RU2648658C1 - Automotive steering mechanism - Google Patents

Automotive steering mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2648658C1
RU2648658C1 RU2017101906A RU2017101906A RU2648658C1 RU 2648658 C1 RU2648658 C1 RU 2648658C1 RU 2017101906 A RU2017101906 A RU 2017101906A RU 2017101906 A RU2017101906 A RU 2017101906A RU 2648658 C1 RU2648658 C1 RU 2648658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
supply
hydraulic
row
priority valve
spool
Prior art date
Application number
RU2017101906A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Яковлевич Обидин
Original Assignee
Валерий Яковлевич Обидин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Яковлевич Обидин filed Critical Валерий Яковлевич Обидин
Priority to RU2017101906A priority Critical patent/RU2648658C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648658C1 publication Critical patent/RU2648658C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/093—Telemotor driven by steering wheel movement

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to automotive steering mechanism. Steering mechanism contains a hydraulic steering valve with supply lines, a priority valve with a control line and supply lines of controlled and uncontrolled flows, an executive hydraulic cylinder, power supply pump and an automatic driving device consisting of a three-position electrocontrolled proportional valve core and having a first row of supplies – pressure, drain, two cylinder and priority valve control. In each extreme position of the valve core, the active supply of the hydraulic cylinder is connected by a spool hydraulic supply with a pressure head and with a priority valve control input, and the other hydraulic cylinder connection is connected by a spool hydraulics with a drainage supply. Automatic driving device is further provided with a second row of the same-name supplies for connection to the supply lines of the hydrodrive, the pressure supply of the first row being connected to the supply line of the controlled priority valve flow. In a neutral position of the valve core all the same supplies of the first and second rows are connected by hydrolines to each other, and in extreme positions, the priority valve controlling the supply of the second row is prohibited.
EFFECT: reduced overall dimensions of the device by using only the flow of the hydrodrive to supply the device.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к рулевым системам транспортных средств.The invention relates to a transport mechanical engineering, namely to steering systems of vehicles.

Известен рулевой механизм транспортного средства, включающий гидроруль с подводящими линиями, приоритетный клапан с линией управления и линиями подачи контролируемого и неконтролируемого потоков, исполнительный гидроцилиндр, насос питания и устройство автоматического вождения, состоящее из трехпозиционного электроуправляемого пропорционального золотника и имеющее первый ряд подводов - напорный, сливной, два цилиндровых и управления приоритетным клапаном, при этом в каждой крайней позиции золотника активный подвод гидроцилиндра соединен гидролиниями золотника с напорным подводом и с подводом управления приоритетным клапаном, а другой подвод гидроцилиндра соединен гидролиниями золотника со сливным подводом (1).The steering mechanism of a vehicle is known, including a hydraulic steering wheel with supply lines, a priority valve with a control line and supply lines for controlled and uncontrolled flows, an actuating hydraulic cylinder, a power pump and an automatic driving device consisting of a three-position electrically controlled proportional spool and having a first row of inlets - pressure, drain , two cylinder and priority valve controls, while in each extreme position of the spool the active inlet of the hydraulic cylinder with Uniform hydraulic lines to a pressure supply valve and the priority valve with a supply control and the other cylinder supply hydraulic lines connected to the drain supply spool (1).

Недостатком известного рулевого механизма является использование линии подачи неконтролируемого потока приоритетного клапана или использование потока дополнительного насоса, что приводит к существенному увеличению габаритно-массовых параметров устройства автоматического вождения особенно в случае применения усилителя потока. Это является следствием больших потоков, проходящих по линии подачи неконтролируемого потока, существенно превосходящих поток в линии подачи контролируемого потока приоритетного клапана.A disadvantage of the known steering mechanism is the use of a feed line of an uncontrolled priority valve flow or the use of an additional pump flow, which leads to a significant increase in the overall mass parameters of the automatic driving device, especially when using a flow amplifier. This is a consequence of large flows passing through the supply line of an uncontrolled flow, significantly exceeding the flow in the supply line of the controlled flow of the priority valve.

