Гидрообъемное рулевое управление: 403 — Доступ запрещён – Гидрообъёмное управление

Содержание

Гидрообъемное рулевое управление

Категория:

   Тракторы

Публикация:

   Гидрообъемное рулевое управление

Читать далее:



Гидрообъемное рулевое управление

Устройство. Рулевое управление состоит из насоса-дозатора (рис. 109) с блоком клапанов аксиально-поршневого типа и шаровыми поршнями. Насос-дозатор приводится в действие рулевым колесом механизма, имеющего два цилиндра, расположенных один против другого, с поршнями, соединенными между собой штоком. Шток через сухарь и палец воздействует на поворотный вал, на котором укреплена рулевая сошка механизма поворота. Масляный насос приводится в действие от дизеля гидроаккумулятора 3, предназначен для поддержания давления масла в системе управления при неработающем двигателе. Трубопроводы соединяют части рулевого управления.

Рис. 109. Гидрообъемное рулевое управление: 1 — насос; 2 — бак; 3 — гидроаккумулятор; 4 — рулевое колесо; 5 — насос-дозатор; 6 — рулевой механизм; 7 — поршни; 8 — поворотный вал с сошкой.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Действие. При работе дизеля трактора масло из бака захватывается насосом и подается к насосу-дозатору. Пройдя через каналы золотника, оно попадает в гидроаккумулятор и обратно возвращается в бак. Полости цилиндров при этом оказываются запертыми.

Если при работающем двигателе рулевое колесо повернуть в нужном направлении, золотник насоса-дозатора сместится в сторону и направит масло от насоса в силовой цилиндр рулевого механизма в количестве, пропорциональном углу поворота рулевого колеса. При этом поршень цилиндра начнет перемещаться, повернет рулевой вал, а следовательно, и колеса. При перемещении поршня цилиндра, в который подается под давлением масло, через шток переместится поршень во втором цилиндре, масло из которого при этом будет выталкиваться в насос-дозатор.

Если вращать рулевое колесо, при неработающем дизеле дозатор работает как насос, перекачивая масло из одного цилиндра в другой, поворачивая при этом передние колеса трактора.

Рис. 110. Механизм поворота гусеничного трактора:
а — устройство; б — детали механизма поворота; 1 — ленточный тормоз; 2, 8, 14 -— валы; 3— коробка передач; 4 — муфты поворота; 5 — шестерни конечной передачи; 6 — ведущий диск; 7 — ведомый барабан; 9 — пружина; 10 — ведущий барабан; 11 — ведомый диск; 12 — рычаг; 13 — нажимной диск.

Устройство. На ведущем барабане 10 (см. рис. 110,6), неподвижно укрепленном на валу, надеты ведущие диски, входящие своими зубьями в зацепление с этим барабаном. Между ведущими дисками расположены ведомые диски, зубья которых входят в зацепление с ведомым барабаном. Ведомые диски для увеличения трения покрыты фрикционными накладками. Все диски при помощи нажимного диска и пружин сильно сжаты между собой, в результате чего при вращении вала крутящий момент через вал передается на обе гусеницы трактора и он движется по прямой линии.

Действие. Для плавного поворота трактора тракторист должен выключить соответствующую муфту, т. е. повернуть ручной рычаг, находящийся в кабине, на себя. При этом системой тяг повернется рычаг и отведет к центру трактора нажимной диск. Пружины при этом сожмутся, а диски окажутся свободными. Тогда та гусеница, на которую не будет передаваться крутящий момент, будет отставать, и трактор медленно начнет отклоняться в сторону от прямолинейного движения — будет совершать поворот.

Для крутого поворота тракторист после выключения муфты должен нажать ногой на тормозную педаль и тем самым затянуть ленточный тормоз (см. рис. 110, а) вокруг ведомого барабана.

Усилие на рычагах управления, потребное для выключения муфт поворота, достигает примерно 120… 150 Н, что значительно выше усилий, предусмотренных техническими условиями. Для снижения этого усилия между рычагами и муфтами поворота на ряде тракторов устанавливают гидроусилители (рис. 111,а).

Гидроусилитель состоит из корпуса (см. рис. 111, в) с двумя отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости (дизельного масла), поршня, соединенного с вилкой, и золотника, связанного с вилкой.

К торцовым поверхностям чугунного корпуса гидроцилиндра крепятся крышки, в которых располагаются уплотнительные кольца, а сверху крышки закрыты пылезащитными манжетами.

Масло насосом по маслопроводу подводится в полость А корпуса гидроусилителя, затем проходит по сверлениям в полость Б и дальше сливается в бак 4 (показано на рисунке 111).

При нажатии на рычаг (как показано стрелкой) золотник переместится влево и перекроет первый ряд отверстий в поршне (см. рис. 111,6). При этом давление масла в полости А возрастет, и поршень начнет перемещаться вслед за золотником под давлением масла, выключая муфту поворота.

Как только воздействие на рычаг прекратится, золотник пружиной (см. рис. 111, в) возвратится в исходное положение и гидроусилитель перестанет действовать. При повышении давления масла в системе сверх нормы откроется предохранительный клапан 5 и масло будет перетекать в бак.

Рис. 111. Гидроусилитель:
а — общий вид; б, в — схемы действия; 1— пылезащитная манжета; 2— золотник; 3— поршень; 4 — бак; 5.— предохранительный клапан; 6 — насос; 7, 10, — вилки; 8 — корпус; 9 — пружина; 11 — рычаг.

Применение гидроусилителя снижает усилие, прилагаемое к рычагам управления, до 40…20 Н.

Поворот при помощи планетарного механизма так же, как и муфтами поворота, осуществляется путем отключения одной из гусениц от коробки передач, а крутой поворот — дополнительным ее затормаживанием.

Устройство. Планетарный механизм состоит из двойной коронной шестерни (рис. 112, а, б), изготовленной в ступице ведомой шестерни 6 главной передачи. Внутри коронной шестерни расположены два водила: одно для передачи момента на правую гусеницу, другое — на левую.

На каждом водиле установлены свободно вращающиеся на пальцах (осях) по три цилиндрические шестерни — сателлиты, входящие своими зубьями в зацепление с зубьями коронной шестерни и одновременно с зубьями солнечной шестерни.

Рис. 112. Механизм управления гусеничного трактора планетарного типа:
а — устройство; б — схема действия; 1. 6, 7, 8, 13 — шестерни; 2,4 — тормозные шкивы; 3—пружина; 5—вал; 9 — водило; 10 — сателлиты; 11, 12 — тормозные ленты.

Солнечная шестерня 8 жестко соединена с тормозным шкивом, вокруг которого силой пружины затянута тормозная лента.

Водило жестко посажено на валу, на нем также закреплены ведущая шестерня конечной передачи и тормозной шкив, вокруг которого находится тормозная лента.

Планетарный механизм отличается компактностью, легкостью управления, обладает долговечностью и обеспечивает прямолинейное движение трактора. В числе недостатков следует отметить трудность регулировки главной передачи.

Действие. При движении трактора по прямой тормозная лента отпущена, а тормозная лента затянута. Вращение от коробки передач передается на шестерню, затем на шестерню. При этом вращающаяся коронная шестерня заставляет сателлиты обкатываться вокруг неподвижной солнечной шестерни и через вал передавать крутящий момент на ведущую шестерню конечной передачи.

Для плавного поворота трактора, например, влево нужно потянуть на себя левый рычаг поворота, расположенный в кабине трактора. При этом пружина сожмется, а тормозная лента. прекратит торможение шкива. Тогда солнечная шестерня начнет вращаться, а левая гусеница отставать от правой, получая меньшее число оборотов, и трактор будет плавно двигаться в левую сторону.

