PL69664B1 - - Google Patents

Description

Serwomechanizm hydrauliczny z wieloma pompami, zwlaszcza do sterowania pojazdów i podobnych maszyn ruchomych Przedmiotem wynalazku jest serwomechanizm hydrauliczny z wieloma pompami, zwlaszcza do sterowania pojazdów i podobnych maszyn rucho¬ mych, uruchamiany w sposób hydrauliczny lub mechaniczny przez kolo kierownicze. Serwomecha- 5 nizm ten jest przy tym wykonany ze sprzezeniem zwrotnym lub bez.Znane sa uklady serwos^erowania, które wypo¬ sazone sa w jedna pompe napedzajaca uklad przez co w przypadku uszkodzenia tej pompy kierowca 10 nie ma do dyspozycji zadnej rezerwy napedowego cisnieniowego czynnika hydraulicznego i caly ser¬ womechanizm nie nadaje sie do uzycia.Znane sa równiez rózne inne uklady serwoste- rowania, które sa wyposazone w wiecej pomp 15 i w których wbudowany jest suwak sterowniczy, który w swym srodkowym polozeniu laczy ka¬ naly uzytkowe serwomechanizmu z doplywem z jednej z dwóch pomp oraz z kanalem powrotnym.Pompa, która tloczy czynnik hydrauliczny przez 20 kanal doprowadzajacy i oba kanaly uzytkowe w kanaly powrotne wytwarza przy tym w kanalach uzytkowych nadcisnienie, które dziala przeciwko przypadkowym odchyleniom kól sterowanych spo¬ wodowanym przez nierównosci nawierzchni. Mak- 25 symalny doplyw z drugiej pompy musi byc przy tym dlawiony za pomoca zaworu wbudowanego w pompe lub w suwak sterowniczy. ^ Przy takim ukladzie wystepuja jednak w wy' niku nierównosci nawierzchni male odchylenia 30 sterowania, które obciazaja stale mechanizm ste¬ rowany i powoduja niepozadane zwiekszenie po¬ boru energii, który jest jeszcze zwiekszony przy stosowaniu wymienionego zaworu dlawiacego.Dalsza wada jest to, ze pompy nie moga byc wykorzystane do zadnego innego celu lub do za¬ silania innych organów.Wady te zostaly usuniete wedlug wynalazku w ten sposób, ze wymieniony suwak sterowniczy jest tak wykonany, ze w polozeniu spoczynkowym ser¬ womechanizm jest przesuniety w polozenie srod¬ kowe, przez co kanaly uzytkowe sa zamkniete a równoczesnie umozliwiony jest swobodny prze¬ plyw czynnika hydraulicznego z jednej z dwóch przylaczonych do suwaka sterowniczego pomp hydraulicznych.Na skutek tego zostaly zmniejszone niepozadane przypadkowe ruchy i odchylenia osi sterowanej i pochodzace od nich zwiekszenie poboru energii.Zaleta takiego rozwiazania jest to, ze czesciowe pokrycie kanalów uzytkowych jest tak male, ze nie oddzialywuje na czulosc sterowania i na prace kola kierowniczego.Serwomechanizm wedlug wynalazku ze wzgledu na techniczna prostote i uniwersalna uzytecznosc nadaje sie zwlaszcza do sterowania róznego typu pojazdów terenowych i innych maszyn ruchomych.Jego uniwersalna konstrukcja stwarza mozliwosc ekonomicznej produkcji seryjnej i zapewnia zna¬ czna niezawodnosc i pewne sterowanie równiez €9 66469 664 3 w przypadku uszkodzenia jednej z pomp hyd¬ raulicznych.Rozwiazanie wedlug wynalazku polega na tym, ze kazda z dwu pomp hydraulicznych jest dola¬ czona do swego kanalu doprowadzajacego, dola¬ czonego do suwaka sterowniczego, przy czym wy¬ ciecia obwodowe tloka suwaka sterowniczego w srodkowym polozeniu suwaka lacza kanaly dopro¬ wadzajace z kanalami obiegowymi lub z kanala¬ mi powrotnymi a czesciowe pokrycia kanalów doprowadzajacych i kanalów powrotnych maja wymiary od 0 do 0,3 przesuwu tloka suwaka, na¬ tomiast otwory kanalów doprowadzajacych i ka¬ nalów