SU1521649A1

SU1521649A1 - Positive displacement steering drive

Info

Publication number: SU1521649A1
Application number: SU874321144A
Authority: SU
Inventors: Павел Елизарович Перельцвейг
Original assignee: Харьковский Тракторный Завод Им.С.Орджоникидзе
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1989-11-15

Abstract

Изобретение относитс к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управлени транспортных средств. Цель изобретени - повышение надежности в работе. Объемный гидропривод рулевого управлени содержит распределительное устройство 7, гидравлически соединенное напорной гидролинией с насосом 1, сливной - с гидробаком 5, исполнительными - с дозирующим гидромотором 8. Выходы распределительного устройства соединены гидролини ми управлени 30,31 с торцовыми полост ми 12,15 двух гидроуправл емых гидрораспределителей 10,11, содержащих управл ющие 16,17, усилительные 19,21 и регулирующие 18,20 дроссели, расположенные в золотнике гидрораспределител . При повороте рулевого колеса производитс подача рабочей жидкости в исполнительный гидроцилиндр как непосредственно через распределительное устройство, так и мину его через усилитель потока. 1 ил.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to vehicle engineering, in particular to vehicle steering control systems. The purpose of the invention is to increase reliability in operation. The volumetric hydraulic steering system contains a distributor 7, hydraulically connected by pressure hydraulic line to pump 1, a drain valve - to hydraulic tank 5, and executive valves - to a metering hydraulic motor 8. The outputs of the distributor device are connected by hydraulic lines 30.31 to two hydraulically controlled two 15.5 control valves 10, 11, containing control 16,17, reinforcement 19,21 and regulating 18,20 throttles located in the control valve spool. When the steering wheel is rotated, the working fluid is supplied to the executive cylinder both directly through the switchgear and mine through the flow amplifier. 1 il.

Description

(Л(L

сдsd

1чЭ1HE

о: соabout: with

Изобретение относитс к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управлени транспортных средств.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to vehicle engineering, in particular to vehicle steering control systems.

Цель изобретени - повышение надежности в работе.The purpose of the invention is to increase reliability in operation.

На чертеже изображена схема объемного гидропривода рулевого управлени транспортного средства.The drawing shows a diagram of the volumetric hydraulic steering of the vehicle.

Объемный гидропривод рулевого управлени транспортного средства содержит насос 1, предохранительный клапан 2, обратные клапаны 3 и 4, гидробак 5, рулевой вал 6, механически св занный с золотником распределительного устройства 7, дозирующий гидромотор 8, св занный с золотником распределительного устройства с помош.ью обратной св зи 9, два двухпозиционных шестилинейных гидроуправл емых гидрораспределител 10 и 11, имеюш,ие полости 12-15, дроссели 16-21, исполнительный гидроцилиндр 22, имеюший полости 23 и 24 и шток 25, соединенный с поворотным механизмом.The volumetric hydraulic steering of the vehicle contains a pump 1, a safety valve 2, check valves 3 and 4, a hydraulic tank 5, a steering shaft 6 mechanically connected to the valve of the distributor 7, a metering hydraulic motor 8 connected to the valve of the switchgear using feedback 9, two two-position six-linear hydro-controlled hydraulic distributors 10 and 11, with cavities 12-15, throttles 16-21, executive hydraulic cylinder 22, having cavities 23 and 24 and a rod 25 connected to a rotary mechanical zmom.

Распределительное устройство 7 соединено гидролини ми 26 и 27 с насосом 1, гидролини ми 28 и 29 - с гидробаком 5, гидролини ми 30 И 31 - с гидроу.правл емыми гидрораспределител ми 10 и 11 и их управл ющими полост ми 12 и 15, которые при нейтральном положении золотника распределительного устройства 7 соединены через него гидролини ми 28 и 29 с гидробаком 5.The distributor 7 is connected by hydraulic lines 26 and 27 to the pump 1, hydraulic lines 28 and 29 to the hydraulic tank 5, hydraulic lines 30 AND 31 to the hydraulic distributors 10 and 11 and their control cavities 12 and 15, which when the spool is in the neutral position, the dispensing device 7 is connected through it by hydrolines 28 and 29 to the hydraulic tank 5.

