Система управления колесами транспортного средства

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1787 5)5 В 62 О 7/ БРЕТЕНИВУ ЕТЕЛЬС К АВТОРСКОМУ ый завод им. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ И 1 (21) 4872870/11 (22) 11.10;90 (46) 15.01.93, Бюл. М 2 (71) Московский автомобильн И,А,Лихачева (72) В,А,Анохин (56) Авторское свидетельство СССР В 1252230, кл, В 62 О 5/06, 1986. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОЛЕСАМИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: транспортное машиностроение, а именно к системам рулевого управления транспортного средства, и позволяет повысить надежность и расширить функциональные возможности. Сущность изобретения; система управления1 включает рулевой механизм 1, механически связанный с рулевой трапецией 2 и гидро- механизмом поворота 3 передних колес и гидравлически связанный общей гидролинией 4 через аварийный гидрораспределитель 5 и гидролинией 6 - с поршневой полостью гидрораспределителя 7, содержащего поршень 8, и с трапецией задних колес 9, гидрораспределитель 10 рулевого управления, сообщенный с нагнетающей магйстралью 11 и соединенный гидролинией 12 с гидробаком 13, а гидролинией 14 - с штоковой полостью гидромеханизма 3, сообщен.ный гидролинией 15 через аварийный гидрораспределитель 5 с гидролинией 16 и штоковой полостью гидромеханизма 3. 1 ил,1787858 Изобретение относится к транспортнотомат разгрузки гидронасоса, соединенный гидролиниями с гидронасосом и гидробаком, нагнетающими магистраль, сообщенму машиностроению, а именно к системам рулевого управления транспортным средством с несколькими управляемыми колеса- . ную через обратный клапан и автомат ми, 5 разгрузки гидронасоса с гидронасосом, осИзвестна система управления колесами новной пневмогидроаккумулятор, соедитранспортного средства; выполненная в ви- ненный гидролинией с нагнетающей де привода передних колес и гидравличемагистралью, рулевой механизм с гидрораскрайних положениях поршня, в стенке ципортным средством в экстремальных ситуациях. линдра указанного гидромеханизма выполЦелью изобретения является повышение надежности системы управления коленено отверстие, перекрываемое серединой боковой поверхности поршня при прямосами транспортного средства путем стоящих передних колесах, а в стенке цивведения аварийной системы управления и линдра гидромехэнизма поворота задних расширение функциональных возможно- колес выполнены отверстия, перекрываестей системы путем введения дополнитель мые краями боковой поверхности поршня ной гидролинии управления колесами при прямостоящих задних колесах, указан- транспортного средстваные три отверстия соединены через дроссеПоставленная цель достигается.тем, что ли с трехлинейным гидровыключателем,системауправления колесамитранспортно- полость управления которого соединена гидролинией с отверстием, выполненным в цилиндре гидромеханизма поворота перего средства, выполненная в виде привода передних колес и гидравлического привода дних колес и который в одном положении соединяет отверстие, выполненное в стенке цилиндра гидромеханизма поворота задних колес со стороны поршневой полости и отзадних управляемых колес, содержащая рулевые трапеции с гидромеханизмами поворота передних и задних колес, гидронасос, гидробак. сообщенный с гидронасосом, авСкого привода задних колес, содержащая пределителем рулевого управления, сообрулевые трапеции, насосы рабочего давле щенным с нагнетающей магистралью, и ния, резервуар рабочей жидкоСти, силовые соединенным гидролиниямис гидробаком и цилиндры, связанные с трапециями пере- штоковыми полостями гидромеханизмов дних и задних управляемых колес, следя- поворота передних и задних колес, снабжещие цилиндры, установленные там же, на общей гидролинией, соединяющей пор- . гидравлическиераспределителииустройст-,15 шневые полости гидромехэнизмов ва для автоматической установки задних ко- поворота передних и задних колес, дополлес в среднее положение при среднем нительной гидролинией, соединяющей гидположении передних колес, блокировки за-рораспределитель рулевого управления дних колес в среднем положении при пово- через гидровыключатель с общей гидролироте передних на заданные углы и 20 нией, аварийным пневмогидроаккумулятоустройство, обеспечивающее поворот за- ром, сообщенным с нагнетающей днихколес всоответствии с углом поворота магистралью через аварийный обратный передних,клапан, двухпозиционным аварийным гидТакая система управления колесами рораспределителем, полость управления обеспечивает хорошук устойчивость пря