RU211696U1

RU211696U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF TILT OF CARGO PLATFORM OF VEHICLE

Info

Publication number: RU211696U1
Application number: RU2022103653U
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Симанин; Виталий Вадимович Голубовский
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2022-06-17

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована для автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства на неровной дороге. Устройство автоматического регулирования наклона платформы транспортного средства установлено между упомянутой платформой и рамой ходовой части и содержит первый и второй гидравлические цилиндры, шарнирно закрепленные на продольных осях платформы и рамы ходовой части. Корпуса цилиндров установлены под углом к горизонтальной плоскости симметрично относительно продольной оси рамы, а штоки - симметрично по краям платформы. Цилиндры соединены гидравлическими линиями так, что верхняя полость первого цилиндра сообщается с нижней полостью второго цилиндра, а верхняя полость второго - соединена с нижней полостью первого. Полости цилиндров гидравлическими линиями соединены с насосом и баком через четырехлинейный дросселирующий распределитель, золотник которого выполнен с возможностью перемещения в корпусе на величину пропорциональную наклону платформы и способен изменять свои проходные сечения и расходы жидкости в напорных и сливных линиях цилиндров. Дросселирующий распределитель закреплен на платформе горизонтально. Устройство автоматического регулирования содержит отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы. Золотник дросселирующего распределителя подпружинен и находится в постоянном контакте с отвесом, а пружина золотника выполнена регулируемой. Повышение качества автоматического регулирования наклона платформы транспортного средства достигается за счет механического управления дросселирующим распределителем.

The utility model relates to transport engineering and can be used to automatically adjust the inclination of the loading platform of a vehicle on a rough road. Device for automatic adjustment of vehicle platform inclination is installed between said platform and chassis frame and comprises first and second hydraulic cylinders hinged on longitudinal axes of platform and chassis frame. The cylinder bodies are mounted at an angle to the horizontal plane symmetrically with respect to the longitudinal axis of the frame, and the rods - symmetrically along the edges of the platform. The cylinders are connected by hydraulic lines so that the upper cavity of the first cylinder communicates with the lower cavity of the second cylinder, and the upper cavity of the second is connected to the lower cavity of the first. The cylinder cavities are connected by hydraulic lines to the pump and the tank through a four-line throttling distributor, the spool of which is movable in the housing by an amount proportional to the platform inclination and is able to change its flow sections and fluid flow rates in the pressure and drain lines of the cylinders. The throttling distributor is fixed horizontally on the platform. The automatic control device contains a plumb line with a load, pivotally fixed on the longitudinal axis of the platform. The spool of the throttling distributor is spring-loaded and is in constant contact with the plumb line, and the spool spring is adjustable. Improving the quality of automatic control of the inclination of the vehicle platform is achieved by mechanical control of the throttle valve.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована для автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства на неровной дороге.The utility model relates to transport engineering and can be used to automatically adjust the inclination of the loading platform of a vehicle on a rough road.

Известно устройство гидравлического типа для предотвращения крена подвижного состава включающее гидравлические цилиндры, установленные симметрично под грузовой платформой напротив колес. Корпуса цилиндров связаны шарнирно с колесной рамой, а штоки - с основанием платформы. Гидроцилиндры соединены между собой так, что верхняя полость первого цилиндра трубопроводом соединена с нижней полостью второго, а верхняя полость второго связана с нижней полостью первого. Между гидроцилиндрами встроен переключающий клапан электромагнитного типа, который соединен с трубопроводами цилиндров. Клапан переключается при получении управляющего сигнала от чувствительного рычажного механизма в момент качки платформы и перераспределяет потоки между полостями цилиндров, которые работают как демпферы, поглощающие колебания [1].A hydraulic type device is known to prevent rolling of the rolling stock, which includes hydraulic cylinders mounted symmetrically under the loading platform opposite the wheels. The cylinder bodies are pivotally connected to the wheel frame, and the rods are connected to the platform base. The hydraulic cylinders are interconnected so that the upper cavity of the first cylinder is connected by a pipeline to the lower cavity of the second, and the upper cavity of the second is connected to the lower cavity of the first. Between the hydraulic cylinders, a solenoid-type switching valve is integrated, which is connected to the pipelines of the cylinders. The valve switches when receiving a control signal from a sensitive lever mechanism at the moment of platform rocking and redistributes the flows between the cylinder cavities, which act as dampers that absorb vibrations [1].

