Гідроруль призначений для роботи з пріоритетним пристроєм. Він складається з гідромотора зворотного зв'язку, диференціального пристрою, п'ятипозиційного золотникового розподільного пристрою безперервної дії з рульовим валом і зворотного клапана АБО, що має два входи і один вихід, що забезпечує з'єднання лінії управління пріоритетним пристроєм з відповідним входом гідромотора зворотного зв'язку. Гідроруль відрізняється від відомих конструкцій тим, що в нейтральній позиції розподільного пристрою лінія управління в цій позиції з'єднана із зливною лінією, а в крайніх позиціях лінія управління замкнені. Технічний результат - зниження втрат тиску. 1 мул.
Винахід відноситься до транспортного машинобудування, а саме до Гидрорули транспортних засобів.
Відомий гідроруль транспортного засобу, що складається з гідромотора зворотного зв'язку, диференціального пристрою, п'ятипозиційного золотникового розподільного пристрою безперервної дії з рульовим валом і зворотного клапана АБО, що має два входи і один вихід, причому вихід з'єднаний з лінією управління Гидрорули і зі зливною лінією через дросель (патент N 2094281).
Недоліком відомого Гидрорули є підвищені втрати тиску в нейтральній позиції розподільного пристрою, що пов'язано з розвантаженням лінії управління Гидрорули на слив через дросель.
Завданням винаходу є зниження втрат тиску в нейтральній позиції розподільного пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що лінія управління Гидрорули в нейтральній позиції розподільного пристрою з'єднана із зливною лінією, а в чотирьох інших позиціях лінія управління замкнені.
На кресленні представлена схема гідравлічного рульового механізму транспортного засобу, що складається з нового Гидрорули і пріоритетного пристрої, даного на схемі для ілюстрації роботи Гидрорули.
Гідравлічний рульовий механізм транспортного засобу містить гідроруль 1, що складається з гідромотора зворотного зв'язку 2, п'ятипозиційного золотникового розподільного пристрою безперервної дії 4, рульового вала 5, диференціального пристрою 3, що забезпечує механічну негативний зворотний зв'язок між рульовим валом, гидромотором зворотного зв'язку і золотником розподільного пристрою, клапана АБО 6, задає режим роботи Гидрорули, і пріоритетного пристрою 16, що забезпечує харчування робочою рідиною Гидрорули 1 і додаткового споживача 24 від одного насоса 22 з пріоритетом харчування Гидрорули.
Гідроруль 1 виконаний з вхідний лінією 7, лінією управління 8, зливний лінією 9 для з'єднання з гідробаком 10, з робочими лініями 11 і 12 для з'єднання з виконавчим гідроциліндром 13, з моторними лініями 14 і 15 для з'єднання гідромотора зворотного зв'язку 2 з розподільним пристроєм 4 . у розподільчому пристрої в двох позиціях, симетричних відносно нейтральної, вхідні лінія 7 з'єднана з відповідною моторної лінією 14 або 15, інша моторна лінія при цьому з'єднана з відповідною робочою лінією 11 або 12, інша лінія при це м з'єднана із зливною лінією 9. Зворотний клапан АБО 6 має два входи і один вихід 28, з'єднані з розподільним пристроєм 4 таким чином, що вихід 28 зворотного клапана АБО 6 з'єднаний з лінією управління 8 Гидрорули, яка в нейтральній позиції розподільного пристрою з'єднана із зливною лінією 9, а обидва входи зворотного клапана АБО з'єднані в нейтральній і в двох інших, симетричних відносно нейтральної позиції розподільного пристрою з відповідними моторними лініями 14 і 15.
У кожній крайній позиції 30, 31 розподільного пристрою 4 один з відповідних входів зворотного клапана АБО замкнений і також замкнені лінія управління 8.
У Гидрорули передбачений запобіжний клапан 32, з'єднаний своїм входом з лінією управління 8 Гидрорули, а виходом із зливною лінією 9.
Пріоритетне пристрій 16 містить підпружинений з одного торця поворотною пружиною 17 двопозиційний золотник безперервної дії 18 з порожнинами управління 19 і 20 і виконано з напірної лінією 21 для з'єднання з насосом 22, з робочою лінією 23 для з'єднання з додатковим споживачем 24 і через нього з гідробаком 10 , з пріоритетною лінією 25 для з'єднання з вхідний лінією 7 Гидрорули 1, з двома лініями управління 26 і 27, одна з яких 27 призначена для з'єднання порожнини управління 20, розташованої з боку поворотної пружини 17, з лін їй управління 8 Гидрорули 1, інша 26 - для з'єднання протилежної порожнини управління 19 із вхідними лінією 7 Гидрорули 1.
На кресленні представлена гідравлічна схема рульового механізму при непрацюючому насосі харчування 22 і нейтральному положенні розподільного пристрою 4.
Гідравлічний рульовий механізм працює наступним чином.
У нейтральному положенні Гидрорули 1 при непрацюючому насосі 22 золотник розподільного пристрою 4 знаходиться в середньому положенні, а золотник 18 пріоритетного пристрою знаходиться під дією поворотної пружини 17 в правом (за кресленням) положенні.
При запуску двигуна транспортного засобу робоча рідина від насоса 22 надходить в напірну лінію 21 і далі через лінію управління 26 під торець 19 золотника 18. Оскільки друга лінія управління 27 з'єднана через розподільний пристрій 4 із зливною лінією 9, а пріоритетна лінія 25 замкнені розподільним пристроєм 4 , тиском робочої рідини золотник 18 пріоритетного пристрої 16 переміщається вправо за кресленням в другу ліву позицію, розвантажуючи насос 22 через робочу лінію 23 і додатковий споживач 24 на злив в гидробак 10.
