PL100157B1 - Hydrauliczny mechanizm kierowniczy w pojazdach mechanicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny me¬ chanizm kierowniczy w pojazdach mechanicznych, zwlaszcza w ciezkich pojazdach mechanicznych, u- ruchamiany recznie cisnieniem cieczy.

Znane sa hydrauliczne mechanizmy kierownicze, w których zastosowany uklad kierowniczy w cy¬ lindrze roboczym przesuwa tlok w jedna badz w druga strone. W tych mechanizmach musi istniec szczelne polaczenie obudowy kierownicy z otworem doprowadzajacym olej do przesuwania tloka w u- kladzie kierowniczym, który zapewnia przeplyw •doprowadzanej pod cisnieniem cieczy na powierz¬ chnie robocza tloka.

Znane sa równiez mechanizmy kierownicze, w których polaczenie doprowadzanej cieczy jest tak zabezpieczone, ze miedzy obydwiema uszczelkami znajdujacymi sie na obwodzie tloka umieszczony jest rowek, który polaczony jest z otworem dopro¬ wadzajacym olej do przesuwu tloka. Z tego rowka przez otwory promieniowe olej przeplywa do tloka w ukladzie kierowniczym.

Niekorzystna cecha tych rozwiazan jest to, ze wystepuja w czasie ich pracy duze naciski w row¬ ku tloka i sa przenoszone równoczesnie na jego obie uszczelki. Obciazone duzymi naciskami obie uszczelki wywoluja sily tarcia i tym samym zmniej¬ szaja w znacznym stopniu skutecznosc kierowania i niekorzystnie zwiekszaja wysilek niezbedny do pokazywania sil przesuwu nieruchomego tloka.

SO Inna niekorzystna cecha znanych rozwiazan jest to, ze podczas pfocesu kierowania wystepujace cis¬ nienie oleju obejmuje cala powierzchnie obwodowa tloka. Na skutek tego promieniowego obciazenia powstaja deformacje pociagajace za soba koniecz¬ nosc luzniejszego pasowania zaworu sterowniczego w otworze tloka, niz to przewiduja przyjete nor¬ malnie wielkosci dla pasowan ukladów kierowni¬ czych. Zwiekszona wielkosc luzu pociaga za soba wieksze straty cieczy w obiegu, oraz pogarsza e- fekty kierowania. Tego rodzaju wady promienio¬ wego obciazania tloka w podwyzszonym stopniu wystepuja w mechanizmach ukladów kierowni¬ czych z segmentami kól zebatych. W tych przy¬ padkach ma szczególne znaczenie, azeby komora otaczajaca tlok jak równiez zebatke, segment kola zebatego i elementy ruchowe z walkiem wodzacym byly poddawane malym naciskom, to znaczy azeby byly polaczone z kanalem odprowadzajacym olej.

W znanych mechanizmach kierowniczych wew¬ netrzna przestrzen w tloku ma polaczenie z komo¬ ra doprowadzajaca olej, badz z komora powrotna dla* oleju i dlatego dla obu tych roboczych komór cylindra musi byc zastosowane oddzielne uszczel¬ nienie w cylindrze.

W tym celu, w znanych mechanizmach kierow¬ niczych, konieczne jest co najmniej jedno uszczel¬ nienie suwliwe, którego srednica jest wieksza od srednicy walu kierownicy. Odpowiadajaca tej sred¬ nicy powierzchnia kolowa zmniejsza skutecznosc 100 157100 157 3 4 dzialania oleju na powierzchnie czolowa tloka, w jednym albo w obu kierunkach jego ruchu.

Znany jest z wegierskiego opisu patentowego nr 161113 hydrauliczny mechanizm kierowniczy, w którym wnetrze tloka roboczego jest przez rure teleskopowa uszczelnione w stosunku do komory roboczej lezacej w kierunku walu kierownicy. W tym rozwiazaniu obie powierzchnie czolowe tloka roboczego maja rózne wielkosci, przy czym powierz¬ chnia lezaca w kierunku walu kierownicy jest mniejsza o powierzchnie rury teleskopowej. Z nie¬ równosci wielkosci tych powierzchni wynika asy- metrycznosc funkcji, to jest powierzchnia czynna zmniejsza sie o powierzchnie umieszczonej z usz¬ czelnieniem rury teleskopowej.

Celem wynalazku jest unikniecie asymetrii fun¬ kcjonowania wystepujacej w znanym rozwiazaniu i osiagniecie mozliwosci zwiekszenia czynnej po¬ wierzchni tloka do mozliwej praktycznie górnej granicy oraz zmniejszenie rozmiarów uszczelnien tak, ze zmniejsza sie straty na tarciu.

