SU933521A2

SU933521A2 - Vehicle steering column

Info

Publication number: SU933521A2
Application number: SU802996592A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Пашкевич; Станислав Сергеевич Сидякин; Геннадий Серафимович Скворцов; Петр Александрович Заходякин; Геннадий Иванович Мартынов; Валентин Николаевич Грязнов; Николай Иванович Ксенофонтов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения; Калининский Экскаваторный Завод
Priority date: 1980-10-27
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1982-06-07

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к рулевым управлениям транспортных средств, снабженных технологическим оборудованием, управление которым осуществляется из той же кабины, что и управление движением транспортного средства, например экскаваторов и некоторых видов стреловых самоходных кранов.The invention relates to vehicles, and in particular to the steering of vehicles equipped with technological equipment, which is controlled from the same cabin as the control of the movement of the vehicle, for example excavators and some types of jib cranes.

По основному авт. св. № 537879 известна рулевая колонка транспортного средства, у которой рулевое колесо с управляющим клапаном закреплено на свободном конце рулевой колонки, выполненной в виде Г-образного полого рычага, а этот рычаг, в свою очередь, посредством основного и дополнительного полых шарниров укреплен на стенке кабины оператора.Основной шарнир, находящийся на уровне спинки сиденья, обеспечивает перемещения Г-образного рычага в вертикальной плоскости, параллельной продольной оси транспортного средства, а дополнительный - перемещение этого рычага в плоскости, перпендикулярной продольной оси транспортного средства. Положение Г-обраэного рычага определяется двумя фиксаторами и по крайней мере двумя парами винтов, удерживающих его от продольного перемещения в шарни₅ pax (1].According to the main author. St. No. 537879, a steering column of a vehicle is known in which a steering wheel with a control valve is fixed to the free end of the steering column, made in the form of a L-shaped hollow lever, and this lever, in turn, is mounted on the wall of the operator’s cab by the main and additional hollow hinges .The main hinge, located at the level of the back of the seat, provides the movement of the L-shaped lever in a vertical plane parallel to the longitudinal axis of the vehicle, and the additional - the movement of this lever in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle. The position of the L-shaped lever is determined by two clamps and at least two pairs of screws holding it from longitudinal movement in the joints ₅ pax (1].

Рабочая жидкость подводится к управляющему клапану по рукавам,проходящим со значительными зазорами в полостях Г-образного рычага иThe working fluid is supplied to the control valve along the sleeves passing with significant gaps in the cavities of the L-shaped lever and

I q его шарниров.I q of its hinges.

Такая рулевая колонка характери• зуется недостаточной надежностью привода рулевого механизма, не обеспечивающего необходимой безопасности 15 движения транспортного средства ввиду возможного отказа привода руля из-за отворачивания или разрыва рукавов, которые скручиваются при переводе рулевого колеса из положения Г в положения ΙΓ и ΓΙΤ. Кроме того, наличие рукавов в рулевой колонке транспортного средства не обеспечивает должной жесткости управления и быстроты маневра, так как время, требуемое для создания, необходимого давления, определяется по формуле:Such a steering column is characterized by insufficient • reliability of the steering gear drive, which does not provide the necessary safety for the vehicle’s 15 movement due to a possible failure of the steering gear due to loosening or breaking of the sleeves that are twisted when the steering wheel is moved from position Г to the positions ΙΓ and ΓΙΤ. In addition, the presence of sleeves in the steering column of the vehicle does not provide the necessary control rigidity and speed of maneuver, since the time required to create the required pressure is determined by the formula:

V Р Е Q ' 3Q где V - объем жидкости в напорной магистрали и в рабочей по • 4 лости исполнительного гидроцилиндра, м³;V P E Q '3Q where V is the volume of fluid in the pressure line and in the working cavity • • 4 cavities of the Executive hydraulic cylinder, m ³ ;

Р - требуемое давление в системе, Па;P is the required pressure in the system, Pa;

Е - модуль упругости рабочей жидкости, Па; .5E - modulus of elasticity of the working fluid, Pa; .5

Q - производительность насоса питания, м /с.Q is the capacity of the power pump, m / s.

При длине напорной магистрали системы рулевого .управления пневмоколесных экскаваторов приблизитель- Ю но 6 м наличие в Г-образном кронштейне гибких трубопроводов (2,5 м) напорной гидромагистрали согласно ряду источников приводит к значительному уменьшению приведенного мо- 15 дуля упругости, а следовательно, снижению величины быстродействия и устойчивости системы против автоколебаний. Это вызывает не только ухуд- ^сшение управляемости, но и повышен- 20 ный износ деталей системы рулевого управления, особенно шин.With the length of the pressure line of the steering system for pneumatic wheeled excavators approximately 6 m, the presence of flexible pipelines (2.5 m) in the L-shaped bracket of the pressure hydraulic line according to a number of sources leads to a significant decrease in the reduced modulus of elasticity and, consequently, to a decrease values of speed and stability of the system against self-oscillations. This causes not only a deterioration ⁱⁿ handling, but also increased wear of parts of the steering system, especially tires.

