Гидрообъемное рулевое управление транспортного средства

 

Использование: в транспортном машиностроении. Сущность изобретения: управление и принудительная стабилизация направляющих колес в положении, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства, выполняются одной гидросистемой с одним источником питания с баком. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению.

Известно гидрообъемное рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевое колесо, связанное рулевым валом с насосом-мотором и через соединение с золотником гидрораспределителя, соединенного гидролиниями с насосом-мотором и исполнительным гидроцилиндром.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее рулевое колесо, связанное рулевое колесо, связанное рулевым валом через отжимную муфту с насосом-мотором и через соединение с золотником основного гидрораспределителя, соединенного гидролиниями с насосом-мотором и через вспомогательные гидрораспределители с гидроцилиндрами, управляющими положением направляющих колес и соединенного с источником питания и баком.

Данное устройство имеет сложную конструкцию.

Целью изобретения является упрощение конструкции прототипа с сохранением всех его функциональных возможностей.

На фиг. 1 и 2 изображена схема гидрообъемного рулевого управления транспортного средства.

Гидрообъемное рулевое управление содержит гидроцилиндр 1, корпус которого шарнирно соединен с задней частью транспортного средства 2, а шток с передней частью транспортного средства 3 с направляющими колесами 4, вспомогательный восьмилинейный двухпозиционный гидрораспределитель 5, насос-мотор 6, рулевое колесо 7, соединенное с рулевым валом 8 через отжимную муфту, неподвижная полумуфта 9 которой, жестко связана с рулевым колесом 7, а подвижная полумуфта 10 имеет шлицевое соединение с рулевым валом 8 и прижимается к неподвижной полумуфте 9 пружиной 11. Отжимная муфта под действием пружины 11 возвращается в исходное положение только при отсутствии управляющего воздействия. Усилие сжатия пружины 11 должно быть меньше усилия необходимого для срабатывания насоса-мотора 6 и смещения золотника основного шестилинейного трехпозиционного гидрораспределителя 12. Этим обуславливается более раннее срабатывание отжимной муфты и более позднее ее отключение, чем срабатывание основного шестилинейного трехпозиционного гидрораспределителя 12, соединенного гидролиниями с источником 14 питания и баком 15. В сливной гидролинии имеется гидроаккумулятор 16. Основной гидрораспределитель 12 соединен со сливной гидролинией через обратный клапан 17. Между напорной и сливной гидролиниями имеется предохранительный клапан 18. Золотник вспомогательного гидрораспределителя 5 смещается двуплечим рычагом 19. Четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 20 связан гидролиниями с поршневыми полостями гидроцилиндров 1 и 21. Корпус гидроцилиндра 21 шарнирно соединен с задней частью транспортного средства 2, а шток с передней частью транспортного средства 3 с направляющими колесами 4. Вспомогательный семилинейный двухпозиционный гидрораспределитель 22 работает параллельно с гидрораспределителем 5. Гидрораспределитель 20 срабатывает посредством контакта его толкателя с профилированной поверхностью поворотного кулачка 23. Первая и вторая гидролинии восьмилинейного двухпозиционного гидрораспределителя 5 связаны с штоковыми полостями гидроцилиндров 21 и 1, третья, четвертая, пятая и шестая соответственно с первой, второй, третьей и четвертой линиями основного гидрораспределителя 12, а седьмая и восьмая его линии с насосом-мотором 6. В первой позиции восьмилинейного 5 первая его линия соединена с восьмой, а вторая с седьмой, во второй позиции первая линия соединена с шестой, вторая с пятой, четвертая с седьмой, а третья с восьмой. В первой позиции основного гидрораспределителя 12 его пятая линия соединена с первой, четвертая с шестой, а вторая с третьей. Во второй позиции первая линия соединена с второй, пятая с шестой, а в третьей позиции пятая линия с второй, первая с четвертой и третья с шестой. Четыре линии гидрораспределителя 22 соединены соответственно с четырьмя линиями гидрораспределителя 20, пятая и шестая линии соединены соответственно с источником 14 питания и баком 15. Кроме того шестая линия соединена через обратный клапан 17 с шестой линией основного гидрораспределителя 12, а седьмая линия с его пятой линией. Первая и вторая линии гидрораспределителя 20 связаны с поршневыми полостями гидроцилиндров 1 и 21. В первой его позиции первая линия соединена с третьей, а четвертая с второй. Во второй позиции четвертая линия соединена с третьей. В третьей позиции вторая линия соединена с третьей, а четвертая с первой.