Задачей изобретения является устранение отмеченного недостатка. Поставленная задача решается тем, что устройство автоматического вождения снабжено дополнительно вторым рядом одноименных подводов для соединения с подводящими линиями гидроруля, причем напорный подвод первого ряда соединен с линией подачи контролируемого потока приоритетного клапана, при этом в нейтральном положении золотника все одноименные подводы первого и второго рядов соединены гидролиниями друг с другом, а в крайних положениях управляющий приоритетным клапаном подвод второго ряда запрет.The objective of the invention is to remedy this drawback. The problem is solved in that the automatic driving device is additionally equipped with a second row of the same name supply for connecting to the hydraulic steering line feed, and the pressure supply of the first row is connected to the supply line of the controlled flow of the priority valve, while in the neutral position of the spool all the same supply of the first and second rows are connected with hydraulic lines to each other, and in extreme positions, the priority valve control of the second row inlet is prohibited.

При использовании гидрорулей с открытым центром поставленная задача решается также тем, что в крайних положениях золотника напорный подвод второго ряда запрет.When using hydraulic steering wheels with an open center, the task is also solved by the fact that in the extreme positions of the spool the pressure supply of the second row is prohibited.

На рисунках 1, 2, 3 представлены гидравлические схемы рулевого механизма транспортного средства с устройством автоматического вождения.Figures 1, 2, 3 show the hydraulic diagrams of the steering mechanism of a vehicle with an automatic driving device.

Рис. 1 - гидросхема с гидрорулем LS и приоритетным клапаном.Fig. 1 - hydraulic circuit with LS hydraulic steering and priority valve.

Рис. 2 - гидросхема с гидрорулем LS, приоритетным клапаном и усилителем потока.Fig. 2 - hydraulic circuit with LS hydraulic steering, priority valve and flow amplifier.

Гидрорули LS имеют в нейтральном положении запертые напорную и цилиндровые линии, а линия управления LS приоритетным клапаном соединена со сливной линией.LS hydraulic steering gears have a pressure line and cylinder lines locked in the neutral position, and the LS control line is connected to the drain line by a priority valve.

Рис. 3 - гидросхема с гидрорулем ON, приоритетным клапаном и усилителем потока.Fig. 3 - hydraulic circuit with hydraulic steering ON, priority valve and flow amplifier.

Гидрорули ON имеют в нейтральном положении запертыми цилиндровые линии, а напорная линия соединена со сливной.ON hydraulic spools have cylinder lines locked in neutral and the pressure line is connected to a drain line.

На рисунках 1.1, 2.1, 3.1 представлены варианты конструктивного исполнения устройств автоматического вождения в соответствии с их гидравлическими схемами.Figures 1.1, 2.1, 3.1 show options for the design of automatic driving devices in accordance with their hydraulic circuits.

На рисунках первый ряд подводов обозначен индексами PI, LSI, LI, RI, TI и второй ряд подводов обозначен индексами Р2, LS2, L2, R2, Т2.In the figures, the first row of inlets is indicated by the indices PI, LSI, LI, RI, TI and the second row of inlets is indicated by the indices P2, LS2, L2, R2, T2.

Здесь PI - напорный подвод, соединенный с линией подачи контролируемого потока приоритетного клапана,Here PI is the pressure supply connected to the supply line of the controlled flow of the priority valve,

LSI - подвод линии управления приоритетным клапаном,LSI - supply control line priority valve

LI - цилиндровый подвод для соединения с цилиндровой линией для поворота влево,LI - cylinder inlet for connecting to the cylinder line for turning to the left,

RI - цилиндровый подвод для соединения с цилиндровой линией для поворота вправо,RI - cylinder inlet for connecting to the cylinder line for turning to the right,

TI - сливной подвод для соединения со сливной линией в гидробак,TI - drain inlet for connection to a drain line in a hydraulic tank,

Р2 - напорный подвод для соединения с подводящей линией гидроруля,P2 - pressure inlet for connecting to the feed line of the hydraulic steering wheel,

LS2 - подвод линии управления для соединения с подводящей линией гидроруля,LS2 - control line supply for connection to the hydraulic steering feed line,

L2 - цилиндровый подвод для соединения с подводящей линией гидроруля на поворот влево,L2 - cylinder inlet for connecting to the hydraulic steering feed line to turn left,

R2 - Цилиндровый подвод для соединения с подводящей линией гидроруля на поворот вправо,R2 - Cylinder inlet for connecting to the steering wheel inlet line to the right,

Т2 - Сливной подвод для соединения с подводящей сливной линией гидроруля.T2 - Drain inlet for connecting to the inlet drain line of the hydraulic steering wheel.