Гидроуправл емые гидрораспределители соединены гндролинией 32 через обратный клапан 4 и гидролинию 26 с насосом 1, а через гидролинии 33, 28 и 29 - с гидробаком 5. Гидроуправл емый гидрораспределитель 10 имеет канал, соединенный гидролини ми 34 и 30 с полостью 12 управлени и выходом распределительного устройства 7, ка- нал, соединенный гидролини ми 35 и 36 с полостью 24 исполнительного гидроцилиндра 22 канал, соединенный гидролинией 37 с полостью 23 исполнительного гидроцилиндра 22, а также канал, соединенный гидролинией 38 с полостью 13.Hydraulically controlled hydraulic distributors are connected by hydraulic one 32 via non-return valve 4 and hydraulic line 26 to pump 1, and through hydraulic lines 33, 28 and 29 to hydraulic tank 5. Hydraulic hydraulic distributor 10 has a channel connected by hydraulic lines 34 and 30 to control chamber 12 and distribution outlet devices 7, a channel connected by hydrolines 35 and 36 to a cavity 24 of an executive hydraulic cylinder 22, a channel connected by hydroline 37 to a cavity 23 of an executive hydraulic cylinder 22, and a channel connected by hydraulic line 38 to a cavity 13.

Гидроуправл емый гидрораспределитель 11 имеет канал, соединенный гидролини ми 39 и 31 с полостью 15 управлени и выходом распределительного устройства 7, канал, соединенный гидролини ми 40 и 37 с полостью 23 исполнительного гидроцилиндра 22, а также канал, соединенный гидролинией 41 с полостью 14.The hydraulically controlled hydraulic distributor 11 has a channel connected by hydraulic lines 39 and 31 to a control cavity 15 and an outlet of the distribution device 7, a channel connected by hydraulic lines 40 and 37 to a cavity 23 of the executive hydraulic cylinder 22, and a channel connected by hydraulic line 41 to a cavity 14.

Объемный гидропривод рулевого управлени транспортного средства работает еле- дующим образом.The volumetric hydraulic steering of the vehicle operates as follows.

При нейтральном положении золотника распределительного устройства 7 поток масла от насоса 1 поступает через гидролинии 26 и 27 в распределительное устройство 7, а из него по гидролини м 28 и 29 сливаетс в гидробак 5, при этом гидрораспределители 10 и 11 наход тс в нейтральном положении, запира полости 23 и 24 гидроцилиндра 22.At the neutral position of the valve of the distributor 7, the oil flow from the pump 1 enters through the hydraulic lines 26 and 27 into the distribution device 7, and from it through the hydraulic lines 28 and 29 is discharged into the hydraulic tank 5, while the control valves 10 and 11 are in the neutral position, locking cavity 23 and 24 of the hydraulic cylinder 22.

00

5five

00

5five

00

п P

5 five

При повороте рулевого колеса в какую- либо сторону золотник распределительного устройства 7 смещаетс из нейтрального положени , перекрыва свободный проход масла от насоса 1 в гидробак 5. Масло поступает в дозирующий гидромотор 8, а из него (в зависимости от направлени поворота рулевого колеса) - в гидролинию 30 или 31. При прохождении масла через дозирующий гидромотор 8 он начинает вращатьс , в результате чего обратна св зь 9 перемещает золотник распределительного устройства 7 в нейтральное положение.When the steering wheel is turned in any direction, the spool of the switchgear 7 is displaced from the neutral position, blocking the free passage of oil from the pump 1 to the hydraulic tank 5. The oil enters the metering hydraulic motor 8, and from it (depending on the direction of the steering wheel turn) hydroline 30 or 31. When the oil passes through the metering hydraulic motor 8, it begins to rotate, as a result of which the feedback 9 moves the valve of the distributor 7 to the neutral position.

При подаче масла через гидролинию 30 в полость 12 управлени величина давлени масла возрастает и гидрораспределитель 10, смеща сь из нейтрального положени , пропускает масло по гидролинии 34 через дроссель 16 в гидролинию 37 и в полость 23 гидроцилиндра 22. Одновременно масло от насоса 1 по гидролинии 26 через обратный клапан 4 и гидролинию 32 проходит через дроссель 20, после чего часть потока масла попадает по гидролинии 38 в полость 13, величина давлени в которой возрастает, а друга часть потока масла проходит через дроссель 21 и по гидролинии 37 попадает в полость 23 гидроцилиндра 22, при этом полость 24 гидроцилиндра 22 соедин етс гидролини ми 36 и 35 через гидрораспределитель 10 и гидролини ми 33, 28 и 29 с гидробаком 5.When the oil is fed through the hydroline 30 into the control cavity 12, the oil pressure increases and the valve 10, shifting from the neutral position, passes the oil through the hydraulic line 34 through the throttle 16 to the hydraulic line 37 and into the cavity 23 of the hydraulic cylinder 22. At the same time, the oil from the pump 1 through hydraulic line 26 through the check valve 4 and the hydroline 32 passes through the throttle 20, after which part of the oil flow enters the hydroline 38 into the cavity 13, the pressure in which increases, and the other part of the oil flow passes through the throttle 21 and 37 enters the cavity 23 of the hydraulic cylinders 22, wherein the cavity 24 of the hydraulic cylinders 22 is connected by hydraulic lines 36 and 35 through the hydraulic distributor 10 and hydraulic lines 33, 28 and 29 with the hydraulic tank 5.