Недостатком устройства является низкое качество регулирования крена платформы, что обусловлено дискретностью работы и неизбежными утечками жидкости из замкнутой гидравлической системы.The disadvantage of the device is the low quality of the platform roll control, which is due to the discreteness of work and the inevitable leakage of fluid from a closed hydraulic system.

Известно устройство для предотвращения крена подвижного состава включающее гидравлические цилиндры, установленные симметрично под грузовой платформой напротив колес, корпуса которых связаны шарнирно с колесной рамой, а штоки - с основанием платформы, которые разделены рессорами. Гидроцилиндры соединены между собой так, что верхняя полость первого цилиндра трубопроводом соединена с нижней полостью второго, а верхняя полость второго связана с нижней полостью первого. Между колесной рамой и основанием грузовой платформы установлено клапанное устройство, встроенное параллельно в систему трубопроводов гидроцилиндров. Клапанное устройство связано с рычажным механизмом, чувствительным к качке платформы. При сильном крене платформы золотниковый плунжер клапанного устройства перемещается рычажным механизмом на величину пропорциональную величине крена. Гидравлические потоки перераспределяются золотниковым плунжером так, что гидроцилиндры выравнивают платформу. Замкнутость гидросистемы исключает введение специального источника давления жидкости подводимой к гидроцилиндрам, являющимся исполнительными органами [2].A device for preventing the roll of rolling stock is known, which includes hydraulic cylinders mounted symmetrically under the loading platform opposite the wheels, the bodies of which are pivotally connected to the wheel frame, and the rods to the base of the platform, which are separated by springs. The hydraulic cylinders are interconnected so that the upper cavity of the first cylinder is connected by a pipeline to the lower cavity of the second, and the upper cavity of the second is connected to the lower cavity of the first. Between the wheel frame and the base of the loading platform, a valve device is installed, which is built in parallel to the hydraulic cylinder piping system. The valve device is connected to a lever mechanism sensitive to platform motion. With a strong roll of the platform, the spool plunger of the valve device is moved by a lever mechanism by an amount proportional to the amount of roll. The hydraulic flows are redistributed by the spool plunger so that the hydraulic cylinders level the platform. The closed nature of the hydraulic system excludes the introduction of a special source of fluid pressure supplied to the hydraulic cylinders, which are the executive bodies [2].

Недостатком устройства является низкое качество регулирования крена подвижного состава, что обусловлено низкой чувствительностью рычажного механизма и неизбежными утечками жидкости из замкнутой гидравлической системы.The disadvantage of the device is the low quality of rolling stock control, which is due to the low sensitivity of the lever mechanism and the inevitable leakage of fluid from a closed hydraulic system.

