Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к распределителям гидравлических усилителей рулевых управлений. Цель изобретения - повышение безопасности работы путем пропорционального изменения усилия на рулевом колесе в зависимости от момента сопротивления повороту управляемых колес. Данный распределитель отличается тем, что снабжен седлом, установленным в редукционном клапане, соединяющем реактивные камеры с напорной полостью, выполненным подвижным относительно корпуса, с образованием камеры переменного объема и обеспечивающим ее соединение с источником давления рабочей среды. В предлагаемой конструкции распределителя обеспечивается изменение усилия на рулевом колесе в зависимости от момента сопротивления повороту управляемых колес. 3 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к распределителям гидравлических усилителей рулевого управления транспортных средств.

Известен распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства [1], содержащий корпус с расположенным в нем с возможностью осевого перемещения золотником, установленным в подшипниках, кинематически связанным с приводным валом и ограничивающим с корпусом напорную и сливную полости, плунжеры, размещенные в реактивных камерах корпуса и установленные с возможностью взаимодействия с упомянутыми подшипниками, причем реактивные камеры гидравлически соединены между собой через обратный клапан с жиклером и редукционный клапан, установленный параллельно, - с напорной полостью, и через редукционный клапан, установленный в плунжере, - со сливной полостью, при этом обратный клапан с жиклером установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам, а оба редукционных клапана установлены с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивных камер.

Недостатком данного распределителя является снижение безопасности при движении транспортного средства на грунтах с малым коэффициентом сцепления из-за недостаточной при этом величины максимально заданного усилия на рулевом колесе, выбранного из условия снижения утомляемости водителя при работе транспортного средства в маневровом режиме, а также из-за увеличения вероятности возникновения автоколебаний управляемых колес при движении на этих скоростях.

Цель изобретения - повышение безопасности работы путем пропорционального изменения усилия на рулевом колесе в зависимости от момента сопротивления повороту управляемых колес.

Данный распределитель отличается тем, что снабжен седлом, установленным в редукционном клапане, соединяющем реактивные камеры с напорной полостью, выполненным подвижным относительно корпуса, ограничивающим камеру переменного объема, а также обеспечивающим ее соединение с источником давления рабочей среды.

На фиг. 1 изображен распределитель, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - соединение камеры переменного объема редукционного клапана с источником давления или сливом в зависимости от момента сопротивлению поворота управляемых колес.

Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства содержит корпус 1, в котором выполнены напорная 2 и сливная 3 полости, соответственно соединенные с нагнетательной и сливной магистралями. В центральном отверстии корпуса 1 на втулке 5 расположен золотник 4. Втулка 5 винтовым сопряжением связана с валом 6 привода золотника 4 и шипами, входящими в пазы втулки 5 с валом 7 рулевого механизма. Вал 6 закреплен без возможности осевого перемещения в крышке 8 на радиально-упорных подшипниках 9 и соединен с валом 7 рулевого механизма через шлицевое соединение, выполненное с зазором 10, выбранного из условия полного хода золотника 4 и связан с торсионом 11. В крышке 8, служащей для регулировки подшипников, установлено уплотнение 12.

Золотник 4 установлен на втулке 5 между упорными подшипниками 13 и 14, которые наружными кольцами взаимодействуют с буртиками крышки 8 и гайкой 15, а внутренними кольцами - с плунжерами 16. Плунжеры 16 установлены в реактивных камерах 17, которые гидравлически соединены между собой каналами 18. С напорной 2 полостью реактивные камеры 17 соединены через обратный клапан 19 с жиклером 20 и редукционный клапан 21, установленный в гидролинии параллельно. Со сливной 3 полостью реактивные камеры 17 соединены через редукционный клапан 22, установленный в плунжере 16. При этом обратный клапан 19 с жиклером 20 установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам 17, а оба редукционных клапана 21 и 22 - с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивных камер 17.

