гидрообъемное рулевое управление транспортного средства

Формула изобретения

Гидрообъемное рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное с рулевым валом через отжимную муфту, имеющую механическую связь с дополнительным гидрораспределителем, насос-мотор, установленный на рулевом валу и кинематически связанный с золотником основного гидрораспределителя, соединенного гидромагистралями с насосом, гидробаком, дополнительным гидрораспределителем и исполнительным гидроцилиндром, механически связанным через рулевую трапецию с управляемыми колесами, и возвратную пружину, соединенную посредством гибкого элемента с поворотными рычагами управляемых колес транспортного средства, отличающееся тем, что оно снабжено гидроцилиндром, корпус которого соединен с поворотным рычагом управляемых колес, а его шток посредством одной из ветвей гибкого элемента - с возвратной пружиной, полости гидроцилиндра через гидрораспределитель соединены с насосом-дозатором, механически связанным с маятником.

Описание изобретения к патенту

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

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гидрообъемное рулевое управление, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное с рулевым валом через отжимную муфту, имеющую механическую связь с дополнительным гидрораспределителем, насос-мотор, установленный на рулевом валу и кинематически связанный с золотником основного гидрораспределителя, соединенного гидромагистралями с насосом, гидробаком, дополнительным гидрораспределителем и исполнительным гидроцилиндром, механически связанным через рулевую трапецию с управляемыми колесами, и возвратную пружину, соединенную посредством гибкого элемента с поворотными рычагами управляемых колес транспортного средства (авторское свидетельство СССР 1689180 А1, кл. В 62 D 5/06, 07.11.91. Бюл. 41).

В известном рулевом управлении после прекращения управляющего воздействия водителя возвратная пружина возвращает управляемые колеса в нейтральное положение и удерживает их в этом положении до следующего управляющего воздействия, что обеспечивает точность прямолинейного движения транспортного средства при отсутствии поперечных уклонов, однако при движении транспортного средства поперек уклона нa него действует поворачивающий момент от уклона, поэтому для сохранения прямолинейного движения водителю необходимо постоянно поворачивать управляемые колеса вверх по уклону на некоторый угол, что приводит к повышению психофизической нагрузки водителя, к снижению точности прямолинейного движения транспортного средства.

Сущность изобретения заключается в том, что рулевое управление снабжено гидроцилиндром, корпус которого соединен с поворотным рычагом управляемых колес, а его шток посредством одной из ветвей гибкого элемента - с возвратной пружиной, полости гидроцилиндра через гидрораспределитель соединены с насосом-дозатором, механически связанным с маятником.

При отклонении маятника при поперечном уклоне насос-дозатор обеспечивает пропорциональность подаваемого в одну из полостей гидроцилиндра объема рабочей жидкости углу отклонения маятника, это в свою очередь приводит к повороту управляемых колес вверх по уклону на некоторый угол, компенсирующий поворачивающий момент от уклона? действующий на транспортное средство, что облегчает управление и повышает точность прямолинейного движения.

На чертеже изображена схема гидрообъемного рулевого управления транспортного средства.

Гидрообъемное управление содержит исполнительный гидроцилиндр 1, шток которого шарнирно соединен с рулевой трапецией 2, а поворотные рычаги 3 управляемых колес 4 посредством гибкого элемента 5 соединены с возвратной пружиной 6. Полости исполнительного гидроцилиндра при отсутствии управляющего воздействия соединены между собой гидромагистралями через золотник дополнительного гидрораспределителя 7 и рабочие камеры насоса-мотора 8. Рулевое колесо 9 соединено с рулевым валом 10 через отжимную муфту, неподвижная полумуфта 11 которой жестко связана с рулевым колесом 9, а подвижная полумуфта 12 имеет шлицевое соединение с рулевым валом 10 и прижимается к неподвижной полумуфте 11 пружиной 13. 0тжимная муфта под воздействием пружины 13 возвращается в исходное положение только при отсутствии управляющего воздействия. Усилие срабатывания пружины 13 должно быть меньше усилия, необходимого для срабатывания насоса-мотора 8 и перемещения посредством соединения 14 золотника ocновного гидрораспределителя 15. Этим обуславливается более раннее срабатывание отжимной муфты и более позднее ее отключение, чем срабатывание гидрораспределителя 15. Соединением 14 рулевой вал 10 связан с золотником основногo гидрораспределителя 15, соединенного гидромагистралями с насосом 16 и гидробаком 17. Соединение 14 имеет во внутренней проточке винтовые канавки, взаимодействующие через шарики с золотником, и обеспечивает преобразование вращательного движения рулевого вала 10 в поступательное движение золотника основного гидрораспределителя 15. В сливной магистрали имеется гидроаккумулятор 18. Гидрораспределитель 15 соединен с источником питания через обратный клапан 19. Между сливной и напорной магистралями имеется предохранительный клапан 20 и обратный клапан 21. Полости исполнительного гидроцилиндра 1 соединяются через противовакуумные клапаны 22 и противоударные клапаны 23. В сливных гидромагистралях дополнительного гидрораспределителя 7 имеются обратные клапаны 24. Золотник гидрораспределителя 7 смещается двуплечим рычагом 25.