В качестве прототипа принято гидравлическое устройство для повышения устойчивости транспортного средства, установленное между его грузовой платформой и ходовой частью, включающее реверсивные гидроцилиндры, соединенные трубопроводами так, что верхняя полость одного сообщается с нижней полостью другого, а верхняя полость второго связана с нижней полостью первого, камеру золотникового плунжера, встроенную параллельно в систему трубопроводов гидроцилиндров, а также распределительную камеру. Грузовая платформа крепится к ходовой части на опорно-шарнирных соединениях, расположенных на продольных осях и торцах ходовой части, корпуса реверсивных гидроцилиндров закрепляются под углом к горизонтальной плоскости шарнирно и симметрично оси на ходовой части, а штоки - симметрично краям основания грузовой платформы для повышения ее устойчивости. Управляющий сигнал вырабатывается при появлении разности давлений в верхних и нижних полостях гидроцилиндров при движении транспортного средства по неровностям и на поворотах дороги, а, соответственно, в трубопроводах, соединяющих полости, подключенные к распределительной камере. где расположен уравновешенный калиброванными пружинами двусторонний клапан, обеспечивающий перераспределение потоков жидкости, поступающих в камеру золотникового плунжера, который перемещается на длину, пропорциональную разности давлений на его торцевые поверхности, перекрывает или открывает отверстия магистралей, находящихся под давлением нагнетаемым насосом, сбросов жидкости в бак, обеспечивающие плавное перемещение штоков гидроцилиндров, находящихся под нагрузкой в замкнутой системе или их работу в открытой системе, получающей энергию от внешнего источника, которая позволяет создать дополнительные усилия в гидроцилиндрах, препятствующих действию опрокидывающих моментов, а также реализовать дополнительную функцию самосвальной разгрузки грузовой платформы [3].As a prototype, a hydraulic device was adopted to increase the stability of the vehicle, installed between its loading platform and the chassis, including reversible hydraulic cylinders connected by pipelines so that the upper cavity of one communicates with the lower cavity of the other, and the upper cavity of the second is connected to the lower cavity of the first, the chamber spool plunger, built in parallel to the hydraulic cylinder piping system, as well as the distribution chamber. The cargo platform is attached to the undercarriage on the support-hinge joints located on the longitudinal axes and ends of the undercarriage, the bodies of the reversible hydraulic cylinders are fixed at an angle to the horizontal plane pivotally and symmetrically to the axis on the undercarriage, and the rods are symmetrically to the edges of the base of the cargo platform to increase its stability . The control signal is generated when a pressure difference appears in the upper and lower cavities of the hydraulic cylinders when the vehicle moves over bumps and on road turns, and, accordingly, in the pipelines connecting the cavities connected to the distribution chamber. where a two-way valve balanced by calibrated springs is located, which ensures the redistribution of fluid flows entering the chamber of the spool plunger, which moves to a length proportional to the pressure difference on its end surfaces, closes or opens the openings of the lines under pressure by the pressurized pump, liquid discharges into the tank, providing smooth movement of hydraulic cylinder rods under load in a closed system or their operation in an open system that receives energy from an external source, which allows you to create additional forces in the hydraulic cylinders that prevent the action of overturning moments, as well as to implement an additional function of dump truck unloading of the cargo platform [3].

Анализ прототипа показывает, что чувствительными и одновременно исполнительными элементами устройства для повышения устойчивости транспортного средства являются гидроцилиндры, что не обеспечивает достаточного качества (чувствительности, быстродействия и др.) работы.An analysis of the prototype shows that hydraulic cylinders are both sensitive and at the same time actuating elements of the device for increasing the stability of the vehicle, which does not provide sufficient quality (sensitivity, speed, etc.) of work.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение качества автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства.The technical problem to be solved by the claimed utility model is to improve the quality of automatic control of the inclination of the loading platform of the vehicle.

Решение указанной задачи достигается тем, что устройство автоматического регулирования содержит отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы, золотник дросселирующего распределителя подпружинен и находится в постоянном контакте с отвесом, а пружина золотника выполнена регулируемой.The solution to this problem is achieved by the fact that the automatic control device contains a plumb line with a load pivotally fixed on the longitudinal axis of the platform, the spool of the throttling distributor is spring-loaded and is in constant contact with the plumb line, and the spool spring is adjustable.

Сравнение заявленного устройства автоматического регулирования с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.Comparison of the claimed automatic control device with the prototype shows that there are new parts and functional relationships between them.

Новые детали: отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы; подпружиненный золотник дросселирующего распределителя, находящийся в постоянном контакте с отвесом; регулируемая пружина золотника.New details: a plumb line with a load, hinged on the longitudinal axis of the platform; spring-loaded spool of the throttling distributor, which is in constant contact with the plumb line; adjustable spool spring.

Новые функциональные связи: отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы, за счет действия силы тяжести сохраняет вертикальное положение не зависимо от положения платформы и служит упором для золотника дросселирующего распределителя; подпружиненный золотник дросселирующего распределителя, находящийся в постоянном контакте с отвесом, формирует управляющее воздействие на работу гидравлических цилиндров при изменениях положения грузовой платформы, что обеспечивает высокую чувствительность и быстродействие устройства автоматического регулирования; регулируемая пружина золотника обеспечивает настройку исходного положения устройства и поддерживает постоянный контакт золотника с отвесом, что, в значительной мере, определяет чувствительность и быстродействие устройства автоматического регулирования к изменениям наклона грузовой платформы транспортного средства.New functional connections: a plumb line with a load, hinged on the longitudinal axis of the platform, due to the action of gravity, maintains a vertical position regardless of the position of the platform and serves as a stop for the spool of the throttling distributor; the spring-loaded spool of the throttling distributor, which is in constant contact with the plumb line, forms a control effect on the operation of the hydraulic cylinders when the position of the loading platform changes, which ensures high sensitivity and speed of the automatic control device; the adjustable spool spring provides adjustment of the initial position of the device and maintains constant contact of the spool with the plumb line, which largely determines the sensitivity and speed of the automatic control device to changes in the inclination of the vehicle loading platform.

