SU1749100A1

SU1749100A1 - Steering gear of articulated vehicle

Info

Publication number: SU1749100A1
Application number: SU904776464A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Холопов
Original assignee: Сибирский технологический институт
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к транспортному машиностроению, в частности к системам управлени сочлененных машин. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей рулевого управлени за счет изменени рассто ни между тележками сочлененной машины. Рулевое управление сочлененной машины содержит исполнительные гидроцилиндры 2 и 3, насос 8, насос-дозатор 12, кинематически св занный с органом управлени и гидравлически с гидроуправл емым гидрораспределителем 11 рулевого управлени . Рулевое управление содержит также гидрозамки 23, 24, четырехлинейный гидрораспределитель14 ,при этом гидрораспределитель 11 рулевого управлени соединен с гидробаком 10 через гидрораспределитель 14 в его среднем положении. Подвижный элемент гидрораспределител 14 кинематически св зан с подвижным элементом гидрораспределител 15, гидрораспределитель 14 лини ми 34 и 35 гидравлически св зан через гидрозамок 23 с гидроцилиндром 2, а через гидрозамок 24 - с гидроцилиндром 3. При переключении гидрораспределител 14 происходит складывание секций сочлененной машины, но при соответствующем включении гидрораспределителей 14 и 15 происходит изменение базы машины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to a transport engineering, in particular to control systems of articulated machines. The purpose of the invention is to enhance the steering functionality by changing the distance between the carts of an articulated machine. The steering of an articulated machine contains actuating cylinders 2 and 3, a pump 8, a metering pump 12, kinematically connected to the control and hydraulically with a hydraulically controlled hydraulic distributor 11 of the steering. The steering also contains hydraulic locks 23, 24, a four-way valve 14, while the steering valve 11 is connected to the hydraulic tank 10 through the valve 14 in its middle position. The movable element of the hydraulic distributor 14 is kinematically connected to the movable element of the hydraulic distributor 15, the hydraulic distributor 14 by lines 34 and 35 is hydraulically connected through the hydraulic lock 23 to the hydraulic cylinder 2, and through the hydraulic lock 24 to the hydraulic cylinder 3. When switching the hydraulic distributor 14, the sections of the articulated machine are folded, but With the corresponding inclusion of the hydraulic distributors 14 and 15, the base of the machine changes. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам управления шарнирно сочлененных машин. .The invention relates to transport engineering, in particular to control systems of articulated machines. .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей рулевого управления путем изменения расстояния между тележками сочлененной машины.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the steering system by changing the distance between the trolleys of the articulated machine.

