PL200260B1 - Zawór pierwszeństwa do hydraulicznego układu kierowniczego - Google Patents

Abstract

Zawór pierwsze nstwa do hydraulicznego uk ladu kierowniczego, który jest po laczony równolegle z dalszym obwodem odbiorników i jest wspólnie zasilany olejem przez pomp e zasi- laj ac a charakteryzuje si e tym, ze nie obci azona spr ezyn a strona prze laczanego zaworu steruj a- cego (29) jest po laczona z dop lywowym przewo- dem (13) do kierowniczego urz adzenia (12), a obciazona spr ezyn a strona prze laczanego zaworu steruj acego (29) jest polaczona z ci- snieniow a komor a nie obci azonej spr ezyn a strony regulacyjnego t loka (22) zaworu (3) pierwsze nstwa. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy zaworu pierwszeństwa do hydraulicznego układu kierowniczego połączonego równolegle z dalszym obwodem odbiorników i wspólnie zasilanego olejem przez pompę zasilającą.

Zawory pierwszeństwa tego rodzaju są ogólnie znane i przeważnie stosowane są w ruchomych instalacjach złożonych z hydraulicznego układu zasilania hydraulicznego urządzenia kierowniczego oraz z hydraulicznego układu zasilania co najmniej jednego dalszego odbiornika. Oba te układy ruchomej instalacji mają wspólną pompę zasilającą i wspólny zawór pierwszeństwa. Ten zawór pierwszeństwa pracuje na zasadzie trójdrogowego zaworu rozdzielającego i dzieli strumień z pompy na oba układy, przy czym bezwzględne pierwszeństwo ma układ kierowniczy. Zawór pierwszeństwa ma obudowę z przyłączem doprowadzania dla pompy i z dwoma przyłączami odpływowymi do urządzenia kierowniczego i do dalszych odbiorników oraz tłok regulacyjny będący pod działaniem sprężyny. Od głównego przewodu prowadzącego do urządzenia kierowniczego w zaworze pierwszeństwa odgałęzia się przewód sygnału obciążenia, który po pierwsze prowadzi do będącej pod działaniem sprężyny strony tłoka regulacyjnego, a po drugie przebiega równolegle do głównego przewodu do urządzenia kierowniczego i tam za przestawnym dławikiem z powrotem uchodzi w przewód główny. W tym przewodzie sterowania umieszczona jest dysza dynamiki określająca wartość natężenia przepływu oleju sterującego. Za zaworem pierwszeństwa od głównego przewodu prowadzącego do urządzenia kierowniczego odgałęzia się ponadto przewód sterowania do nie będącej pod działaniem sprężyny strony tłoka regulacyjnego, w którym to przewodzie usytuowana jest dysza tłumiąca odpowiedzialna za stabilny ruch tłoka regulacyjnego. Równolegle do tej dyszy tłumiącej w tym przewodzie sterowania umieszczony jest zawór zwrotny bocznikujący dyszę tłumiącą w kierunku od urządzenia kierowniczego do zaworu pierwszeństwa. Na skutek tego unika się tłumienia ruchu tłoka regulacyjnego i umożliwiona jest potrzebna szybka reakcja tłoka regulacyjnego, kiedy przykładowo drugi układ odbiornika zostaje odłączony. Takie zawory pierwszeństwa mają jednak tę wadę, że przy uruchamianiu na zimno przy dużej lepkości oleju lub przy występujących szpilkowych impulsach ciśnienia w układzie kierowniczym tłok regulacyjny pod wpływem dyszy tłumiącej zbyt wolno reaguje na nowe warunki pracy.

Z DE 36 19 331 A1 znany jest przykładowo zawór pierwszeń stwa, który wyklucza tę wadę i umożliwia obejście dyszy tłumiącej również w drugim kierunku ruchu tłoka regulacyjnego. W tym celu w tłoku regulacyjnym zaworu pierwszeństwa zastosowany jest będący pod działaniem sprężyny tłok sterujący, który po stronie, na którą nie działa sprężyna, jest obciążony ciśnieniem panującym przed dyszą dynamiki, a po stronie, na którą działa sprężyna, jest obciążony przez ciśnienie panujące za dyszą dynamiki. Takie sterowanie tłoka regulacyjnego działa zadowalająco, ponieważ ruchy tłoka regulacyjnego są przy normalnych warunkach pracy tłumione, a w skrajnych warunkach pracy w obu kierunkach przebiegają z szybkim reagowaniem. Rozwiązanie to jest jednak trudno zastosować technicznie, ponieważ dysza dynamiki dostarczająca oba sygnały ciśnieniowe jest usytuowana naturalnie po stronie tłoka regulacyjnego, na którą działa sprężyna, a dysza tłumiąca, do której doprowadzane są sygnały ciśnieniowe, jest usytuowana po stronie tłoka regulacyjnego, na którą nie działa sprężyna. Dlatego tłok sterujący musi konstrukcyjnie przebiegać na całej długości tłoka regulacyjnego. Wymaga to skomplikowanej obróbki z obu stron i na całej długości. Ponadto powstają duże powierzchnie uszczelnienia, które znów są trudne do obróbki, a podczas eksploatacji mają tendencję do zakleszczania się.