Наличие новых деталей и функциональных связей между ними повышает качество автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства.The presence of new parts and functional relationships between them improves the quality of automatic control of the inclination of the loading platform of the vehicle.

На фиг. 1 показана конструктивная схема устройства автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства.In FIG. 1 shows a structural diagram of a device for automatically adjusting the inclination of the loading platform of a vehicle.

Устройство автоматического регулирования наклона грузовой платформы 1 транспортного средства установлена между упомянутой платформой и рамой 2 ходовой части и содержит первый 3 и второй 4 гидравлические цилиндры, шарнирно закрепленные проушинами на продольных осях 5, 6 платформы и 7, 8 рамы ходовой части. Корпуса цилиндров установлены под углом к горизонтальной плоскости симметрично относительно продольной оси 9 рамы, а штоки - симметрично по краям платформы. Цилиндры соединены гидравлическими линиями так, что верхняя полость 10 первого цилиндра сообщается с нижней полостью 11 второго цилиндра, а верхняя полость 12 второго - соединена с нижней полостью 13 первого. Полости цилиндров соединены с насосом (на фиг. 1 не показан) и баком через четырехлинейный дросселирующий распределитель, золотник 14 которого выполнен с возможностью перемещения в корпусе 15 на величину пропорциональную наклону платформы и способен изменять свои проходные сечения и расходы жидкости в напорных и сливных линиях цилиндров. Дросселирующий распределитель закреплен на платформе горизонтально.The device for automatically adjusting the inclination of the loading platform 1 of the vehicle is installed between said platform and the frame 2 of the running gear and contains the first 3 and second 4 hydraulic cylinders hinged with lugs on the longitudinal axes 5, 6 of the platform and 7, 8 of the running gear frame. The cylinder bodies are mounted at an angle to the horizontal plane symmetrically with respect to the longitudinal axis 9 of the frame, and the rods - symmetrically along the edges of the platform. The cylinders are connected by hydraulic lines so that the upper cavity 10 of the first cylinder communicates with the lower cavity 11 of the second cylinder, and the upper cavity 12 of the second is connected to the lower cavity 13 of the first. The cavities of the cylinders are connected to the pump (not shown in Fig. 1) and the tank through a four-line throttling distributor, the spool 14 of which is movable in the housing 15 by an amount proportional to the slope of the platform and is able to change its flow sections and fluid flow rates in the pressure and drain lines of the cylinders . The throttling distributor is fixed horizontally on the platform.

Устройство автоматического регулирования содержит отвес 16 с грузом 17, шарнирно закрепленный на продольной оси 18 платформы, золотник дросселирующего распределителя подпружинен и находится в постоянном контакте с отвесом, а пружина 19 золотника выполнена регулируемой.The automatic control device includes a plumb line 16 with a load 17 hinged on the longitudinal axis 18 of the platform;

Устройство автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства работает следующим образом.The device for automatically adjusting the inclination of the loading platform of the vehicle operates as follows.

При остановке или движении транспортного средства на горизонтальном участке дороги, отвес 16 с грузом 17 под действием силы тяжести располагается вертикально, перпендикулярно оси дросселирующего распределителя. Золотник 14 дросселирующего распределителя пружиной 19 прижат к отвесу и удерживается в корпусе 15 в среднем положении. Дросселирующий распределитель закрыт. Гидравлические цилиндры 3 и 4 отключены от напорной и сливной линий насосной станции и работают как гидравлические опоры грузовой платформы на раму транспортного средства, удерживая ее в горизонтальном положении. Такое положение устройства автоматического регулирования является исходным и обеспечивается взаимным расположением дросселирующего распределителя и отвеса и настраивается регулировкой пружины 19.When the vehicle stops or moves on a horizontal section of the road, the plumb line 16 with the load 17 is located vertically under the action of gravity, perpendicular to the axis of the throttling distributor. The spool 14 of the throttling distributor is pressed against the plumb line by the spring 19 and is held in the housing 15 in the middle position. The throttle valve is closed. Hydraulic cylinders 3 and 4 are disconnected from the pressure and drain lines of the pumping station and work as hydraulic supports for the loading platform on the vehicle frame, keeping it in a horizontal position. This position of the automatic control device is the initial one and is provided by the mutual arrangement of the throttling distributor and the plumb line and is adjusted by adjusting the spring 19.