Поскольку дроссели 16 и 21 соединены с полост ми 12 и 13, то гидрораспределитель 10 занимает такое положение, при которо.м в зависимости от величины перемещени гидрораспределител 10 измен етс площадь проходного сечени дроссел 20 и обеспечиваетс равенство величины давлени масла в полост х 12 и 13, а следовательно, равенство перепадов давлени на дроссел х 16 и 21.Since the throttles 16 and 21 are connected to the cavities 12 and 13, the valve 10 takes a position in which, depending on the movement of the valve 10, the area of the flow area of the throttles 20 is ensured and the pressure in the cavities 12 and 13 is equal and, consequently, the equality of pressure drops on the throttles 16 and 21.

При равенстве перепадов давлени величины потоков масла, проход щих через дроссели 16 и 21, пропорциональны площад м их проходных сечений. Если отношение площадей проходных сечений дросселей 16 и 21 остаетс посто нным с изменением величины перемещени гидрораспределител 10, то соответственно коэффициент усилени по расходу также не измен етс , а его величина не зависит от скорости вращени рулевого вала 6 и изменени режима работы насоса 1.With equal pressure drops, the magnitudes of the oil flows passing through the throttles 16 and 21 are proportional to the areas of their flow areas. If the ratio of the flow areas of the throttles 16 and 21 remains constant with the change in the magnitude of the movement of the hydraulic distributor 10, then the flow gain factor does not change either, and its value does not depend on the speed of rotation of the steering shaft 6 and the change in the operating mode of the pump 1.

Если с изменением величины, перемещени гидрораспределител 10 отношение площадей проходных сечений дросселей 16 и 21 измен етс , то пропорционально измен етс коэффициент усилени по расходу, а следовательно, передаточное отношение гидропривода.If the ratio of the flow areas of the throttles 16 and 21 changes with a change in the displacement of the hydraulic distributor 10, the gain coefficient in terms of flow rate and, consequently, the transmission ratio of the hydraulic actuator changes.

При прекращении поворота рулевого колеса обратна св зь 9 установит золотник распределительного устройства 7 в нейтральное положение и соединит управл ющуюWhen the rotation of the steering wheel is stopped, feedback 9 will set the spool of the switchgear 7 to the neutral position and connect the control

полость 12 гидрораспределител 10 через гидролинии 30, 28 и 29 с гидробаком 5. Величина давлени масла в полости 12 станет меньше, чем в полости 13, куда продолжает поступать масло от насоса 1, в результате чего гидрораспределитель 10 возвращаетс в нейтральное положение, запира полости 23 и 24 гидроцилиндра 22.the cavity 12 of the hydraulic distributor 10 through the hydrolines 30, 28 and 29 with the hydraulic tank 5. The oil pressure in the cavity 12 will become less than in the cavity 13, where the oil from the pump 1 continues to flow, as a result of which the hydraulic distributor 10 returns to the neutral position, locking the cavity 23 and 24 hydraulic cylinders 22.

При подаче масла от распределительного устройства 7 через гидролинию 31 к управл ющей полости 15 включаетс в работу гидрораспределитель 11, обеспечивающий- поворот в противоположную сторону, при этом гидрораспределитель 10 остаетс в нейтральном положении.When the oil is supplied from the distributor 7 through the hydroline 31 to the control cavity 15, the hydraulic valve 11 is activated, ensuring rotation in the opposite direction, while the hydraulic valve 10 remains in the neutral position.

