RU1794780C - Positive-displacement steering gear of vehicle - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению и может быть использовано при создании рулевых гидросистем транспортных средств. Целью изобретени   вл етс  повышение точности управление путем компенсировани  разности объемов полостей гидроцилиндра поворота при повороте в разные стороны. Устройство выполнено в виде гидравлического рулевого механизма со встроенным в золотник 4 гид- ррраспределител  рулевого механизма подвижным элементом 25 двухпозиционного гидрораспределител , выполн ющего функцию усилител  потока. Усилитель потока содержит больший по сечению управл ющий дроссель 27, регулирующий дроссель 28 и меньший по сечению усилительный дроссель 29. Регулирующий и усилительный дроссели соедин ютс  с полост ми гидроцилиндра поворота 24 через посредство гидрораспределител  рулевого механизма в виде корпуса гильзы 3 и золотника 4. При работе рулевого управлени  в поршневую полость гидроцилиндра поворота 24 поступает усилительный смешанный поток от управл ющего дроссел  27 и усилительного дроссел  29 через регулирующий дроссель 28, отверстие золотника 4,внутренний поперечный паз 38 гильзы 3, отверсти  39 и 40 золотника 4, обеспечивающий компенсирование разности объемов полостей гидроцилиндра поворота. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. ел СThe invention relates to transport engineering and can be used to create steering hydraulic systems for vehicles. The aim of the invention is to increase the accuracy of control by compensating for the difference in the volume of the cavities of the turning hydraulic cylinder when turning in different directions. The device is made in the form of a hydraulic steering mechanism with a movable element 25 of a two-position hydraulic distributor acting as a flow booster integrated in the spool 4 of the steering hydraulic control valve. The flow amplifier contains a larger control throttle 27, a control throttle 28 and a smaller power throttle 29. The control and power throttles are connected to the cavities of the steering hydraulic cylinder 24 through the steering valve in the form of a sleeve 3 and a spool 4. During operation the steering into the piston cavity of the turning cylinder 24 receives a mixed amplifier stream from the control throttle 27 and the power throttle 29 through the control throttle 28, the hole Spools 4, the inner transverse groove 38 of the sleeve 3, the holes 39 and 40 of the spool 4, which provides the difference in volume compensating cylinder rotation cavities. 1 C.p. f-ls, 3 ill. ate with

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению и может быть использовано при создании рулевых гидросистем транспортных средств.The invention relates to transport engineering and can be used to create steering hydraulic systems for vehicles.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени  за счет компенсировани  разности объемов полостей гидроцилиндра поворота при повороте в разные стороны.The aim of the invention is to increase the accuracy of control by compensating for the difference in the volume of the cavities of the swing hydraulic cylinder when turning in different directions.

На фиг.1 изображена принципиальна  гидросхемз гидрообъемного рулевого управлени ; на фиг. 2 - осевое сечение гидро- объемного рулевого управлени  транспортного средства; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.Fig. 1 is a schematic diagram of hydraulic circuits for hydrostatic steering; in FIG. 2 is an axial section of a hydrostatic steering of a vehicle; in Fig.3 - section aa in Fig.2.

Гидрообъемное рулевое управление содержит насос-дозатор 1, жестко св занный с корпусом 2, в отверсти  которого с возможностью вращени  установлена гильза 3, в которой с возможностью ограниченного поворота установлен золотник 4.The hydrostatic steering includes a metering pump 1, rigidly connected to the housing 2, in the holes of which a sleeve 3 is mounted rotatably, in which a spool 4 is mounted with a possibility of limited rotation.

Рулевой вал 5 св зан с золотником 4 через посредство крестовой муфты 6, а гильза 3 посредством штифта 7 и карданного вала 8 - с ротором насоса-дозатора 1.The steering shaft 5 is connected to the spool 4 via the cross coupling 6, and the sleeve 3 by means of the pin 7 and the driveshaft 8 - with the rotor of the metering pump 1.

Напорна  полость 9 гидравлически соединена с питающим насосом 10 и соединена с другой напорной полостью 11.The pressure cavity 9 is hydraulically connected to the feed pump 10 and connected to another pressure cavity 11.

