Рулевое управление транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами

 

Изобретение относится к рулевым управлениям транспортных средств с гидроприводом, направлено на повышение жесткости рулевого привода задних управляемых колес, устранение зоны нечувствительности включения гидравлического распределителя задних колес, а также снижения сопротивления повороту задних управляемых колес. Рулевое управление транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами содержит рулевое колесо, кинематически связанное через рулевой механизм с корпусом распределителя передних колес. Золотник распределителя передних колес гидравлически связан с насосом и баком гидроусилителя, исполнительным гидроцилиндром передних колес, и кинематически связан со штоком гидроцилиндра и рулевым приводом передних колес. Корпус распределителя задних колес кинематически связан с рулевым приводом передних колес, а его золотник гидравлически связан с насосом и баком гидроусилителя, исполнительным гидроцилиндром задних колес, и кинематически связан со штоком гидроцилиндра и рулевым приводом задних колес. Новым в рулевом управлении является установка редуктора, состоящего из корпуса, закрепленного на раме транспортного средства, ведущей и ведомой зубчатых реек, по крайней мере одна из которых выполнена с переменным шагом зацепления, соединенных с рулевыми приводами передних и задних колес соответственно и шестерней, установленной на оси в корпусе редуктора. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевым управлениям транспортных средств с гидроприводом.

Известно рулевое управление транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащее насос, бак, привод управления передними колесами, включающий рулевой механизм, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически соединенный с насосом, баком и исполнительным гидроцилиндром передних управляемых колес, кинематически связанным с последними, и привод управления задними колесами, включающий гидравлический распределитель, соединенный с насосом, баком и исполнительным гидроцилиндром задних управляемых колес, кинематически связанный с последними. Кроме того, рулевой привод снабжен продольной рулевой тягой с двумя упорами, обеспечивающими запаздывание поворота задних управляемых колес относительно передних, необходимое для обеспечения устойчивости движения транспортного средства. В результате наличия свободного хода продольной тяги создается зона нечувствительности, в пределах которой на золотник гидравлического распределителя привода задних управляемых колес не будет подаваться управляющего воздействия. Положение задних колес в пределах этой зоны может стать неопределенным, зависящим от внешних условий. Для устранения этого недостатка система снабжена пружиной двустороннего действия и двумя двуплечими рычагами, удерживающими задние управляемые колеса в положении, соответствующем прямолинейному движению.

Недостатками данного рулевого управления являются низкая жесткость рулевого привода, обусловленная наличием свободного хода в продольной рулевой тяге, что неблагоприятно влияет на управляемость и устойчивость движения транспортного средства, наличие зоны нечувствительности включения гидравлического распределителя привода задних управляемых колес и повышенное сопротивление повороту задних колес, обусловленное наличием пружины двустороннего действия.

Изобретение направлено на повышение жесткости рулевого привода задних управляемых колес, устранение зоны нечувствительности включения гидравлического распределителя задних колес, а также снижение сопротивления повороту задних управляемых колес.

Решение поставленной задачи достигается тем, что рулевое управление транспортного средства дополнительно снабжено редуктором, состоящим из корпуса, закрепленного на раме транспортного средства, ведущей и ведомой зубчатой реек, по крайней мере одна из которых выполнена с переменным шагом, соединенных с рулевыми приводами передних и задних колес соответственно, и шестерни, установленной на оси в корпусе редуктора.

Заявляемая система отличается наличием дополнительно введенного элемента: редуктора, состоящего из корпуса, ведущей и ведомой зубчатой реек, по крайней мере одна из которых выполнена с переменным шагом и шестерни, и его связи с остальными элементами рулевого управления. Дополнительно введенный редуктор, установленный в рулевом приводе задних управляемых колес, позволяет обеспечить запаздывание их поворота по отношению к передним без снижения жесткости рулевого привода по сравнению с прототипом, имеющим свободный ход, обеспечиваемый конструкцией рулевой тяги. Кроме того, отсутствие конструктивного свободного хода устраняет зону нечувствительности включения гидравлического распределителя задних колес, что в свою очередь исключает необходимость применения стабилизирующей пружины двустороннего действия, которая увеличивает сопротивление повороту задних управляемых колес. Это позволяет уменьшить непроизводительные затраты мощности насоса гидроусилителя.