Кроме того, транспортная скорость и производительность машины снижаются. ввиду повышенной утомляемости 25 машиниста из-за дополнительных физи- . ческих и психофизиологических .нагрузок при неустойчивом движении фашины (колебания колес, вызванные недостаточно жесткой системой управления). jqIn addition, transport speed and machine performance are reduced. due to increased fatigue 25 drivers due to additional physical. physical and psychophysiological loads during unstable fascia movement (wheel vibrations caused by an insufficiently rigid control system). jq

Недостатком известной рулевой колонки является пониженная надежность ее элементов и кабины, особенно стекол, из-за отсутствия ограничителей углов поворота Г-образного рычага из положения 1 в положения II и III. ^J A disadvantage of the known steering column is the reduced reliability of its elements and the cabin, especially the glasses, due to the absence of limiters for the angle of rotation of the L-shaped lever from position 1 to positions II and III. ^J

Целью изобретения является повышение надежности в работе рулевой колонки и обеспечение безопасности управления транспортным средством, ддThe aim of the invention is to increase the reliability of the steering column and ensure the safety of driving, dd

Эта цель достигается тем, что в рулевой колонке транспортного средства по авт. св. № 537879 в теле Г-образного рычага и шарниров размещен пучок независимых каналов управления, соединенных с одной стороны⁴с источником питания, а с другой с рулевым механизмом и цилиндрами поворота управляемых полос, Г-образный рычаг и дополнительный шарнир снабжены конечными ограничителями 50 их поворотов.This goal is achieved by the fact that in the steering column of the vehicle by ed. St. No. 537879, in the body of the L-shaped lever and hinges there is a bunch of independent control channels connected on one side ⁴ to a power source, and on the other with a steering mechanism and cylinders for turning controlled strips, the L-shaped lever and an additional hinge are equipped with end stops 50 of their turns .

На фиг.1 изображены возможные фиксированные положения I, II и III рулевого колеса с управляющим клапаном в кабине оператора в зависи- 55 мости от режима работы; на фиг.2 разрез А-А фиг.1 и продольный разрез фиксатора Г-образного рычага; на фиг.З — разрез по Б—Б фиг.2.Figure 1 shows possible fixed positions of the steering wheel I, II and III with a control valve in the operator's cab, depending on the operating mode; in Fig.2 a section aa of Fig.1 and a longitudinal section of the latch of the L-shaped lever; in Fig.Z is a section along BB - Fig.2.

Рулевая колонка транспортного средства, монтируемая на кронштейне 1, закрепленном на полу и стенке кабины 2 оператора, содержит рулевое колесо 3 с управляющим клапаном 4 65 рулевого механизма, закрепленным на свободном конце рулевой колонки, которая выполнена в виде Г-образного рычага 5, снабженного основным шарниром 6, дополнительным шарниром 7 с уплотнительными кольцами 8, фиксаторами 9 и 10, уплотнительными кольцами 11 и деталями крепления: торцевой шайбой 12, кольцами 13, 14 (пружинное) и 15, гайкой 16 и болтаΙθ ми (позициями не обозначены).The steering column of the vehicle mounted on the bracket 1, mounted on the floor and the wall of the cab 2 of the operator, contains a steering wheel 3 with a steering valve 4 65 of the steering mechanism, mounted on the free end of the steering column, which is made in the form of a L-shaped lever 5, equipped with a main hinge 6, additional hinge 7 with o-rings 8, clips 9 and 10, o-rings 11 and fasteners: end washer 12, rings 13, 14 (spring) and 15, nut 16 and bolts Ι mi (not marked by positions).

Рычаг 5 одним концом жестко прикреплен к клапану 4, а другим шарнирно соединен с шарниром Ί с креплением в осевом направлении за 15 счет бурта 17 и колец 13 и 14. В теле рычага 5 выполнен пучок независимых, герметичных, жесткого объема каналов питания, напора и слива клапана 4.Lever 5 is rigidly attached to valve 4 at one end and pivotally connected to hinge Ί with axial fastening 15 due to collar 17 and rings 13 and 14. A beam of independent, tight, rigid volume of power channels, pressure and valve drain 4.