На золотнике 4 выполнен р д радиальных отверстий 12 и 13, каждое 12 из которых соединено с напорной полостью 9, а каждое отверстие 13 соединено с полостью управлени  14 двухпозиционного гидрораспределител .A number of radial holes 12 and 13 are made on the spool 4, each 12 of which is connected to the pressure cavity 9, and each hole 13 is connected to the control cavity 14 of the on-off valve.

На гильзе 3 выполнен второй р д радиальных отверстий 15 и 16, расположенных в шахматном пор дке относительно р да отверстий 12 и 13 золотника 4, и взаимодействующие с р дом распределительных отверстий 17 корпуса 2, причем, указанные отверсти  17 соединены с камерами насоса- дозатора 1.On the sleeve 3 there is a second row of radial holes 15 and 16 arranged in a checkerboard pattern relative to the number of holes 12 and 13 of the spool 4, and interacting with a number of distribution holes 17 of the housing 2, said holes 17 being connected to the chambers of the metering pump 1.

На золотнике 4 выполнены по меньшей мере один продольный силовой паз 18 и один продольный силовой паз 19.At least 4 longitudinal power groove 18 and one longitudinal power groove 19 are made on spool 4.

Напорна  полость 11 соединена со сли- BQM в нейтральном положении гидрораспределител  рулевого механизма посредством группы радиальных пазов 20 золотника 4 и ответных им радиальных отверстий 21 гильзы 3.The pressure cavity 11 is connected to the steering valve in the neutral position of the steering control valve via a group of radial grooves 20 of the spool 4 and their radial holes 21 of the sleeve 3.

На гильзе 3 выполнены по меньшей мере два поперечных паза 22 и 23, соединенных с полост ми гидроцилиндра поворота 24 и взаимодействующих в крайних положени х гидрораспределител  рулевого механизма с силовым пазом 18 и силовым пазом 19 золотника 4On the sleeve 3, at least two transverse grooves 22 and 23 are made, connected to the cavities of the steering hydraulic cylinder 24 and interacting in the extreme positions of the steering control valve with the power groove 18 and the power groove 19 of the spool 4

В осевом отверстии золотника 4 установлен подвижный элемент 25 двухпозиционного гидрораспределител , полость которого соединена посредством малого управл ющего дроссел  26 с продольным силовым пазом 18.In the axial hole of the spool 4, a movable element 25 of the on-off valve is installed, the cavity of which is connected by means of a small control throttle 26 with a longitudinal power groove 18.

Полость управлени  14 соединена с входом большего по сечению управл ющего дроссел  27 и выход регулирующего дроссел  28 соединен с входом меньшего по сечению усилительного дроссел  29 черезThe control cavity 14 is connected to the input of a larger cross-section of the control throttle 27 and the output of the regulating throttle 28 is connected to the input of a smaller cross-section of the amplifying throttle 29 through

клапаны 30, причем выход регулирующего дроссел  29 посредством малого регулирующего дроссел  31 и клапана 32 соединен с второй полостью управлени  33, в свою очередь соединенной с продольным силовымvalves 30, and the output of the regulating throttle 29 by means of a small regulating throttle 31 and valve 32 is connected to the second control cavity 33, which in turn is connected to the longitudinal power

5 пазом 18.5 groove 18.

В осевом отверстии золотника 4 выполнены расточки 34 и 35, соединенные с продольным силовым пазом 18. Расточка 36 соедин етс  посредством отверсти  37 зо0 лотника 4, внутреннего поперечного паза 38 гильзы 3, отверстий 39 и золотника 4 с напорной полостью 11 только в одной из крайних позиций гидрораспределител  рулевого механизма.Bores 34 and 35 are made in the axial hole of the spool 4, connected to the longitudinal power groove 18. The bore 36 is connected through the hole 37 of the spool 4, the inner transverse groove 38 of the sleeve 3, the holes 39 and the spool 4 with a pressure cavity 11 in only one of the extreme steering valve position.

5 Устройство работает следующим образом .5 The device operates as follows.