которого соединена гидролинией с нагнетамолинейного движения и поворота транс- ющей магистралью и который в одной пози- портных средств с числом колес более ции сообщает гидрорэспределитель четырех. При четырех колесах необходимо в рулевого управления с штоковой полостью начальной стадии поворота поворачивать . гидромеханизма поворота задних колес, а задние колеса в ту же сторону, что пере поршневую полость указанного гидромехадние, В этом случае задние колеса не будут низма - с общей гидролинией, в другой поменятьнаправлениеуводавпроцессепово- зиции сообщает поршневую и штоковые рота, Кроме того, наличие значительного ко- полости гидромеханизма поворота задних личества следящих устройств . с колес через делитель потока рабочей жидподвижными элементами снижает эксплуэ кости с аварийным пневмогидроаккумулятационную надежность вышеприведенной тором, а общую гидролинию соединяет с системы управления колесами транспорт- . гидробаком.Приэтомвпоршнегидромеханого средства. Отсутствие в гидросистеменизма поворота передних колес выполнены рулевого управления пневмогидроаккуму- отверстия, сообщающие поршневую и штолятора не позволяет обеспечить высокие 40 ковую полости между собой, и перекрытые мгновенные значения гидравлической мощ- обратными клапанами с пружинами и толка- ности, необходимые для управления транс- телями, открывающими обратные клапаны вверстие, выполненное в стенке цилиндра гидромеханизма поворота передних колес с гидробэком, а отверстие, выполненное в стенке цилиндра гидромехэнизма поворота задних колес со стороны штоковой полости, с лоршневой полостью того же гидромехэнизма, в другом положении разъединяет все три гидролинии и гидровыключателем с электромагнитным управлением, соединенным гидролиниями с отверстием, выполненным в стенке гидромеханизма поворота передних колес и полостью управления гидровыключателя, соединяющего дополнительную гидролинию с общей гидролинией.На чертеже представлена схема предлагаемой системы.Система управления включает рулевой механизм 1, механически связанный с рулевой трапецией 2 и гидромеханизмом поворота 3 передних колес и гидравлически связанный общей гидролинией 4 через установленный в левое по чертежу положение аварийный гидрораспределитель 5 и гидро- линию 6 с поршневой полостью гидрораспределителя 7, содержащего поршень 8, и с трапецией задних колес 9, гидрораспределитель рулевого управления 10, сообщенный с нагнетающей магистралью 11 и соединенный гидролинией 12 с гидробэком 13, а гидролинией 14 - с штоковой полостью гидромеханизма 3, сообщенный гидролинией 15 через аварийный гидрораспределитель 5, находящийся в левом положении, с гидролинией 16 и штоковой полостью гидромеханизма 7, соединенный дополнительной гидролинией 17 через гидровыключатель 18 с общей гидролинией 4, гидронасос 19, снабженный автоматом разгрузки гидронасоса 20, полость управления которого соединена гидролинией 21 с нагнетающей магистралью 11 и который в одном положении сообщает гидронасос 19 через обратный клапан 22 с нагнетающей магистралью 11, а в другом положении сообщает гидронасос 19 с гидролинией 23 и гидробаком 13, основной пневмогидроаккумулятор 24, сообщенный гидролинией 25 с нагнетающей магистралью 11, аварийный пневмогидроаккумулятор 26, сообщенный гидролинией 27 через аварийный обратный клапан 28 с нагнетающей магистралью 11 и сообщенный через делитель потока рабочей жидкости 29 и гидролинии 30 и 31 с аварийным гидрораспределителем 5, полость управления которого соединена гидролинией 32 с нагнетающей магистралью 11, трехлинейный гидровыключатель 33, полость управления которого соединена гидролинией 34 с отверстием 35 и который в одном поло 10 15 жении сообщает отверстия 35 и 36 через дроссели 37 и 38 и гидролинии 39 и 40 сгидробаком 13, а отверстие 41 через дроссель 42 и гидролинию 43 сообщает с порш-невой полостью гидромеханизма 7, в другом положении разъединяет указанййе "отверстия с гидробаком и поршневой полостью,гидровыключатель 44 с электромагнитным управлением, соединенный гидролинией 45с отверстием 35 и гидролинией 46 с полостью управления гидровыключателя 18, поршень 47 с отверстиями 48 и 49, перекрытыми обратными клапанами 50 и 51 с пружинами 52 и 53 и толкателями 54 и 55.и гидролинию 56, соединяющую аварийный гидрорэспределитель 5 с гидробаком 13.Система управления имеет три режима работы: основной, применяемый при движении транспортного средства, маневровый, используемый при парковании иаварийный, применяемый при буксировкетранспортного средства.