Для крутого поворота нужно после выключения тормоза солнечной шестерни ручным рычагом нажать на левую ножную педаль и тем самым затянуть остановочную тормозную ленту.

Для поворота трактора вправо все эти действия нужно совершить с правым рычагом и правой педалью. Если же затянуть тормозную ленту, не выключив ленту, может оборваться одна из лент или в лучшем случае двигатель трактора заглохнет.

Поворот при помощи коробки передач с гидравлическим переключением возможен двумя способами: первый — заставить трактор двигаться по окружности строго определенного радиуса, второй — повернуть по любой траектории вплоть до поворота трактора на месте.

Первый способ выполняется регулировкой различной скорости движения правой и левой гусениц. Например, если при повороте вправо на валу 2 (рис. 113) включить первую передачу, а на валу — четвертую передачу, то трактор начнет двигаться по окружности радиусом 5 м. Если же при включенной первой передаче на валу включить третью передачу на валу, то радиус окружности, по которой будет двигаться трактор, составит 7 м, а если включить вторую передачу — 13 м.

Рис. 113. Схема коробки передач и тормозов, применяемых для поворота гусеничного трактора:
1, 2, 4 — валы; 3 — ленточные тормоза; Д — двигатель.

Второй способ возможен при повороте рулевого колеса. Если его вращать в сторону, куда нужно повернуть, например вправо, вначале (через 42°) происходит плавный сброс давления масла в каналах вала 2 и полное размыкание гидроподжимных муфт, сидящих на этом валу. При дальнейшем вращении рулевого колеса затягивается ленточный тормоз 3, и трактор делает крутой поворот вокруг остановленной гусеницы с радиусом, равным ширине трактора. Аналогично выполняется поворот трактора влево.

При точном вождении трактора (вдоль линии предыдущего прохода, например вдоль борозды при пахоте), а также при крутом повороте относительно заторможенной гусеницы управлять нужно вторым способом. Во всех остальных случаях первым. При этом повышается средняя скорость движения трактора и уменьшается его буксование, благодаря чему возрастает производительность агрегата. Кроме того, при первом способе поворота повышается проходимость трактора в условиях плохого сцепления гусениц с почвой и увеличивается долговечность работы тормозных лент. При движении под нагрузкой не рекомендуется поворачивать трактор вокруг заторможенной гусеницы. Это приводит к чрезмерной нагрузке механизмов трактора и снижению производительности агрегата. Совершать крутой поворот можно только в случае острой необходимости и только после того, как навешенная машина будет поднята в транспортное положение.

Рекламные предложения:


Читать далее: Техническое обслуживание механизмов управления поворотом и тормозов

Категория: — Тракторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ)

вается до величины, соответствующей частоте вращения дозатора 5. От последнего масло через гидрораспределитель 1 поступает в соответствующую рабочую полость гидроцилиндра 6, для поворота управляемых колес 7, а из противоположной полости — на слив в бак

10.

Для лучшего заполнения маслом трубопроводов дозатора 5, как правило, устанавливают два обратных подпиточных клапана 2. Предохранительный клапан 8 ограничивает в данной схеме максимальное давление масла при повороте трактора.

Аварийное управление ГОРУ при отказе в работе насоса 9 аналогично рассмотренному в предыдущей схеме.

Данная схема имеет некоторые недостатки, ограничивающие ее применение:

-достаточно большое усилия на рулевом колесе 4, что связано с преодолением сопротивления давления масла в бустерах гидрораспределителя 1 и при вращении дозатора 5;

-менее надежное гидравлическое управление, чем механиче-

ское.

ГОРУ, выполненные по одноконтурной схеме наиболее просты по конструкции, но требуют насосов-дозаторов с увеличивающимися рабочими объемами в зависимости от повышения тягового класса и назначения трактора. Поэтому их применение наиболее целесооб-

разно на тракторах классов 0,9-1,4, на которых требуются насосыдозаторы с рабочим объемом не более 80 см3 и с механически управляемым распределителем.

Двухконтурные схемы ГОРУ. Они обычно применяются для колесных тракторов тягового класса 3,0 и выше. В них масло от гидронасоса к исполнительному гидроцилиндру поступает по двум гидравлическим цепям, что позволяет не увеличивать типоразмеры насо- сов-дозаторов, применяемых в одноконтурных схемах. Из достаточно большого количества разнообразных двухконтурных схем большой

интерес представляет отечественная с х е м а Г О Р У с у с и л и т е- л е м п о т о к а д л я к о л е с н ы х т р а к т о р о в т и п а Т–150К (рис. 12.13).

Усилитель потока управляет потоком масла, поступающим от насоса к гидроцилиндру в соответствии с направлением и величиной управляющего потока, задаваемого насосом-дозатором. Необходимое соотношение между величинами рабочего и управляющего потоков (коэффициентом усиления КУ) обеспечивается подбором проходных сечений специальных дросселей в усилителе потока:

Ку = f2 / f1 + 1,

где f1 и f2 – площадь проходного сечения дросселя соответственно

что выбрать, ГУР или ГОРУ?

Рулевое управление – это объединенные в систему узлы, механизмы и устройства, обеспечивающие изменение направления движения трактора.

Схема привода руля трактора МТЗ-80

Схема привода руля трактора МТЗ-80

В колесных моделях тракторов изменение направления перемещения машины производится поворотом на различные углы передних управляемых колес. При повороте передние и задние колесные пары описывают дугу вокруг общего центра, расположенного на продолжении задней колесной оси.

Состав системы

Работа системы рулевого управления базируется на взаимодействии рулевого механизма, выполняющего функцию передачи управляющего воздействие от руля оператора с рулевым механизмом, преобразующим переданное ему усилие в поворот колес.

В систему управления направлением движения колесной тракторной техники входят:

  • Установленная на переднем мосту рулевая трапеция, образованная двумя соединенными друг с другом сошкой поперечными тягами, концы которых контактируют с поворотными рычагами;
  • Соединенные карданными шарнирами последовательно расположенные рулевой, промежуточный, средний и передний валы, передающее вращение рулевого колеса гидравлическому усилителю;
  • Закрепленное на размещенном в трубе рулевой колонки переднем валу рулевое колесо с изменяемой высотой и наклоном;
  • Рулевая колонка с механизмами, обеспечивающими наклон и изменение высоты рулевого колеса;
  • Смонтированные в одном корпусе, расположенном впереди радиатора, рулевой механизм и гидроусилитель, осуществляющий промежуточную гидравлическую и механическую связь руля оператора с колесами трактора;
  • Обеспечивающий работу гидроусилителя гидравлический контур, в который входят насос шестеренчатого типа, распределитель рабочей жидкости, силовой цилиндр и датчик, выдающий команду на блокировку дифференциала заднего моста;
  • Рулевой механизм, состоящий из червяка, размещенного в опирающейся на два радиальных подшипника эксцентричной втулке; двухвенцового сектора, находящегося в постоянном контакте с червяком и рейкой, соединенной со штоком силового цилиндра; и укрепленного в хвостовой части червяка, золотника;
  • Передающие перемещение сектора к узлам рулевой трапеции поворотный вал и сошка.

Гидравлический усилитель руля

Гидравлический усилитель руля (ГУР) – это гидромеханическое устройство, предназначенное для:

  • снижения уровня необходимых для поворота трактора физических усилий оператора;
  • улучшения управления изменением направления движения трактора;
  • уменьшения возникающих во время движения передних колес по неровностям ударов и вибраций на рулевое колесо.

Особенную актуальность устройство приобретает при увеличенных нагрузках на передние колеса – во время движения на высокой скорости и при работе с тяжелым навесным оборудованием.

