Гидрообъемное рулевое управление транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управления транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности работы рулевого устройства. Гидрообъемное рулевое устройство содержит распределитель рулевого управления, состоящий из корпуса 1, гильзы 2 и золотника 3, насос-дозатор 4, усилитель 5 потока и управляемый сливной дроссель 6. Причем во входном канале 28 выполнен входной дроссель 27, образуемый кромками отверстий 26 в гильзе 2 и кромками пазов 16 в золотнике 3. В золотнике 3 выполнен канал 42 для подвода рабочей жидкости от входного дросселя 27 к усилителю 5 потока. Управляемый сливной дроссель 6 выполнен в виде подпружиненного с одной стороны однокромочного цилиндрического золотника 8, установленного в корпусе 1 распределителя с возможностью ограниченного осевого смещения, причем входной канал 34 управляемого сливного дросселя 6 соединен с напорным каналом 28, выходной канал 7 - со сливом, торцовая полость 38 с пазом 16, кромки которого образуют входной дроссель 27, торцовая полость 68 соединена с напорным каналом 28. Внутри усилителя 5 потока расположен обратный клапан, состоящий из направляющей втулки 54, эластичного запорного кольца 55 тороидальной формы, жесткого запорного кольца 56 - Г-образной формы и опорной шайбы 57. При повороте вала 13 поворачивается золотник 3, направляя рабочую жидкость через усилитель 5 потока в исполнительный гидроцилиндр. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управления транспортных средств.

Цель изобретения - повышение надежности работы рулевого управления.

На фиг. 1 показано гидрообъемное рулевое управление транспортного средства; на фиг. 2 - обратный клапан при работе в аварийном режиме; на фиг. 3 - схема рулевого управления.

Рулевое управление содержит распределитель рулевого управления, состоящий из корпуса 1, гильзы 2 и золотника 3, насос-дозатор 4, усилитель 5 потока и управляемый сливной дроссель 6, образуемый кромками отверстия 7 в корпусе 1 и кромкой золотника 8. Гильза 2 находится в цилиндрическом отверстии корпуса 1 и имеет возможность свободного вращения. Гильза 2 посредством штифта 9 соединена с валом 10, который в свою очередь входит в зацепление с ротором 11 насоса-дозатора 4. Внутри гильзы 2 с возможностью ограниченного вращения находится золотник 3. В правом торце гильзы 2 и золотника 3 выполнены пазы, в которых помещены центрирующие пружины 12. Золотник кинематически связан с выходным валом 13.

В распределителе рулевого управления выполнен дроссель 14, образуемый кромками отверстий 15 в гильзе 2 и пазов 16 в золотнике 3, дроссель 17, образуемый кромками отверстия 18 в гильзе 2 и кромками отверстия 19 в золотнике 3. Кроме того, кромки паза 20 в золотнике 3 образуют дроссель 21 с кромками отверстия 22 или 23 гильзы 2, а кромки паза 24 образуют дроссель 25 с кромками отверстий 22 и 23.

Кромки паза 16 и отверстия 26 в гильзе 2 образуют входной дроссель 27. В корпусе 1 выполнен напорный канал 28, сливной канал 29, каналы 30 и 31 для соединения соответствующих дросселей 21 и 25 с полостями исполнительного гидроцилиндра, каналы 32 и 33 для коммутации распределителя с насосом-дозатором 4, канал 34 для подвода рабочей жидкости из напорного канала 28 к управляемому сливному дросселю 6. Левая торцовая полость 35 с правой полостью 36, с выходным каналом 29 соединена каналом 37.

Для подвода управляющего потока из паза 16 золотника 3 к левой торцовой полости 38 управляемого сливного дросселя 6 в гильзе 2 предусмотрен канал 39, а в корпусе 1 - расточка 40 и канал 41.