В основном режиме работы основнойпневмогидроаккумулятор 24 заряжаетсягидронасосом 19 до номинального давлениярабочей жидкости, электромагнит гидровыключателя 44 выключен, аварийный гидрораспределитель 5 находится в левом почертежу положении30 В маневровом режиме работы основнойпневмогидроаккумулятор 24 заряжаетсягидронасосом 19 до номинального давлениярабочей жидкости, электромагнит гидровыключателя 44 включен, аварийный гидро 35 распределитель 5 находится в левом почертежу положении,В аварийном режиме работы основнойпневмогидроэккумулятор 24 полностьюразряжен, аварийный гидрораспределитель5 находится в правом по чертежу положении.В основном маневровом и аварийномрежимах работы системы управления прямолинейное положение передних управляемых колес обеспечивается оператором,удерживающим поршень 47 посредствомрулевого механизма 1 в среднем положении, при котором давление в гидролинии 34отсутствует и трехлинейный гидровыключатель 33 соединяет отверстие 36 с гидробэком 13, а отверстие 41 с поршневойполостью гидромеханизма 7, поэтому поршень 8 и связанная с ним рулевая трапеция9 находятся в устойчивом равновесии только при перекрытых поршнем 8 отверстиях36 и 41, что соответствует прямолинейномудвижению задних колес.Поворот транспортного средства вправо или влево осуществляется вращением рулевого колеса в ту же сторону. При этом в10 20 направления основного потока рабочей 30 40 давление рабочей жидкости в штоковой полости исполнитепьного гидромеханиэма по 45 основном режиме движения золотник гидрораспределителя рулевого управления 10 с большей или меньшей скоростью проходит промежуточное положение между средним и крайними положениями и задние управляемые колеса получают по дополнительной гидролинии 17 через гидровыключатель 18, общую гидролинию 4, аварийный гидрораспределитель 5 и гидролинию 6 импульс, вынуждающий задние колеса в пер вый момент поворота повОрачиваться всторону поворота передних колес, С открытием поршнем 8 отверстий 36 или 41 или с открытием поршнем 47 отверстия 35, закрывающим гидровыключатель 18, или с перемещением золотника гидрораспределителя 10 в крайние положения движение поршня 8 в сторону поворота передних колес прекращается, но стремление задних колес в первый момент поворота повернуться в сто рону передних позволяет в последующей стадии поворота сохранить направление увода задних колес, что улучшает устойчивость транспортного средства при прямолинейном движении и в процессе поворота. После смещения поршня 47 в сторону поворОта открывается отверстие 35 и перепадом давления рабочей жидкости на дросселе 37 трехлинейный гидровыключэтель 33 отключает отверстия 35 и 36 от гидробака, отверстие 41 от поршневой полости гидромеханизма поворота 7, а гидровыключатель 18 отключает дополнительную гидро- линию 17 от общей гидролинии 4 и поворот передних и задних колес происходит в соответствии с объемами жидкости, вытесняемых иэ йорщневых поластей гидромеханизма 47 (при повороте вправо)или гидромеханизма 7(при повороте влево).При этом за счет задержки задних колес в начальной стадии поворота они будут отставать от псгворотапередних колес на угол, определяемый шириной образующей боковой поверхности поршня 47, Компенсация отставания задних колес может быть компенсирована кинемэтйческими связями рулевой трапеции 9 и гидромехэниэма поворота задних колес 8, в предлагаемой системе управления компенсация отставания задних колес производится только при минимальном радиусе поворота, при котором поршень 47 гидромеханизма поворота 3 в крайнем пелбжении нажимает на тОлкатель 54 или 55 и открывает канал для поступ-ления рабочей жидкости из штоковой полости гидромеханизма 3 в общую гидро-линию 4 и поршневую полость гидромеханизма 7 для перемещения его в крайнее . положение, илиОткрывает канал для слива рабочей жидкости из общей гидролинии 4 и поршневой полости гидромеханиэма поворота 7, позволяя поршню 8 достигнуть крайнего положения при повороте влево, В режиме маневрирования дополни 5 тельная гидролиния 17 соединена гидровыключателем 18 с общей гидролинией 4 постоянно, что позволяет оператору, используя промежуточные положения гидро- распределителя рулевого управления 10,повернуть задние колеса в сторону передних и осуществлять движение способом "краб" для выезда, например из ряда,В аварийном режиме оператор управляет только передними колесами, без усиления управляющего воздействия на рулевое колеса, а задние колеса устанавливаются с помощью аварийного пневмогидроаккумулятора 26 в положение прямолинейного движения, Делитель потока 29 служит для жидкости в ту полость гидромеханиэма поворота 7, которая не связана с гидробаком 13 через отверстие 36.