RU2240943C1 - All-wheel drive vehicle steering system - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; farm tractor.

SUBSTANCE: proposed steering system of all-wheel-drive vehicle has front steerable wheel linkage connected with steering mechanism, rear steerable wheel linkage with hydraulic drive connected with steering mechanism through proportioning pump. Hydraulic distributor used to control turning of rear steerable wheels has additional section. Hydraulic drive of rear steerable wheels is furnished with hydraulic distributor to provided automatic return of rear steerable wheels in neutral position, housing of said distributor being rigidly coupled through lever with rear steerable wheels linkage, and spool is connected with spring damper.

EFFECT: improved stability of running at any cornering angle.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на сельскохозяйственных тракторах.The invention relates to mechanical engineering and can be used on agricultural tractors.

Известна система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами [Патент РФ №2013269, В 62 D 7/14, 30.05.94, БИ №10], содержащая рулевую трапецию передних управляемых колес, связанную с рулевым механизмом; рулевую трапецию задних управляемых колес с гидравлическим приводом, продольную тягу, кинематически связывающую рулевую трапецию передних колес с гидравлическим приводом задних колес; механизм изменения положения точки присоединения передней поперечной тяги к рулевой трапеции передних колес.A known steering system of a vehicle with all steered wheels [RF Patent No. 20133269, B 62 D 7/14, 05/30/94, BI No. 10], comprising a steering trapezoid of the front steered wheels associated with the steering mechanism; steering trapezoid of the rear steered wheels with hydraulic drive, longitudinal traction kinematically connecting the steering trapezoid of the front wheels with hydraulic rear wheels; a mechanism for changing the position of the point of attachment of the front transverse link to the steering trapezoid of the front wheels.

Недостатком данной конструкции является то, что она не позволяет осуществить устойчивое движение трактора при повороте передними колесами, что особенно проявляется при входе в поворот.The disadvantage of this design is that it does not allow for the steady movement of the tractor when turning the front wheels, which is especially evident when entering the turn.

Наиболее близкой к заявленной системе рулевого управления является система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами [Патент РФ №2164211, В 62 D 7/14, 20.03.2001, БИ №8], содержащая рулевую трапецию передних управляемых колес, связанную с рулевым механизмом; рулевую трапецию задних управляемых колес с гидравлическим приводом; механизм изменения положения точки присоединения передней поперечной тяги к рулевой трапеции передних колес; жесткие рычаги, связанные с рулевой трапецией передних управляемых колес; двуплечий рычаг и дополнительную поперечную тягу.Closest to the claimed steering system is a vehicle steering system with all steered wheels [RF Patent No. 2164211, B 62 D 7/14, 03.20.2001, BI No. 8], comprising a steering trapezoid of the front steered wheels associated with the steering mechanism ; steering trapezoid of the rear steered wheels with hydraulic drive; a mechanism for changing the position of the point of attachment of the front transverse link to the steering trapezoid of the front wheels; rigid levers associated with the steering trapezoid of the front steered wheels; two shoulders lever and additional lateral traction.

Недостатком данной конструкции является то, что сигнал на гидравлический привод поворота задних управляемых колес передается от передних управляемых колес через механические и гидравлические связи, что приводит к его запаздыванию, и то, что сигнал на задние колеса передается только при максимальном угле поворота передних управляемых колес, что не позволяет реализовать предложенную схему движения при различных радиусах поворота.The disadvantage of this design is that the signal to the hydraulic drive for turning the rear steered wheels is transmitted from the front steered wheels through mechanical and hydraulic connections, which leads to its delay, and the fact that the signal to the rear wheels is transmitted only at the maximum angle of rotation of the front steered wheels, which does not allow to implement the proposed motion scheme for various turning radii.

Изобретение решает задачу повышения устойчивости движения трактора при любом радиусе поворота за счет устранения бокового скольжения и заноса, равномерного распределения вертикальных нагрузок по колесам.The invention solves the problem of increasing the stability of the tractor with any turning radius by eliminating lateral sliding and skidding, even distribution of vertical loads on the wheels.

