 (У1) g Р 15 В 9/02, В 60 К 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3409251/25-06 (22) 15.03.82 (31) 244394 (32) 16.03.81 (33) US (46) 30.11.85.Бюп. У 44 (71) Диир Энд Компани (US) (72) Ричард Артур Виттрен (US) (53) 62.82(088. 8) (56) Патент США Ф 3556242, кл. 180/79.2, 1975.

Патент C35 N - 4161865,кл.60/385, 1980. роуправляемый клапан с бесштоковыми камерами гидроцилиндров, выполненными приводными, управляемый вручную дозирующий насос, рабочие полости которого сообщены с двумя линиями управления регулирующего клапана и с внутриштоковыми камерами гидроцилиндров, выполненными компенсирующими, при этом штоки гидроцилиндров кинематически связаны с опорными рычагами, отличающаяся тем, что, с целью снижения усилия управления дозирующим насосом, штоковая камера каядого гидроцилиндра выполнена компенсирующей и соединена с внутриштоковой камерой другого гидроцилиндра, а опорные рычаги кинематически связаны между собой.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в линии слива установлен редукционный клапан, при-. чем линия слива сообщена через обратные клапаны с линиями управления.

3. Система по пл.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что линия слива сообщена с дозирующим насосом., (54) (57) 1 . ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ

СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащая первое и второе связанные шарнирно отдельные механические устройства для перемешения, выполненные в виде гидроцилиндров, каждый из которых имеет поршень.со штоком, расположенные в гидроцилиндре с образованием трех камер - штоковой, бесштоковой и внутриштоковой, нагнетательный насос, линии нагнетания и слива которого сообщены через регулирующий гидР r1tP 16 ю 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H flATEHTV 3 11

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности к силовым системам рулевого управления транспортными средствами.

Цель изобретения — снижение усилия управления дозирующии насосом.

На фиг. l. представлена принципиальная схема гидравлической силовой

:системы рулевого управления; на фиг.2 — конструктивная схема гидроцилиндра; на фиг, 3 — сечение А-А на фиг.2.

Система 1 рулевого управления содержит первый и второй гидроцилиндры 2 и 3, в каждом из которых имеются соответственно поршни 4 и 5 с полыми штоками 6 и 7, которые могут перемещаться соответственно в корпусах 8 и 9. В последних также имеются неподвижные удлиненные трубчатые элементы 10 и 11, которые вместе с соответствующими поршнями 4 и 5, а также штоками 6 и 7 образуют бесштоковые камеры 12 и 13, штоковые камеры 14 и 15 и внутриштоковые камеры 16 и 17. Предпочтительно, чтобы рабочий объем камер 14 и 16 первого гидроцилиндра 2 был равен рабочему объему камер 15 и 17 второго гидроцилиндра 3.

Внешние концы 18 и 19 каждого штока 6 и 7 соединены с одним концом опорных рычагов 20 и 21 соответственно, которые поворачиваются вокруг точек 22 и 23. Опорные рычаги

20 и 21 соединены между собой меха" нической тягой 24 в точках 25, противоположных соединению штоков 6 и

7 относительно точек 22 и 23. Опор. ные рычаги 20 и 21 вместе с тягой 24 образуют хорошо известный рычажный механизм Аккермана. Пара управляемых колес 26 и 27 крепится к опорным рычагам 20 и 2! обычным способом.

Жидкость для приведения в действие гидроцилиндров 2 и 3 помещена в емкости 28. Нагнетающий насос 29, связанный с емкостью 28, подает жидкость под давлением по гидролиниям

30 и 31 к управляющему клапану 32.

Управляющий клапан 32, который преимущественно .является четырехходовым и имеет три рабочих положения по направлению среды, содержит подвижный клапанный элемент 33, перемещающийся под действием перепада давления в полостях 34 и 35. Когда подвижный клапанный элемент 33 смещает95922 2

45

3Q

40 ся в управляющем клапане 32, подведенная жидкость под давлением попадает в одну из передних камер 12 или 13 по гидролиниям 36 и 37. Дополнительные гидролинии 38 и 39 для жидкости соединяют крест-накрест первую камеру 14 обратного хода первого гидроцнлиндра 2 с второй камерой 17 обратного хода второго гидроцилиндра 3, а также вторую камеру 16 обратного хода первого гидроцилинд- ра 2 с первой камерой 15 обратного хода второго гидроцилиндра 3 соответственно. Такой способ соединения крест-накрест двух гидроцилиндров

2 и 3 обеспечивает равные смещения в двух гидроцилиндрах 2 и 3, что исключает колебания давления в системе 1.

Две гидролинии 38 и 39 также соединены между собой гидролиниями 40 и 41, между которыми имеются дозирующий насос 42 и управляющий клапан 32. Доэирующий насос 42 приводится в действие ручным управляющим элементом, например рулевым колесом 43. Рабочие полости 44 и 45 насоса 42 соединены с гидролиниями 40 и 41. Перепад давления между полостями 44 и 45 передается по гидролиниям 46 и 47, которые связаны с гид- ролиниями 40 и 41. Перепад давления, возникший между гидролиниями 40 и

41, заставляет подвижный клапанный элемент 33 управляющего клапана 32 смещаться от своего нейтрального положения в положение, при котором обеспечивается проход жидкости под давлением от нагнетающего насоса 29 к одной из передних камер 12 и 13 гидроцнлиндров 2 и 3 соответственно.