В случае прямолинейного движения транспортного средства при отсутствии управляющего воздействия гидрораспределители 5 и 22 находятся в первой позиции, а гидрораспределители 12 и 20 во второй позиции (фиг. 1). При этом рабочая жидкость, поступающая от источника питания 14, через гидрораспределитель 20 и гидроаккумулятор 16 проходит на слив в бак 15. Штоковые полости гидроцилиндров 1 и 21 сообщаются между собой через гидрораспределитель 5 и рабочие камеры насоса-мотора 6. Передняя часть транспортного средства 3 с направляющими колесами 4 удерживается в нейтральном положении, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства гидроцилиндрами 1 и 21, поршневые полости которых заперты поясками золотников гидрораспределителей 20 и 22.

При вращении рулевого колеса, например влево, полумуфта 9 отжимает полумуфту 10, которая через двухплечий рычаг 19, смещая золотники гидрораспределителей 5 и 22 вниз, переводит их во вторую позицию. В результате этого поршневые полости гидроцилиндров 1 и 21 через гидрораспределитель 22 сообщаются между собой. После этого начинает вращаться рулевой вал 8 с насосом-мотором 6 и посредством соединения 13 смещает золотник гидрораспределителя 12 вниз в третью позицию, удерживая его в этой позиции до прекращения вращательного движения рулевого вала 8. Штоковая полость гидроцилиндра 21 через насос-мотор 6 соединяется с источником 14 питания, а штоковая полость гидроцилиндра 1 соединяется со сливом.

В результате этого рабочая жидкость, поступая в штоковую полость гидроцилиндра 21, смещает его поршень с штоком вниз, при этом передняя часть транспортного средства 3 с направляющими колесами 4 поворачивается влево и смещает шток с поршнем гидроцилиндра 1 вверх, передавливая рабочую жидкость через гидрораспределитель 22 из поршневой полости гидроцилиндра 21 в поршневую полость гидроцилиндра 1. Одновременно с этим кулачок 23, воздействуя своей профилированной поверхностью на толкатель золотника гидрораспределителя 20, смещает его вниз в первую позицию.

Когда управляющее воздействие прекращается, золотник гидрораспределителя 12 возвращается во вторую позицию, запирая штоковые полости гидроцилиндров 1 и 21, тем самым удерживая переднюю часть транспортного средства 3 с направляющими колесами 4, повернутыми на заданный угол до полного освобождения рулевого колеса 7.

Для поворота передней части транспортного средства 3 с направляющими колесами 4 в сторону нейтрали, рулевое колесо 7 освобождается, при этом под действием пружины 11 подвижная полумуфта 10 возвращается в исходное положение и через рычаг 19 возвращает в первую позицию золотники гидрораспределителей 5 и 22. В результате этого штоковые полости гидроцилиндров 1 и 21 вновь сообщаются между собой. Одновременно с этим через гидрораспределители 20 и 22 поршневая полость гидроцилиндра 21 соединяется с источником 14 питания, а поршневая полость гидроцилиндра 1 соединяется со сливом (фиг. 2).

В результате этого рабочая жидкость поступая в поршневую полость гидроцилиндра 21, смещает поршень с штоковом вверх и поворачивает при этом переднюю часть транспортного средства 3 с направляющими колесами 4 вправо. При этом поршень с штоком гидроцилиндра 1 смещается вниз, а рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 21 через гидрораспределитель 5 и рабочие камеры насоса-мотора 6 передавливается в штоковую полость гидроцилиндра 1, одновременно вращая рулевой вал 8 с рулевым колесом 7 вправо (по чертежу). Рулевой вал, вращаясь, смещает золотник гидрораспределителя 12 вверх в первую позицию, но так как он не соединен с источником питания, это не оказывает на процесс управления никакого воздействия.

Когда передняя часть транспортного средства 3 с направляющими колесами 4 занимает нейтральное положение, соответствующее его прямолинейному движению, в результате воздействия профилированной поверхности кулачка 23 с толкателем золотника гидрораспределителя 20, указанный золотник смещается вверх во вторую позицию и запирает поршневые полости гидроцилиндров 1 и 21, прекращая тем самым дальнейший поворот передней части транспортного средства 3 с направляющими колесами 4 и удерживает ее в этом положении до следующего воздействия, а источник питания при этом соединяется со сливом. Одновременно с этим прекращается вращение рулевого вала с рулевым колесом, а золотник гидрораспределителя 12 возвращается во вторую позицию.

