Гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства

 

Использование: изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности, к гидравлическим системам рулевого управления колесных транспортных средств. Сущность изобретения: гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства содержит связанные гидролиниями бак, насос, двух- и трехпозиционные распределители, два механизма плавного включения, силовой цилиндр, связанный с управляемыми колесами, регулятор расхода рабочей жидкости, которые в совокупности регулируют процесс нагнетания рабочей жидкости из бака в рабочие полости силового цилиндра и слив ее обратно в бак. Система выполнена с возможностью ее работы в режиме усиления поворачивающего момента на управляемых колесах и в режиме их возврата из повернутого положения в нейтральное. Гидроудар, возникающий при переключении системы из режима усиления поворачиваемого момента на управляемых колесах в режим возврата их из повернутого положения в нейтральное, сглаживается за счет дополнительно установленных механизмов плавного включения, выполненных в виде гидравлических дросселя, дифференциального и обратного клапанов, соединенных параллельно между собой. 1 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности, к гидравлическим системам рулевого управления колесных транспортных средств.

Известна гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства, содержащая бак, насос, распределитель, силовой цилиндр, работающая в режиме усиления поворачивающего момента на управляемых колесах и, за счет наличия дополнительных распределителей в режиме возврата управляемых колес из повернутого положения в нейтральное /патент РФ N 2059497, кл. B 62 D 5/06, 1995/.

Недостатком известной гидравлической системы рулевого управления колесного транспортного средства является ее ударное переключение из режима усиления момента на управляемых колесах в режим возврата управляемых колес из перевернутого положения в нейтральное из-за резкого возрастания давления жидкости в рабочих полостях силового цилиндра, что приводит к ухудшению аргономичности и устойчивости колесного транспортного средства.

Изобретение направлено на устранение гидравлического удара в системе при переключении ее из режима усиления поворачиваемого момента на управляемых колесах в режим их возврата из повернутого положения в нейтральное, что приводит к улучшению эргономичности и устойчивости колесного транспортного средства.

Решение поставленной задачи достигается тем, что система снабжена дополнительно двумя механизмами плавного включения, каждый из которых представляет собой гидравлические дроссель, дифференциальный и обратный клапаны, соединенные параллельно между собой.

Заявляемая гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства отличается тем, что в гидравлические цепи, связывающие рабочие полости силового цилиндра с насосом, последовательно включены по одному механизму плавного включения. Каждый из механизмов плавного включения представляет собой комбинацию гидравлических элементов: дросселя, дифференциального и обратного клапанов, соединенных параллельно между собой.

При введении дросселя, дифференциального и обратного клапанов в указанной связи гидравлическая система колесного транспортного средства проявляет новые свойства в режиме возврата управляемых колес из повернутого положения в нейтральное. В частности, при введении дросселя и дифференциального клапана, нарастание давления в рабочих полостях силового цилиндра происходит постепенно, в зависимости от характеристик дросселя и дифференциального клапана. Обратный клапан способствует быстрому перетеканию рабочей жидкости из полости силового цилиндра в магистраль сплава.

На чертеже представлена схема гидравлической системы рулевого управления колесного транспортного средства.

Гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства содержит гидравлический связанный бак 1, насос 2, регулятор расхода рабочей жидкости 3, связанный линией управления с датчиком скорости 4, три двухпозиционных трехлинейных распределителя 5, 6, 7, связанных линиями управления с датчиком момента на рулевом колесе 8, трехпозиционный четырехлинейный распределитель 9, связанный кинематически с рулевым колесом 10, силовой цилиндр 11 и управляемыми колесами 12, трехпозиционный четырехпозиционный распределитель 13, связанный с линией управления с датчиком положения управляемых колес 14.

Насос 2 соединен с баком 1 и с первой гидролинией одного из двухпозиционных распределителей 5, который своей второй линией соединен с первой линией трехпозиционного четырехлинейного распределителя 9, а третьей - с регулятором расхода рабочей жидкости 3.

Регулятор расхода рабочей жидкости 3 соединен с первой гидролинией трехпозиционного четырехлинейного распределителя 13, у которого вторая линия соединена с одноименной линией трехпозиционного четырехлинейного 9, а третья и четвертая линия связаны попарно с механизмами плавного включения 15 и 16. Механизмы плавного включения 15 и 16 представляющие собой комбинацию из гидравлических дросселя 17, дифференциального 18 и обратного 19 клапанов, соединенных параллельно между собой, соединены попарно со вторыми линиями двухпозиционных трехлинейных распределителей 6 и 7, у которых первые линии соединены с рабочими полостями силового цилиндра 11, а третьи соответственно с третьей и четвертой линиями трехпозиционного четырехлинейного распределителя 9.