Рулевой механизм содержит (рис. 1) гидроруль 1 с подводящими линиями 2 приоритетный клапан 3 с линиями подачи контролируемого 4 и неконтролируемого 5 потоков, исполнительный гидроцилиндр 6, усилитель потока 7 (рис. 2), устройство автоматического вождения 8, насос питания 9, рабочее оборудование 10.The steering mechanism contains (Fig. 1) hydraulic steering wheel 1 with supply lines 2 priority valve 3 with supply lines of controlled 4 and uncontrolled 5 flows, an actuating hydraulic cylinder 6, a power amplifier 7 (Fig. 2), an automatic driving device 8, a power pump 9, a working one equipment 10.

Устройство автоматического вождения состоит из корпуса 11 (рис. 2.1) с размещенным в нем трехпозиционным золотником 12, двух пропорциональных электромагнитов 13. и подводов первого и второго рядов LSI, PI, LI, RI TI и LS2, P2, L2, R2, T2.The automatic driving device consists of a housing 11 (Fig. 2.1) with a three-position spool 12 located in it, two proportional electromagnets 13. and first and second row inlets LSI, PI, LI, RI TI and LS2, P2, L2, R2, T2.

Рулевой механизм работает следующим образом.The steering mechanism operates as follows.

При отсутствии внешнего сигнала на электромагниты 11 золотник 12 находится в среднем, нейтральном, положении. При этом рулевой механизм работает в штатном режиме - питание гидроруля 1 осуществляется по линии подачи контролируемого потока 4, а линия управления LSI приоритетным клапаном 3 соединена с линией управления LS2 гидроруля.In the absence of an external signal to the electromagnets 11, the spool 12 is in the middle, neutral, position. At the same time, the steering mechanism operates in the normal mode - the power of the hydraulic steering wheel 1 is supplied through the supply line of the controlled flow 4, and the control line LSI priority valve 3 is connected to the control line LS2 of the hydraulic steering wheel.

При этом цилиндровые линии LI и RI напрямую соединены с цилиндровыми линиями гидроруля L2 и R2. Линия 5 неконтролируемого потока приоритетного клапана соединена с гидросистемой рабочего оборудования 10, через которое производится разгрузка насоса питания 9.In this case, the cylinder lines LI and RI are directly connected to the cylinder lines of the hydraulic steering L2 and R2. Line 5 of the uncontrolled flow of the priority valve is connected to the hydraulic system of the working equipment 10, through which the discharge of the power pump 9 is performed.

При подаче внешнего сигнала на электромагниты 13 последние перемещают золотник 12 в одно из крайних положений, а величина перемещения золотника будет пропорциональной уровню внешнего сигнала. При этом подвод LSI управления приоритетным клапаном отсоединен от подвода LS2 гидроруля и соединен с активной цилиндровой линией, с которой также соединена напорная линия контролируемого потока 4 через регулируемый дроссель 14, образуемый кромками золотника и корпуса.When applying an external signal to the electromagnets 13, the latter move the spool 12 to one of the extreme positions, and the amount of movement of the spool will be proportional to the level of the external signal. The supply LSI control priority valve is disconnected from the supply LS2 hydraulic steering and connected to the active cylinder line, which is also connected to the pressure line of the controlled flow 4 through an adjustable throttle 14 formed by the edges of the spool and the housing.

Поскольку на дросселе 14 всегда поддерживается постоянный перепад давления

Figure 00000001
Since a constant pressure drop is always maintained on the throttle 14
Figure 00000001

где Тпр - усилие пружины приоритетного клапана, where TPR is the spring force of the priority valve,

Fп.к. - площадь торца золотника приоритетного клапана,Fp.k. - the area of the end face of the valve priority valve,

перемещение золотника 12 приведет к увеличению площади пропускного сечения дросселя 14 и, как следствие, пропорциональному увеличению потока рабочей жидкости к исполнительному гидроцилиндру 6.the movement of the spool 12 will increase the flow area of the throttle 14 and, as a consequence, a proportional increase in the flow of the working fluid to the actuating hydraulic cylinder 6.

Таким образом, решается задача увеличения скорости движения штока исполнительного гидроцилиндра пропорционально величине и направлению внешнего сигнала, поступающего на электромагниты со стороны внешнего задатчика этого сигнала.Thus, the problem of increasing the speed of the rod of the actuating hydraulic cylinder is proportional to the magnitude and direction of the external signal supplied to the electromagnets from the external master of this signal.