На чертеже показана схема рулевого управления сочлененной машины. Рулевое управление сочлененной машины, включающей сцепное устройство с поперечным стержнем 1, содержит кинематически связанные с поперечным стержнем исполнительные гидроцилиндры 2 поворота передней тележки, гидроцилиндры 3. поворота задней тележки, на гидроцилиндре 2 закреплен гидрораспределитель 4, золотник которого посредством толкателя 5 кинематически связан со штоком этого гидроцилиндра. На гидроцилиндре 3 закреплен гидрораспредели /ель 6. Золотник которого посредством толкателя 7 кинематически связан со штоком указанного гидроцилиндра. Рулевое управление включает в себя также насос 8 с предохранительным клапаном 9, гидробак 10, гйдроуправляемый гидрораспределитель 11 рулевого управления, насос-дозатор 12, кинематически связанный с рулевым колесом 13, а также четырехлинейный гидрораспределитель 14, золотник которого кинематически связан с шести л инейным гидрораспределителем 15. Эти кинематически Связанные гидрораспределители имеют орган 16 управления. Кроме указанного, рулевое управление содержит делители 17.и 18 потока, предохранительные клапаны 19-22 и гидравлические замки 23 и 24. Гидрораспределитель 11 рулевого управления гидролиниями 25 и 26 гидравлически связан соответственно с насосом 8 и гидробаком 10, гидррлйниями 27 и 28 /правления - с насОсом-козагором, разветвляющимися гидропиниями 29 и 30 с четырехлинейным 14 и шестилинейным 15 гйдрораспределителями. Четырехлинейный гйдрораспределитель 14 гидролиниёй 31гидравлически связан с делителем 17 по* тока, а гидролинией 32 - с делителем 18 потока. Выходная гидролиния 33 делителя 17 потока соединена с гидрозамком 23, а выходная гидролиния 34 - с гидрозамком 24. Выходные гидролинии 33 и 34 делителя 17 потока соединены соответственно Через обратные клапаны 18 и 20 с входной гидролинией 31. Выходные гидролиний 35 и 36 делителя 18 потока соединены соответственно с гидрозамками 23 и 24, а также через соответственно обратные клапаны 21 и 22 с входной линией 32, Гидрозамок 23 выход ными линиями 37 и 38 связан соответственно с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндрэ 2, а гидрозамок 24 выходными линиями 39 и 4.0 - с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра 3. Выходные линии 41 и 42 шестилинейного гидрораспределителя гидравлически соединены с гидрораспределителем 4, а выходные линии 43 и 44 - с гидрораспределителем 6. Выходные линии 39 и 40 гидрозамка 24 являются одновременно выходными линиями ги.црораспределителя 4, а выходные линии 37 и 38 гидрозамка 23 - выходными линиями гидрораспределителя 6. В крайнем правом (по чертежу) положении золотников гидрораспределителей 14 и 15 гидролинии гидрораспределителя 14 разомкнуты, гидролинии 41 и 43 гиДрораспределителя 15 соединены с гидролинией 29, а гидролинии 42 и 43 - с гидролинией 30. В крайнем левом положении (по чертежу) гидролинии гидрораспределителя 15 разомкнуты, а гидролинии 31 и 32 гидрораспределителя 14 соответственно соединены с гидролиниями 29 и 30.The drawing shows a steering diagram of an articulated machine. The steering of an articulated machine, including a hitch with a transverse rod 1, contains actuating cylinders 2 for turning the front carriage, hydraulic cylinders 3. for turning the rear carriage 2, kinematically connected with the transverse rod, and the control valve 4 is mounted on the hydraulic cylinder 2, whose spool 5 is kinematically connected to the rod by means of the pusher 5 hydraulic cylinder. The hydraulic distributor / spruce 6 is fixed on the hydraulic cylinder 3. The spool of which, by means of the pusher 7, is kinematically connected with the rod of the specified hydraulic cylinder. The steering also includes a pump 8 with a safety valve 9, a hydraulic tank 10, a hydraulically controlled steering valve 11, a metering pump 12 kinematically connected to the steering wheel 13, and a four-way valve 14, whose spool is kinematically connected to a six-liter linear valve 15 These kinematically coupled directional valves have a control body 16. In addition, the steering contains flow dividers 17. and 18, safety valves 19-22 and hydraulic locks 23 and 24. The steering control valve 11 of the hydraulic lines 25 and 26 are hydraulically connected respectively to the pump 8 and the hydraulic tank 10, the hydraulic lines 27 and 28 / of the board with usCosagorous Wasp, branching hydropines 29 and 30 with four-linear 14 and six-linear 15 hydraulic distributors. The four-line hydraulic distributor 14 is connected by a hydraulic line 31 to a current divider 17 * and a hydraulic line 32 to a flow divider 18. The output hydraulic line 33 of the flow divider 17 is connected to the hydraulic lock 23, and the output hydraulic line 34 to the hydraulic lock 24. The output hydraulic lines 33 and 34 of the flow divider 17 are connected, respectively, through the check valves 18 and 20 to the input hydraulic line 31. The output hydraulic lines 35 and 36 of the flow divider 18 are connected with hydraulic locks 23 and 24, respectively, and also through check valves 21 and 22 with an input line 32, respectively, the hydraulic lock 23 is connected to the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 2 by the output lines 37 and 38, and the hydraulic lock 24 is connected with the output lines 39 and 4.0 with p the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 3. The output lines 41 and 42 of the six-way valve are hydraulically connected to the valve 4, and the output lines 43 and 44 are connected to the valve 6. The output lines 39 and 40 of the hydraulic lock 24 are simultaneously the output lines of the hydraulic distributor 4, and the output lines 37 and 38 hydraulic lock 23 - output lines of the hydraulic distributor 6. In the rightmost position (according to the drawing) the position of the spools of the hydraulic distributors 14 and 15, the hydraulic lines of the hydraulic distributor 14 are open, the hydraulic lines 41 and 43 of the hydraulic distributor 15 soy the lines with the hydraulic line 29, and the hydraulic lines 42 and 43 with the hydraulic line 30. In the leftmost position (according to the drawing), the hydraulic lines of the control valve 15 are open, and the hydraulic lines 31 and 32 of the control valve 14 are respectively connected to the hydraulic lines 29 and 30.