Конструкция гидроусилителя

Основные конструктивные элементы гидроусилительного устройства:

  • Выполняющий функцию емкости для рабочей жидкости и основы для крепления деталей корпус;
  • Обеспечивающий циркуляцию масла в гидравлическом контуре устройства насос шестеренчатого типа;
  • Постоянно контактирующий с червяком рулевого механизма сектор, укрепленный на поворотном валу;
  • Имеющий три опорных точки поворотный вал, передающий поворотное движение сектора закрепленной на его конце сошке, соединенной с поперечными тягами передних колес;
  • Контактирующая с сектором рейка, передающая ему поступательное движение поршня цилиндра через связывающий их шток;
  • Зафиксированный тремя парами ползунов, подпертыми пружинами, золотник, укрепленный на конце червяка рулевого механизма;
  • Фильтр очистки циркулирующего в гидравлическом контуре масла;
  • Ограничивающий уровень давления рабочей жидкости в гидроусилителе предохранительный клапан;
  • Гидравлическая система автоматики блокирующей дифференциал заднего моста (АБД), в состав которой входят датчик, золотник, маховик, щуп и кран.

Схема работы рулевого гидроусилителя

Основной принцип работы гидравлического усилителя руля – увеличение гидравлического усилия при росте сопротивления повороту машины.

ГУР трактора МТЗ

ГУР трактора МТЗ

Возникающее во время поворота машины сопротивление вызывает осевое смещение червяка рулевого механизма, под действием которого сжимаются пружины ползунов, удерживающих золотник гидрораспределителя.

Когда сопротивление маневру превышает усилие предварительного сжатия всех трех пружин, золотник изменяет свое положение и открывает доступ рабочей жидкости в одну из полостей силового цилиндра.

Поданное в цилиндр масло перемещает поршень, усилие которого передается через соединенную с ним рейку на зубчатый сектор, который вращает поворотный вал.

После прекращения действия возникающего при повороте сопротивления пружины распрямляются и золотник устанавливается в нейтральное положение, перекрывая поступление рабочей жидкости в цилиндр.

Если возникающее при маневре сопротивление не превышает усилие предварительного сжатия пружин, поворот производится рулевым механизмом без подключения гидроусилительного устройства.

Управление режимами блокировки дифференциала заднего моста производится с использованием расположенной на рабочем месте оператора рукоятки, соединенной тросом с краном датчика АБД.

При автоматическом режиме работы АБД работает по следующему алгоритму:

  1. При прямолинейном движении трактора задний дифференциал заблокирован гидравлическим цилиндром, в который через золотник датчика поступает масло из корпуса гидроусилителя.
  2. При повороте передних колес на угол, превышающий 13 градусов, связанная с золотником рейка изменяет его положение, перекрывая доступ масла в блокирующий дифференциал цилиндр. Прекращение подачи масла сопровождается сливом находящегося в полости цилиндра масла. В результате дифференциал освобождается от блокировки.

Регулировка гидроусилителя

Основные настройки ГУР:

  • Настройка механического контакта червяка с зубчатым сектором. Регулировка производится при приподнятых над поверхностью грунта передних колесах. Введенным в паз втулки ключом ее проворачивают по часовой стрелке или против ее движения, добиваясь соответствия зазора сцепления секторно-червячного зацепления боковым зазорам червяка при находящейся в среднем положении сошке.
  • Регулировка реечно-секторного зацепления. Зацепление выставляют с использованием устанавливаемых под фланец упора рейки прокладками, добиваясь зазора между рейкой и упором 0,1-0,3 мм.
  • Регулировка затяжки гайки червяка рулевого механизма. Суть этой настройки состоит в надежной фиксации в правильном положении подшипников, поджимающих торцы золотника.
  • Настройка осевого перемещения поворотного вала. Регулировку производят с помощью регулировочного винта, установленного на торцевой поверхности вала, при ослабленных контргайках. Предварительно ослабив блокирующую откручивание винта контргайку, винт закручивают до упора, а затем отпускают, проворачивая на 1/10 или 1/8 оборота.
  • Настройка предохранительного клапана производится при работающем двигателе с использованием манометра, установленного вместо расположенной на клапанной крышке пробки. Давление нагретого до температуры 50 градусов масла при предельной скорости вращения коленчатого вала двигателя машины должно составлять 8,8 МПа. Настройку давления масла производят специальным подстрочным винтом, который после окончания регулировки законтривают и закрывают специальным колпаком.
  • Проверка свободного хода руля. Контролируется при работающем двигателе и настраивается путем проверки и выставления зазоров соединений рулевой системы, а также креплений поворотных рычагов, сошки и других деталей рулевого управления. Нормальным считается свободное перемещение руля, не превышающее 20 градусов.

Гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ)

Гидрообъемная система рулевого управления – это совокупность узлов и агрегатов, обеспечивающих снижение уровня физических усилий оператора при изменении направлении движения трактора.

Основное отличие гидрообъемного управления от управления направлением движения трактора с использованием гидроусилителя – отсутствие механической связи привода и механизма руля.

В ГОРУ поворот колес осуществляется силовым цилиндром (цилиндрами), работу которого обеспечивает управляемый рулем насос-дозатор.

ГОРУ обеспечивает надежное управление машинами, передвигающимися со скоростью до 50 км в час.

Устройство гидрообъемной системы рулевого управления

Основными элементами конструкции гидрообъемного управления движением являются:

  • Соединенное маслопроводами с силовыми цилиндрами рулевой колонки и поворотными гидравлическими механизмами дозаторное насосное устройство с модулем клапанов аксиально-поршневого типа;
  • Установленные на переднем мосту силовые цилиндры, осуществляющие поворот колес;
  • Поддерживающий давление рабочей жидкости в системе шестеренчатый насос;
  • Гидроаккумулятор;
  • Автономная емкость для хранения рабочей жидкости;
  • Трубопроводные магистрали, уплотнительные элементы и соединители.

Схема работы гидрообъемной системы управления направлением движения

При движении трактора по прямой золотник насосно-дозаторного устройства перекрывает доступ рабочей жидкости в полости поворотного цилиндра (цилиндров).

Поворот рулевого колеса сопровождается смещением золотника, который открывает подачу в соответствующие полости силового цилиндра или силовые поворотные цилиндры масла в объеме, пропорциональном угловому перемещению руля.

При нерабочем питающем насосном устройстве насос-дозатор функционирует как насос, приводом которого служит рулевое колесо.

Достоинства и недостатки гидроусилительных и гидрообъемных систем рулевого управления

Достоинствами оснащенных гидроусилителями систем рулевого управления перед механическими являются:

  1. Меньшее время отклика на управляющее воздействие руля;
  2. Амортизация возникающих во время движения машины ударов и вибраций;
  3. Высокий коэффициент полезного действия при преобразовании вращения рулевого колеса в поворотное движение колес.

К преимуществам гидрообъемной системы рулевого управления перед гидроусилителями руля относятся:

  1. Меньший в сравнении с гидроусилителем уровень физических усилий оператора, необходимый для поворота трактора;
  2. Отсутствие люфтов при управлении направлением движения машины;
  3. Небольшой вес дозаторного насосного устройства;
  4. Возможность установки элементов гидрообъемной системы в различных частях трактора.

Общий недостаток таких гидравлических систем – необходимость использования в них исключающих утечки рабочей жидкости высококачественных материалов и соединителей.

Материал по теме: Как выбрать масло для гидравлики

Переоборудование гидроусилительного управления на гидрообъемное

В последние годы отмечается устойчивый рост оснащения тракторной техники гидрообъемными системами рулевого управления и переоборудования моделей с ГУР на ГОРУ.

Тенденция объясняется преимуществами гидрообъемного управления и относительной несложностью модернизации.

Переоборудовать гидроусилительную систему управления в гидрообъемную можно, используя один из вариантов предлагаемых поставщиками комплектов деталей для такого переоборудования.

