RU2106995C1

RU2106995C1 - Distributor of steering hydraulic booster

Info

Publication number: RU2106995C1
Application number: RU96114586A
Authority: RU
Inventors: И.А. Мурог; С.И. Трач; А.А. Чубцов
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: transport engineering; steering hydraulic systems. SUBSTANCE: proposed distributor is provided with seat installed in pressure relief valve which connects reactive chambers with pressure space and is made movable relative to housing, thus forming variable-displacement chamber and providing connection of chamber with working medium pressure source. proposed distributor provides changing of force on steering wheel depending on resistance to turning of steerable wheels. EFFECT: improved safety owing to proportional change of force on steering wheel depending on resistance to steerable wheel turning. 3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к распределителям гидравлических усилителей рулевого управления транспортных средств. The invention relates to transport machinery, in particular to the distributors of hydraulic power steering vehicles.

Известен распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства [1], содержащий корпус с расположенным в нем с возможностью осевого перемещения золотником, установленным в подшипниках, кинематически связанным с приводным валом и ограничивающим с корпусом напорную и сливную полости, плунжеры, размещенные в реактивных камерах корпуса и установленные с возможностью взаимодействия с упомянутыми подшипниками, причем реактивные камеры гидравлически соединены между собой через обратный клапан с жиклером и редукционный клапан, установленный параллельно, - с напорной полостью, и через редукционный клапан, установленный в плунжере, - со сливной полостью, при этом обратный клапан с жиклером установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам, а оба редукционных клапана установлены с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивных камер. A known distributor of a hydraulic power steering of a vehicle [1], comprising a housing with a spool located axially therein mounted in bearings kinematically connected to the drive shaft and restricting pressure and drain cavities with the housing, plungers located in the reaction chambers of the housing and mounted to interact with said bearings, the reaction chambers being hydraulically interconnected via a non-return valve with a jet and red a directional valve installed in parallel with a pressure cavity and through a pressure relief valve installed in the plunger with a drain cavity, the check valve with a nozzle installed in the hydraulic line with the possibility of bypassing the working fluid towards the reaction chambers, and both pressure valves are installed with the possibility of bypassing the working fluid in the direction from the reaction chambers.

Недостатком данного распределителя является снижение безопасности при движении транспортного средства на грунтах с малым коэффициентом сцепления из-за недостаточной при этом величины максимально заданного усилия на рулевом колесе, выбранного из условия снижения утомляемости водителя при работе транспортного средства в маневровом режиме, а также из-за увеличения вероятности возникновения автоколебаний управляемых колес при движении на этих скоростях. The disadvantage of this distributor is a decrease in safety when driving a vehicle on soils with a low coefficient of adhesion due to the insufficient maximum preset effort on the steering wheel, selected from the condition of reducing driver fatigue when the vehicle is in shunting mode, and also due to an increase the probability of occurrence of self-oscillations of the steered wheels when driving at these speeds.

Цель изобретения - повышение безопасности работы путем пропорционального изменения усилия на рулевом колесе в зависимости от момента сопротивления повороту управляемых колес. The purpose of the invention is to increase the safety of work by proportionally changing the effort on the steering wheel depending on the moment of resistance to rotation of the steered wheels.

Данный распределитель отличается тем, что снабжен седлом, установленным в редукционном клапане, соединяющем реактивные камеры с напорной полостью, выполненным подвижным относительно корпуса, ограничивающим камеру переменного объема, а также обеспечивающим ее соединение с источником давления рабочей среды. This distributor is characterized in that it is equipped with a seat installed in a pressure reducing valve connecting the reaction chambers to the pressure cavity, made movable relative to the housing, limiting the variable volume chamber, and also ensuring its connection with the working medium pressure source.

На фиг. 1 изображен распределитель, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - соединение камеры переменного объема редукционного клапана с источником давления или сливом в зависимости от момента сопротивлению поворота управляемых колес. In FIG. 1 shows a distributor, a general view, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - connection of the chamber of variable volume of the pressure reducing valve with a pressure source or discharge, depending on the moment of rotation resistance of the steered wheels.

Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства содержит корпус 1, в котором выполнены напорная 2 и сливная 3 полости, соответственно соединенные с нагнетательной и сливной магистралями. В центральном отверстии корпуса 1 на втулке 5 расположен золотник 4. Втулка 5 винтовым сопряжением связана с валом 6 привода золотника 4 и шипами, входящими в пазы втулки 5 с валом 7 рулевого механизма. Вал 6 закреплен без возможности осевого перемещения в крышке 8 на радиально-упорных подшипниках 9 и соединен с валом 7 рулевого механизма через шлицевое соединение, выполненное с зазором 10, выбранного из условия полного хода золотника 4 и связан с торсионом 11. В крышке 8, служащей для регулировки подшипников, установлено уплотнение 12. The distributor of the hydraulic power steering of the vehicle comprises a housing 1, in which a pressure cavity 2 and a drain 3 cavity are made, respectively connected to the discharge and drain lines. A spool 4 is located in the central hole of the housing 1 on the sleeve 5. The sleeve 5 is connected by a screw coupling to the spindle drive shaft 6 and the spikes included in the grooves of the sleeve 5 with the steering gear shaft 7. The shaft 6 is fixed without the possibility of axial movement in the cover 8 on angular contact bearings 9 and is connected to the shaft 7 of the steering mechanism through a spline connection made with a gap 10 selected from the full stroke of the spool 4 and connected to the torsion bar 11. In the cover 8, which serves for adjusting bearings, seal 12 is installed.