Переменный коэффициент усилени по расходу можно получить не только за счет изменени отношени площадей дросселей 16 и 21 или 17 и 19 при перемещении гидрораспределителей 10 или 11, но и за счет установки в эти гидрораспределители пружин 42 и 43, установленных с торцов полостей 13 и 14.A variable gain factor for flow can be obtained not only by changing the ratio of the areas of the throttles 16 and 21 or 17 and 19 when moving the hydraulic distributors 10 or 11, but also by installing springs 42 and 43 installed at these ends of the cavities 13 and 14.

При подаче масла от распределительного устройства 7 через гидролинию 30 величина давлени масла в полости 12 управлени возрастает и усилие, сдвигающее гидрораспределитель 10, уравновешиваетс усилием пружины 43 и усилием от давлени масла в полости 13. Следовательно, величины давлени масла в полост х 12 и 13 не одинаковы, поэтому перепады давлени на дроссел х 16 и 21 также не одинаковы. Разность величины перепадов давлений на дроссел х 16 и 21 зависит не только от изменени скорости вращени рулевого вала 6, но и от характеристики пружины 43, поэтому , подбира необходимую характеристику пружины 43 или регулиру ее, можно изме- н ть величину коэффициента усилени по расходу, а следовательно, передаточное отношение гидропривода.When the oil is supplied from the switchgear 7 through the hydroline 30, the pressure of the oil in the control cavity 12 increases and the force shifting the valve 10 is balanced by the force of the spring 43 and the pressure from the oil pressure in the cavity 13. Therefore, the pressure values of the oil in the cavities 12 and 13 are not the same, so the pressure drops on the throttles 16 and 21 are also not the same. The difference in pressure drops across droplets x 16 and 21 depends not only on the change in the speed of rotation of the steering shaft 6, but also on the characteristics of the spring 43, therefore, by selecting the required characteristic of the spring 43 or adjusting it, you can change the value of the gain coefficient and therefore, the gear ratio of the hydraulic drive.

Наличие пружины 42 аналогичным образом вли ет на работу гидрораспределител 11. При неработающем насосе 1 поступление масла в исполнительный .гидроцилиндр 22 осуществл етс с помощью дозирующего гидромотора 8, который в этом слуThe presence of the spring 42 in a similar way affects the operation of the hydraulic distributor 11. When the pump 1 is not operating, the flow of oil to the actuating hydraulic cylinder 22 is carried out using a dosing hydraulic motor 8, which in this case

00

5five

00

5 five

5five

00

чае работает как насос с приводом от рулевого вала 6. Подача масла в исполнительный гидроцилиндр осуществл етс так же, как и при работающем насосе 1, однако масла от насоса 1 в гидролинию 36 или 37 через дроссели 19 или 21 не поступает.The tea works as a pump driven by the steering shaft 6. The oil supply to the executive hydraulic cylinder is the same as when the pump 1 is running, however, oil from pump 1 to hydraulic line 36 or 37 does not flow through chokes 19 or 21.

В распределительное устройство 7 масло поступает через обратный клапан 3 из гидробака 5 или из сливной гидролииии 29. Дл исключени возможности перетекани масла из гидролинии 36 или 37 через дроссели 18 или 20 в гидролинию 32, а затем из гидронасоса в гидробак 5, в гидролинии 26 установлен обратный клапан 4.Oil goes to switchgear 7 through check valve 3 from hydraulic tank 5 or from drain hydrolysis 29. To prevent oil from flowing from hydraulic line 36 or 37 through chokes 18 or 20 to hydraulic line 32, and then from hydraulic pump to hydraulic tank 5, in hydraulic line 26 is installed check valve 4.

Claims

Invention Formula

A volumetric hydraulic steering of a vehicle containing a distributor mechanically connected to the steering wheel and a dosing hydraulic motor and hydraulically connected by pressure hydraulic line to a pump, a drain one from a hydraulic tank, executive actuators to a dosing hydraulic motor, and the outlets of the distributor hydraulic control lines are connected to the end cavity two hydraulically controlled spring-loaded control valves, each of which contains a control, amplifying and regulating dross Spruce trees located in the spool with the possibility of changing their flow areas along the spool and hydraulically connected to the pump and hydraulic tank, characterized in that, in order to increase reliability in operation, each hydraulic control valve is made of a two-position six-linear valve, its front cavity is located opposite the spring, in the extreme position is connected via a control choke to the first cavity of the actuating hydraulic cylinder, and the opposite end face cavity is connected through regulating th throttle with a pump, and through an amplifier choke - with the first cavity of an executive hydraulic cylinder, the second cavity of which is connected to the hydraulic tank.