В золотнике 3 выполнены канал 42 для подвода рабочей жидкости от паза 16, кромки которого образуют входной дроссель 27, к усилителю 5 потока, канал 43 - для отвода потока рабочей жидкости от усилителя 5 потока к одной из полостей исполнительного гидроцилиндра. Для соединения другой полости исполнительного гидроцилиндра со сливом в золотнике 3 выполнен паз 24.

Отверстие 19 соединяет канал 33, идущий от насоса-дозатора 4, с левой торцовой полостью 44 усилителя 5 потока. В усилителе 5 потока выполнен канал 45 для подвода рабочей жидкости от насоса-дозатора 4 в расточку 46.

Кромки отверстий 47 и 48 и расточки 46 образуют выходные дроссели 49 и 50 усилителя 5 потока. Причем отверстия 47 и 48 имеют одинаковый диаметр, а соотношение количества этих отверстий определяет коэффициент усиления усилителя потока. Кромки отверстия 51 и расточки 52 образуют входной дроссель 53 усилителя 5 потока. Внутри усилителя 5 потока расположен обратный клапан, состоящий из направляющей втулки 54, эластичного запорного кольца 55 тороидальной формы жесткого запорного кольца 56 Г-образной формы и опорной шайбы 57.

Между внутренней цилиндрической поверхностью расточки 58 (фиг.2) усилителя 5 потока и наружной цилиндрической поверхностью проточки 59 направляющей втулки 54 образован зазор 60 для прохода потока рабочей жидкости в прямом направлении. Между поверхностью расточки 58 и поверхностью второй проточки 61 направляющей втулки 54 образуется полость 62. В направляющей втулке 54 для прохода рабочей жидкости в канал 30 сделаны проходные отверстия 63 и канал 64, соединенный с полостью 65. В опорной шайбе 57 выполнены пазы 66.

В золотнике 8 (фиг.1) предусмотрен канал 67 для соединения канала 34 с правой торцовой полостью 68 управляемого сливного дросселя 6. Золотник 8 с левого торца подпружинен пружиной 69. В корпусе 1 между напорным каналом 28 и сливным каналом 29 выполнен канал 70, в котором находится обратный клапан 71.

Гидрообъемное рулевое устройство работает следующим образом.

При вращении вала 13 рулевого колеса (не показано) поворачивается золотник 3. Напорный канал 28 через входной дроссель 27, дроссель 14 и через канал 32 соединяется с насосом-дозатором 4. Под действием потока рабочей жидкости ротор 11 насоса-дозатора 4 поворачивается на угол, равный углу поворота рулевого колеса. Из насоса-дозатора 4 поток рабочей жидкости через канал 33, дроссель 17 поступает в полость 44.

Одновременно по каналу 42 от паза 16, кромки которого образуют входной дроссель 27, поток рабочей жидкости поступает на вход входного дросселя 53 усилителя 5 потока. Под действием давления рабочей жидкости в полости 44 усилитель 5 потока будет перемещаться вправо до тех пор, пока входной дроссель 53 усилителя 5 потока не откроется настолько, что давление в полости 65 уравновесит давление в полости 44. При этом, так как перепад давления на выходных дросселях 49 и 50 усилителя 5 потока будет одинаковым и их площадь будет пропорциональна коэффициенту усиления, поток рабочей жидкости через канал 45 будет пропорционален потоку рабочей жидкости через канал 48.

Суммарный поток из расточки 46 через канал 43, дроссель 21 будет поступать в одну из полостей исполнительного гидроцилиндра (через канал 20). Из другой полости исполнительного гидроцилиндра (через канал 31), через дроссель 25 и паз 24 жидкость вытесняется на слив. Поворачиваясь на угол, равный углу поворота рулевого колеса, ротор 11 повернет через вал 10 и штифт 9 гильзу 2 распределителя. Когда заданный рулевым колесом угол поворота будет отработан, гильза 2 установится относительно золотника 3 в нейтральное положение.