При использовании гидроруля исполнения LS линия Р1-Р2 остается открытой во всех положениях золотника 12, поскольку в самом гидроруле она заперта в нейтральном положении вала гидроруля (при неподвижном вале).When using LS hydraulic steering, the P 1 -P 2 line remains open in all positions of the spool 12, since in the hydraulic steering itself it is locked in the neutral position of the hydraulic steering shaft (with the shaft stationary).

При использовании гидроруля исполнения ON линия Р2 к гидрорулю в крайних положениях золотника 12 запирается, поскольку в нейтральном положении вала гидроруля линия Р2 в гидроруле соединена со сливом. Запирание линии Р2 в крайних положениях золотника 12 необходимо для исключения разгрузки потока в линии 4 на слив в бак.When using an ON-type hydraulic steering wheel, the P 2 line to the hydraulic steering wheel in the extreme positions of the spool 12 is locked, since in the neutral position of the hydraulic steering shaft the P 2 line in the hydraulic steering wheel is connected to the drain. Locking the line P 2 in the extreme positions of the spool 12 is necessary to exclude the unloading of the flow in line 4 to drain into the tank.

В случае использования в схеме рулевого механизма усилителя потока схемные и конструктивные решения устройства автоматического вождения не меняются, что отражено в рисунках 2 и 3, а также 2.1 и 3.1.If a flow amplifier is used in the steering gear scheme, the circuit and design solutions of the automatic driving device do not change, which is reflected in Figures 2 and 3, as well as 2.1 and 3.1.

Как правило, усилитель потока и приоритетный клапан выполняются в одном блоке, что изображено на рисунках 2.1 и 3.1.As a rule, the flow amplifier and priority valve are performed in one unit, as shown in Figures 2.1 and 3.1.

Таким образом, применение предлагаемого схемного и конструктивного решений позволяет использовать небольшие потоки от насоса рулевой системы для питания устройства автоматического вождения, особенно при работе с усилителем потока. Это объясняется тем, что для питания устройства автоматического вождения необходим поток, не превышающий потока питания гидроруля, в то время как через линию неконтролируемого потока, через усилитель потока и исполнительный гидроцилиндр проходят потоки, существенно превышающие поток питания гидроруля.Thus, the application of the proposed circuit and design solutions allows the use of small flows from the steering pump to power the automatic driving device, especially when working with a flow amplifier. This is due to the fact that a power supply that does not exceed the power supply of the hydraulic steering wheel is required to power the automatic driving device, while flows significantly exceeding the power supply of the hydraulic steering wheel pass through the uncontrolled flow line, through the flow amplifier and the actuating hydraulic cylinder.

На иллюстрации (1) изображено устройство автоматического вождения PVG32, представляющее трехсекционный пропорциональный гидрораспределитель с электроуправлением, одна из секций которого напрямую соединена с исполнительным гидроцилиндром и запитана от неконтролируемого потока приоритетного клапана.In the illustration (1), the automatic driving device PVG32 is shown, which is a three-section proportional hydraulic control valve with electric control, one of the sections of which is directly connected to the actuating hydraulic cylinder and is powered from an uncontrolled flow of the priority valve.

Источники информацииInformation sources

1. Каталог фирмы «Danfoss» Hydrostatic steering components. kh.20.B1.02., стр. 44.1. Danfoss catalog Hydrostatic steering components. kh.20.B1.02., p. 44.

Claims (2)