В нейтральном положении гидрораспределител  рулевого механизма рабоча  жидкость поступает из напорной полости 11In the neutral position of the hydraulic control valve of the steering mechanism, the working fluid comes from the pressure cavity 11

0 по радиальным пазам 20 золотника 4 и ответным им отверсти м 21 гильзы 3 на слив в гидробак.0 along the radial grooves 20 of the spool 4 and the corresponding holes 21 of the sleeve 3 to drain into the hydraulic tank.

При повороте рулевого вала 5 влево или вправо происходит впуск рабочей жидкостиWhen the steering shaft 5 is turned left or right, the fluid is inlet

5 из напорной полости по отверсти м 12 золотника 4, отверсти м 15 гильзы и отверсти м 17 корпуса в расшир ющиес  камеры . насоса-дозатора 1. Одновременно с этим происходит вытеснение рабочей жидкости5 from the pressure cavity through the openings 12 of the spool 4, the openings 15 of the sleeve and the openings 17 of the housing into the expanding chambers. metering pump 1. At the same time, the displacement of the working fluid

0 из сужающихс  камер насоса-дозатора 1 по отверсти м 17 корпуса 2, отверсти м 16 гильзы 3 и отверсти м 13 в полость управлени  14.0 from the tapering chambers of the metering pump 1 through the openings 17 of the housing 2, the openings 16 of the sleeve 3 and the openings 13 into the control cavity 14.

При повороте рулевого вала влевоWhen turning the steering shaft to the left

5 (см.фиг.З) под действием перепада давлени  на управл ющем дросселе 27 подвижный элемент 25 смещаетс  вправо (см.фиг.2), в результате чего дроссель 27 коммутирует с расточкой 34, дроссель 29 - с5 (see Fig. 3) under the action of a pressure drop across the control choke 27, the movable element 25 is shifted to the right (see Fig. 2), as a result of which the choke 27 commutes with the bore 34, the choke 29 with

0 расточкой 35, дроссель 28 - с расточкой 36. Одновременно с этим рабоча  жидкость из напорной полости 11 по отверсти м 39 и 40 золотника 4, поперечному пазу 38 гильзы 3, отверстию 37 поступает в расточку 36. В0 bore 35, throttle 28 - with bore 36. At the same time, the working fluid from the pressure cavity 11 through holes 39 and 40 of the spool 4, the transverse groove 38 of the sleeve 3, the hole 37 enters the bore 36. B

5 результате действи  подвижного элемента 25 двухпозиционного гидрораспределител  давление в полост х управлени  14 и 33 уравниваетс  и соотношение площадей проходного сечени  дросселей 27 и 29 определ ет величину смешанного потока, направл емого в поршневую полость гидроцилиндра поворота 24 через посредство продольного силового паза 18 золотника 4 и поперечного паза 22 гильзы 3.5, as a result of the action of the movable element 25 of the two-way control valve, the pressure in the control cavities 14 and 33 is equalized and the ratio of the flow areas of the throttles 27 and 29 determines the value of the mixed flow directed into the piston cavity of the turning cylinder 24 through the longitudinal power groove 18 of the spool 4 and the transverse groove 22 of the sleeve 3.

Малые управл ющий 26 и регулирующий 31 дроссели обеспечивают выравнивание давлени  в полост х управлени  14 и 33. клапан 30 предназначен дл  обеспечени  аварийного управлени , клапан 32 обеспечивает возврат подвижного элемента 25 вSmall control 26 and control 31 chokes provide pressure equalization in control cavities 14 and 33. valve 30 is designed to provide emergency control, valve 32 allows the return of the movable element 25 to

исходное положение, а также аварийный режим управлени .initial position as well as emergency control mode.

При повороте рулевого вала вправо (см.фиг.3} в штоковую полость поступает только поток от насоса-дозатора 1, т.к. отверстие 40 золотника 4 разобщаетс  от по- перечного паза 38 гильзы 3, что преп тствует поступлению рабочей жидко- сти в расточку 36.When the steering shaft is turned to the right (see Fig. 3}, only the flow from the metering pump 1 enters the rod cavity, since the hole 40 of the spool 4 is disconnected from the transverse groove 38 of the sleeve 3, which prevents the flow of working fluid boring 36.