При остановке или движении на неровной дороге рама с грузовой платформой наклоняются вправо или влево. При наклоне платформы, например, вправо, дросселирующий распределитель наклоняется в ту же сторону. Расстояние между вертикальным отвесом и дросселирующим распределителем увеличивается. Пружина 19 смещает золотник 14 в корпусе 15 вправо на величину пропорциональную углу наклона платформы. Дросселирующий распределитель открывает проход жидкости от насоса в полости 10 и 11 силовых цилиндров, а полости 12 и 13 соединяет со сливом. Цилиндры создают разнонаправленные силы на краях платформы (на правом краю сила направлена вверх, а на левом краю - вниз), образующие вращающий момент относительно продольной оси рамы, который приводит к повороту грузовой платформы против часовой стрелки и возврату ее в горизонтальное (исходное) положение.When stopping or driving on a rough road, the frame with the load platform tilts to the right or left. When the platform is tilted to the right, for example, the throttling valve tilts in the same direction. The distance between the vertical plumb line and the throttling distributor increases. The spring 19 shifts the spool 14 in the housing 15 to the right by an amount proportional to the angle of the platform. The throttling distributor opens the passage of liquid from the pump to the cavities 10 and 11 of the power cylinders, and connects the cavities 12 and 13 to the drain. The cylinders create multidirectional forces at the edges of the platform (at the right edge the force is directed upwards, and at the left edge - downwards), forming a torque about the longitudinal axis of the frame, which leads to the rotation of the loading platform counterclockwise and returning it to the horizontal (original) position.

Повышение качества автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства достигается за счет высокой чувствительности и быстродействия заявленного устройства.Improving the quality of automatic control of the inclination of the loading platform of the vehicle is achieved due to the high sensitivity and speed of the claimed device.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Заявка №53-16967, Япония, Устройство гидравлического типа для предотвращения крена подвижного состава, МКИ B61F 5/02, публикация 04.06.1970, JP 45-16002 А.1. Application No. 53-16967, Japan, Hydraulic type device for preventing rolling stock, MKI B61F 5/02, publication 06/04/1970, JP 45-16002 A.

2. Заявка №41-55349, Япония, Устройство для регулирования наклона кузова вагона рельсового транспортного средства, МКИ B61F 5/02, публикация 04.06.1970, JP 45-16001 А.2. Application No. 41-55349, Japan, Device for adjusting the inclination of the car body of a rail vehicle, MKI B61F 5/02, publication 06/04/1970, JP 45-16001 A.

3. Патент РФ №2249521, МКИ B61F 5/02, 04.09.2003 (прототип).3. RF patent No. 2249521, MKI B61F 5/02, 09/04/2003 (prototype).

Claims

A device for automatically adjusting the inclination of the loading platform of the vehicle, installed between the said platform and the frame of the chassis and containing the first and second hydraulic cylinders, hinged on the longitudinal axes of the platform and frame of the chassis, the cylinder bodies are mounted at an angle to the horizontal plane symmetrically relative to the longitudinal axis of the frame, and the rods - symmetrically along the edges of the platform, the cylinders are connected by hydraulic lines so that the upper cavity of the first cylinder communicates with the lower cavity of the second cylinder, and the upper cavity of the second is connected to the lower cavity of the first, the cylinder cavities are connected by hydraulic lines to the pump and tank through a four-line throttling distributor , the spool of which is configured to move in the housing by an amount proportional to the slope of the platform and is able to change its flow sections and fluid flow rates in the pressure and drain lines of the cylinders, the said throttling valve the divider is mounted horizontally on the platform, characterized in that the mentioned automatic control device contains a plumb line with a load hinged on the longitudinal axis of the platform, the spool of the throttling distributor is spring-loaded and is in constant contact with the plumb line, and the spool spring is adjustable.