Zadaniem wynalazku jest wyposażenie tłoka regulacyjnego zaworu pierwszeństwa przedstawionego rodzaju w człon sterujący, który umożliwia tłumiony ruch tłoka regulacyjnego w normalnych warunkach pracy i szybki ruch tłoka regulacyjnego w skrajnych warunkach pracy, a przy tym daje się łatwo wykonać i nie jest podatny na usterki podczas pracy.

Zawór pierwszeństwa do hydraulicznego układu kierowniczego, który jest połączony równolegle z dalszym obwodem odbiorników i jest wspólnie zasilany olejem przez pompę zasilają c ą , przy czym ten zawór pierwszeństwa dzieli przepływ z pompy z pierwszeństwem dla układu kierowniczego, przy czym układ kierowniczy ma urządzenie kierownicze, które jest połączone z zaworem pierwszeństwa przez doprowadzający przewód i są ze sobą połączone poprzez równoległy, odgałęziający się od pierwszego przestawnego dławika i uchodzący za przestawnym dławikiem przewód sygnału obciążenia, a zawór pierwszeństwa złożony jest z obudowy z obciążonym przez regulacyjną sprężynę tłokiem regulacyjnym, którego obciążona sprężyną strona jest połączona z przewodem sygnału obciążenia, w którym usytuowana jest dysza dynamiki, którego strona nie obciążona sprężyną jest połączona z dopływowym przewodem do kierowniczego urz ądzenia, w którym usytuowana jest tłumiąca dysza, przy czym dysza tłumiąca jest wykonana obejściowo w kierunku zwiększającej się sterującej szczeliny

PL 200 260 B1 dla urządzenia kierowniczego od zaworu zwrotnego i w przeciwnym kierunku przez obciążony sprężyną i przełączany zawór sterujący, charakteryzuje się tym, że nie obciążona sprężyną strona przełączanego zaworu sterującego jest połączona z dopływowym przewodem do kierowniczego urządzenia, a obciążona sprężyną strona przełączanego zaworu sterującego jest połączona z ciś nieniową komorą nie obciążonej sprężyną strony regulacyjnego tłoka zaworu pierwszeństwa.

Korzystnie zawór sterujący jest wpasowany w regulacyjny tłok, charakteryzuje się tym, że zawór sterujący korzystnie złożony jest z obciążonego sprężyną sterującego stożka, który z krawędzią regulacyjnego tłoka tworzy szczelne osadzenie otwarte w kierunku zmniejszającej się szczeliny sterującej dla urządzenia kierowniczego, a na swej stronie czołowej przyjmuje tłumiącą dyszę i zawór zwrotny.

Wynalazek usuwa wymienione wady stanu techniki.

Szczególnie korzystne jest to, że wymagane działania są realizowane przy bardzo prostym wykonaniu konstrukcyjnym zaworu pierwszeństwa. Zawór sterujący jest bardzo mały i zwarty, ponieważ ciśnienia potrzebne do działania nie są już doprowadzane z odległej dyszy dynamiki, ale z dyszy tłumiącej usytuowanej wewnątrz zaworu sterowniczego. Niewielki zawór sterowniczy upraszcza wykonanie poszczególnych części i obniża przez to koszty produkcji. Zawór sterowniczy złożony jest z niewielkiej liczby oddzielnych części.

Wynalazek w przykładzie wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój zaworu pierwszeństwa wewnątrz układu przedstawionego w uproszczeniu, Fig. 2 przedstawia zawór pierwszeństwa, Fig. 3 przedstawia powiększenie zaworu pierwszeństwa, a Fig. 4 przedstawia tłok regulacyjny zaworu pierwszeństwa.

Układ, w którym potrzebne jest stosowanie zaworu pierwszeństwa, złożony jest zasadniczo z zasilają cej pompy 1, która poprzez przewód 2 pompowania jest połączona z zaworem 3 pierwszeństwa. Zawór 3 pierwszeństwa złożony jest z obudowy 4 z przyłączem 5 dopływu dla przewodu 2 pompowania oraz z dalszymi przyłączami, mianowicie z przyłączem 6 odpływu dla układu kierowniczego, przyłączem 7 odpływu dla dodatkowego układu odbiornika oraz z przyłączem 8 sygnału obciążenia dla przewodu 9 sygnału obciążenia.

