Патент на изобретение №2314958

(54) УСИЛИТЕЛЬ ПОТОКА РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к усилителям потока рулевого механизма транспортного средства, которые предназначены для работы в комплекте с гидрорулем. Усилитель потока состоит из двух одинаковых двухпозиционных усилительных золотников непрерывного действия, корректирующих напорного клапана и дросселя, установленных в напорной линии усилителя потока, и двух обратных клапанов, соединенных своими входами с цилиндровыми линиями, а своими выходами – с управляющими линиями гидроруля. Достигается повышение компактности. 3 ил.

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,

F₁ – площадь проходного сечения малого дросселя,

Q₁ – 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.

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.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.08.2008

Извещение опубликовано: 10.07.2010 БИ: 19/2010