obiegowych lub kanalów powrotnych albo sa równe tej wartosci albo sa nieco od niej mniej¬ sze.Przedmiot wynalazku jest przykladowo doklad¬ niej opisany na podstawie rysunku, który przed¬ stawia serwomechanizm wedlug wynalazku.Hydrauliczny serwomechanizm wedlug wynalaz¬ ku ma nastepujaca budowe. W korpusie 2 osadzo¬ ny jest przesuwnie tlok 3, wyposazony w pierscie¬ nie kolnierzowe 4, 5, 5', 6, 6'. Korpus 2 jest zam¬ kniety przykrywkami 7, 7', wyposazonymi w spre¬ zyny wewnetrzne 8, 8' i w podkladki 9, 9' i ma on kanaly doprowadzajace, które sa za pomoca przewodów hydraulicznych 12, 12' polaczone z pompami 13, 13', kanaly powrotne 14, 14' pola¬ czone z kanalem zbiorczym 15, który przez kanal powrotny 16 jest polaczony ze zbiornikiem 17 oraz kanaly uzytkowe 20, 20', które za pomoca prze¬ wodów 21, 21' sa polaczone ze silownikiem 22, zaopatrzonym w tlok 27. Wspólpracujacy mecha¬ nizm sterowniczy na rysunku nie jest dokladniej przedstawiony. Kanaly sterujace 23, 23' utworzone w przykrywach 7, 7' sa za pomoca odgalezien 24, 24' przewodów sterujacych polaczone z hydraulicz¬ nym miernikiem 25 doplywu uruchamianym przez kolo kierownicze. Pomiedzy kanalami doprowa¬ dzajacymi 11, 11', które sa polaczone z central¬ nym kanalem doprowadzeniowym 28, wstawione sa zawory zwrotne 29, 29'. Tlok 3 posiada srod¬ kowe wyciecia obwodowe 10, 10' i zewnetrzne wyciecia obwodowe 30, 30'.Pierscienie kolnierzowe 6, 6' tloka 3 sa wypo¬ sazone w szczeliny 31, 31', pierscien kolnierzowy 5 w szczeliny 31, 32 a pierscien kolnierzowy 5' w szczeliny 31' i 32'. W srodkowym, pokazanym polozeniu tloka 3 kanaly doprowadzajace 11, 11' sa polaczone z wycieciami obwodowymi 30, 30'.Kanaly powrotne 14, 14' sa zamkniete pierscie¬ niami 5, 5'.Czesciowe pokrycia 35 centralnego kanalu do¬ prowadzeniowego 28 i pokrycia 36 kanalów po¬ wrotnych 14, 14' maja wymiar 0—0,3 maksymal¬ nego suwu przy czym wymiary otworów 34, 34' kanalów doprowadzajacych 11, 11' lub kanalów obiegowych 18, 18' albo kanalów powrotnych 14, 14' sa równe lub nieco mniejsze od wielkosci mak¬ symalnego suwu tloka 3.W przypadku gdy serwomechanizm jest wyko¬ nany ze sprzezeniem zwrotnym kola sterowane lub os sterowana albo silownik 22 serwomecha¬ nizmu sa sprzezone z przyrzadem pomiarowym 33 wyplywu, którym jest przykladowo cylinder wy-i posazony w dwa naprzeciwko siebie usytuowane tloczyska, którego komory robocze sa polaczone z odgalezieniami 24, 24' jak pokazano przerywana linia. 5 Serwomechanizm wedlug wynalazku pracuje w nastepujacy sposób. Gdy mechanizm jest w polo¬ zeniu spoczynkowym tlok 3 jest utrzymywany w korpusie 2 w srodkowym polozeniu za pomoca sprezyn 8, 8'. W tym polozeniu tlok 3 zamyka io centralny kanal doprowadzajacy 28 a kanaly po¬ wrotne 14, 14' i kanaly doprowadzajace 11, 11' sa przez zewnetrzne wyciecia obwodowe 30, '30' polaczone z kanalami obiegowymi 18, 18'. Czyn¬ nik hydrauliczny dostarczany z pomp 13, 13' przez 15 przewody hydrauliczne 12, 12' wplywa przez ze¬ wnetrzne wyciecia obwodowe 30, 30' tloka 3 w kanaly obiegowe 18, 18' i stad przez przewody powrotne 19, 19' do zbiornika 17. Opory na jakie napotyka czynnik hydrauliczny sa przy tym tak 20 male, ze straty energii spowodowane rozgrzaniem cieczy moga zostac pominiete.Przy skrecaniu pojazdu w prawo kolo kierow¬ nicze 26 zostaje skrecone w prawo na skutek czego przyrzad 25 pomiaru doplywu zasysa czyn- 25 nik hydrauliczny