усилитель потока рулевого механизма транспортного средства

Формула изобретения

Усилитель потока рулевого механизма транспортного средства, состоящий из корпуса с размещенным в нем распределительным устройством с напорной линией, с двумя цилиндровыми линиями для соединения с исполнительным гидроцилиндром и двумя управляющими линиями для соединения с гидрорулем, отличающийся тем, что каждая цилиндровая линия соединена с соответствующей управляющей линией через обратный клапан, вход которого соединен с цилиндровой линией, а выход - с управляющей линией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к рулевым механизмам транспортных средств.

Известен усилитель потока рулевого механизма транспортного средства, состоящий из корпуса с размещенным в нем распределительным устройством с напорной линией, с двумя цилиндровыми линиями для соединения с исполнительным гидроцилиндром и двумя управляющими линиями для соединения с гидрорулем.

Недостатком известного усилителя является некомпактность.

Задачей изобретения является устранение отмеченного недостатка. Поставленная задача решается тем, что каждая цилиндровая линия соединена с соответствующей управляющей линией через обратный клапан, вход которого соединен с цилиндровой линией, а выход с управляющей линией.

На фиг.1 представлена схема рулевого механизма транспортного средства, состоящего из нового усилителя потока, гидроруля и исполнительного гидроцилиндра, данных на схеме для иллюстрации работы усилителя потока.

Рулевой механизм транспортного средства содержит гидроруль 1, соединенный напорной линией 4 с источником питания и напорным подводом гидроруля, управляющими линиями 5 и 6 с управляющими подводами гидроруля и цилиндровыми линиями 7 и 8 с исполнительным гидрорцилиндром 2. При этом сам гидроруль соединен сливным подводом через сливную линию 9 с баком.

Усилитель потока 3 содержит корпус 10 с размещенным в нем распределительным устройством, выполненным в виде двух одинаковых, подпружиненных с одного торца двухпозиционных усилительных золотников непрерывного действия 11 и 12, напорного обратного клапана 13, корректирующего дросселя 14 и двух обратных клапанов 15 и 16.

Коммутация гидролиний выполнена следующим образом:

Напорная линия 4 соединена со входом напорного клапана 13 через дроссель 14, выход клапана 13 соединен линией 17 с напорными каналами 18 и 19 золотников 11 и 12. Торцы золотников со стороны возвратных пружин 20 и 21 соединены с цилиндровыми линиями 7 и 8, со входами обратных клапанов 15 и 16 и через линии управления 22 и 23 с цилиндровыми каналами 24 и 25 золотников. Противоположные торцы золотников соединены линиями управления 26 и 27 с управляющими каналами 28 и 29 золотников, с управляющими линиями 5 и 6 и с выходами обратных клапанов 15 и 16.

В позиции I золотников все каналы золотников заперты. В позиции II золотников напорный канал 18, 19 соединен через большой регулируемый по ходу золотника дроссель 30, 31 с цилиндровым каналом 24, 25 и с выходом малого регулируемою по ходу золотника дросселя 32, 33, вход которого соединен с управляющим каналом 28, 29.

Рулевой механизм работает следующим образом:

В нейтральном положении (фиг.1) вала гидроруля 1 напорная линия 4 соединена через внутренние каналы гидроруля со сливной линией 9 и с баком, а управляющие линиии 5 и 6 заперты. При этом под действием возвратных пружин 20 и 21 оба золотника находятся в позиции I.

При повороте вала гидроруля в одну из сторон (фиг.2) напорная линия отсоединятся от бака и соединяется с управляющей линией 5, а управляющая линия 6 соединяется с баком.

При этом золотник 11 под действием возникшего повышенного давления в линиях 5 и 26 перемещается в позицию II, соединяя линию 5 с цилиндровой линией 7 через малый дроссель 32, а напорная линия 4 также соединяется с цилиндровой линией 7 через большой дроссель 30.

Золотник 12 остается в позиции I, поскольку управляющая линия 6 соединена через каналы гидроруля с баком.

Поскольку регулируемые дроссели выполнены в теле золотника, величина перемещения последнего определяется потоком, проходящим через дроссели, увеличивая их проходные сечения с увеличением потока.

Величина перемещения золотника определяется следующими математическими выражениями:

, ,

где

L - изменение положения золотника в функции (f) изменения площади малого дросселя F₁,

F ₁ - площадь проходного сечения малого дросселя,

Q ₁ - поток рабочей жидкости, проходящий через малый дроссель,

К - коэффициент сопротивления,

Р₁ - перепад давления на малом дросселе.

Т - усилие возвратной пружины.

F_Т - площадь торца золотника.

Потоки, поступающие из напорной линии 4 и управляющей линии 5 в цилиндровую линию 7, складываются в соответствии со следующими математическими зависимостями:

где Q_ц - поток, поступающий в цилиндровую линию,

Q₂ - поток, проходящий через большой дроссель.

,

где К_y - коэффициент усиления усилителя потока,

F₂ - площадь проходного сечения большого дросселя,

Р₂ - перепад давления на большом дросселе.

при Р₁= Р₂

, где

Р_н - давление в напорной линии 4,

Рдр. - потери давления на дросселе 14;

Ркл. - потери давления на напорном клапане 13.

Для обеспечения стабильности К_y необходимо соблюдать условие P₁= Р₂, что достигается регулировкой клапана 13 и дросселя 14, поскольку в напорной линии 4 давления всегда больше, чем в управляющих линиях 5 или 6 за счет потерь давления во внутренних каналах гидроруля.

При поступлении потока рабочей жидкости через цилиндровую линию 7 в одну из полостей исполнительного цилиндра 2 из другой полости жидкость выдавливается поршнем через обратный клапан 16, управляющую линию 6 и внутренние каналы гидроруля 1 на слив в линию 9 и далее в бак (фиг.2). При этом происходит перемещение штока цилиндра и соответствующий поворот колес.

Поворот в другую сторону (фиг.3) осуществляется аналогичным образом.

Поскольку оба усилительных золотника имеют только по две позиции, обеспечивается компактность конструктивного исполнения усилителя потока.