Обычно в состав комплекта деталей входят:

  • поворотный гидроцилиндр;
  • правый и левый поворотные рычаги;
  • насос дозаторного типа;
  • штуцеры;
  • шланги, рассчитанные на транспортировку рабочих жидкостей под высоким давлением;
  • рулевая тяга;
  • соединительные и крепежные элементы.

Многие собственники тракторной техники, переоборудуя гидроусилительную систему управления в гидрообъемную, используют в качестве емкости для рабочей жидкости корпус гидроусилителя.

Использование такого подхода позволяет:

  1. Упростить пользование блокировкой дифференциала задних колес.
  2. Сохранить весовой баланс трактора.
  3. Отказаться от дополнительных балластов, необходимость в которых возникает при демонтаже гидроусилителя.
  4. Исключить попадание масла при утечке из насоса-дозатора в грунт. При использовании корпуса ГУР в качестве емкости для рабочей жидкости протекающее из насосно-дозаторного устройства масло попадает в нее.

Установка насоса-дозатора вместо гидроусилителя

Одно из преимуществ гидрообъемного управления – возможность установки соединяемого с рулевой колонкой и силовым цилиндром гибкими трубопроводами насоса-дозатора в различных частях машины.

Чаще всего насосно-дозаторное устройство устанавливают на корпус гидроусилителя или на крышку клапанов головки цилиндров, используя для фиксации насоса их элементы крепления.

Упрощенная последовательность переоборудования оснащенного ГУР трактора на гидрообъемное управление (вариант с использованием гидроусилителя в качестве емкости для рабочей жидкости гидроруля):

  1. Демонтируется червяк рулевого механизма и гидрораспределитель ГУР.
  2. Устанавливается насос дозатор. Основное условие правильного монтажа насоса – отсутствие действия на устройство осевых и радиальных нагрузок, для исключения которых может использоваться подшипниковый переходник, центрирующий рулевой вал.
  3. Рулевой вал соединяется с валиком насоса-дозатора, при необходимости вал укорачивается.
  4. Силовой цилиндр укрепляется на переднем мосту с использованием специального кронштейна.
  5. Штоки цилиндра соединяются с поворотными рычагами колес.
  6. Насосно-дозаторное устройство коммутируется с гидроцилиндром двумя трубопроводами, обеспечивающими в зависимости от направления поворота подачу масла под давлением в левое или правое пространство цилиндра.
  7. Забор и слив дозатора соединяется с соответствующими выходами используемого в качестве емкости для масла гидроусилителя.

Восстановление гидроусилительного рулевого управления

При необходимости восстановления гидроусилителя:

  1. Демонтируется насос дозатор.
  2. В гидроусилитель устанавливаются демонтированные червяк и гидрораспределитель.
  3. Поворотные рычаги отсоединяются от штоков силового цилиндра и подсоединяются к наконечникам рулевых тяг.

Неисправности гидроусилительных и гидрообъемных рулевых систем и их устранение

Основные неисправности гидроусилительной рулевой системы и варианты их устранения
Неисправность и ее признаки Причина неполадки Варианты устранения
Поворот рулевого колеса затруднен и требует значительных физических усилий. Повреждение подшипников червячного винта, деформация тяг. Произвести замену имеющих повреждения деталей.
Повышенный уровень сцепления зубчатого сектора и червячной передачи рулевого механизма. Отрегулировать зацепление деталей.
Недостаточно затянута гайка червяка. Подтянуть гайку.
Недостаточный уровень рабочей жидкости в гидравлическом контуре или ее утечка. Проверить уровень масла и довести его уровень до предусмотренного техническими требованиями.
Проникновение воздуха в систему. Проверить высасывающие трубопроводы и устранить их негерметичность.
Свободное перемещение руля, значительно превышающее обычное. Скопление воздуха в трубопроводной сети поворотных цилиндров, вспенивание масла во время работы гидравлики. Проверить герметичность трубопроводных магистралей и уплотнительных и соединительных элементов системы. Провести герметизацию мест подсоса воздуха, регулировку или замену уплотнителей и соединений. Произвести прокачку системы рулевого управления.
Основные неисправности гидрообъемной рулевой системы и варианты их устранения
Неисправность и ее признаки Причина неполадки Варианты устранения
Затрудненный поворот рулевого колеса. Питающий насос не создает необходимого для нормальной работы системы давления. Отремонтировать насос или произвести его замену на новый.
Низкий уровень масла в емкости для его хранения. Долить масло в бак.
Заклинивание карданного соединения рулевого вала с приводным валом насоса-дозатора. Устранить заклинивание.
При вращении руля отсутствует упор. Низкий уровень масла в системе. Долить масло в бак.
Вращение рулевого колеса при отсутствии прилагаемого к нему усилия оператора. Золотник насосно-дозаторного устройства не занимает нейтрального положения, из-за заклинивания карданного соединения приводного вала насоса с рулевым валом. Устранить заклинивание.
Несовпадение направления поворота рулевого колеса и изменения направления движения трактора. Неправильная коммутация выводов насоса с полостями силового цилиндра. Перекоммутировать выводы насоса и силового цилиндра.

Гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ)

вается до величины, соответствующей частоте вращения дозатора 5. От последнего масло через гидрораспределитель 1 поступает в соответствующую рабочую полость гидроцилиндра 6, для поворота управляемых колес 7, а из противоположной полости — на слив в бак

10.

Для лучшего заполнения маслом трубопроводов дозатора 5, как правило, устанавливают два обратных подпиточных клапана 2. Предохранительный клапан 8 ограничивает в данной схеме максимальное давление масла при повороте трактора.

Аварийное управление ГОРУ при отказе в работе насоса 9 аналогично рассмотренному в предыдущей схеме.

Данная схема имеет некоторые недостатки, ограничивающие ее применение:

-достаточно большое усилия на рулевом колесе 4, что связано с преодолением сопротивления давления масла в бустерах гидрораспределителя 1 и при вращении дозатора 5;

-менее надежное гидравлическое управление, чем механиче-

ское.

ГОРУ, выполненные по одноконтурной схеме наиболее просты по конструкции, но требуют насосов-дозаторов с увеличивающимися рабочими объемами в зависимости от повышения тягового класса и назначения трактора. Поэтому их применение наиболее целесооб-

разно на тракторах классов 0,9-1,4, на которых требуются насосыдозаторы с рабочим объемом не более 80 см3 и с механически управляемым распределителем.

Двухконтурные схемы ГОРУ. Они обычно применяются для колесных тракторов тягового класса 3,0 и выше. В них масло от гидронасоса к исполнительному гидроцилиндру поступает по двум гидравлическим цепям, что позволяет не увеличивать типоразмеры насо- сов-дозаторов, применяемых в одноконтурных схемах. Из достаточно большого количества разнообразных двухконтурных схем большой

интерес представляет отечественная с х е м а Г О Р У с у с и л и т е- л е м п о т о к а д л я к о л е с н ы х т р а к т о р о в т и п а Т–150К (рис. 12.13).

Усилитель потока управляет потоком масла, поступающим от насоса к гидроцилиндру в соответствии с направлением и величиной управляющего потока, задаваемого насосом-дозатором. Необходимое соотношение между величинами рабочего и управляющего потоков (коэффициентом усиления КУ) обеспечивается подбором проходных сечений специальных дросселей в усилителе потока:

Ку = f2 / f1 + 1,

где f1 и f2 – площадь проходного сечения дросселя соответственно

Насос дозатор МТЗ 82: устройство, работа, схема подключения

Трактора МТЗ 80(82) в составе рулевого управления имеют два вида конструкции системы гидравлического усиления. Ранние модели оснащались гидравлической рулевой колонкой – ГУР, более поздние версии трактора имеют систему гидрообъёмного рулевого управления — ГОРУ. С учётом того, что в конструкции ГУР присутствует ряд механических пар, взаимодействующих с золотником гидроусилителя, эффективность работы узла зависит от ряда регулировок зазоров в зацеплении деталей, а также от степени их износа. В практике узел показал себя чувствительным к незначительным нарушениям в сочленениях деталей привода, в зацеплениях червячной пары, и зубчатой планки с сектором.