Это достигается тем, что в системе рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащей рулевую трапецию передних управляемых колес, связанную гидравлическим приводом поворота передних управляемых колес с рулевым механизмом, рулевую трапецию задних управляемых колес с гидравлическим приводом задних управляемых колес, связанную через насос-дозатор с рулевым механизмом, согласно изобретению гидрораспределитель гидравлического привода управления задних управляемых колес имеет дополнительную секцию, гидравлический привод управления задними управляемыми колесами имеет гидрораспределитель возврата их в нейтральное положение, корпус которого связан через рычаг с рулевой трапецией задних колес, а золотник - с пружинным демпфером.This is achieved by the fact that in a vehicle steering system with all steered wheels, comprising a steering trapezoid of the front steered wheels connected by a hydraulic drive for turning the front steered wheels with a steering mechanism, a steering trapezoid of the rear steered wheels with a hydraulic drive of the rear steered wheels, connected through a pump a dispenser with a steering mechanism, according to the invention, the hydraulic distributor of the hydraulic drive for controlling the rear steered wheels has an additional section, the hydraulic drive for controlling the rear steered wheels has a directional control valve for returning them to the neutral position, the housing of which is connected via a lever to the steering trapezoid of the rear wheels, and the spool - with a spring damper.

На чертеже представлена предлагаемая система рулевого управления со всеми управляемыми колесами.The drawing shows the proposed steering system with all steered wheels.

Система рулевого управления транспортного средства содержит гидравлический привод управления передними управляемыми колесами, состоящий из рулевого механизма 1, гидронасоса 2, гидробака 3 рабочей жидкости, исполнительного гидроцилиндра 4, рулевой трапеции 5 передних управляемых колес; гидравлический привод управления задними управляемыми колесами, состоящий из гидронасоса 6, гидробака 7 рабочей жидкости, гидрораспределителя 8, исполнительного гидроцилиндра 9, рулевой трапеции 10 задних управляемых колес.The vehicle steering system includes a hydraulic drive for controlling the front steered wheels, consisting of a steering gear 1, a hydraulic pump 2, a hydraulic tank 3 of a working fluid, an actuating hydraulic cylinder 4, a steering trapezoid 5 of the front steered wheels; hydraulic drive for controlling the rear steered wheels, consisting of a hydraulic pump 6, a hydraulic tank 7 of a working fluid, a hydraulic distributor 8, an actuating hydraulic cylinder 9, a steering trapezoid 10 of the rear steered wheels.

Рулевая трапеция 10 задних управляемых колес посредством рычага 11 связана с корпусом гидрораспределителя 12 автоматического возврата задних управляемых колес в нейтральное положение. Золотник гидрораспределителя 12 связан с подвижным штоком пружинного демпфера 13. Управление гидрораспределителем 8 осуществляется с помощью насоса-дозатора 14, приводимого в движение валом рулевого колеса. Гидрораспределитель 8 управления задними колесами имеет дополнительную секцию 15, соединяющую в нейтральном положении гидролинии А и Б с соответствующими каналами гидронасоса 6 и разъединяющую их при отклонении в любую сторону.The steering trapezoid 10 of the rear steered wheels by means of a lever 11 is connected with the valve body 12 of the automatic return of the rear steered wheels to the neutral position. The valve spool 12 is connected to the movable rod of the spring damper 13. The valve 8 is controlled by a metering pump 14, driven by a steering wheel shaft. The hydraulic control valve 8 for controlling the rear wheels has an additional section 15, which connects the hydraulic lines A and B in the neutral position with the corresponding channels of the hydraulic pump 6 and disconnects them in case of deviation in any direction.

Работает система рулевого управления следующим образом. При вращении рулевого колеса в ту или иную сторону через гидравлический привод управления передними управляемыми колесами передние колеса поворачиваются на некоторый угол. При этом вал рулевого колеса приводит в движение насос-дозатор 14, управляющий гидрораспределителем 8, входящим в гидравлический привод управления задними управляемыми колесами.The steering system operates as follows. When the steering wheel is rotated in one direction or another through the front-wheel drive hydraulic drive, the front wheels rotate at a certain angle. In this case, the steering wheel shaft drives the metering pump 14, which controls the control valve 8, which is included in the hydraulic control drive of the rear steered wheels.

Насос-дозатор 14 вызывает перепад давлений в гидролиниях С и Д, перемещая в ту или иную сторону золотник гидрораспределителя 8, управляющего гидроцилиндром 9 поворота задних управляемых колес, что приводит к повороту задних колес, который будет продолжаться до прекращения вращения рулевого колеса. Дополнительная секция 15 гидрораспределителя 8 при этом переходит из открытого положения в закрытое. При повороте задних колес происходит также смещение рычагом 11 корпуса гидрораспределителя 12 возврата задних колес в нейтральное положение, золотник которого соединен с подвижным штоком неподвижного пружинного демпфера 13.The metering pump 14 causes a pressure differential in the hydraulic lines C and D, moving in one direction or another the spool of the control valve 8, which controls the hydraulic cylinder 9 of the rotation of the rear steered wheels, which leads to a rotation of the rear wheels, which will continue until the steering wheel stops turning. The additional section 15 of the control valve 8 in this case passes from the open position to the closed. When turning the rear wheels, the lever 11 of the valve body 12 also displaces the return of the rear wheels to the neutral position, the spool of which is connected to the movable rod of the fixed spring damper 13.