В нейтральном положении полость 38 соединяется с полостью 35, которая соединена со сливом. Под действием давления рабочей жидкости в полости 68 золотник 8 переместится влево и весь поток рабочей жидкости из напорного канала 28 будет поступать через каналы 34 и 37 на слив.

Если в процессе работы рулевого устройства возрастет нагрузка на штоке исполнительного гидроцилиндра, то возрастет давление в канале 30 и тем самым возрастет давление в напорном канале 28. Перепад давления на управляемом сливном дросселе увеличится, и возрастет расход рабочей жидкости, идущей из напорного канала 28 через каналы 34 и 37 на слив. А расход рабочей жидкости, поступающей в исполнительный гидроцилиндр, уменьшится. Однако при возрастании давления в пазе 16 возрастет давление и в торцовой полости 38 управляемого сливного дросселя 6. Золотник 8 переместится вправо и расход рабочей жидкости, идущей на слив, восстановится и тем самым восстановится расход рабочей жидкости, поступающей в исполнительный гидроцилиндр.

При работе рулевого устройства в аварийном режиме (когда рабочая жидкость от насоса транспортного средства не поступает) насос-дозатор 4 работает как насос. Рабочая жидкость поступает из сливного канала 29 через обратный клапан 71 и через входной дроссель 27, дроссель 14, канал 32, насос-дозатор 4, канал 33, дроссель 17 будет поступать в полость 44. Так как давление в канале 43 будет больше, чем в канале 42, то рабочая жидкость будет стремиться перетечь через канал 45, расточку 46, дроссель 50, канал 64, дроссель 53 в канал 42. Однако под действием гидродинамической силы потока рабочей жидкости через пазы 66 (фиг.2) запорные кольца 55 и 56 переместятся вправо. Жесткое запорное кольцо 56 закроет зазор 60, а эластичное запорное кольцо 55 уплотнит его. Путь потоку рабочей жидкости в канал 42 будет перекрыт, и поэтому рабочая жидкость через канал 45 будет поступать в канал 43 и далее в полость исполнительного гидроцилиндра.

Формула изобретения

1. ГИДРООБЪЕМНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее гидравлически соединенные между собой распределитель рулевого устройства, насос-дозатор и усилитель потока, причем распределитель выполнен в виде корпуса, в котором с возможностью свободного вращения установлена гильза, кинематически связанная с ротором насоса-дозатора, в цилиндрическом отверстии которой с возможностью ограниченного поворота установлен золотник, кинематически связанный с валом рулевого колеса и центрирующими пружинами связанный с гильзой, в корпусе выполнены каналы, соединяющие входной дроссель, образованный кромками отверстий в гильзе и пазов в золотнике, с напорным каналом, а другие дроссели - со сливным каналом и полостями исполнительного гидроцилиндра, и установлен управляемый сливной дроссель, расположенный между напорным и сливным каналами, внутри золотника распределителя и соосно с ним размещен золотник усилителя потока, в котором выполнены каналы для соединения насоса-дозатора и напорного канала через обратный клапан с каналом, подсоединенным к соответствующей полости исполнительного гидроцилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в золотнике выполнен канал для соединения выхода входного дросселя с усилителем потока, а обратный клапан размещен внутри усилителя потока в его цилиндрической расточке и выполнен в виде эластичного и жесткого запорных колец, опорной шайбы и направляющей втулки с двумя цилиндрическими проточками, на которых последовательно расположены оба упомянутых кольца, а между поверхностью цилиндрической расточки усилителя потока и одной из цилиндрических проточек выполнен зазор для подвода рабочей жидкости, при этом жесткое запорное кольцо установлено ближе к зазору по отношению к эластичному запорному кольцу, а оба кольца установлены с зазором относительно цилиндрической проточки втулки и цилиндрической расточки усилителя потока.

2. Управление по п.1, отличающееся тем, что жесткое запорное кольцо выполнено Г-образной формой в сечении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4