насос дозатор

Насос дозатор трактора МТЗ 80(82) в системе ГОРУ

Несмотря на то, что гидравлическая колонка рулевого управления ГУР является комплексным узлом, обеспечивающим не только механическую передачу руля управления с одновременным гидравлическим усилением на передние колёса, но и автоматическое включение блокировки ведущего заднего моста — система ГОРУ проявила себя менее прихотливым и простым устройством с эффективным усилением.

Узлы гидрообъёмного рулевого управления МТЗ

Система ГОРУ представляет собой ряд взаимодействующих узлов обеспечивающих управление передними колёсами трактора с гидравлическим усилением, а также обеспечивает гидравлический привод блокировки дифференциала заднего моста трактора.

комплект переоборудования ГОРУ

Комплект деталей и узлов
для переоборудования на дозатор

Насос

Давление создаётся штатным узлом в комплектации трактора вне зависимости от системы гидроусиления руля. На МТЗ 80(82) установлен отдельный гидронасос шестерёнчатого типа левого вращения НШ 10 Л или НШ 14 Л с производительностью 21 и 28 литр/мин соответственно. Узел обеспечивает рабочее давление в системе до 140 кгс/см² (14 мПа), размещён в передней правой стороне трактора с приводом от шестерни газораспределения двигателя.

НШ10Л

Гидронасос НШ 10Л

Насосы с большей производительностью устанавливают на тракторах с повышенной нагрузкой на передний мост при использовании фронтального погрузочного оборудования.

Бак

Отдельный гидробак обеспечивает систему рабочей жидкостью в объёме до 10 литров, размещён спереди радиатора трактора на полураме, вместо рулевой колонки ГУР. Узел оборудован фильтром для очистки рабочей жидкости.

Насос-распределитель

Основной узел системы – насос дозатор героторного типа обеспечивает распределение и подачу давления масла в рабочие полости гидроцилиндра в соответствии с направлением поворота рулевого колеса управления трактором. Узел поучает привод от руля через карданный вал. В заводской комплектации узел расположен в кабине трактора на кронштейне под рулевой. В переоборудованном  варианте  устанавливается на дополнительном фланце гидробака ГОРУ.

насос дозатор

Насос дозатор

МТЗ 80(82) комплектуют дозаторами с производительностью 100 или 160 смᶾ. Узел с большей производительностью используют на  МТЗ 82 или тракторах с передним погрузочным оборудованием для получения эффективности управления с учётом повышенной нагрузки на передние колёса.

Для нормальной работы дозатора с производительностью 160 смᶾ систему рекомендуют  оснащать  насосом большей производительности — НШ 14.

Кран блокировки

Золотниковый кран включения блокировки дифференциала заднего моста, получает привод управления от педали — «принудительного включения блокировки» или в переделанном варианте с ГУРа на дозатор от рукоятки управления блокировкой. Узел устанавливается в заводской комплектации под кабиной, в переоборудованном варианте на отдельном кронштейне спереди трактора или на креплении в конструкции гидробака ГОРУ.

кран блокировки

Кран блокировки

Цилиндр гидроусилителя

Силовой гидроцилиндр двухстороннего действия крепится кронштейном к корпусу переднего моста и соединяется штоком с поворотным рычагом рулевой трапеции трактора. Гидроусилитель МТЗ 80(82) оснащается цилиндрами  Ц 50х25х200 или Ц 63х30х200, где — ( диаметр цилиндра Х диаметр штока Х ход штока)

гидроцилиндр

Гидроцилиндр рулевой МТЗ 82

В зависимости от модели ведущих мостов МТЗ 82 и неведущих мостов МТЗ 80 кронштейны крепления имеют разную форму, отличаются расположением и размером отверстий.

Схема подключения и принцип работы ГОРУ

Функционирование системы заключается в реагировании золотника насоса дозатора на изменение положения рулевого колеса управления и соответствующей дозированной подачи масла под давлением через открывающиеся каналы узла в полости гидроцилиндра, связанного штоком с поворотной сошкой.

В положении колёс прямо золотник насоса дозатора закрыт и давление перенаправляется  в сливную магистраль, которая запитывает кран блокировки. Когда кран закрыт масло, проходя через корпус узла, перетекает в бак системы. При необходимости заблокировать дифференциал выжимается педаль управления, и кран поворачивается в открытое положение, при этом масло под давлением поступает рабочую полость муфты блокировки, фиксируя дифференциал заблокированным. Как только перестают удерживать педаль в выжатом положении, возвратная пружина закрывает кран, масло с муфты перетекает обратно и через дополнительное сливное отверстие крана уходит в бак.

Поворачивая рулевое колесо в одну из сторон, открывается одноимённые нагнетательные каналы золотником дозатора, направляя давление масла в соответствующую полость гидроцилиндра. С обратной полости масло под действием давления нагнетаемой полости выжимается через дозатор в сливную магистраль.

схема ГОРУ

Схема подключения узлов в системе ГОРУ МТЗ 80(82)

Дозатор имеет четыре отверстия для подключения в систему:

  • Отверстие для подачи масла под давлением от гидронасоса системы — обычно помечается на корпусе латинской буквой «Р». Отверстие отличается от других наличием обратного клапана.
  • Отверстие для отвода масла в слив помечается буквой «Т»- присоединяется к крану управления блокировкой.
  • Два отверстия для соединения трубопроводами с полостями гидроцилиндра. Для поворота влево отверстие помечено буквой «L», вправо — «R».

Для осуществления управления блокировкой заднего моста кран имеет четыре отверстия для подключения в систему ГОРУ:

  • Отверстие запитки от сливной магистрали дозатора
  • Отверстие для слива масла через фильтр в бак системы
  • Отверстие для подачи давления масла на блокировку дифференциала и сброса давления при отключении устройства
  • Дополнительное отверстие для слива масла после выключения блокировки

Устройство насоса дозатора

Узел состоит из двух частей — распределителя и героторного насоса. В литой корпус распределителя 10 установлена золотниковая пара, состоящая из наружной 5 и внутренней гильзы 3. Цилиндрические детали входят одна в одну и установлены своей торцевой частью на упорный подшипник. Привод пары осуществляется непосредственно от вала руля шлицевым соединением её наружного конца. Открытие нагнетательных каналов происходит радиальным смещением золотниковых цилиндров относительно друг друга при преодолении усилия пластинчатой пружины рессорного типа 11, установленной в совпадающих проточках входящих одна в одну деталей.

насос дозатор

Устройство насоса дозатора МТЗ

Цилиндрический корпус героторной пары 1 прикреплён к распределителю семью болтами. Сам корпус  является статорной частью с внутренними выступами. Внутри статора 1 расположен активный зубчатый ротор 2, работой которого происходит непосредственная перекачка масла при вращении руля. Передача от золотника на ротор осуществляется валом 4, который одним концом соединён шлицевым наконечником с внутренними шлицами ротора, а другим  с поперечным пальцем, вставленным золотниковую пару.

При малом сопротивлении повороту колёс подача масла в цилиндр осуществляется работой героторной пары, приводимой вращением руля. Распределитель при этом не подаёт давление масла в цилиндр, так как усилия сопротивления повороту недостаточно для преодоления упругости пластинчатой пружины, удерживающей золотник в закрытом положении. Таким образом, осуществляется корректировка направления при движении трактора прямо. При осуществлении поворота и возникновении сопротивления управляемым колёсам, обратное усилие сжимает пластинчатую пружину и смещает наружную золотниковую часть относительно внутренней, таким образом, открываются нагнетательные каналы, соответствующие направлению поворота. В этом случае масло под давлением подаётся в соответствующую полость цилиндра, осуществляя усиление повороту колёс.