В соответствии с предложенной конструкцией рычаг 5 имеет четыре канала 18, 19, 20 и 21, расположенные на большей части длины этого рычага, параллельно друг другу и его оси и сообщенные с одной стороны с клапаном 4, ас другой — с соответствующими кольцевыми внутренними проточками 22, 23, 24 и 25, выполненными параллельно оси шарнира 7. При этом проточки 22, 23, 24 и 25 сообщены соответственно с каналами 26, 27, 28 и 29. Последние в свою очередь за счет радиальных каналов 30, 31, 32 и 33 соединяются с внутренними кольцевыми проточками 34, 35, 36 и 37 и радиальными выходными каналами 38, 39, 40 и 41 шарнира 6. Последние каналы, выполненные на неподвижном шарнире 6, посредством жестких трубопроводов соединяют клапан 4 с источником питания, исполнительными двигателями и баком (последние на фигурах не показаны).In accordance with the proposed design, the lever 5 has four channels 18, 19, 20 and 21 located on most of the length of this lever, parallel to each other and its axis and communicated on one side with the valve 4, and the other with the corresponding annular internal grooves 22 , 23, 24 and 25, made parallel to the axis of the hinge 7. In this case, the grooves 22, 23, 24 and 25 are respectively connected with channels 26, 27, 28 and 29. The latter, in turn, are due to the radial channels 30, 31, 32 and 33 connected to the inner annular grooves 34, 35, 36 and 37 and the radial output channels Lamy, 38, 39, 40 and 41 of the hinge 6. Recent channels formed on the stationary hinge 6, by means of rigid pipe valve 4 is connected to a power source, actuating motors and tank (the latter not shown in the figures).

Основное (I) и вспомогательные (II и III) положения рулевого колеса могут регулироваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях _оконечными ограничителями в виде концевых упоров 42 и 43 на рычаге 5, и подобно им выполненных упоров на шарнире 7 и шарнире 6, а также регулировочных прокладок 44 и 45 (позициями не обозначены) и фиксаторов 46 и 47.The main (I) and auxiliary (II and III) positions of the steering wheel can be adjusted in the vertical and horizontal planes _with end stops in the form of end stops 42 and 43 on the lever 5, and like them made stops on the hinge 7 and hinge 6, as well as adjusting gaskets 44 and 45 (positions not indicated) and clips 46 and 47.

Таким образом, система герметичных каналов Г-обраэного рычага 5 и его основного и дополнительного шарниров образует как бы два коллектора, связанных в единое целое и обеспечивающих фиксированный раздельный поворот рулевого колеса в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.Thus, the system of tight channels of the L-shaped lever 5 and its main and additional hinges forms, as it were, two collectors connected as a whole and providing a fixed separate rotation of the steering wheel in two mutually perpendicular planes.

Наличие пучка независимых герметичных каналов жесткого объема позволяет оператору, когда это технологически целесообразно, управлять транспортным средством при любом положении рулевой колонки (I, ΓΙ или III). Кроме того, обеспечивает управление транспортным средством с повышенной чувствительностью и надежностью, а следовательно с большей 5 безопасностью и :уменьшенным( износом элементов рулевого управления, а также шин транспортного средства.The presence of a beam of independent tight channels of rigid volume allows the operator, when it is technologically feasible, to control the vehicle at any position of the steering column (I, ΓΙ or III). In addition, it provides control of a vehicle with increased sensitivity and reliability, and consequently with a greater 5 safety and: reduced (wear of steering elements, as well as vehicle tires.