Рулевое управление сочлененной машины работает следующим образом.The steering articulated machine operates as follows.

Пусть золотники гидрораспределителей 14 и 15 переведены водителем с помощью органа 16 управления в крайнее правое (по чертежу) положение. При повороте налево водитель вращает рулевое колесо 13, насосдозатор 12 нагнетает рабочую жидкость в соответствующую управляющую полость гидрораспределителя 1Ϊ рулезого /правления, золотник которого смэщаеТся, в результате чего гидролиния 29 гидравлически соединяется с гидролинией 25, а гидролиния 30 - с гидролинией 26. Рабочая жидкость от насоса 8 поступает в гидролинию 29 и далее через гидрораспределитель 15 в гидролинии 41 и 43. От гидролинйи 41 рабочая жидкость через гйдрораспределитель 4 поступает я поршневую полость исполнительного гидроцилиндра 3. Штоковая полость гидроцилиндра 3 при этом через упомянутые гидрораспределители соединяется с гидробаком 10. От гидролинии 43 рабочая жидкость через гидрораспреДелитель 6 поступает в штоковую полость исполнительного гидроцилиндра 2, поршневая полость которого при этом через соответствующие гидрораспрёделители соединяется с баком. Поскольку гйдрозамки 23 и 24 находятся в замкнутом положении, поршень гидроцилиндра 3 начнет перемещаться, при этом будет изменяться угол между продольными осями передней и задней тележек машины. Поршень гидроцилиндра 2 остается неподвижным, Перемещение поршня исполнительного гидроцилиндра 3 вызывает перемещение толкателя 7 от золотника гидрораспределителя 6, в результате чего золотник перемещается в крайнее левое положение (по чертежу), и гидролинии 43 и 44 гидравлически отсоединяются от полостей гидроцилиндра 2, поршень которого замыкается. В дальнейшем при повороте рулевого колеса 13 в любую сторону, т.е. при изменении радиуса поворота, работает только гидроцилиндр 3. При возвращении машины к прямолинейному движению шток гидроцилиндра 3 в результате враще\ ния рулевого колеса 13 вдвигаемся в гидроцилиндр, толкатель 7 упирается в золотник гидрораспределителя 6 и перемещает его в крайнее правое (по чертежу) положение. Гидролинии 43 и 44 гидравлически соединяются соответственно со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра 2.Let the valve spools 14 and 15 are transferred by the driver with the help of the control body 16 to the extreme right (according to the drawing) position. When turning left, the driver rotates the steering wheel 13, the dispensing pump 12 pumps the working fluid into the corresponding control cavity of the steering valve 1 / of the steering / control, the spool of which is shifted, as a result of which the hydraulic line 29 is hydraulically connected to the hydraulic line 25, and the hydraulic line 30 to the hydraulic line 26. pump 8 enters the hydraulic line 29 and then through the control valve 15 in the hydraulic lines 41 and 43. From the hydraulic line 41, the working fluid through the hydraulic distributor 4 enters the piston cavity of the hydraulic actuator Ndra 3. In this case, the rod cavity of the hydraulic cylinder 3 is connected to the hydraulic tank 10 through the said hydraulic distributors. From the hydraulic line 43, the working fluid flows through the hydraulic distributor 6 into the rod cavity of the actuating hydraulic cylinder 2, the piston cavity of which is connected to the tank through the corresponding hydraulic distributors. Since the hydraulic locks 23 and 24 are in the closed position, the piston of the hydraulic cylinder 3 will begin to move, while the angle between the longitudinal axes of the front and rear bogies of the machine will change. The piston of the hydraulic cylinder 2 remains stationary, the movement of the piston of the actuating hydraulic cylinder 3 causes the pusher 7 to move from the valve of the valve 6, as a result of which the valve moves to the leftmost position (according to the drawing), and the hydraulic lines 43 and 44 are hydraulically disconnected from the cavities of the hydraulic cylinder 2, the piston of which is closed. Subsequently, when the steering wheel 13 is turned in any direction, i.e. when changing the radius of rotation, only hydraulic cylinder 3 works. When the machine returns to linear motion, the hydraulic cylinder rod 3 as a result of rotation of the steering wheel 13 is pushed into the hydraulic cylinder, the pusher 7 abuts the spool valve 6 and moves it to the far right (according to the drawing) position. The hydraulic lines 43 and 44 are hydraulically connected respectively to the rod and piston cavities of the hydraulic cylinder 2.