W dodatkowym układzie odbiornika usytuowany jest zasadniczo rozdzielacz 10 i hydrauliczny odbiornik 11.

Układ kierowania złożony jest zasadniczo z hydraulicznego urządzenia kierowniczego 12, które jest poprzez przewód 13 dopływu połączone z zaworem 3 pierwszeństwa oraz zasadniczo z części sterującej 14 i części dozującej 15, jak również z hydraulicznego odbiornika 16 dla kierowanych kół pojazdu, który poprzez odpływowe przewody 17, 18 jest połączony z urządzeniem kierowniczym 12. Urządzenie kierownicze 12 ma ponadto przyłącze odpływowe 19 prowadzące do zbiornika układu oraz przyłącze 20 sygnału obciążenia, które jest poprzez przewód 9 sygnału obciążenia połączone z przyłączem 8 sygnału obciążenia zaworu 3 pierwszeń stwa.

Sterująca część 14 kierowniczego urządzenia 12 ma jako istotną część składową pierwszy przestawny dławik 21.

Zawór 3 pierwszeństwa jest wyposażony w regulacyjny tłok 22, który jest prowadzony w otworze obudowy 4 i z jednej strony jest obciążony przez regulacyjną sprężynę 23. Ten regulacyjny tłok 22 ma dwie krawędzie sterujące, które we współdziałaniu z krawędziami sterującymi w obudowie 4 tworzą sterującą szczelinę 24 dla strumienia oleju płynącego do dalszego odbiornika 11 i sterującą szczelinę 25 dla strumienia oleju płynącego do kierowniczego urządzenia 12. Za sterującą szczeliną 25 przewód 9 sygnału obciążenia odgałęzia się od doprowadzającego przewodu 13, prowadzącego do kierowniczego urządzenia 12 i prowadzi z jednej strony do komory regulacyjnej sprężyny 23, a z drugiej strony do przyłącza 20 sygnału obciążenia kierowniczego urządzenia 12. Wewnątrz kierowniczego urządzenia 12 przewód 9 sygnału obciążenia uchodzi za pierwszym regulowanym dławikiem 21 znów w przewód głównego przepływu urządzenia kierowniczego 12. W przewodzie 9 sygnału obciążenia pomiędzy przewodem 13 doprowadzania a komorą regulacyjnej sprężyny 23 umieszczona jest dysza 26 dynamiki, natomiast w przewodzie 9 sygnału obciążenia pomiędzy komorą regulacyjnej sprężyny 23 a urządzeniem kierowniczym 12 usytuowana jest tłumiąca dysza 27.

Za sterującą szczeliną 25 od doprowadzającego przewodu 13 dochodzącego do kierowniczego urządzenia 12 odgałęziony jest sterujący przewód 28, który prowadzi do nie będącej pod działaniem sprężyny strony regulacyjnego tłoka 22. W tym sterującym przewodzie 28 umieszczony jest sterujący zawór 29. Ten sterujący zawór 29 ma sterujący stożek 30, który jest wpasowany z luzem w otwór w regulacyjnym tłoku 22, który z krawędzią regulacyjnego tłoka 22 tworzy szczelne osadzenie 31 i który jest otwierany w kierunku do nieobciążonej sprężyną strony regulacyjnego tłoka 22. Sterujący stożek

PL 200 260 B1 jest w kierunku szczelnego osadzenia 31 obciążony ściskaną sprężyną 32 i ciśnieniem panującym po nieobciążonej sprężyną stronie regulacyjnego tłoka 22, a w przeciwnym kierunku ciśnieniem przed dyszą 26 dynamiki. W zwróconej do regulacyjnego tłoka 22 czołowej stronie sterującego stożka 30 usytuowana jest tłumiąca dysza 33, a równolegle do niej obciążony sprężyną zawór zwrotny 34. Ten zawór zwrotny 34 zamyka się w kierunku od doprowadzającego przewodu 13 do urządzenia kierowniczego do nieobciążonej sprężyną strony regulacyjnego tłoka 22. W sterującym stożku 30 usytuowany jest znów równolegle do tłumiącej dyszy 33 łączący kanał 35, który w uniesionym ze szczelnego osadzenia 31 położeniu sterującego stożka 30 łączy nieobciążoną sprężyną stronę regulacyjnego tłoka 22 z doprowadzającym przewodem 13 do urządzenia kierowniczego 12.

W położeniu neutralnym kierownicze urządzenie 12 jest zamknięte. Poprzez dyszę 25 dynamiki tworzy się przepływ sygnału obciążenia, który poprzez przewód 9 sygnału obciążenia dochodzi do urządzenia kierowniczego 12, a stąd bezciśnieniowo do zbiornika. Ciśnienie panujące w przewodzie 13 doprowadzającym do urządzenia kierowniczego przenoszone jest poprzez tłumiącą dyszę 33 na nieobciążoną sprężyną stronę regulacyjnego tłoka 22 i przesuwa go wbrew sile jego regulacyjnej sprężyny 23 w kierunku zmniejszającej się sterującej szczeliny 25 do urządzenia kierowniczego 12. Na skutek tego szczelina sterująca 24 otwiera się do dalszych odbiorników 11.