Золотник 4 установлен на втулке 5 между упорными подшипниками 13 и 14, которые наружными кольцами взаимодействуют с буртиками крышки 8 и гайкой 15, а внутренними кольцами - с плунжерами 16. Плунжеры 16 установлены в реактивных камерах 17, которые гидравлически соединены между собой каналами 18. С напорной 2 полостью реактивные камеры 17 соединены через обратный клапан 19 с жиклером 20 и редукционный клапан 21, установленный в гидролинии параллельно. Со сливной 3 полостью реактивные камеры 17 соединены через редукционный клапан 22, установленный в плунжере 16. При этом обратный клапан 19 с жиклером 20 установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам 17, а оба редукционных клапана 21 и 22 - с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивных камер 17. The spool 4 is mounted on the sleeve 5 between the thrust bearings 13 and 14, which outer rings interact with the flanges of the cover 8 and the nut 15, and the inner rings interact with the plungers 16. The plungers 16 are installed in the reaction chambers 17, which are hydraulically interconnected by channels 18. C pressure chamber 2 cavity reaction chambers 17 are connected through a check valve 19 to the nozzle 20 and a pressure reducing valve 21 mounted in parallel in the hydraulic line. The reaction chambers 17 are connected to the drain 3 cavity through a pressure reducing valve 22 installed in the plunger 16. At the same time, the check valve 19 with the nozzle 20 is installed in the hydraulic line with the possibility of transferring the working fluid towards the reaction chambers 17, and both pressure reducing valves 21 and 22 are connected to the possibility of bypassing the working fluid in the direction from the reaction chambers 17.

В редукционном клапане 21, соединяющем реактивные камеры 17 с напорной полостью 2, расположены пружина 23 и упор с шариком 24. В редукционном клапане 21 седло 25 выполнено подвижным. Корпус 26 и седло 25 клапана 21 образуют камеру 27 переменного объема, соединенную с источником давления рабочей среды, увеличивающегося пропорционально изменению момента сопротивления повороту управляемых колес. Например, камера 27 переменного объема соединена трубопроводом через двухпозиционный трехлинейный клапан 28 с нагнетательной полостью насоса 29. Через двухпозиционный трехлинейный клапан 28, управляемый электронным блоком 30, от тензорезисторного датчика 31, установленного на поворотном рычаге, реагирующего на удлинение поворотного рычага, камера 27 переменного объема при малом моменте сопротивления соединена со сливом, а при большем моменте сопротивления повороту - с нагнетательной полостью насоса 29. In the pressure reducing valve 21 connecting the reaction chambers 17 to the pressure chamber 2, a spring 23 and an abutment with a ball 24 are located. In pressure reducing valve 21, the seat 25 is movable. The housing 26 and the seat 25 of the valve 21 form a chamber 27 of variable volume, connected to a source of pressure of the working medium, increasing in proportion to the change in the moment of resistance to rotation of the steered wheels. For example, a variable-volume chamber 27 is connected by a pipeline through a two-position three-line valve 28 to a pump discharge cavity 29. Through a two-position three-line valve 28, controlled by an electronic unit 30, from a strain gauge sensor 31 mounted on a pivot arm responsive to an extension of the pivot arm, a variable-volume chamber 27 with a small moment of resistance connected to the drain, and with a larger moment of resistance to rotation - with the discharge cavity of the pump 29.

С распределителем связан силовой цилиндр для поворота управляемых колес транспортного средства. A power cylinder is connected to the distributor for turning the steered wheels of the vehicle.

Распределитель работает следующим образом. The distributor operates as follows.

В нейтральном положении золотника 4 рабочая жидкость от насоса 29 на нагнетательной магистрали поступает в напорную полость 2 и через сливные полости 3 - в гидробак. In the neutral position of the spool 4, the working fluid from the pump 29 on the discharge line enters the pressure cavity 2 and through the drain cavity 3 into the hydraulic tank.

В начальный момент поворота управляемых колес при малых углах поворота закрутка торсиона 11 мала, давление рабочей жидкости в реактивных камерах 17 мало, а следовательно, и усилие на рулевом колесе также незначительное. At the initial moment of rotation of the steered wheels at small steering angles, the torsion bar 11 swirl is small, the pressure of the working fluid in the reaction chambers 17 is small, and therefore the effort on the steering wheel is also insignificant.

При повороте вала 6 привода золотника 4 упорный подшипник 13, перемещаясь вместе с золотником 4, внутренним кольцом воздействует на расположенные с одной стороны плунжеры 16, а другие плунжеры 16, установленные в противоположных концах реактивных камер 17, упираются в буртик крышки 18. Объем реактивных камер 17 уменьшается. When the shaft 6 of the spool actuator 4 is rotated, the thrust bearing 13, moving together with the spool 4, acts on the plungers 16 located on one side, and the other plungers 16 installed at opposite ends of the reaction chambers 17 abut against the flange of the cover 18. The volume of the reaction chambers 17 is reduced.