Для прекращения принудительного возврата гидроцилиндров поворота в положение, соответствующее нейтрали, в любом другом положении по желанию водителя, необходимо остановить вращение рулевого колеса 7. Под действием давления рабочей жидкости в камерах насоса-мотора 6 рулевой вал 8 продолжает вращаться до тех пор, пока полумуфта 10 под действием осевых сил, возникающих в месте контакта полуконусных поверхностей полумуфт 9 и 10, не смещается вверх, преодолевая усилие пружины 11, и через двуплечий рычаг 19 смещает золотники гидрораспределителей 5 и 22 вниз во вторую позицию, в результате чего подача рабочей жидкости в рабочие камеры насоса-мотора 6 прекращается, вследствие чего прекращается вращение рулевого вала 8. При неподвижном рулевом валу исчезают осевые силы в соединении 13 и золотник гидрораспределителя 12 под действием возвратных пружин возвращается во вторую позицию, соединяя источник 14 питания со сливом и одновременно своими поясками запирает штоковые полости гидроцилиндров 1 и 21 в нужном водителю положении. Одновременно с этим гидрораспределитель 22 соединяет между собой поршневые полости гидроцилиндров 1 и 21.

Таким образом, после прекращения управляющего воздействия при любом угле отклонения передней части транспортного средства с направляющими колесами от нейтрали обеспечивается самоцентрирование рулевого механизма в положении, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства.

При вращении рулевого колеса вправо процесс управления и самоцентрирования рулевого механизма осуществляется аналогично описанному выше.

Применение предлагаемого средства позволяет повысить точность прямолинейного движения и облегчить управление транспортным средством на всех видах специальных и транспортных работ.

Формула изобретения

ГИДРООБЪЕМНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее рулевое колесо, связанное рулевым валом через отжимную муфту с приводом насоса мотора и золотником основного гидрораспределителя, выполненного трехпозиционным, шестилинейным, гидравлически соединенного через вспомогательные гидрораспределители с насосом-мотором, гидроцилиндрами поворота, источником питания и гидробаком, подвижная полумуфта кинематически связана с золотником двухвспомогательных двухпозиционных гидрораспределителей, две гидролинии одного из которых связаны со штоковыми полостями гидроцилиндров поворота, третья, четвертая, пятая и шестая соответственно с первой, второй, третьей и четвертой линиями основного гидрораспределителя, а седьмая и восьмая его линии с насосом-мотором, в первой позиции первого вспомогательного гидрораспределителя первая его линия соединена с восьмой, а вторая с седьмой, во второй позиции первая линия соединена с шестой, вторая с пятой, четвертая с седьмой, а третья с восьмой, в первой позиции основного гидрораспределителя его пятая линия соединена с первой, четвертая с шестой, а вторая с третьей, во второй позиции первая линия соединена с второй, пятая с шестой, а в третьей позиции пятая линия соединена со второй, первая с четвертой и третья с шестой, четыре гидролинии второго двухпозиционного вспомогательного гидрораспределителя соединены соответственно с четырьмя линиями трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, золотник которого через толкатель, размещенный на одной из поворотных частей транспортного средства, установлен с возможностью взаимодействия с кулачковой поверхностью, расположенной на другой поворотной части транспортного средства, а первая и вторая линии соединены с поршневыми полостями гидроцилиндров поворота, в первой позиции четырехлинейного гидрораспределителя первая линия соединена с третьей, а четвертая с второй, во второй позиции четвертая линия соединена с третьей, а в третьей позиции вторая линия соединена с третьей, а четвертая с первой, а пятая и шестая линии второго вспомогательного гидрораспределителя соединены соответственно с источником питания и гидробаком, отличающееся тем, что второй вспомогательный гидрораспределитель выполнен семилинейным, седьмая линия которого соединена с пятой линией основного гидрораспределителя, а шестая его линия подключена к шестой линии второго вспомогательного гидрораспределителя через обратный клапан, при этом в первой позиции второго вспомогательного гидрораспределителя первая линия соединена с второй, а пятая с седьмой, а во второй его позиции пятая линия соединена с четвертой, а третья с шестой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2