Предел давления в системе регулируется встроенным в насос предохранительным клапаном 6. Для предотвращения поломок системе ГОРУ от гидроударов возникающих при биении колёс на грунтовых дорогах распределитель оснащён парами противоударных 7 и вакуумных клапанов 8. При резком увеличении давления противоударные клапана сглаживают нагрузку сбросом масла в сливной канал. Избыточное разрежение компенсируется подачей масла срабатыванием вакуумных клапанов.

гидрообъемное рулевое управление транспортного средства — патент РФ 2180633

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гидравлическим системам рулевого управления транспортных средств. Рулевое управление содержит гидроцилиндр, 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 движении транспортного средства поперек уклона при отклонении маятника насос-дозатор обеспечивает пропорциональность подаваемого в одну из полостей гидроцилиндра объема рабочей жидкости углу отклонения маятника, что приводит к повороту управляемых колес вверх по уклону на некоторый угол, компенсирующий поворачивающий момент, действующий на транспортное средство, что облегчает управление и повышает точность прямолинейного движения. Техническим результатом является облегчение управления и повышение точности прямолинейного движения транспортного средства поперек уклона. 1 ил. 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.

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.

гидрообъемное рулевое управление — патент РФ 2026225

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к гидрообъемным системам рулевого управления транспортного средства. Сущность изобретения: гидрообъемное рулевое управление включает трехпозиционный восьмилинейный распределитель 1 следящего действия, насос — мотор 3, двухпозиционный пятилинейный распределитель 4. Новым в гидрообъемном рулевом управлении является то, что усилитель потока выполнен в виде двухпозиционного пятилинейного распределителя 4 с гидравлическим управлением. В указанном распределителе 4 в четвертой и пятой линиях установлены обратные клапаны 10, 11 и дроссели 12, 13. В левой позиции распределителя 4 четвертая и пятая линии соединены между собой и с первой линией, вторая и третья линии не соединены между собой, а в правой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой, но не соединены с первой линией, а вторая линия соединена с третьей линией. Распределитель 4 расположен в золотнике распределителя 1, соосно с ним и выполнен в виде цилиндра, имеющего проточку которая является полость 21 смешивания. Усилитель потока одновременно является приоритетным клапаном, при этом вторая линия распределителя 4 с гидравлическим управлением связана с другими потребителями. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к гидрообъемным системам рулевого управления транспортного средства. Известна система рулевого управления транспортного средства [1], содержащая гидравлический рулевой механизм, соединенный механически с рулевым колесом и гидравлически — с гидронасосом, с гидробаком и усилителем потока. Усилитель потока состоит из двух параллельно установленных регулируемых дросселей различного сечения, трехпозиционного гидравлически управляемого гидрораспределителя непрерывного действия. Система рулевого управления также включает приоритетный клапан. Недостатком системы рулевого управления транспортного средства является большая материалоемкость, включающая в систему отдельные узлы: гидравлический рулевой механизм, усилитель потока и приоритетный клапан. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидрообъемное рулевое управление транспортного средства [2], содержащее трехпозиционный восьмилинейный распределитель следящего действия и усилитель потока, состоящий из двух двухпозиционных распределителей с гидравлическим управлением и обратного клапана. Недостатком известного гидрообъемного рулевого управления транспортного средства является сложность конструкции и большая материалоемкость. В гидрообъемном рулевом управлении, содержащем трехпозиционный восьмилинейный распределитель следящего действия, вторая и четвертая линия которого соединены с гиидроцилиндром, третья — с гидробаком, шестая — с питающим насосом, а седьмая и восьмая — с насосом-мотором, трехпозиционный восьмилинейный распределитель кинематически связанный с рулевым колесом и с насосом-мотором, гидравлически соединенный с усилителем потока, усилитель потока выполнен в виде двухпозиционного пятилинейного распределителя с гидравлическим управлением, первая линия которого связана с пятой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, вторая линия — со сливной гидролинией, третья и четвертая линии — с напорной гидролинией, а пятая линия — с первой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, при этом в двухпозиционном пятилинейном распределителе в четвертой и пятой линиях установлены последовательно обратные клапаны и дроссели, причем в левой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой и с первой линией, вторая и третья линии не соединены между собой, а в правой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой, но не соединены с первой линией, а вторая линия соединены с третьей линией, при этом левая полость управления соединена с пятой линией двухпозиционного пятилинейного распределителя и первой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, а правая полость управления соединена с напорной гидролинией, третьей и четвертой линиями двухпозиционного пятилинейного распределителя и шестой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, двухпозиционный пятилинейный распределитель усилителя потока расположен в золотнике трехпозиционного восьмилинейного распределителя рулевого механизма соосно с ним и выполнен в виде цилиндра, имеющего проточку, которая является полостью смешивания, а во внутренних полостях указанного цилиндра установлены два обратных клапана, причем внутренние полости соединены с полостью смешивания дроссельными каналами, усилитель потока одновременно является приоритетным клапаном, при этом вторая линия двухпозиционного пятилинейного распределителя связана с другими потребителями. Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показал, что отличие в том, что усилитель потока выполнен в виде одного двухпозиционного пятилинейного распределителя с гидравлическим управлением, первая линия которого связана с пятой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, вторая линия — со сливной гидролинией, третья и четвертая линии — с напорной гидролинией, а пятая линия — с первой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, при этом в двухпозиционном пятилинейном распределителе в четвертой и пятой линиях установлены последовательно обратные клапаны и дроссели, причем в левой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой и с первой линией, вторая и третья линия не соединены между собой, а в правой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой, но не соединены с первой линией, а вторая линия соединена с третьей линией, при этом левая полость управления соединена с пятой линией двухпозиционного пятилинейного распределителя и первой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, а правая полость управления соединена с напорной гидролинией, третьей и четвертой линиями двухпозиционного пятилинейного распределителя и шестой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, двухпозиционный пятилинейный распределитель усилителя потока расположен в золотнике трехпозиционного восьмилинейного распределителя рулевого механизма соосно с ним и выполнен в виде цилиндра, имеющего проточку, которая является полостью смешивания, а во внутренних полостях указанного цилиндра установлены два обратных клапана, причем внутренние полости соединены с полостью смешивания дроссельными каналами, усилитель потока одновременно является приоритетным клапаном, при этом вторая линия двухпозиционного пятилинейного распределителя с гидравлическим управлением связана с другими потребителями. Таким образом, изобретение соответствует критерию «Новизна». Соответствие критерию «Положительный эффект» подтверждается тем, что использование в качестве усилителя потока одного двухпозиционного пятилинейного распределителя со встроенными обратными клапанами и дросселями позволяет упростить конструкцию гидрообъемного рулевого управления. А расположение усилителя потока в золотнике трехпозиционного восьмилинейного распределителя позволяет снизить материалоемкость. Использование усилителя потока в качестве приоритетного клапана значительно расширяет функциональные возможности гидрообъемного