Przy uruchomieniu urządzenia kierowniczego 12 w przewodzie 9 sygnału obciążenia ustala się ciśnienie zależne od obciążenia układu kierowniczego, które rozchodzi się aż do obciążonej sprężyną strony regulacyjnego tłoka 22 i obciąża tę stronę. Wspomagany przez regulacyjną sprężynę 23 tłok regulacyjny 22 przesuwa się w kierunku zwiększającej się sterującej szczeliny 25 do urządzenia kierowniczego 12, aż ustali się stan równowagi na tłoku regulacyjnym 22, a sterująca szczelina 25 przyjmie wielkość zależną od obciążenia urządzenia kierowniczego 12. Dzięki temu urządzenie kierownicze 12 jest wystarczająco zasilane olejem pod ciśnieniem. Przy nadmiernym zasilaniu tłok regulacyjny 22 przyjmuje położenie pośrednie i doprowadza poprzez drugą sterującą szczelinę 24 strumień pozostałego oleju do dalszych odbiorników 11.

Tłok regulacyjny 22 usiłuje nadążać za wahaniami ciśnienia działającego z zewnątrz na układ.

Przenoszenie mniejszych wahań ciśnienia lub oscylacji ciśnienia jest osłabiane przez tłumiącą dyszę 33, ponieważ kompensacja objętości jest tłumiona przez tłok regulacyjny 22.

Niezamierzone tłumienie ruchu regulacyjnego tłoka 22 uzyskiwane jest przez obejście tłumiącej dyszy 33. Zawór zwrotny 34 otwiera się, gdy dalszy odbiornik 11 wyłącza się, a tłok regulacyjny 22 musi się szybko przesunąć w kierunku powiększającej się uszczelniającej szczeliny 25. Zawór sterujący 29 pozostaje przy tym zamknięty.

Zawór sterujący 29 otwiera się jednak, kiedy przykładowo w układzie kierowniczym wystąpią szpilkowe impulsy ciśnienia lub układ hydrauliczny jest uruchamiany na zimno i regulacyjny tłok 22 musi szybko przesunąć się w kierunku zmniejszającej się uszczelniającej szczeliny 25 do urządzenia kierowniczego 12.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór pierwszeństwa do hydraulicznego układu kierowniczego, który jest połączony równolegle z dalszym obwodem odbiorników i jest wspólnie zasilany olejem przez pompę zasilającą, przy czym ten zawór pierwszeństwa dzieli przepływ z pompy z pierwszeństwem dla układu kierowniczego, przy czym układ kierowniczy ma urządzenie kierownicze, które jest połączone z zaworem pierwszeństwa przez doprowadzający przewód i są ze sobą połączone poprzez równoległy, odgałęziający się od pierwszego przestawnego dławika i uchodzący za przestawnym dławikiem przewód sygnału obciążenia, a zawór pierwszeństwa złożony jest z obudowy z obciążonym przez regulacyjną sprężynę tłokiem regulacyjnym, którego obciążona sprężyną strona jest połączona z przewodem sygnału obciążenia, w którym usytuowana jest dysza dynamiki, którego strona nieobciążona sprężyną jest połączona z dopł ywowym przewodem do kierowniczego urz ą dzenia, w którym usytuowana jest t ł umi ą ca dysza, przy czym dysza tłumiąca jest wykonana obejściowo w kierunku zwiększającej się sterującej szczeliny dla urządzenia kierowniczego od zaworu zwrotnego i w przeciwnym kierunku przez obciążony sprężyną i przełączany zawór sterujący, znamienny tym, że nieobciążona sprężyną strona przełączanego zaworu sterującego (29) jest połączona z dopływowym przewodem (13) do kierowniczego urządzenia (12), a obciążona sprężyną strona przełączanego zaworu sterującego (29) jest połączona z ciśnieniową komorą nieobciążonej sprężyną strony regulacyjnego tłoka (22) zaworu (3) pierwszeństwa.

   PL 200 260 B1
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór sterujący (29) złożony jest z obciążonego sprężyną sterującego stożka (30), który z krawędzią regulacyjnego tłoka (22) tworzy szczelne osadzenie (31) otwarte w kierunku zmniejszającej się szczeliny sterującej (25) dla urządzenia kierowniczego (12), a na swej stronie czołowej przyjmuje tłumiącą dyszę (33) i zawór zwrotny (34).