Корпус гидроцилиндра 26 соединен с одним из поворотных рычагов 3 управляемых колес 4, а его шток посредством гибкого элемента 5 соединен с возвратной пружиной 6. Полоски гидроцилиндра 26 соединены гидромагистралями через гидрораспределитель 27 с насосом-дозатором 28. Насос-дозатор 28 соединен со сливной гидромагистралью через обратные клапаны 29 и механически связан с гидрораспределителем 27 и маятником 30.

Рулевое управление работает следующим образом.

В случае прямолинейного движения транспортного средства по поверхности без поперечных уклонов, при отсутствии управляющего воздействия золотники основного 15 и дополнительного 7 гидрораспределителей находятся в исходном положении. При этом рабочая жидкость, поступающая от насоса 16 через золотник гидрораспределителя 15 и гидроаккумулятор 18, проходит на слив в гидробак 17. Полости исполнительного гидроцилиндра 1 сообщаются между собой через гидрораспределитель 7 и рабочие камеры насоса-мотора 8. Колеса удерживаются в нейтральном положении усилием пружины 6, соединенной гибким элементом 5 с поворотными рычагами 3 управляемых колес 4.

При вращении рулевого колеса 9, например, вправо (по чертежу) полумуфта 11 отжимает полумуфту 12, которая через двуплечий рычаг 25 смещает золотник гидрораспределителя 7 вправо (по чертежу). После этого начинает вращаться вал 10 с насосом-мотором 8 и посредством соединения 14 смещает золотник гидрораспределителя 15 вправо (по чертежу) и удерживает его в этом положении до прекращения вращательного движения вала 10. Напорная магистраль через насос-мотор 8 соединяется со штоковой полостью исполнительного гидроцилиндра 1, а бесштоковая полость гидроцилиндра 1 соединяется со сливной магистралью.

В результате этого рабочая жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 1, смещая поршень со штоком вправо, при этом колеса поворачиваются вправо до окончания управляющего воздействия.

Когда управляющее воздействие прекращается, золотник гидрораспределителя 15 возвращается в нейтральное положение, запирая полости гидроцилиндра 1 и удерживая колеса повернутыми на заданный угол до полного освобождения рулевого колеса 9.

Для поворота управляемых колес 4 в сторону нейтрали рулевое колесо 9 освобождается, при этом под воздействием пружины 13 подвижная полумуфта 12 возвращается в исходное положение, и через рычаг 25 возвращает в исходное положение золотник гидрораспределителя 7. В результате этого полости гидроцилиндра вновь сообщаются между собой. Колеса 4 под воздействием пружины 6 поворачиваются в сторону нейтрали. Поршень исполнительного гидроцилиндра 1 перемещается влево (по чертежу), а рабочая жидкость из штоковой полости через рабочие камеры насоса-мотора 8 перетекает в бесштоковую полость гидроцилиндра 1, вращая при этом рулевой вал 10 с рулевым колесом 9 в сторону нейтрали, и одновременно через соединение 14 смещает золотник гидрораспределителя 15 влево (по чертежу). При этом рабочая жидкость от насоса 16 через гидрораспределитель 7 проходит на слив в гидробак 17.

Когда колеса займут нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению транспортного средства, вращение рулевого вала 10 прекращается, золотник гидрораспределителя 15 возвращается в нейтральное положение и усилием пружины управляемые колеса 4 удерживаются в нейтральном положении до следующего управляющего воздействия.

В случае прямолинейного движения транспортного средства по поверхности с поперечным уклоном, например влево, маятник 30, отклоняясь влево, вращает вал насоса-дозатора 28, который через золотник гидрораспределителя 27 подает в бесштоковую полость гидроцилиндра 26 объем рабочей жидкости, пропорциональный углу отклонения маятника 30, т.е. пропорциональный углу наклона, в результате чего шток гидроцилиндра 26 смещается вправо (по чертежу), при этом управляемые колеса 4 повернутся вправо, т.е. вверх по уклону, на некоторый угол, компенсирующий поворачивающий момент от уклона, действующий на транспортное средство, и управляемые колеса 4 удерживаются в этом положении до управляющего воздействия водителя или до изменения угла уклона.