1. Рулевой механизм транспортного средства, включающий гидроруль с подводящими линиями, приоритетный клапан с линией управления и линиями подачи контролируемого и неконтролируемого потоков, исполнительный гидроцилиндр, насос питания и устройство автоматического вождения, состоящее из трехпозиционного электроуправляемого пропорционального золотника и имеющее первый ряд подводов - напорный, сливной, два цилиндровых и управления приоритетным клапаном, при этом в каждой крайней позиции золотника активный подвод гидроцилиндра соединен гидролиниями золотника с напорным подводом и с подводом управления приоритетным клапаном, а другой подвод гидроцилиндра соединен гидролиниями золотника со сливным подводом, отличающийся тем, что устройство автоматического вождения снабжено дополнительно вторым рядом одноименных подводов для соединения с подводящими линиями гидроруля, причем напорный подвод первого ряда соединен с линией подачи контролируемого потока приоритетного клапана, при этом в нейтральном положении золотника все одноименные подводы первого и второго рядов соединены гидролиниями друг с другом, а в крайних положениях управляющий приоритетным клапаном подвод второго ряда запрет.1. The steering gear of the vehicle, including a hydraulic steering wheel with supply lines, a priority valve with a control line and supply lines for controlled and uncontrolled flows, an executive hydraulic cylinder, a power pump and an automatic driving device, consisting of a three-position electrically controlled proportional spool and having a first row of inlets - pressure head, drain, two cylinder and priority valve controls, while in each extreme position of the spool the active inlet of the hydraulic cylinder is connected spool hydraulic lines with a pressure inlet and with a priority valve control inlet, and another hydraulic cylinder inlet connected by a spool hydraulic lines with a drain inlet, characterized in that the automatic driving device is additionally provided with a second row of the same name inlets for connection with hydraulic steering inlet lines, the pressure row inlet of the first row being connected to the supply line of the controlled flow of the priority valve, while in the neutral position of the spool all the same supply of the first and second rows with are connected by hydraulic lines to each other, and in the extreme positions the second-line valve controlling the priority valve is prohibited. 2. Рулевой механизм транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что в крайних положениях золотника напорный подвод второго ряда запрет.2. The steering gear of the vehicle according to claim 1, characterized in that in the extreme positions of the spool the pressure supply of the second row is prohibited.
RU2017101906A 2017-01-20 2017-01-20 Automotive steering mechanism RU2648658C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101906A RU2648658C1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Automotive steering mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101906A RU2648658C1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Automotive steering mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648658C1 true RU2648658C1 (en) 2018-03-27

Family

ID=61707872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101906A RU2648658C1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 Automotive steering mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648658C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4635440A (en) * 1983-06-14 1987-01-13 Linde Aktiengesellschaft Dual consumer hydraulic mechanisms
US6705424B2 (en) * 2001-11-19 2004-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vehicle steering system
DE102006010695A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Sauer-Danfoss Aps Hydraulic steering
EP2610142A1 (en) * 2011-12-27 2013-07-03 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4635440A (en) * 1983-06-14 1987-01-13 Linde Aktiengesellschaft Dual consumer hydraulic mechanisms
US6705424B2 (en) * 2001-11-19 2004-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vehicle steering system
DE102006010695A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Sauer-Danfoss Aps Hydraulic steering
EP2610142A1 (en) * 2011-12-27 2013-07-03 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19638420B4 (en) Safety hydraulic steering system for industrial vehicle
DE112006000783T5 (en) Electro-hydraulic steering control system
DE112008000832T5 (en) Hydrostatic drive system with a variable charge pump
EP3093213B1 (en) Hydraulic steering system
DE10303360A1 (en) Hydraulic system for displacement-controlled linear drives
DE102006007783A1 (en) Electrohydraulic standby steering system
WO2011107135A1 (en) Hydraulic drive and method for controlling such a hydraulic drive
DE112006002903T5 (en) Hydraulic braking and steering system
DE102018204834A1 (en) ELECTROHYDRAULIC STEERING CONTROL SYSTEM
DE102009058005B4 (en) Hydrostatic drive
US9926003B2 (en) Hydraulic steering unit and hydraulic steering system
US9725113B2 (en) Hydraulic steering system
US20160244090A1 (en) Hydraulic Steering Control System
WO2013034397A1 (en) Hydraulic steering device
RU2648658C1 (en) Automotive steering mechanism
US20170130864A1 (en) Valve having opposing right-angle actuators
US9915368B2 (en) Electrohydraulic valve having dual-action right-angle pilot actuator
DE102006046854A1 (en) Hydrostatic adjustment unit, for controlling servo system by valve units, uses two magnetically actuated proportional pressure reduction valves for actuating servo-system
DE102012012977A1 (en) Hydraulic drive
EP2256082B1 (en) Hydrostatic drive system for a mobile work machine
DE102008011016A1 (en) Hydrostatic drive system for use in mobile work machine i.e. excavator, has interconnecting device controlled based on pressure difference between highest load pressure of subsystems and designed as two position valve
US11390319B2 (en) Steering system with switchable load reaction valve
EP1253327B1 (en) Hydraulic control circuit
DE102019108633A1 (en) Hydraulic fluid circuit with fixed minimum back pressure
DE112006002183T5 (en) steering system

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180907

Effective date: 20180907