Таким образом, поворот задних сопровождается смещением золотника гидрораспределителя 12 относительно его корпуса с последующим перемещением подвижной части пружинного демпфера 13, поэтому при вращении рулевого колеса он находится в смещенном положении и потенциально готов к управлению гидроцилиндром 9 поворота задних управляемых колес, однако гидролинии А и Б заперты дополнительной секцией 15 гидрораспределителя 8.Thus, the rear rotation is accompanied by the displacement of the spool valve 12 relative to its body with the subsequent movement of the movable part of the spring damper 13, therefore, when the steering wheel is rotated, it is in an offset position and is potentially ready to control the hydraulic cylinder 9 of the rotation of the rear steered wheels, however, the hydraulic lines A and B are locked additional section 15 of the control valve 8.

Прекращение вращения рулевого колеса приводит к выравниванию давления в гидролиниях С и Д и соответствующему переходу основной секции гидрораспределителя 8 в “запертое” положение, а дополнительной секции 15 - в “открытое”, подавая давление к также находящемуся в “открытом” состоянии гидрораспределителю 12, начиная тем самым возврат задних колес в нейтральное положение.The cessation of rotation of the steering wheel leads to equalization of pressure in the hydraulic lines C and D and the corresponding transition of the main section of the valve 8 to the “locked” position, and the additional section 15 to the “open”, applying pressure to the valve also in the “open” state 12, starting thereby returning the rear wheels to the neutral position.

Возврат задних колес в нейтральное положение будет продолжаться до перехода пружинного демпфера 13 в равновесное состояние, соответствующее как нейтральному положению золотника гидрораспределителя 12, так и нейтральному положению задних управляемых колес. Дальнейший поворот происходит передними управляемыми колесами.The return of the rear wheels to the neutral position will continue until the spring damper 13 transitions to the equilibrium state corresponding to both the neutral position of the control valve spool 12 and the neutral position of the rear steered wheels. Further turning occurs with front steered wheels.

Таким образом, при совершении кругового поворота с целью улучшения устойчивости движения на участке “вход в поворот” осуществляется синхронный поворот передних и задних колес относительно остова в одну сторону, то есть происходит движение “крабом”. Это в отличие от поворота передними управляемыми колесами позволяет устранить боковое скольжение и занос агрегата, равномерно распределить нагрузки на колеса трактора на самом динамически нагруженном участке поворота. При достижении передними управляемыми колесами необходимого угла поворота задние колеса автоматически возвращаются в нейтральное положение и в дальнейшем поворот осуществляется передними управляемыми колесами.Thus, when making a roundabout in order to improve the stability of movement on the “entrance to the turn” section, the front and rear wheels are turned in the same direction in one direction, that is, the crab moves. This, in contrast to turning with front steered wheels, eliminates lateral sliding and skidding of the unit, evenly distributes loads on the tractor wheels in the most dynamically loaded turning section. When the front steered wheels reach the required steering angle, the rear wheels automatically return to the neutral position and then the front steered wheels turn.

Следовательно, предлагаемая система рулевого управления позволит улучшить устойчивость движения трактора при его повороте.Therefore, the proposed steering system will improve the stability of the tractor when turning.

Claims (1)

Система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащая рулевую трапецию передних управляемых колес, связанную гидравлическим приводом поворота передних управляемых колес с рулевым механизмом, рулевую трапецию задних управляемых колес с гидравлическим приводом, связанную через насос-дозатор с рулевым механизмом, отличающаяся тем, что гидравлический привод управления поворотом задних управляемых колес имеет гидрораспределитель автоматического возврата задних колес в нейтральное положение, корпус которого жестко связан через рычаг с рулевой трапецией задних колес, а золотник - с пружинным демпфером.A vehicle steering system with all steered wheels, comprising a steering trapezoid of the front steered wheels connected by a hydraulic drive for turning the front steered wheels with a steering mechanism, a steering trapezoid of the rear steered wheels with a hydraulic drive connected through a metering pump with a steering mechanism, characterized in that the hydraulic drive for controlling the rotation of the rear steered wheels has a directional valve for automatically returning the rear wheels to the neutral position, the casing of which is rigidly connected through the lever to the steering trapezoid of the rear wheels, and the spool is connected to the spring damper.