Claims

The invention relates to transport vehicles, namely to steering controls of vehicles equipped with process equipment, which are controlled from the same cabin as the control of vehicle movement, for example, excavators and certain types of jib self-propelled cranes. According to the main author. St. About 537879 the steering column of a vehicle is known, in which the steering wheel with a control valve is fixed on the free end of the steering column, made in the form of an L-shaped hollow lever, and this lever, in turn, is fixed on the main and additional hollow joints the operator’s cabin wall. The main hinge, located at the backrest of the seat, provides movement of the L-shaped lever in a vertical plane parallel to the longitudinal axis of the vehicle, and an additional one - movement of this lever and in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle. The position of the L-shaped lever is determined by two fixtures and at least two pairs of screws holding it from longitudinal movement in the hinges (1. The working fluid is supplied to the control valve through the sleeves that pass with significant gaps in the cavities of the L-shaped lever and its hinges. Such steering column is characterized by insufficient reliability of the steering gear drive, which does not provide the necessary safety of the vehicle movement due to possible failure of the roll drive due to unscrewing or Breaking the sleeves that are twisted when the steering wheel is moved from the position G to the position 1G and YYY. In addition, the presence of the sleeves in the steering column of the vehicle does not provide adequate rigidity of control and quickness of maneuver, since the time required to create the required pressure is determined according to the formula: t- - V P where V is the volume of fluid in the pressure line and in the working cavity of the executive hydro cylinder, P is the required pressure in the system, Pa; E is the modulus of elasticity of the working fluid, Pa; Q - feed pump capacity, m / s. With a length of the pressure line of the steering system for controlling pneumatic-wheel excavators of approximately 6 m, the presence in the L-shaped bracket of flexible pipelines (m) of the pressure hydraulic line, according to a number of sources, leads to a significant decrease in the reduced modulus of elasticity, and consequently, a decrease in the speed and stability of the system against self-oscillations. This causes not only deterioration of steering, but also noBijmeH wear of steering system components, especially tires. In addition, the transport speed and machine productivity decrease with, due to increased driver fatigue due to additional physical and psychophysiological loads during unstable driving movements (wheel oscillations caused by an insufficiently rigid control system). A disadvantage of the known steering column is the reduced reliability of its components and the cabin, especially the number of wheels, due to the absence of limiters of rotation angles of the L-shaped lever from position 1 to position 11 and HZ. The aim of the invention is to improve the reliability of the steering column and ensure safety vehicle control This goal is achieved by the fact that in the steering column of a vehicle, by author. St. No. 537879 in the L-shaped lever and hinge bodies is placed a bundle of independent control channels connected to one side with a power source, and on the other with a steering mechanism and steering cylinders of controlled lanes, the L-shaped lever and the additional hinge are endowed with turns. Fig. 1 shows possible fixed positions G, II and III of the steering wheel with a control valve in the operator's cab, depending on the mode of operation; in Fig.2 a section aa of Fig.1 and a longitudinal section of the latch l-shaped lever; on fig.Z - section on bb of fig.

2. The steering column of the vehicle mounted on the bracket 1 fixed to the floor and wall of the driver’s cab 2 contains a steering wheel 3 with a steering valve control valve 4 fixed to the free end of the steering column which is made in the form of an L-shaped lever 5 equipped with a main joint 6, an additional joint 7 with sealing rings 8, clamps 9 and 10, sealing rings 11 and fasteners: end washer 12, rings 13, 14 (spring) and 15, a nut 16 and bolts (are not indicated by ). The lever 5 is rigidly attached at one end to the valve 4, and the other is pivotally connected to the hinge 7 with an axial fastening due to the collar 17 and the rings 13 and 14. The body of the lever 5 has a bundle of independent, tight, rigid volume feed channels, pressure and drain. valve 4. In accordance with the proposed design, the lever 5 has four channels 18, 19, 20 and 21 located on the greater part of the length of the lever, parallel to each other and its axes and communicated on one side with the valve 4, and the other with corresponding annular internal grooves 22 , 23, 24 and 25, parallel to the axis of the hinge 7. In this case, the grooves 22, 23, 24 and 25 are communicated respectively with channels 26, 27, 28 and 29. The latter, in turn, due to the radial channels 30, 31, 32 and 33 connected to internal annular grooves 34, 35, 36 and 37 and radial outlets anal 38, 39, 40 and 41 of the hinge 6. Recent channels formed on the stationary hinge 6, by means of rigid piping connected to the valve 4 with a power source, motors and actuators tank (the latter not shown in the figures). The main (D) and auxiliary (11 and IG) positions of the steering wheel can be adjusted in the vertical and horizontal planes with the end stops in the form of end stops 42 and 43 on the lever 5, and like them, the stops on the hinge 7 and the hinge 6, and also shims 44 and 45 (not indicated) and retainers 46 and 47. Thus, the system of sealed channels of the L-shaped lever 5 and its main and additional hinges form, as it were, two manifolds connected in a single unit and providing a fixed separation first turning the steering wheel in two mutually perpendicular planes. The presence of a Bundle of independent tight channels of a rigid volume allows the operator, when it is technologically feasible, to control the vehicle at any position of the steering column (I, P and GP). In addition, it provides control of the vehicle with increased sensitivity and reliability, and therefore safety and reduced wear on steering components and vehicle tires. The formula of the invention Ruleva vehicle column according to ed. St. No. 537879, in order to increase the reliability and ensure the safety of driving, in the body of the L-shaped lever. And hinges is placed a bundle of independent control channels connected from one side to the power source, and from the other side the steering mechanism and the steering cylinders of the controlled wheels, while the L-shaped lever and the additional hinge are equipped with the limit stops of their turns. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 537879, cl. In 62 D 1/18, 1975 (prototype).

f7 yr / “) i 25 11