Claims (2)

1. Гидрообъемное рулевое управление транспортного средства, содержащее гидрораспределитель рулевого механизма, золотник которого кинематически св зан с рулевым валом, а гильза, в которой установлен золотник,- с насосом-дозатором, и гидравлически соединенный с гидроцилиндром поворота насосом-дозатором, с напорной сливной гидролини ми и с размещенным в золотнике гидрораспределител  рулевого механизма усилителем потока, выполненным в виде двухпозиционного гидроуправл емого гидрораспределител , включаю- щегоуправл ющий и регулирующий дроссели различного по площади сечени , усилительный дроссель и малый управл ющий дроссель, одна из линий усилител  потока соединена с напорной гидролинией, а две другие - с соответствующими полост ми его управлени  и с гидрораспределителем рулевого механизма дл  соединени  их в крайних позици х последнего с соответствующими полост ми гидроцилиндра поворота , причем перва  управл юща  полость двухпозиционного гидрораспределител  соединена с входом управл ющего дроссел , а выход регулирующего дроссел  соединен с входом усилительного дроссел , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности управлени  за счет компенсировани  разности объемов полостей гидроцилиндра поворота при повороте в разные стороны, оно снабжено обратным клапаном , установленным межу выходом регулирующего дроссел  и входом усилительного дроссел , дополнительной гидролинией, соедин ющей напорную гидролинию с входом регулирующего дроссел  в одной из крайних позиций гидрораспределител  рулевого механизма, и малым регулирующим дросселем и клапаном, установленными последовательно дл  соединени  выхода регулирующего дроссел  с второй полостью управлени  двухпозиционного гидрораспределител , при этом управл ющий дроссель выполнен большим по сечению, чем регулирующий.1. Hydro-volumetric steering of a vehicle, comprising a steering control valve, the spool of which is kinematically connected to the steering shaft, and the sleeve in which the spool is mounted is connected to the metering pump, and hydraulically connected to the turning hydraulic cylinder by the metering pump, with a pressure discharge drain line mi and with a power steering valve located in the spool valve of the steering mechanism, made in the form of a two-position hydraulic control valve, including a control valve and an adjustable connecting throttles of different cross-sectional areas, an amplifying throttle and a small control throttle, one of the lines of the flow amplifier is connected to the pressure hydraulic line, and the other two to the corresponding control cavities and to the steering valve for connecting them at the extreme positions of the latter with the corresponding cavities of the hydraulic cylinder of rotation, the first control cavity of the two-position control valve connected to the input of the control throttle, and the output of the control throttle connected to the input of the force throttle, characterized in that, in order to improve control accuracy by compensating for the difference in the volume of the cavities of the swing hydraulic cylinder when turning in different directions, it is equipped with a check valve installed between the output of the regulating throttle and the inlet of the amplifying throttle, an additional hydraulic line connecting the pressure hydraulic line to the input of the regulating throttle in one of the extreme positions of the hydraulic distributor of the steering mechanism, and a small regulating throttle and valve installed in series to connect the output of the control throttle with the second control cavity of the on-off directional control valve, while the control choke is made larger in cross section than the control. 2. Гидрообъемное рулевое управление поп.1.отлича ющеес   тем, что дополнительна  лини  образована каналами , выполненными в золотнике гидрораспределител  рулевого механизма, первый из которых соединен с выполненной в золотнике внутренней кольцевой расточкой, а второй - с напорной гидролинией, а в гильзе выполнен поперечный паз дл  соединени  напорной гидролинии с внутренней кольцевой расточкой золотника в одной из крайних позиций гидрораспределител  рулевого механизма .2. Hydro-volume steering pop. 1. characterized in that the additional line is formed by channels made in the spool of the hydraulic distributor of the steering mechanism, the first of which is connected to the internal annular bore made in the spool, and the second to the pressure hydraulic line, and in the sleeve there is a transverse a groove for connecting the pressure hydraulic line to the inner annular bore of the spool in one of the extreme positions of the steering control valve.