2448

11

Рис. 1.3. Классификация объемных гидроприводов рулевого управления

Из этого следует, что одноконтурные схемы объемного гидропривода рулевого управления наиболее целесообразно применять на легких машинах, для которых, исходя из размеров исполнительного гидродвигателя и обеспечения необходимого передаточного отношения, требуются насосы-дозаторы с рабочим объемом не более 80 10-6 м3 / 3/.

В последнее время стали получать распространение схемы, позволяющие расширить область применения объемного гидропривода рулевого управления на тяжелые машины без увеличения типоразмеров насосов-дозаторов. Эти схемы получили название двухконтурных, т.к. в них поток рабочей жидкости поступает от источника питания в гидродвигатель по двум гидравлическим цепям. Существует несколько типов двухконтурных схем, из которых следует выделить три основные группы: схемы с гидроцилиндром обратной связи, схемы с усилителем потока, схемы с двумя насосами-дозаторами /3/.

Двухконтурные схемы с гидроцилиндром обратной связи в свою очередь подразделяются на две различные схемы: с цилиндром обратной связи и управляющим контуром низкого давления и с цилиндром обратной связи и управляющим контуром высокого давления. Для первой характерно то, что ее управляющий контур служит только для управления контуром и не работает под высоким давлением. Для второй схемы характерно то, что управляющий контур работает под высоким давлением и его мощность, передаваемая через гидроцилиндр обратной связи, используется для поворота машины /3/.

Одним из основных компонентов двухконтурных схем с усилителем потока является усилитель потока, основное назначение которого – управление потоком рабочей жидкости, поступающим от насоса к исполнительному гидродвигателю (рабочий поток) в соответствии с направлением и величиной управляющего потока, задаваемого насосом-дозатором /3/.

Двухконтурная схема с двумя насосами-дозаторами содержит два параллельно установленных насоса-дозатора. Питание насосовдозаторов осуществляется от двух автономных насосов. Один насосдозатор жестко связан с рулевым приводом, а второй объединен с первым через фрикционную передачу, рассчитанную на определенный момент. При работающих энергетических источниках питания подача рабочей жидкости к исполнительному гидродвигателю определяется суммарной подачей обоих насосов-

12

дозаторов. Когда энергетические источники не работают, резко возрастает момент управления, и насос-дозатор, соединенный через фрикционную передачу, вследствие пробуксовки перестает работать.

Всвязи с этим подача рабочей жидкости к исполнительному гидродвигателю будет определяться только подачей насоса-дозатора, жестко соединенного с рулевым колесом. При условии соответствующего выбора рабочих объемов первого и второго насосов-дозаторов можно обеспечить возможность управления тяжелой машиной при неработающем двигателе /3/.

ОГРУ, способные работать в аварийном режиме, т.е. при выходе из строя отдельных элементов, по степени дублирования подразделяются на два вида /6/: с полным и частичным дублированием. К последним, наиболее распространенным, относятся те системы, в которых не обеспечено полное дублирование всех агрегатов системы рулевого управления. Такие системы по виду дублируемого органа могут быть подразделены на системы с дублированием ОГРУ, энергетических источников давления, исполнительных органов, гидролиний связи, гидробаков, а также комбинированные – с дублированием одновременно нескольких органов. Самым распространенным видом является дублирование энергетического источника давления, что объясняется наиболее частым выходом из строя именно этого агрегата системы рулевого управления. В зависимости от типа используемого дополнительного источника давления различают системы с использованием гидромашины объемного гидропривода рулевого управления, дополнительного насоса, дополнительного гидроаккумулятора, гидромотора хода или гидроцилиндра рабочего оборудования /6/.

Рабочий энергетический источник является средством обеспечения энергией объемного гидропривода рулевого управления.

Внастоящее время распространение получили следующие типы энергетических источников для рулевого управления: пластинчатые (лопастные), героторные, роликовые и шестеренные. Наиболее перспективными являются насосы шестеренного типа, особенно для большегрузных автомобилей и тяжелых колесных ДСМ /6/.