При достижении заданного давления в реактивных камерах 17, давление которых превышает в напорной полости 2, срабатывает редукционный клапан 21, и жидкость направляется из реактивных камер 17 в напорную полость 2. Этим достигается создание заданного усилия на рулевом колесе из условия движения транспортного средства с малым моментом сопротивления повороту. Upon reaching a predetermined pressure in the reaction chambers 17, the pressure of which exceeds the pressure chamber 2, the pressure reducing valve 21 is activated, and the liquid is directed from the reaction chambers 17 into the pressure cavity 2. This ensures the creation of a predetermined force on the steering wheel from the conditions of movement of the vehicle with a small moment resistance to rotation.

При включении блока управления 30 двухпозиционный трехлинейный клапан 28 сообщает камеру 27 переменного объема редукционного клапана 21 с нагнетательной полостью насоса 29. Рабочая жидкость, поступая в камеру 27 переменного объема клапана 21, давлением перемещает седло 25, сжимает пружину 23, тем самым увеличивая давление в реактивных камерах 17, необходимое для открытия редукционного клапана 21. Этим достигается пропорциональное увеличение минимального заданного усилия на рулевом колесе, и, следовательно, повышается безопасность движения. When the control unit 30 is turned on, the on-off three-way valve 28 informs the chamber 27 of the variable volume of the pressure reducing valve 21 with the discharge cavity of the pump 29. The working fluid entering the chamber 27 of the variable volume of the valve 21 moves the seat 25 by pressure, compresses the spring 23, thereby increasing the pressure in the reactive chambers 17, necessary for opening the pressure reducing valve 21. This achieves a proportional increase in the minimum specified effort on the steering wheel, and, consequently, increases road safety.

При уменьшении сопротивления повороту увеличивается давление в напорной полости 2 распределителя. Открывается обратный клапан 19, и жидкость через жиклер 20 поступает в реактивные камеры 17. With a decrease in resistance to rotation, the pressure in the pressure cavity 2 of the distributor increases. The check valve 19 opens, and the liquid through the nozzle 20 enters the reaction chamber 17.

При достижении в реактивных камерах 17 давления, превышающего наибольшее заданное значение, срабатывает клапан 22, установленный в плунжере 16, и жидкость поступает на слив. When the pressure in the reaction chambers 17 exceeds the highest specified value, the valve 22, which is installed in the plunger 16, is activated, and the liquid enters the drain.

В этом случае жиклер 20 уменьшает утечки рабочей жидкости и совместно с клапаном 22 создает перепад давления, т.е. позволяет увеличить необходимое для поворота колес давление в системе без повышения наибольшего ограниченного усилия на рулевом колесе при больших сопротивлениях повороту. In this case, the nozzle 20 reduces the leakage of the working fluid and together with the valve 22 creates a pressure drop, i.e. allows you to increase the pressure necessary for turning the wheels in the system without increasing the greatest limited effort on the steering wheel with high resistance to rotation.

Увеличение давления рабочей жидкости пропорционально увеличивает жесткость пружины 23. В случае малого момента сопротивления повороту управляемых колес сообщают камеру 27 переменного объема со сливом, разгружая пружину 23 редукционного клапана 21. Этим достигается пропорциональное снижение заданного усилия на рулевом колесе при малом моменте сопротивления повороту колес транспортного средства. Increasing the pressure of the working fluid proportionally increases the stiffness of the spring 23. In the case of a small moment of resistance to rotation of the steered wheels, a variable volume chamber 27 is discharged with a drain, unloading the spring 23 of the pressure reducing valve 21. This ensures a proportional decrease in the set effort on the steering wheel with a small moment of resistance to rotation of the wheels .

Таким образом, в предлагаемой конструкции распределителя обеспечивается изменение усилия на рулевом колесе в зависимости от момента сопротивления повороту управляемых колес. Thus, in the proposed design of the distributor provides a change in the effort on the steering wheel depending on the moment of resistance to rotation of the steered wheels.

Claims

A distributor of a hydraulic power steering of a vehicle, comprising a housing with a spool located axially therein having bearings, kinematically connected to the drive shaft and forming a pressure and drain cavity with the housing, plungers placed in the reaction chambers of the housing and installed with the possibility of interaction with bearings, and the reaction chamber is hydraulically interconnected through a check valve with a nozzle and a pressure reducing valve, setting connected in parallel with the pressure line and through a pressure reducing valve installed in the plunger with a drain cavity, the check valve with the nozzle installed in the hydraulic line with the possibility of bypassing the working fluid in the direction of the reaction chambers, and both pressure reducing valves are installed with the possibility of bypassing the working fluid direction from reactive chambers, characterized in that the distributor is equipped with a seat mounted in a pressure reducing valve connecting the reactive chambers with a pressure cavity made movable relative to the housing with the formation of a chamber of variable volume in communication with a source of pressure of the working fluid.