При повороте направо процесс происходит аналогично описанному. при этом работает исполнительный гидроцилиндр 2. Рабочая жидкость к нему поступает через гидрораспределитель 6. Гидрораспределитель 4 отключает гидроцилиндр 3.When turning to the right, the process occurs as described. at the same time, the operating hydraulic cylinder 2 works. The working fluid flows to it through the hydraulic valve 6. The hydraulic valve 4 turns off the hydraulic cylinder 3.

Пусть золотники гидрораспределителей 14 и 15 переведены водителем с помощью органа 16 управления в крайнее левое (по чертежу) положение. При вращении рулевого колеса 13 в соответствующую сторону рабочая жидкость насоса 8 через гидрораспределитель 11 рулевого управления под давлением поступает в гидролинию 30, откуда через гидрораспредёлитель 14 попадает в гидролинию 32, соединяющую гидрораспределитель 14 с делителем 18 потока. Делитель потока делит поток рабочей жидкости пополам, причем половина всего потока жидкости по гидролинии 35 поступает к гидрозамку 23, а другая половина по гидролинии 36 - к гидрозамку 24. Под действием давления жидкости гидрозамки 23 и 24 открываются, и рабочая жидкость соответственно по гидролиниям 37 и 39 поступает в поршневые полости гидроцилйндров 2 • и 3. Штоковые полости гидроцилиндров 2 и 3 соответственно через гидролинии 38 и 40 соединяются с соответствующими гидрозамками 23 и 24. От гидрозамка 23 рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости гидроцилиндра 2, по гидролинии 33 через обратный клапан 19 поступает в гидролинию 31. От гидрозамка 24 рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости гидроцйлйндра 3, по гидролинии 34 через обратный клапан 20 поступает также в гидролинию 31. Гидролиния 31 через гидрораспределитель 14, гидролинию 29. гидрораспределитель 11 рулевого управления и гидролинию 26 гидравлически соединяется с гидробаком 10. Поршни гидроцилиндров 2 и 3 выдвигают штоки, происходит раздвижка тележек машины, при Этом сохраняется параллельность тележек (точнее,сохраняется угол между продольными осями передней и задней тележек) и, следовательно, направление движения машины. При вращений рулевого колеса в другую сторону с насосом 8 аналогичным образом через гидрораспределитель 11 рулевого управления, гидрораспредёлитель 14, делитель 17 потока, гидрозамки 23 и 24 соединяются штоковые полости гйдр'оцйлиндров 2 и 3, а поршневые полости соединяются с гйдробаком 10. Штоки гйдроцилиндров 2 и 3 втягиваются, тележки машины сдвигаются (уменьшается база машины), при этом из-за делителя 17 потока сохраняется угол между продольными осями тележек машины. Таким образом, при нахождении золотников гидрораспределителей 14 и 15 в одном положении и повороте рулевого колеса происходит поворот машины, а при нахождении золотников гидрораспределителей 14 и 15 в Другом положении и повороте рулевого колеса в одну сторону происходит раздвижка тележек, поворот рулевого колёса в другую сторону обеспечивает сдвигание те'лежек.Let the valve spools 14 and 15 are transferred by the driver using the control body 16 to the extreme left (according to the drawing) position. When the steering wheel 13 is rotated in the corresponding direction, the working fluid of the pump 8 through the control valve 11 under pressure enters the hydraulic line 30, from where it passes through the hydraulic valve 14 into the hydraulic line 32 connecting the valve 14 to the flow divider 18. The flow divider divides the flow of the working fluid in half, with half of the total flow of fluid along the hydraulic line 35 to the hydraulic lock 23, and the other half along the hydraulic line 36 to the hydraulic lock 24. Under the influence of the fluid pressure, the hydraulic locks 23 and 24 open, and the working fluid, respectively, through the hydraulic lines 37 and 39 enters the piston cavities of the hydraulic cylinders 2 • and 3. The rod cavities of the hydraulic cylinders 2 and 3, respectively, are connected through the hydraulic lines 38 and 40 to the corresponding hydraulic locks 23 and 24. From the hydraulic lock 23, the working fluid displaced from the rod strips the hydraulic cylinder 2, through the hydraulic line 33 through the check valve 19 enters the hydraulic line 31. From the hydraulic lock 24, the working fluid displaced from the rod cavity of the hydraulic cylinder 3, through the hydraulic line 34 through the check valve 20 also enters the hydraulic line 31. The hydraulic line 31 through the control valve 14, hydraulic line 29 The steering control valve 11 and the hydraulic line 26 are hydraulically connected to the hydraulic tank 10. The pistons of the hydraulic cylinders 2 and 3 extend the rods, the trolleys of the machine slide apart, while the parallelism of the trolleys is preserved (more precisely, L between the longitudinal axes of the front and rear bogies) and, consequently, the direction of movement of the machine. When the steering wheel is rotated to the other side with the pump 8, the rod cavities of the hydraulic cylinders 2 and 3 are connected through the hydraulic distributor 11 of the steering valve, the hydraulic distributor 14, the flow divider 17, the hydraulic locks 23 and 24, and the piston cavities are connected to the hydraulic tank 10. The rods of the hydraulic cylinders 2 and 3 are retracted, the trolleys of the machine are shifted (the base of the machine is reduced), while due to the flow divider 17, the angle between the longitudinal axes of the trolleys of the machine is maintained. Thus, when the valve spools 14 and 15 are in the same position and the steering wheel is turned, the machine rotates, and when the valve spools 14 and 15 are in the Other position and the steering wheel is turned to one side, the trolleys are extended, the steering wheel turns to the other side shifting te'lezhek.