1.2. Обзор существующих конструкций объемных гидроприводов рулевого управления и тенденции их развития

Большинство мобильных машин, выполненных на базе

13

пневмоколесных шасси, имеют общий принцип изменения направления движения посредством управляемых колес или шарнирных полурам, что позволяет применять для них однотипные гидравлические рулевые механизмы. Однако в силу особенности развития конструкции гидрорулей этих машин имеют разнообразное исполнение /5,6/.

Анализ отечественных и зарубежных систем ОГРУ показал, что наиболее широкое распространение в ДСМ получили одноконтурные

идвухконтурные схемы, выполненные на базе насосов-дозаторов в качестве элементов обратной связи между управляющим устройством

иисполнительным механизмом /5/.

Среди отечественных разработок представляет интерес гидравлический рулевой механизм, созданный в НПО «ВНИИстройдормаш» (рис. 1.4). Разработанный гидроруль имеет два типоразмера. Гидроруль первого типоразмера (индекс У245006) в моноблочном исполнении состоит из трех модулей: распределительного блока I, планетарного обратимого редуктора II и дозатора-гидромотора III. Золотник 4 распределителя совершает возвратно-поступательное движение в отличие от традиционных схем гидрорулей с вращательным золотником. Также отличительной особенностью является конструкция гидромотора обратной связи: дозатор-гидромотор шестеренного типа выполнен с внешним зацеплением и образует с планетарным обратимым редуктором компактную конструкцию. Гидромотор обратной связи выполнен многороторно, содержит три периферийные шестерни, кинематически связанные с приводной шестерней. Оба ввода в гидромотор обратной связи выполнены в виде окон в крышках. При повороте вала 2 золотник 4 гидрораспределителя перемещается в осевом направлении, обеспечивая соединение напорного отверстия через гидромотор обратной связи с одним из входов исполнительного органа, другой вход которого соединен со сливом в гидробак /7/.

Разработанный гидроруль первого типоразмера с подачей до 1000 см3 (индекс У245006) выполнен в виде моноблочной конструкции (рис. 1.5).

Гидроруль второго типоразмера У245007 (рис. 1.6) с подачей до 8000 см3 состоит из гидроруля первого типоразмера, усилителя потока и приоритетного клапана. Приоритетный клапан используется в энергосберегающих системах рулевого управления тяжелых машин.

14

Рис. 1.4. Гидроруль конструкции НПО «ВНИИстройдормаш»:

I– распределительный блок; II – редуктор планетарный;

III – гидромотор обратной связи; 1 – вал; 2 – подшипник упорный;

3 – корпус; 4 – золотник; 5 – палец; 6 – втулка; 7 – кардан;

8 – клапан обратный; 9 – сателлит;

10 – шестерня коронная;

11– вал эксцентриковый;

12– корпус гидромотора;

13 – ось; 14 – крышка гидромотора

15

Окончание табл. 1.1

Рис. 1.6. Гидроруль второго типоразмера У245007

Конструкция рулевого механизма выполнена в моноблочном исполнении, в качестве гидромотора обратной связи применяется гидромашина героллерного типа (рис. 1.7 и 1.8) /8/.

17

Рис. 1.7. Рулевой механизм НДМ-80-У240

В табл. 1.2 приведены машины, в которых применяются насосыдозаторы серии НДМ.

Таблица 1.2

Применение насосов-дозаторов серии НДМ

Рис. 1.8. Схема гидравлическая принципиальная НДМ с усилителем потока

Технические характеристики насосов-дозаторов серии НДМ приведены в табл. 1.3.

Насосы-дозаторы НДО (рис. 1.9), выпускаемые заводом, предназначены для применения в гидросистемах рулевого управления колесных тракторов, сельскохозяйственных и других самоходных машин со скоростью движения до 50 км/ч. Насосы-дозаторы типа НДО имеют встроенные клапаны и не требуют применения специального клапанного блока. В табл. 1.4 приведены основные технические характеристики насоса-дозатора НДО.

19

Таблица 1.3

Технические характеристики насосов-дозаторов серии НДМ