При повороте рулевого колеса 10 гидравлическая система работает в режиме усиления поворачивающего момента, передающегося от рулевого колеса 10, через рулевой механизм и рулевой привод на управляемые колеса 12. Усиление происходит за счет нагнетания рабочей жидкости в одну из полостей силового цилиндра 11, связанного кинематически с управляемыми колесами 12. При этом датчик момента на рулевом колесе 8 управляет двухпозиционными трехлинейными распределителями 5, 6 и 7 таким образом, что жидкость, нагнетаемая насосом 2 из бака 1, поступает в одну из полостей силового цилиндра 11, в зависимости от направления поворота, через распределитель 9, связанный кинематически с рулевым колесом 10, силовым цилиндром 11 и управляемыми колесами 12, минуя регулятор расхода рабочей жидкости 3 и механизмы плавного включения 15 и 16.

При отсутствии момента на рулевом колесе 10 система работает в режиме возврата управляемых колес из повернутого положения в нейтральное. Поворот управляемых колес в нейтральное положение происходит за счет подачи рабочей жидкости в ту полость сливного цилиндра 11, которая была соединена со сливной линией при повороте рулевого колеса 10. При этом датчики 8 и 14 момента на рулевом колесе 10 и положения управляемых колес таким образом управляют двухпозиционными трехлинейными распределителями 5, 6, 7, и трехпозиционным четырехлинейным распределителем 13, что рабочая жидкость, нагнетаемая насосом 2 из бака 1, поступает в одну из полостей силового цилиндра 11 последовательно через регулятор расхода рабочей жидкости 3, трехпозиционный четырехлинейный распределитель 13 и механизмы плавного включения 15 и 16. Механизмы плавного включения 15 и 16, представляющие собой гидравлические дроссель 17, дифференциальный 18 и обратный клапаны, соединенные параллельно между собой, обеспечивают постепенное нарастание давления в силовом цилиндре 11 в момент переключения системы из режима усиления поворачивающего момента на управляемых колесах в режим возврата их из повернутого положения в нейтральное.

Вследствие того, что при переключении системы в режим возврата управляемых колес из повернутого положения в нейтральное, двухпозиционные трехлинейные распределители 6 и 7 связывают трехпозиционный четырехлинейный распределитель 13 с силовым цилиндром 11 таким образом, что рабочая жидкость нагнетается через механизмы плавного включения 15 и 16, двухпозиционные трехлинейные распределители 6 и 7 в ту полость силового цилиндра 11, которая при повороте рулевого колеса 10 сообщалась с силовой магистралью. В результате на входе и выходе механизмов плавного включения 15 и 16 образуется значительная разница давлений, порядка 7 8 МПа. Гидравлический дроссель 17 плавно выравнивает эту разницу, при достижении равенства давлений открывается дифференциальный клапан 18, после чего количество жидкости, нагнетаемой в рабочие полости силового цилиндра 11, контролируется регулятором расхода рабочей жидкости 3.

Заявляемое изобретение позволяет устранить гидравлический удар в гидравлической системе рулевого управления при переключении ее из режима усиления поворачивающего момента на управляемых колесах в режим возврата их из повернутого положения в нейтральное, что обеспечивает улучшение эргономичности рулевого управления и устойчивости колесного транспортного средства.

Формула изобретения

Гидравлическая система рулевого управления колесного транспортного средства, содержащая насос, связанный гидролиниями непосредственно с баком, а с силовым цилиндром посредством двух трехпозиционных четырехлинейных распределителей, один из которых кинематически связан с рулевым колесом, силовым цилиндром и управляемыми колесами, а другой линией управления с датчиком положения управляемых колес, оба распределителя гидравлически связаны с рабочими полостями силового цилиндра посредством двух двухпозиционных трехлинейных распределителей, связанных линиями управления с датчиком момента на рулевом колесе, а с насосом и баком посредством третьего двухпозиционного трехлинейного распределителя, связанного линией управления с датчиком момента на рулевом колесе, и регулятора расхода рабочей жидкости, связанного линией управления с датчиком скорости, отличающаяся тем, что трехпозиционный распределитель, связанный линией управления с датчиком положения управляемых колес, гидравлически связан с двухпозиционными трехлинейными распределителями посредством дополнительных механизмов плавного включения, представляющих собой гидравлические дроссель, дифференциальный и обратный клапаны, соединенные параллельно между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1