Если транспортное средство имеет больше четырех колес, поворот задних колес в сторону передних в начальной стадии поворота теряет практический смысл, поэтому для машин с тремя и более осями дополнительнуюгидролинию 17 гидровыключатель 18 и гидровыключатель 44 С гидролиниями 45 и 46, а также промежуточные позиции золотника гидрораспределителя рулевого управления 10 следует иэсхемы исключить,Скорость стабилизации поршня 8 тем выше, чем меньше гидравлическое сопротивление дросселей 38 и 42, но при этом в случае выхода из поворота вправо с большим сопротивлением кОлес повороту; когда ворота 3 близко к нулю, поворот передних колес будет происходить без гидроусиления, Наличие дросселей 38 и 42 позволяет осуществить выход передних колес из поворота вправо при включенном гидровыключателе 33. Формула изобретения 50Система управления колесами транспортного средства, выполненная в виде привода передних управляемых колес и гидравлическбго привода задних управляемых колес, содержащая рулевые трапеции с гидромеханиэмэми поворота передних и задних колес, гидробэк, гидронэсос, сообщенный с гидробэком, нагнетающую магистраль, автомат разгрузки гидронасоса, сообщенный с гидронэсосом, гидроба10 1787858 ком и через обратный клапан автомата разгрузки сообщенный с нагнетающей магистралью, полость управления которого сообщена гидролинией с нагнетающей магистралью, основной пневмогидроаккумулятор, соединенный гидролинией с нагнетающей магистралью, рулевой механизм с гидрораспределителем рулевого управления, сообщенным с нагнетающей магистралью и соединенным гидролиниями с гидробаком и штоковыми полостями гидромехайизмов поворота передних и задних колес, отличающаяся тем,что,сцелью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, она снабжена общей гидролинией, соединяющей поршневые долости гидромехаййзмов поворота передних и задних колес, дополнительной гидролинией, соединяющей гидрораспределитель рулевого управления через гидро- выключатель с общей гидролинией, аварийным пневмогидроаккумулятором, сообщенным с нагнетающей магистралью через аварийный обратный клапан, двухпозиционным аварийным гидрораспределем, полость управления которого соеди.нена гидролинией с нагнетающей магистралью и который в одной позиции сообщает гидрораспределитель рулевого управления с штоковой полостью гидромеханиэма поворота задних колес, а поршневую полость указанного гидромехачизма - с общей гидролинией, в другой позиции сообщает общую гидролинию с гидробаком, а поршневую и штоковую полости гидромеханизмэ поворота задних колес сообщает через делитель потока рабочей жидкости с аварийным пневмогидроккумулятором, при этом в поршне гидромеханизма поворота передних колес выполнены отверстия,сообщающие поршневую и штоковую полости между собой и перекрытые обратными клапанами с нажимными пружинами и толкателями, открывающими обратные клапаны в крайних положениях поршня, в стенке цилиндра укаэанного гидромеханиэма выполнено отверстие; перекрываемое серединой боковой поверхности поршня при прямостоящих передних колесах, а в стенке 10 цилиндра гидромеханизмэ поворота задних колес выполнены отверстия, перекрываемые краями боковой поверхности поршня при поямостоящих задних колесах, указанные три отверстия соединены гидролиниями через дроссели с трехлинейным гидровыключателем, полость управлейия которого соединена гидролинией с отвер 15 стием, выполненным в стенке цилиндра гидромеханиэма поворота передних колес и который в одном положении Соединяет указанное отверстие и отверстие, выполненное в стенке цилиндра гидромеханизма поворо 20 та задних колес со стороны поршневой полости, с гидро баком, а отверстие, выполненное в стенке цилиндра гидромеха- ниэма поворота задних колес со стороны штоковой полости соединяет с гидролинией, сообщающей указанное отверстие с поршневой полостью гидромеханизма поворота задних колес, в другом положении разьединяет все три гидролинии от гидробака и поршневой полости гидромеханиэма поворота задних колес, и гидровыключате 25 30 лем с электромагнитным управлением, соединенным гидролиниями с отверстием,35 выполненным в стенке цилиндра гидромеханизма поворота передних колес и полостью управления гидровыключателя, соединяющего дополнительную гидролинию с общей гидролинией Составитель С,Кокин Техред М,Моргентал Редактор С,Козлова Корректор Н.Мимокова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 41 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5