На фиг.1 представлена схема рулевого управления транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами; на фиг.2 вариант закона изменения угла поворота управляемых колес.

Рулевое управление транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами содержит рулевое колесо 1, кинематически связанное через рулевой механизм 2 с корпусом распределителя 3, золотник 4 которого кинематически связан с исполнительным гидроцилиндром 5 и рулевым приводом передних управляемых колес, с которым кинематически связана ведущая рейка 6 редуктора 7, которая в свою очередь через шестерню 8 связана с ведомой рейкой 9, кинематически связанной с корпусом распределителя 10 задних управляемых колес, золотник 11 которого кинематически связан с исполнительным гидроцилиндром 12 и рулевым приводом задних управляемых колес. Кроме того, рулевое управление содержит насос 13, обеспечивающий подачу рабочей жидкости из бака 14 в гидравлические распределители.

Рулевое управление работает следующим образом.

При отсутствии управляющих воздействий на рулевое колесо и прямолинейном движении транспортного средства золотники 4 и 11 распределителей 3 и 10 находятся в нейтральном положении, сообщая напорные магистрали насоса 13 со сливом.

При повороте рулевого колеса 1 управляющее воздействие передается через рулевой механизм 2 распределителю, смещая его корпус 3 относительно золотника 4, открывая доступ рабочей жидкости, закачиваемой из бака 14 насосом 13 к рабочим полостям гидроцилиндра 5. Одна из полостей гидроцилиндра 5 сообщается с нагнетательной магистралью насоса, другая со сливом, в результате чего перемещается шток гидроцилиндра 5, вызывая поворот передних управляемых колес, перемещение золотника 4 и ведущей рейки 6 редуктора 7, выполненной с переменным шагом, которая через шестерню 8 перемещает ведомую рейку 9, обеспечивая таким образом, характер закона изменения угла поворота управляемых колес, представленный на фиг.2. Перемещение ведомой рейки вызывает смещение корпуса распределителя 10 относительно золотника 11, открывая доступ рабочей жидкости, закачиваемой из бака 14 насосом 13 к рабочим полостям гидроцилиндра 12. Одна из полостей гидроцилиндра 12 сообщается с нагнетательной магистралью насоса, другая со сливом, в результате чего перемещается шток гидроцилиндра 12, вызывая поворот задних управляемых колес и перемещение золотника 11, обеспечивая таким образом обратную связь по перемещению.

Обеспечение плавного регулирования величины запаздывания поворота задних управляемых колес осуществляется за счет переменного шага зубьев ведущей рейки 6.

Формула изобретения

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ПЕРЕДНИМИ И ЗАДНИМИ УПРАВЛЯЕМЫМИ КОЛЕСАМИ, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное через рулевой механизм с корпусом распределителя передних колес, золотник которого гидравлически связан с насосом и баком гидроусилителя, исполнительным гидроцилиндром передних колес и кинематически связан с штоком гидроцилиндра и рулевым приводом передних колес, с которым кинематически связан корпус распределителя задних колес, золотник которого гидравлически связан с насосом и баком гидроусилителя, исполнительным гидроцилиндром задних колес и кинематически связан с штоком гидроцилиндра и рулевым приводом задних колес, отличающееся тем, что оно снабжено редуктором, состоящим из корпуса, закрепленного на раме транспортного средства, ведущей и ведомой зубчатых реек, по крайней мере одна из которых выполнена с переменным шагом, и соединенных с рулевыми приводами передних и задних управляемых колес соответственно и шестерней, установленной на оси в корпусе редуктора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2