В редукционном клапане 21, соединяющем реактивные камеры 17 с напорной полостью 2, расположены пружина 23 и упор с шариком 24. В редукционном клапане 21 седло 25 выполнено подвижным. Корпус 26 и седло 25 клапана 21 образуют камеру 27 переменного объема, соединенную с источником давления рабочей среды, увеличивающегося пропорционально изменению момента сопротивления повороту управляемых колес. Например, камера 27 переменного объема соединена трубопроводом через двухпозиционный трехлинейный клапан 28 с нагнетательной полостью насоса 29. Через двухпозиционный трехлинейный клапан 28, управляемый электронным блоком 30, от тензорезисторного датчика 31, установленного на поворотном рычаге, реагирующего на удлинение поворотного рычага, камера 27 переменного объема при малом моменте сопротивления соединена со сливом, а при большем моменте сопротивления повороту - с нагнетательной полостью насоса 29.

С распределителем связан силовой цилиндр для поворота управляемых колес транспортного средства.

Распределитель работает следующим образом.

В нейтральном положении золотника 4 рабочая жидкость от насоса 29 на нагнетательной магистрали поступает в напорную полость 2 и через сливные полости 3 - в гидробак.

В начальный момент поворота управляемых колес при малых углах поворота закрутка торсиона 11 мала, давление рабочей жидкости в реактивных камерах 17 мало, а следовательно, и усилие на рулевом колесе также незначительное.

При повороте вала 6 привода золотника 4 упорный подшипник 13, перемещаясь вместе с золотником 4, внутренним кольцом воздействует на расположенные с одной стороны плунжеры 16, а другие плунжеры 16, установленные в противоположных концах реактивных камер 17, упираются в буртик крышки 18. Объем реактивных камер 17 уменьшается.

При достижении заданного давления в реактивных камерах 17, давление которых превышает в напорной полости 2, срабатывает редукционный клапан 21, и жидкость направляется из реактивных камер 17 в напорную полость 2. Этим достигается создание заданного усилия на рулевом колесе из условия движения транспортного средства с малым моментом сопротивления повороту.

При включении блока управления 30 двухпозиционный трехлинейный клапан 28 сообщает камеру 27 переменного объема редукционного клапана 21 с нагнетательной полостью насоса 29. Рабочая жидкость, поступая в камеру 27 переменного объема клапана 21, давлением перемещает седло 25, сжимает пружину 23, тем самым увеличивая давление в реактивных камерах 17, необходимое для открытия редукционного клапана 21. Этим достигается пропорциональное увеличение минимального заданного усилия на рулевом колесе, и, следовательно, повышается безопасность движения.

При уменьшении сопротивления повороту увеличивается давление в напорной полости 2 распределителя. Открывается обратный клапан 19, и жидкость через жиклер 20 поступает в реактивные камеры 17.

При достижении в реактивных камерах 17 давления, превышающего наибольшее заданное значение, срабатывает клапан 22, установленный в плунжере 16, и жидкость поступает на слив.

В этом случае жиклер 20 уменьшает утечки рабочей жидкости и совместно с клапаном 22 создает перепад давления, т.е. позволяет увеличить необходимое для поворота колес давление в системе без повышения наибольшего ограниченного усилия на рулевом колесе при больших сопротивлениях повороту.

Увеличение давления рабочей жидкости пропорционально увеличивает жесткость пружины 23. В случае малого момента сопротивления повороту управляемых колес сообщают камеру 27 переменного объема со сливом, разгружая пружину 23 редукционного клапана 21. Этим достигается пропорциональное снижение заданного усилия на рулевом колесе при малом моменте сопротивления повороту колес транспортного средства.

Таким образом, в предлагаемой конструкции распределителя обеспечивается изменение усилия на рулевом колесе в зависимости от момента сопротивления повороту управляемых колес.

Формула изобретения

Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащий корпус с расположенным в нем с возможностью осевого перемещения золотником, имеющим подшипники, кинематически связанным с приводным валом и образующим с корпусом напорную и сливную полости, плунжеры, размещенные в реактивных камерах корпуса и установленные с возможностю взаимодействия с упомянутыми подшипниками, причем реактивные камеры гидравлически соединены между собой через обратный клапан с жиклером и редукционный клапан, установленные параллельно с напорной магистралью, и через редукционный клапан, установленный в плунжере, со сливной полостью, при этом обратный клапан с жиклером установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам, а оба редукционных клапана установлены с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивныз камер, отличающийся тем, что распределитель снабжен седлом, установленным в редукционном клапане, соединяющей реактивные камеры с напорной полостью, выполненным подвижным относительно корпуса с образованием камеры переменного объема, сообщенной с источником давления рабочей жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3