При повороті рульового вала 5 за рахунок диференціального пристрою 3 відбувається переміщення золотника розподільного пристрою 4 в одну з двох проміжних позицій. При цьому лінія управління 26 через регульований по ходу золотника розподільного пристрою 4 дросель 33 або 34, зворотний клапан АБО 6 з'єднується з лінією управління 27; функції дроселів 33 і 34 виконують регулюють кромки золотника розподільного пристрою 4. Оскільки величини тисків в лініях управління при їх з'єднанні починають врівноважуватися, золотник 18 пріоритетного пристрої 16 під дією поворотної пружини 17 починає переміщатися вліво за кресленням в праву позицію, перекриваючи робочу лінію 23 додаткового споживача 24 і підвищуючи тиск у пріоритетній лінії 25. При досягненні в рульовому механізмі тиску, що перевищує зовнішнє навантаження, що впливає на шток виконавчого гідроц Ліндрен 13, відбувається переміщення штока з одночасним обертанням вала гідромотора зворотного зв'язку 2, пропускає через себе дозований потік робочої рідини, і тим самим здійснюється поворот коліс транспортного засобу.
Оскільки обидва входи зворотного клапана АБО 6 з'єднані паралельно моторним лініях 14 і 15 гідромотора зворотного зв'язку 2, при обертанні вала останнього на входах клапана АБО утворюється перепад тисків, рівний втрат тиску на гідромоторі 2, і клапан АБО 6 займає позицію, відповідну підключенню до лінії управління 8 Гидрорули 1 моторної лінії 14 або 15, що має більший тиск, яке утворюється на вході гідромотора. При цьому перепад тисків на відповідній регулюючої кромці (дроселі 33 або 34) залишається постійним, рівним P = T / S, де T - зусилля поворотної пружини 17 золотника 18, S - площа порожнини травлення 19, 20, а величина потоку, що надходить до виконавчого гідроциліндра 13, визначається виключно величиною відкриття дроселя 33 або 34, а отже, ходом золотника розподільного пристрою 4 незалежно від навантаження. При рівномірному обертанні рульового вала 5 поворот коліс буде відбуватися також рівномірно. При зупинці обертання рульового вала 5 гидромотор зворотного зв'язку 2 через диференційний механізм 3 повертає золотник розподільного пристрою 4 у вихідне положення, знижуючи тиск в рульовому механізмі і тим самим припиняючи поворот коліс транспортного засобу.
При повороті коліс в крайнє положення або при наявності непереборного перешкоди золотник розподільного пристрою 4 переміщається в відповідну крайню позицію 30 або 31, замикаючи один з відповідних входів зворотного клапана АБО 6, пов'язаний з моторною лінією 14 або 15, що має більш низький тиск, що утворюється на виході гідромотора 2, що забезпечує оператору відчуття упору на валу Гидрорули.
При цьому поворот рульового вала припиняється, оператор відчуває різке підвищення зусилля на кермовому колесі, і весь потік робочої рідини від насоса 22 надходить на злив в гидробак 10 через робочу лінію 23 і додатковий споживач 24 за рахунок спрацьовування запобіжного клапана 32, встановленого в лінії управління 8 Гидрорули 1 і обмежує тиск в лінії управління 27 пріоритетного пристрою 16, а отже, і в рульовому механізмі в цілому. При цьому золотник 18 пріоритетного пристрої 16 переміщається вправо за кресленням, займаючи ліву позицію.
При поверненні золотника розподільного пристрою в нейтральну позицію лінія управління 8 Гидрорули з'єднується зі зливною лінією 9, вхідні лінія 7 закривається, золотник пріоритетного пристрої розвантажує насос харчування 22 через додатковий споживач 24 на злив в гидробак 10, забезпечуючи мінімальний тиск в лінії управління 8 Гидрорули і, отже, в напірної лінії 21.
Для плавності роботи Гидрорули в двох перших симетричних відносно нейтральної позиції лінія управління з'єднана із зливною лінією 9 через регульований дросель 29, виконаний в тілі золотникового розподільного пристрою 4.
Таким чином, гідроруль забезпечує мінімальні втрати тиску в нейтральному положенні розподільного пристрою.
Техніко-економічні переваги від використання Гидрорули на транспортних засобах полягають в зниженні енергетичних втрат і, як наслідок, підвищення ККД машини в цілому і збільшенні її продуктивності.
Гідроуголь транспортного засобу, що складається з гідромотора зворотного зв'язку, диференціального пристрою, п'ятипозиційного золотникового розподільного пристрою безперервної дії з рульовим валом і зворотного клапана АБО, що має два входи і один вихід, виконаний з вхідний лінією, лінією управління, зливний лінією для з'єднання з гідробаком, з робочими лініями для з'єднання з виконавчим гідроциліндром, з моторними лініями для з'єднання гідромотора зворотного зв'язку з розподільним пристроєм, причому в чотирьох п зіціях останнього, симетричних відносно нейтральної, вхідні лінія з'єднана з відповідною моторної лінією, інша моторна лінія при цьому з'єднана з відповідною робочою лінією, інша робоча лінія при цьому з'єднана із зливною лінією, вихід зворотного клапана АБО з'єднаний з лінією управління Гидрорули, а обидва входи зворотного клапана АБО з'єднані з нейтральною і в двох перших симетричних відносно нейтральної позиції розподільного пристрою з відповідними моторними лініями, при цьому в крайніх позиціях про дин з відповідних входів зворотного клапана АБО замкнений, що відрізняється тим, що лінія управління Гидрорули в нейтральній позиції розподільного пристрою з'єднана із зливною лінією, а в крайніх позиціях лінія управління заборони.