Cel wynalazku zostal osiagniety przez zaprojek¬ towanie hydraulicznego mechanizmu kierowniczego w pojazdach mechanicznych, w którym pusta, wew¬ netrzna przestrzen tloka otaczajaca rure telesko¬ powa i górna komora robocza przed walem kierow¬ nicy sa polaczone stale. Powierzchnia tloka ograni¬ czajaca górna komore robocza naprzeciw walu kie¬ rownicy, stanowiaca powierzchnie, czynna ruchu ukladu wspomagajacego przy ruchu w jednym kie¬ runku, calkowicie pokrywa sie z powierzchnia piers¬ cieniowa otworu cylindra roboczego w czesci gór¬ nej i powierzchnia przekroju rury teleskopowej i jest równa powierzchni denka tloka czynnej przy drugim kierunku ruchu ukladu wspomagania o- kreslonej srednica cylindra.

Takie wykonanie pozwala na uszczelnienie do¬ prowadzanego oleju tylko w jednym miejscu, w którym powierzchnia przekroju jest mniejsza od przekroju poprzecznego walu kierownicy, a doplyw oleju jest tylko z jednej nieskutecznej powierz¬ chni czolowej tloka, która jest mniejsza od po¬ wierzchni przekroju poprzecznego walu kierownicy.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia hydrauliczny mechanizm kierowniczy w przekroju wzdluznym, fig. 2 — mechanizm kie¬ rowniczy w przekroju wzdluznym przez przewód doprowadzajacy olej do komory roboczej, fig. 3 — mechanizm kierowniczy w przekroju poprzecznym wzdluz osi walka wodzacego.

Cyiinder roboczy 1 mechanizmu kierowniczego (fig. 1) jest zaopatrzony w tlok 2, na którego plasz¬ czu wykonana jest zebatka 3. Zebatka 3 wspól¬ pracuje z segmentem kola zebatego 6, które znaj¬ duje sie w komorze korbowej 4 ulozyskowanego walka wodzacego 5 cylindra roboczego 1. Cylinder roboczy 1 jest przedzielony tlokiem 2 na dwie czesci, które tworza robocza dolna komore 7 i ro¬ bocza górna komore 8 cylindra. Dolna robocza ko¬ mora 7 i górna komora 8 cylindra jest zamknieta dolna pokrywa 9 i górna pokrywa 10. Konce tloka 2 zaopatrzone w uszczelki lla, llb, zamocowane sa szczelnie w wyzlobieniach kolnierzowych 12a, 12b W dolnej czesci komory roboczej 7 i górnej czesci roboczej komory 8 cylindra 1. Tlok 2 posiada wew¬ netrzna przestrzen 13, która w dolnej roboczej komorze 7 ograniczona jest tlokowym denkiem 13a z wybraniem 14 na obwodzie wspólnej wewnetrz- nej przestrzeni 13, z zamontowana na niej i ulo¬ zyskowana osiowo czterodrozna nastawna tuleja sterownicza 15.

Nastawna tuleja sterownicza 15 ma w osi wzdluz¬ nej otwór 15a, w który wkrecony jest zakonczony gwintem wal kierownicy 16 ulozyskowany w gór¬ nej pokrywie 10. Tuleja sterownicza 15 ma powierz¬ chnie boczne 17a, 17b, które ograniczaja jej ruch obrotowy tloczkami 18a, 18b. Kanal doplywowy 19 doprowadzajacy olej wybraniem 14 przez tu¬ leje sterownicza 15 jest polaczony z kanalem wy¬ lotowym 20, z dolna robocza komora 7 z kanalami 21, 22 oraz z górna robocza komora 8. KariaL do¬ plywowy 19 jest polaczony otworem 23 z wew¬ netrzna komora 24a do tlokowego denka 13a te¬ leskopowej rury 24. Teleskopowa rura 24 opasana uszczelka 25 umieszczona jest w osi otworu 26 do¬ prowadzajacego olej do walu kierownicy 16. Do¬ prowadzajacy otwór 26 jest polaczony promienio¬ wym otworem 27 z otworem wlotowym 29 i za¬ opatrzony w uszczelki 28 w górnej pokrywie 10.

Kanal wylotowy 20 odchodzi z komory korbowej 4, która zaopatrzona jest w otwór wylotowy 30.

Wyprowadzony koniec walka wodzacego 5 jest uszczelniony na obwodzie komory korbowej 4 usz¬ czelka 31.

Mechanizm kierowniczy dziala za pomoca nie przedstawionej na rysunku pompy przekazujacej strumien cieczy przez otwór wlotowy 29 kierowni¬ cy, promieniowy otwór 27, osiowy otwór doprowa¬ dzajacy 26, przez wewnetrzna komore 24a telesko¬ powej rury 24 i otwór 23 do kanalu doplywowego 19 czterodroznej nastawnej tulei sterowniczej 15 ustawionej w martwym punkcie w pozycji srod¬ kowej. Mechanizm kierowniczy ma obwód oleju zamkniety w pozycji srodkowej — kiedy kolo kie¬ rownicy nie jest obracane — i ma polaczenie droz¬ ne dla cieczy miedzy kanalem doplywowego 19 i kanalem wylotowym 20 jak równiez do roboczej komory dolnej 7 i roboczej komory górnej 8 przez kanaly 21, 22. W tym polozeniu ciecz ma z jednej strony wolna droge przeplywu z kanalu doplywo¬ wego 19 do kanalu wylotowego 20, zas z drugiej strony obie komory robocze sa polaczone z kana¬ lem wylotowym 20 tak, ze we wnetrzu komór nie moze wystapic zadna sila nacisku.