z odgalezienia 24' i tloczy ja przez odgalezienie 24 w utworzony w pokrywie 7 kanal sterujacy 23. Doprowadzony czynnik hyd¬ rauliczny dziala na lewe czolo tloka i przesuwa ten tlok w prawo przeciw dzialaniu sprezyny we- 30 wnetrznej 8'. Na skutek tego kanal uzytkowy 20 zostaje polaczony przez wyciecie obwodowe 10 tlo¬ ka 3 z centralnym kanalem doprowadzeniowym 28 a wyciecie obwodowe 10' tloka 3 laczy kanal uzyt¬ kowy 20' z kanalem powrotnym 14'. Równoczesnie 35 polaczenie pomiedzy kanalem doprowadzajacym 11 i kanalem obiegowym 18 zostaje przerwane przez pierscien kolnierzowy 6 tloka 3 a polaczenie po¬ miedzy kanalem doprowadzajacym 11' i kanalem obiegowym 18' zostaje przerwane za pomoca pier- 40 scienia kolnierzowego 5' tloka 3.Z tego powodu przeplyw z pomp 13, 13' jest dlawiony i cisnienie w kanalach doprowadzaja¬ cych jest zwiekszone.W przypadku gdy cisnienie w kanale doprowa- 45 dzajacym 11 lub 11' jest równe cisnieniu w lewej komorze roboczej silownika 22 zawór zwrotny 29 lub 29' zostaje otworzony i czesc czynnika hyd¬ raulicznego przez centralny kanal doprowadzenio¬ wy 28, wewnetrzne wyciecie obwodowe 10, kanal 50 uzytkowy 20 i przewód 21 doplywa do lewej ko¬ mory roboczej silownika 22, na skutek czego tlok 27 zostaje przesuniety w prawo.Z prawej komory roboczej silownika 22 czynnik hydrauliczny przeplywa przez przewód 21', kanal 55 uzytkowy 20', szczeline 32' i wewnetrzne wyciecie obwodowe 10' tloka 3 w kanal zwrotny 14' i ka¬ nal zbiorczy 15 i stad jest odprowadzany do zbior¬ nika 17.Podczas ruchu tloka 27 silownika 22 w prawo 60 czesci (nie pokazane) serwomechanizmu, sprzezo¬ ne ze sterowanymi kolami jezdnymi lub z osia sterowana poruszaja sie równiez w prawo. W przy¬ padku gdy serwomechanizm zaopatrzony w suwak sterowniczy jest wykonany bez sprzezenia zwrot- 65 nego, jak to pokazano na rysunku, kola lub os,69 664 5 sa skrecane w danym kierunku tak dlugo, jak dlugo trwa impuls sterujacy.W przeciwnym przypadku, gdy suwak sterowni¬ czy jest zastosowany w serwomechanizmie zaopa¬ trzonym w sprzezenie zwrotne ruchy przyrzadu 33 pomiaru doplywu sa wywolywane przez ruchy ste¬ rowanych kól, lub silownika, przy czym przyrzad pomiarowy 33 podczas skrecania w prawo pobie¬ ra czynnik hydrauliczny z odgalezienia 24, na sku¬ tek czego wytworzony przez kolo kierownicze 26 impuls przesuwa tlok 3 w jego srodkowe polo¬ zenie.Uruchamianie suwaka sterowniczego wbudowa¬ nego w serwomechanizmie moze odbywac sie rów¬ niez w inny sposób, na przyklad za pomoca ukladu kinematycznego, który moze byc zastosowany za¬ równo dla wykonania ze sprzezeniem zwrotnym jak i dla wykonania bez sprzezenia zwrotnego.Przy skrecaniu w lewo uruchamianie serwome¬ chanizmu i jego suwaka przebiega w odwrotny sposób jak przy opisanym juz skrecaniu w prawo.W przewody doprowadzajace 12, 12' lub w prze¬ wody zwrotne 19, 19' serwomechanizmu wedlug wynalazku moze byc równiez wbudowany inny su¬ wak sterowniczy, który moze byc wykorzystywany do uruchamiania innych organów. Jest zatem ko¬ rzystne wbudowanie takich suwaków sterowniczych w przewody zwrotne 19, 19', poniewaz podczas uruchamiania suwaka sterowniczego 1 czynnik hydrauliczny podany przez pompy 13, 13' moze byc stosowany równiez do zasilania innych orga¬ nów. W przypadku gdy zaleta ta nie powinna byc wykorzystywana suwak sterowniczy mozna upros¬ cic w ten sposób, ze kanal obiegowy 18 polaczony jest z