Дополнительные гидрораспределители 14 и 15 позволяют использовать рулевое колесо 13 и насос-дозатор12 для изменения базы машины, что необходимо для повышения ее проходимости. Это означает расширение функциональных возможностей рулевого управления, Гидрозамки 23 и 24 и шретилйнейный гидрораспределитель 15 обеспечивают независимость режимов работы гидроцилиндров: разновременный режим работы при поворотах машины и одновременный режим работы при изменении расстояния между тележками. Кроме того, гидрозамки обеспечивают повышение точности сохранения Направления Движения машины.Additional control valves 14 and 15 allow the use of the steering wheel 13 and the metering pump 12 to change the base of the machine, which is necessary to increase its cross-country ability. This means expanding the functionality of the steering, the hydraulic locks 23 and 24 and the six-line valve 15 provide independence of the hydraulic cylinder operating modes: simultaneous operation when turning the machine and simultaneous operation when changing the distance between the carts. In addition, hydraulic locks provide increased accuracy in maintaining the direction of movement of the machine.

Делители 17 и 18 потока обеспечивают сохранение направления движения машины при изменении расстояния между тележками (при изменении базы машины). Благодаря этому упрощается управление машиной (водителю нет необходимости корректировать угол между тележками при изменении базы машины). Операция изменения базы вследствие этого может происходить при движении машины.The dividers 17 and 18 of the flow ensure the preservation of the direction of movement of the machine when changing the distance between the bogies (when changing the base of the machine). This simplifies machine control (the driver does not need to adjust the angle between the bogies when changing the base of the machine). The operation of changing the base as a result of this can occur when the machine is moving.

Claims

1. The steering of an articulated machine, consisting of front and rear bogies, interconnected by a hitch with a transverse rod, containing a metering pump, kinematically

7 1749100 8 connected to the governing body and hydraulically by means of hydraulic control lines with a hydraulically adjustable steering distributor hydraulically connected to a power supply 5, a hydraulic tank and via working lines with two two-position four-line hydraulic distributors, each of which is hydraulically connected to one of executive K hydraulic cylinders and is configured to kinematically interact with the stem of another of the executive hydraulic cylinders, characterized in that. What, in order to expand functional capabilities? 1? steering capabilities by changing the distance between the trolleys of an articulated machine, it is equipped with two additional two-position kinematically connected to each other by 2 (hydraulic and hydraulic valves, one of which is made four-linear, and the other - two flow dividers, two hydraulic locks and four non-return valves 2 клапан, the two-line steering control valve is connected to the on-off directional control valves via an additional six-line hydraulic a distributor and with an additional four-line hydraulic distributor connected to flow dividers, the input and outputs of each of which are interconnected via check valves, one of the output lines of each flow divider is connected to a hydraulic lock connected by two lines to one hydraulic cylinder, and the other to a hydraulic lock connected two lines with another hydraulic cylinder, moreover, in one of the positions of the six-line hydraulic distributor, one of the working lines of the hydraulic steering control valve is connected to one oh From the lines, and in the other - from the other of the lines of each on-off directional control valve.

2. The steering according to claim 1. Distinguishing with the fact that the additional control valves are made with manual control.