Z kanalu wylotowego 20 ciecz wplywa do komo¬ ry korbowej 4 skad otworem wylotowym 30 od¬ chodzi do zasobnika pompy olejowej przez podla¬ czony przewód rurowy. W swobodnej pozycji srod¬ kowej mechanizmu kierowniczego cisnienie jest wyrównane tak w roboczej dolnej komorze 7, gór¬ nej komorze 8 jak i komorze korbowej 4.

Skrecenie walu kierownicy 16 powoduje, ze me¬ chanizm kierowniczy zostaje przesuniety ze swo¬ bodnej pozycji srodkowej przez ograniczone ude¬ rzenie tloczków 18a, 18b, przy czym zostaje zam¬ kniety wolny przeplyw cieczy miedzy kanalem do¬ plywowym 19, a kanalem wylotowym 20, poniewaz zamykaja sie szczeliny 19a i 20a albo 19b i 20b, a tym samym kanal doplywowy 19 zostaje polaczony 40 45 50 55 605 100 157 6 z kanalem 21, który doprowadza ciecz do komory roboczej dolnej 7 wzglednie z kanalem 22 dopro¬ wadzajacym ciecz do górnej komory roboczej 8, podczas gdy inne komory polaczone sa tylko z ka¬ nalem wylotowym 20. Olej doprowadzony do ka¬ nalu doplywowego 19 wplywa tylko do jednej z komór roboczych i zmusza te komore do powiek¬ szenia swojej objetosci przez odepchniecie tloka 2.

W tej komorze roboczej wystepuje cisnienie cie¬ czy odpowiadajace sile niezbednej do przesuniecia tloka 2. Na skutek przesuwania sie tloka 2 ciecz naplywajaca z drugiej zmniejszajacej sie komory jest wypychana przez kanal wylotowy 20 i komore korbowa 4 do otworu wylotowego 30, który jest polaczony przewodami rurowymi doprowadzonymi do pojemnika olejowego. Polaczenie górnej robo¬ czej komory 8 z przestrzenia 13 wewnatrz tloka 2 powoduje, ze ciecz kazdorazowo na suktek cisnie¬ nia wystepujacego w górnej komorze roboczej 8 jest przepychana poprzez teleskopowa rure 24 z tlokowej wewnetrznej przestrzeni 13 do komory roboczej 7. Wymuszony ruch przesuwu tloka 2 po gladzi roboczej cylindra 1 w górnej komorze 8 jest równy dlugosci ruchu walu kierownicy 16 i teles¬ kopowej rury 24 oraz jest równy dlugosci przesu¬ wu tloka 2 po gladzi roboczej cylindra 1 w dolnej komorze roboczej 7.

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe Hydrauliczny mechanizm kierowniczy w pojaz¬ dach mechanicznych z obudowa mechanizmu w 10 15 20 30 postaci cylindra roboczego z tlokiem o dwukierun¬ kowym dzialaniu i umieszczonym w tym tloku elementem sterowniczym i elementami przenosza¬ cymi ruch walu kierownicy polaczonymi z zaopa¬ trzonym w srodkowy otwór doplywu oleju walem kierownicy za posrednictwem gwintu, wyposazona w pokrywe, zawierajaca ulozyskowanie walu kie¬ rownicy i kanal doplywowy oleju, wewnatrz któ¬ rej przestrzen ograniczona sciankami cylindra i dwoma przesuwnymi uszczelkami jest polaczona z odprowadzeniami oleju oraz ze srodkowym otwo¬ rem doplywu oleju w wale kierownicy poprzez wprowadzona przesuwnie, jednak u uszczelnieniem teleskopowa rure slizgowa zamocowana jednym koncem na denku tloka i polaczona z otworem wlo¬ towym oleju elementu sterowniczego, znamienny tym, ze pusta, wewnetrzna przestrzen (13) tloka (2) otaczajaca rure teleskopowa (24) i górna komo- mora robocza (8) przed walem kierownicy (16) sa polaczone stale, przy czym powierzchnia tloka o- graniczajaca górna komore robocza (8) naprzeciw walu kierownicy (16), stanowiaca powierzchnie czynna ruchu ukladu wspomagajacego przy ruchu w jednym kierunku calkowicie pokrywa sie z po¬ wierzchnia pierscieniowa otworu cylindra robocze¬ go (1) w czesci górnej i powierzchnia przekroju rury teleskopowej (24) i jest równa powierzchni denka (13a) tloka (2) czynnej przy drugim kierunku ruchu ukladu wspomagania okreslonej srednicy cy¬ lindra (1). Fig. 1100 157 Fig.

2 Fig.

3 OZGraf. Lz. 1989 naklad 95 + 17 egz. Cena 45 zl