рулевого управления. Сравнение заявляемого решения с другими известными в науке и технике решениями показывает, что элементы, используемые в предлагаемой схеме, известны, однако его структура и новые связи этих элементов обеспечивают появление новых свойств, позволяющих упростить конструкцию гидрообъемного рулевого управления. Существенным отличием также является конструктивное выполнение усилителя потока в виде цилиндра, имеющего проточку, которая является полостью смешивания, а во внутренних полостях указанного цилиндра установлены два обратных клапана и внутренние полости соединены с полостью смешивания дроссельными каналами. Использование усилителя потока одновременно в качестве приоритетного клапана также ранее не встречалось и является существенным отличием. На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема гидрообъемного рулевого управления; на фиг. 2 — конструктивная схема гидрообъемного рулевого управления; на фиг. 3 — гидравлическая схема гидрообъемного рулевого управления с приоритетным клапаном. Гидрообъемное рулевое управление состоит из трехпозиционного восьмилинейного распределителя 1 следящего действия, кинематически связанного с рулевым колесом 2 и насосом-мотором 3 и гидравлически связанного первой линией с пятой линией двухпозиционного пятилинейного распределителя 4, который является усилителем потока, и левой полостью управления двухпозиционного пятилинейного распределителя 4, второй и четвертой линиями с исполнительным гидроцилиндром 5, третьей линией с гидробаком 6 и второй линией двухпозиционного пятилинейного распределителя 4, пятой линией с первой линией двухпозиционного пятилинейного распределителя 4, шестой линией с питающим насосом 7, обратным клапаном 8, предохранительным клапаном 9, третьей и четвертой линиями двухпозиционного пятилинейного распределителя 4 и правой полостью управления двухпозиционного пятилинейного распределителя 4, седьмой и восьмой линиями с насосом-мотором 3. В двухпозиционном пятилинейном распределителе 4 в четвертой и пятой линиях установлены обратные клапаны 10, 11 и дроссели 12, 13. Конструкция гидрообъемного рулевого управления (фиг. 2) состоит из корпуса 14, внутри которого расположен трехпозиционный восьмилинейный распределитель 1, золотник 15 которого связан с выходным валом 16 рулевого колеса 2, а гильза 17 — через карданный вал 18 с ротором насоса-мотора 3. Золотник 15 и гильза 17 кинематически связаны упругим элементом 19. Двухпозиционный пятилинейный распределитель 4 гидрообъемного рулевого управления выполнен в виде цилиндра 20, который расположен в золотнике 15 и имеет проточку, которая является полостью 21 смешивания. Левая полость 22 управления двухпозиционного пятилинейного распределителя 4 каналом 23 через трехпозиционный восьмилинейный распределитель 1 и каналы 24 и 25 связана с насосом-мотором 3 и через обратный клапан 11 и дроссель 13 связана с полостью 21. Правая полость 26 управления связана через полость 27 и каналы 28 — 32 с питающим насосом 7, через канал 33, полость 34 и каналы 35, 36 — с гидробаком 6, через обратный клапан 10 и дроссель 12 — с полостью смешивания 21. Полость 21 в рабочем положении по каналам 37 и 38 через трехпозиционный восьмилинейный распределитель 1, полость 39, каналы 40 и 41 сообщается с левой полостью исполнительного гидроцилиндра 5, либо полостью 42 и каналами 43, 44 с правой полостью исполнительного гидроцилиндра 5. Сливная полость 34 через распределитель 1 по каналу 45 сообщается либо с полостью 42, либо с полостью 39. Питающий насос 7 по каналам 32, 31, 30 через полость 46, трехпозиционный восьмилинейный распределитель 1 и канал 47 связан с насос-мотором 3. Предохранительный клапан 9 связывает напорную гидролинию 32 с гидробаком 6. В нейтральном положении распределителя 1 левая полость управления 22 распределителя 4 через канал 23 и распределитель 1 связана с каналом 45. Гидрообъемное рулевое управление с усилителем потока, выполняющим функции приоритетного клапана (фиг. 3), отстоит из распределителя следящего действия 1, кинематически связанного с рулевым колесом 2 и насосом-мотором 3, и гидравлически связанного первой линией с пятой линией распределителя 4, который является усилителем потока и приоритетным клапаном, и левой полостью управления двухпозиционного пятилинейного распределителя, второй и четвертой линиями с исполнительным гидроцилиндром 5, третьей линией с гидробаком 6, пятой линией с первой линией распределителя 4, шестой линией с питающим насосом 7, обратным клапаном 8, предохранительным клапаном 9, третьей и четвертой линиями распределителя 4 и правой полостью управления распределителя 4 седьмой и восьмой линиями с насосом-мотором 3. В распределителе 4 в четвертой и пятой линиях установлены обратные клапаны 10, 11 и дроссели 12, 13. Вторая линия двухпозиционного пятилинейного распределителя связана через распределитель 48 с гидроцилиндром 49. Работа принципиальной схемы гидрообъемного рулевого управления осуществляется следующим образом (см. фиг. 1). В нейтральном положении распределителя 1 поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 поступает к третьей и четвертой линиям двухпозиционного пятилинейного распределителя 4 и к шестой линии распределителя 1. При этом левая полость управления распределителя 4 соединена через распределитель 1 с гидробаком 6. Распределитель 4 находится в крайнем левом положении. Весь поток рабочей жидкости через третью и вторую линию распределителя 4 поступает в гидробак 6. При повороте рулевого колеса 2 происходит рассогласование распределителя 1 (например, происходит перемещение золотника вправо). При этом первая и третья линии распределителя 1 рассоединяются, а поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 через шестую и седьмую линии распределителя 1 поступает на насос-мотор 3 и далее через восьмую и первую линии распределителя 1 в левую полость управления распределителя 4. Золотник распределителя 4 перемещается вправо, прикрывая при этом канал, соединяющий вторую и третью линии распределителя 4. Одновременно увеличивается давление в правой полости управления распределителя 4. Под действием давлений в правой и левой полостях управления на распределителе 4 происходит выравнивание давлений, значит выравниваются давления в четвертой и пятой линиях распределителя 4 и перепады давления между первой и четвертой, первой и пятой линиями распределителя 4. Благодаря одинаковым перепадам давления в первую линию распределителя 4 поступают два потока из четвертой и пятой линий через обратные клапаны 10 и 11, пропорциональные площадям поперечных сечений дросселей 12 и 13 в золотнике распределителя 4. Суммарный поток рабочей жидкости через пятую и вторую линии распределителя 1 поступает на исполнительный гидроцилиндр 5 и преодолевает приложенную внешнюю нагрузку. Поршень исполнительного гидроцилиндра перемещается вправо. Поток рабочей жидкости из правой половины исполнительного гидроцилиндра 5 через четвертую и третью линии распределителя 1 поступает в гидробак 5. Аналогичным образом работает система гидрообъемного рулевого управления при повороте в противоположную сторону. При увеличении частоты вращения рулевого колеса 2 увеличивается поток рабочей жидкости к пятой линии распределителя 4 и давление в левой полости управления тоже увеличивается. Золотник распределителя 4 перемещается вправо до тех пор, пока не выравняется давление в левой и правой полостях распределителя 4. Перепад давления между первой и четвертой, первой и пятой линиями выравнивается и будет больше, чем при меньшей частоте вращения рулевого колеса 2. Следовательно, изменяются потоки рабочей жидкости через обратные клапаны 10, 11 и дроссели 12, 13. При действии попутной нагрузки и малой частоте вращения рулевого колеса 2 скорость поршня увеличивается, а давление в левой полости исполнительного гидроцилиндра 5 снижается. При этом уменьшается давление в левой полости управления распределителя 4, и оно будет меньше, чем в правой половине управления. Золотник распределителя 4 перемещается влево и его первая линия прикрывается. Таким образом поддерживается точность работы гидрообъемного рулевого управления при действии попутной нагрузки. Работа конструкции гидрообъемного рулевого управления осуществляется следующим образом (фиг. 2). В нейтральном положении распределителя 1 поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 по каналам 32, 31, 30 поступает в полость 46. Из полости 46 поток рабочей жидкости по каналам 29, 28 и полость 27 поступает в правую полость 26. Так как в нейтральном положении распределителя 1 левая полость 22 распределителя 