Система 1 рулевого управления содержит также два компенсационных клапана 48 и 49, которые соединены гидролинией 50. Редукционный клапан

5l низкого давления установлен в линии 52 слива, подгерживая все время в ней положительное давление. Компенсацнонные клапаны 48 и 49, допускающие проход жидкости только в одном направлении в сторону. соответствующих гидролиний 40 и 41, являются нормально закрытыми. Компенсационные клапаны 48 и 49 открываются при давлении, которое ниже давления, необходимого для открытия редукционного клапана 51, чтобы дос1195922

55 таточное количество жидкости находилось в гидролиниях 40 и 41.

Рассмотрим работу системы 1 рулевого управления, начиная от положения, при котором. колеса 26 и

27 установлены прямо вперед.

При работающем двигателе транспортного средства (не показаны ) питающий насос 29 будет качать жидкость под давлением из емкости 28 и направлять ее по гидролинии 31 к управляющему клапану 32. Поскольку подвижный клапанный элемент 33 управляющего клапана 32 находится в нейтральном положении, жидкость ие может проходить к гидроцилиндрам 2 и 3. При повороте рулевого колеса

43 возникает перепад давления между гидролиниями 40 и 41 от дозирующего насоса 42. Этот перепад воспринимается подвижным клапанным элементом

33 через гидролинии 46 и 47 и заставляет подвижный клапанный элемент

33 смещаться. Например, если рулевое колесо 43 повернуто влево(фиг.1), то дозирующий насос 42 перекачивает жидкость из гндролинии 40 и нагнетает ее в гидролинию 41. Это создает перепад давления в гидролиниях 46 и 47, который толкает подвижный клапанный элемент 33 вправо. Когда подвижный клапанный элемент 33 сместился вправо, жидкость под давлением от питающего насоса 29 проходит к управляющему клапану 32 и через гидролинию 36 — к передней камере 12 первого гидроцилиндра 2. Одновременно жидкость из передней камеры 13 второго гидроцилиндра 3 свободно проходит по гидролинии 37 и через управляющий клапан 32 в линию 52 слива и окончательно — в емкость 28.

Жидкость под давлением, поступая в переднюю камеру 12, толкает поршень 4 вместе с поршневым штоком 6 наружу, поворачивая колеса 26 и 27

:влево. Такое увеличение объема первого гидроцилиндра 2 вызывает увеличение объема камеры 16 обратного хода и уменьшение объема камеры 14 обратного хода. Когда первый гидроцилиндр 2 вытягивается, второй гидроцилиндр 3 втягивается из-за механического соединения, осуществляемого опорными рычагами 20 и 21 и тя гой 24. Втягивание второго гидроцилиндра 3 обуславливает увеличение объема камеры 15 обратного хода

1а

50 и уменьшение объема передней камеры 13, а также камеры 17 обратного хода. Жидкость, выталкиваемая из передней камеры 13 второго гидроцилиндра 3., проходит в емкость 28, а жидкость, выходящая из камер 14 и

l7 обратного хода, проходит в гидролинию 40. Если поворот рулевого колеса 43 продолжается, то жидкость из гидролинии 40 проходит через дозирующий насос 42 в гидролинии 41 и 39, а также в камеры 15 и 16 обратного хода. Если поворот рулевого колеса 43 прекращается, то жидкость из камер 14 и 17 обратного хода, которая поступает в гидролинию 40, должна вызывать повышение давления в гидролинии 46. Это увеличение давления должно возвращать подвижный клапанный элемент 33 в нейтральное положение внутри управляющего клапана 32. Система 1 рулевого управления должна оставать ся в нейтральном положении до тех пор, пока не произойдет дальнейший поворот рулевого колеса 43 в любом направлении. Происходит компенсация разницы скоростей поршневых штоков

6 и 7 благодаря соединению между собой четырех камер 14, 15, 16 и 17.

В описанном примере, когда уменьшается объем камер .14 и 17 обратного хода, выходящая жидкость будет циркулировать через гидролинии 38 и 40 в гидролинии 41 и 39, наполняя расширяющиеся камеры 15 и 16. Однако в системе 1 управления могут быть утечки, в частности в дозирующем насосе 42. В связи с этим компенсационные клапаны 48 и 49 настроены на открытие при пониженном давлении по отношению к редукционному клапану 51. Когда давление жидкости в любой из гидролиний 40 и 41 падает ниже минимального давления, необходимого для открытия компенсационных клапанов 48 и 49, соответствующий компенсационный клапан 48 или 49 должен открыться и обеспечить проход жидкости под давлением из линии 52 слива в гидролинии 40 или 41. Это значит, что система 1 управления всегда будет находиться под положительным давлением.

Вращение рулевого колеса 43 вправо должно заставить жидкость протекать через доэирующий насос 42 в е

5 ll противоположном направлении. Это приводит к повороту колес 26 и 27 в противоположном направлении.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет выполнить систему

95922 б с постоянным объемом компенсации обратного хода, что ведет к- снижению усилия управления дозирующим насосом и одновременно простой конструкции, 1195922

Составитель А.Волков

Редактор M.Петрова Техред Т.Дубинчак Корректор А.Иуска

Заказ 7429/62 Тираж б47 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4