kanalem zwrotnym 14'. Caly serwomecha¬ nizm a zwlaszcza polaczenie suwaka sterownicze¬ go ze zbiornikiem 17 moze byc przez to znacznie uproszczony.Wlasciwosci techniczne suwaka sterowniczego 1 moga byc jeszcze polepszone przez wykonczenie tloka i jego pierscieni kolnierzowych 4, 5, 5', 6, 6' lub szczelin 31, 31', 32, 32'. I tak przykladowo otwo¬ ry 34 kanalu doprowadzajacego 11 i kanalu obie¬ gowego 18 lub kanalu zwrotnego 14 moga miec wymiary rózne od otworów 34' kanalu doprowa¬ dzajacego 11' i kanalu obiegowego 18' lub kanalu powrotnego 14' tak, ze jedna z dwu pomp 13, 13' reaguje juz na mniejsze ruchy kola kierowniczego a druga pompa jest wlaczana dopiero przy sil¬ nych impulsach z kola kierowniczego. Taki sam skutek mozna osiagnac równiez wtedy, gdy do¬ plyw czynnika hydraulicznego z obu pomp jest rózny a wymiary wymienionych otworów kana¬ lów pozostaja równe. Mozna przy tym równiez przy wahaniach napedu uzyskac zadana sterow¬ nosc kól sterowanych lub osi sterowanej, bez ko¬ niecznosci stosowania przy tym specjalnego zawo¬ ru dlawiacego do dlawienia przeplywu z jednej z dwu pomp.Utworzone w pierscieniach kolnierzowych 5, 5' szczeliny 32, 32' sluza do stabilizowania i tlumie¬ nia ruchów serwomechanizmu, które sa wywolane przez ujemne sily oporowe w serwomechanizmie czyli przez sily, które dzialaja przy kazdym kie¬ runku skrecania sterowanych kól jezdnych lub osi sterowanej.W wykonaniu, w którym takie ujemne sily nie sa przewidziane, wymienione szczeliny 32, Z2f mo- 5 ga byc wykonane krótsze o dlugosc szczeliny 32, 32'.W przypadku potrzeby, na przyklad by uzyskac maksymalna czulosc serwomechanizmu, mozliwe jest by czesciowe pokrycia 35 centralnego kanalu io doprowadzeniowego i 36 kanalów zwrotnych 14, 14' wykonac bez skosu lub ze skosem pod katem ujemnym, przy czym wymiary otworów 34, 34' kanalów doprowadzajacych 11, 11' i kanalów obie¬ gowych 18, 18' sa mniejsze. 15 Znaczna prostota i uniwersalna konstrukcja ser¬ womechanizmu wedlug wynalazku stwarzaja moz¬ liwosc uniwersalnego stosowania, zwlaszcza do ste¬ rowania róznych maszyn budowlanych, maszyn do przemieszczania ziemi i podobnych maszyn rucho- 20 mych jak dzwigi budowlane, koparki i podobne. PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Serwomechanizm hydrauliczny z wieloma pompami, zwlaszcza do sterowania pojazdów i po¬ dobnych maszyn ruchomych, który jest zaopatrzo¬ ny w suwak sterowniczy i który za pomoca ka¬ nalów doprowadzajacych jest polaczony z pompa¬ mi lub podobnymi zespolami napedzajacymi, oraz który za pomoca kanalów powrotnych jest pola¬ czony ze zbiornikiem a za pomoca kanalów uzyt¬ kowych jest polaczony z jednym lub wieloma si¬ lownikami hydraulicznymi, znamienny tym, ze kazda z pomp (13, 13') jest polaczona z niezalez¬ nym kanalem doprowadzajacym (11, 11') suwaka sterowniczego, przy czym wyciecia obwodowe (30, 300 przesunietego w srodkowe polozenie tloka (3) lacza kanaly doprowadzajace (11, 11') z kanalami obiegowymi (18, 18') lub z kanalami powrotnymi (14, 14') a czesciowe pokrycia (35) centralnego ka- 4o nalu doprowadzeniowego (28) i czesciowe pokrycia (36) kanalów powrotnych (14, 14') sa wykonane w zakresie od 0 do 0,3 maksymalnego suwu tlolta (3), przy czym otwory (34, 34') kanalów dopro¬ wadzajacych (11, 11') i kanalów obiegowych (18, 45 18'), lub kanalów powrotnych (14, 14') sa równe lub krótsze od maksymalnego suwu tloka (3).

2. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwory (34) kanalu doprowadzajacego (11) i kanalu obiegowego (18) lub kanalu powrotnego 50 (14) sa krótsze niz otwory (34') kanalu doprowa¬ dzajacego (110 i kanalu obiegowego (18') lub ka¬ nalu powrotnego (14').

3. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kanal obiegowy (18) lub kanal obiegowy 55 (18') suwaka sterowniczego (1) tworzy jeden ka¬ nal z kanalem powrotnym (14) lub z kanalami powrotnymi (14, 14').

4. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pomiedzy kanalami doprowadzajacymi (11, 60 11') a centralnym kanalem doprowadzeniowym (28) suwaka sterowniczego wbudowane sa zawory zwrotne (29, 290.

5. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kanaly sterujace (23, 230 przez odgalezie- 65 nia (24, 24') sa polaczone zarówno z przyrzadem 25 30 3569 664 8

6. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny (25) pomiaru doplywu (250 jak równiez z przy¬ rzadem (33) pomiaru wyplywu. tym, ze kanaly sterujace (23, 230 przez odgale¬ zienia (24, 240 sa polaczone z przyrzadem (25) po¬ miaru doplywu.

7. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tlok (3) suwaka sterowniczego (1) jest sprzezony z kolem kierowniczym (26).

8. Serwomechanizm wedlug zastrz. 1, znamienny 5 tym, ze w przewody doprowadzajace (12, 120 lub w przewody powrotne (19, 190 wbudowany jest jeden lub wiecej suwaków sterowniczych. Errata W lamie 8 przestawiono kolejnosc wierszy. Wiersz pierw¬ szy (tzn. punkt 6 zastrzezenia) powinien byc w kolejnosci jako wiersz trzeci. 19 33 34 20 21 27 2l' 20 32' 10 2fi 13' PZG w Pab., zam. 1737-73, nakl. 105 egz. Cena zl 10,— PL PL