4 через канал 23 и распределитель 1 связана с каналом 45 (на фиг. 2 не показана), который в свою очередь связан с гидробаком 6, то цилиндр 20 в распределителе 4 перемещается в крайнее левое положение. При этом полость 27 и канал 33 соединяются и весь поток рабочей жидкости по каналу 33 через полость 34 и по каналам 35, 36 поступает в гидробак 6. При повороте рулевого колеса 2, крутящий момент передается через выходной вал 16 на золотник 15. Упругий элемент 19 деформируется и золотник 15 поворачивается относительно гильзы 17. Поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 по каналам 32, 31 и 30 поступает в полость 46. Часть потока, пропорциональная рабочему объему насоса-мотора 3 и частоте вращения рулевого колеса, поступает по каналу 47 через насос-мотор 3 по каналам 25, 24 и 23 в левую полость 22. Вторая часть потока по каналам 29, 28, через полость 27 поступает в правую полость 26. Давление в полостях управления 22 и 26 выравнивается, так как излишки рабочей жидкости по каналу 33, через полость 34, каналам 35 и 36 поступает в гидробак 6. Так как давления в управляющих полостях 22 и 26 одинаковы, то и перепады давлений между полостью 21 и полостями 22 и 26 тоже одинаковы. Благодаря одинаковым перепадам давления в полость 21 поступают потоки рабочей жидкости через обратные клапаны 11 и 10, пропорциональные площадям поперечных сечений дросселей 13 и 12. При увеличении частоты вращения рулевого колеса 2 увеличивается поток рабочей жидкости, поступающий в левую полость 22. Перепад давления на управляющем дросселе 13 между полостью 21 и левой полостью 22 увеличивается. Значит, под действием большего давления в левой полости 22 по сравнению с правой полостью 26 цилиндр 20 распределителя 4 перемещается вправо до тех пор, пока давление в левой 22 и правой 26 полостях управления не выравнивается. Благодаря увеличению перепада давления между полостью 21 и полостями 22 и 26 расходы через дроссель 13 и дроссель 12 увеличиваются, но их состояние остается постоянным и пропорциональным площадям поперечных сечений дросселей 13 и 12. При действии попутной нагрузки и малой частоте вращения рулевого колеса 2 скорость поршня увеличивается, а давление в напорной полости исполнительного гидроцилиндра 5 уменьшается. Вследствие этого уменьшается давление и в полости 21. Уменьшение частоты вращения рулевого колеса приводит к уменьшению потока рабочей жидкости от насоса-мотора 3 и уменьшению перепада давления на дросселе 13. Одновременно питающий насос 7 продолжает подавать большой поток рабочей жидкости в правую полость 26. За счет этого давление в правой полости 26 становится больше давления в левой полости 22. Цилиндр 20 в распределителе 4 перемещается в левое крайнее положение и канал 37 прикрывается вплоть до полного перекрытия. Таким образом обеспечивается точность работы гидрообъемного рулевого управления при действии попутной нагрузки. Работа конструкции гидрообъемного рулевого управления с приоритетным клапаном осуществляется следующим образом (фиг. 3). При повороте рулевого колеса 2 происходит рассогласование распределителя 1 (например, происходит перемещение золотника вправо). При этом первая и третья линии распределителя 1 рассоединяются, а поток рабочей жидкости от питающего насоса 7 через шестую и седьмую линии распределителя 1 поступает на насос-мотор 3 и далее через восьмую и первую линии распределителя 1 в левую полость управления распределителя 4 и на пятую линию распределителя 4. Так как во время работы рабочего оборудования давления во второй, третьей и четвертой линиях распределителя 4 высокое, то золотник распределителя 4 находится в крайнем левом положении. При увеличении давления в левой полости управления распределителя 4 до давления, превышающего давление в правой полости управления, происходит перемещение золотника распределителя 4 вправо. При этом канал, соединяющий вторую и третью линии распределителя 4, закрывается и выравнивается давление в правой и левой полостях управления распределителя 4 и в четвертой и пятой линиях. Благодаря одинаковому перепаду давлений между четвертой и первой, пятой и первой линиями через управляющий и усилительный дроссели распределителя 4 в первую линию поступают потоки рабочей жидкости, пропорциональные площадям поперечных сечений указанных дросселей. Таким образом, в первую очередь обеспечивается точная работа гидрообъемного рулевого управления, а весь оставшийся поток рабочей жидкости поступает через распределитель 48 на гидроцилиндр рабочего оборудования 49. Использование усилителя потока, выполненного в виде двухпозиционного пятилинейного распределителя с гидравлическим управлением, первая линия которого через трехпозиционный восьмилинейный распределитель связана с гидроцилиндром поворота, вторая линия связана со сливной гидролинией, третья и четвертая линии связаны с напорной гидролинией, а пятая линия через трехпозиционный восьмилинейный распределитель — с насосом-мотором. При этом в двухпозиционном пятилинейном распределителе в четвертой и пятой линиях установлены последовательно обратные клапаны и дроссели, проходные сечения которых не зависят от положения распределителя, причем в левой позиции эти линии соединены между собой и с первой линией, вторая и третья линии не соединены между собой, а в правой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой, но не соединены с первой линией, а вторая линия соединена с третьей линией. При этом левая полость управления соединена с пятой линией двухпозиционного пятилинейного распределителя, а правая полость управления соединены с напорной линией в сравнении с прототипом позволяет обеспечить упрощение конструкции при сохранении стабильности коэффициента усиления. Выполнение усилителя потока в виде цилиндра, имеющего проточку, которая является полостью смешивания, а во внутренних полостях указанного цилиндра установлены два обратных клапана, причем внутренние полости соединены с полостью смешивания дроссельными каналами в сравнении с прототипом позволяет обеспечить малую материалоемкость гидрообъемного рулевого управления. Использование двухпозиционного пятилинейного распределителя в качестве приоритетного клапана в сравнении с прототипом позволяет расширить его функциональные возможности.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ГИДРООБЪЕМНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ, содержащее трехпозиционный восьмилинейный распределитель следящего действия, вторая и четвертая линии которого соединены с гидроцилиндром, третья — с гидробаком, шестая — с питающим насосом, а седьмая и восьмая — с насосом-мотором, гидравлически соединенный с усилителем потока, отличающийся тем, что усилитель потока выполнен в виде двухпозиционного пятилинейного распределителя с гидравлическим управлением, первая линия которого связана с пятой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, вторая линия связана со сливной гидролинией, третья и четвертая линии связаны с напорной гидролинией, а пятая линия связана с первой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, при этом в двухпозиционном пятилинейном распределителе в четвертой и пятой линиях установлены последовательно обратные клапаны и дроссели, причем в левой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой и с первой линией, вторая и третья линии не соединены между собой, а в правой позиции четвертая и пятая линии соединены между собой, но не соединены с первой линией, а вторая линия соединена с третьей линией, при этом левая полость управления соединена с пятой линией двухпозиционного пятилинейного распределителя и первой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя, а правая полость управления соединена с напорной гидролинией, третьей и четвертой линиями двухпозиционного пятилинейного распределителя и шестой линией трехпозиционного восьмилинейного распределителя. 2. Рулевое управление по п. 1, отличающееся тем, что двухпозиционный пятилинейный распределитель усилителя потока расположен в золотнике трехпозиционного восьмилинейного распределителя рулевого механизма соосно с ним и выполнен в виде цилиндра, имеющего проточку, которая является полостью смешивания, а во внутренних полостях цилиндра установлены два обратных клапана, причем внутренние полости соединены с полостью смешивания дроссельными каналами. 3. Рулевое управление по п.1, отличающееся тем, что усилитель потока одновременно является приоритетным клапаном, при этом вторая линия двухпозиционного пятилинейного распределителя с гидравлическим управлением связана с другими потребителями.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о