МЕХАНИЗМ ДУБЛИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫМ МЕХАНИЗМОМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно - к механизмам дублированного управления управляемыми механизмами транспортных средств, такими как: муфта сцепления, тормоза, механизм поворота и другие. Техническое решение может быть использовано на транспортных средствах с реверсивными постами управления для передвижения передним и задним ходом.
Известен механизм дублированного управления сцеплением автомобиля, который содержит педаль, взаимодействующую через рычаги и тяги с клапаном усилителя, управляющим рабочим пневмоцилиндром исполнительного механизма размыкания сцепления, и вспомогательный пневмоцилиндр одностороннего действия, сообщаемый через кран с источником сжатого воздуха, содержащий корпус и поршень, причем вспомогательный пневмоцилиндр размещен между клапаном усилителя и рычагом, связанным с педалями сцепления, а его поршень снабжен возвратной пружиной [1].
Такая конструкция механизма дублированного управления управляемым механизмом является громоздкой, т.к. состоит из нескольких пневмоузлов, связанных шлангами, а также жесткими кинематическими связями.
Последнее обстоятельство затрудняет компоновку механизма дублированного привода на транспортном средстве.
Известен также механизм дублированного управления управляемым механизмом транспортного средства, включающий органы ручного и дублированного управления, например, в виде педалей или рычагов, воздействующих на управляющий элемент сервоусилителя, который соединен с управляющим механизмом, причем. органы прямого и дублированного управления снабжены главными цилиндрами гидроприводов
управления, которые соединены гидромагистралями с краном переключения, в свою очередь соединенного гидромагистралью с исполнительным гидроцилиндром гидроприводов управления, воздействующего на управляющий элемент сервоусилителя [2].
Описанное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и поэтому принято в качестве прототипа.
В известном техническом решении кран переключения, за счет перемещения его запорного органа, обеспечивает три вида функционирования механизма дублированного управления.
В зависимости от вида крана переключения (золотниковый, распределитель или поворотный кран) перемещение его запорного органа может быть или осевым, или вращательным, но в любом случае это переключение будет осуществляться вручную, что увеличивает трудоемкость подготовки транспортного средства для работы на реверсе, затрудняет, а в некоторых случаях и не позволяет использовать транспортное средство с такой системой дублированного управления.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение вышеназванных недостатков, а именно: упрощение конструкции крана переключения и снижение трудоемкости подготовки транспортного средства для работы на реверсе путем автоматизации его работы.
Поставленная техническая задача достигается в механизме дублированного управления управляемым механизмом транспортного средства, включающем органы прямого и дублированного управления. Органы прямого и дублированного управления выполнены в виде педалей или рычагов, снабженных главными цилиндрами гидроприводов управления, которые соединены гидромагистралями с краном переключения. Кран переключения соединен гидромагистралью с исполнительным гидроцилиндром гидроприводов управления, воздействующим на
управляющий элемент сервоусилителя. При этом кран переключения состоит из корпуса, во внутренней полости которого установлен поршень. Поршень перемещается рабочей жидкостью из одного крайнего положения в другое и делит внутреннюю полость на две независимые части. В зависимости от положения поршня, каждая независимая часть внутренней полости, посредством отверстий выполненных на его торцах и, по крайней мере, одного отверстия в средней части корпуса, гидравлически соединяется с исполнительным гидроцилиндром гидроприводов управления.
Корпус крана переключения может быть выполнен в виде двух вставленных одна в другую и снабженных уплотнениями их контактных поверхностей втулок. Втулки по торцам закрываются крышками с отверстиями. Причем на контактной поверхности внутренней втулки выполнена кольцевая канавка с радиальными отверстиями.
Новым в полезной модели является то, что кран переключения состоит из корпуса, во внутренней полости которого установлен поршень. Поршень перемещается рабочей жидкостью из одного крайнего положения в другое и делит внутреннюю полость на две независимые части. В зависимости от положения поршня, каждая независимая часть внутренней полости, посредством отверстий выполненных на его торцах и, по крайней мере, одного отверстия в средней части корпуса, гидравлически соединяется с исполнительным гидроцилиндром гидроприводов управления. Корпус крана переключения может быть выполнен в виде двух вставленных одна в другую и снабженных уплотнениями их контактных поверхностей втулок. Втулки по торцам закрываются крышками с отверстиями. Причем на контактной поверхности внутренней втулки выполнена кольцевая канавка с радиальными отверстиями.
Предлагаемая полезная модель позволяет упростить конструкцию крана переключения и автоматизировать его работу, что снизит трудоемкость подготовки транспортного средства для работы на реверсе.
На чертеже схематично изображен механизм дублированного управления механизмом транспортного средства с предлагаемым краном переключения.
В качестве таких транспортных средств могут быть тракторы, автомобили, строительные и дорожные машины оснащенные реверсными постами управления для работы передним и задним ходом с дублированными органами управления муфтой сцепления, тормозов, а для гусеничных машин - механизмами поворота.
Механизм дублированного управления управляемым механизмом транспортного средства, например, сцеплением, содержит органы прямого и дублированного управления в виде педалей 1 и 2, каждая из которых кинематически связана с их главными цилиндрами 3 и 4 гидроприводов управления.
Гидромагистралями 5 и 6 главные цилиндры 3 и 4 соединены с краном переключения 7, который гидромагистралью 8 соединен с исполнительным гидроцилиндром 9 гидроприводов управления. Последний установлен в одном корпусе 10 с гидравлическим сервоусилителем, при этом шток 11 исполнительного гидроцилиндра 9 является управляющим элементом гидравлического сервоусилителя, и может быть включен раздельно, от сервоусилителя в отдельном корпусе.
Гидравлический сервоусилитель включает корпус 10 с отверстием 12 для отвода (сливная полость) и отверстием 13 подвода (напорная полость) рабочей жидкости. Внутри корпуса 10 помещен поршень 14, с одного торца которого по центру выполнен сливной клапан в виде осевого сверления 15, которое перекрывается торцом штока 11 (управляющий элемент) исполнительного гидроцилиндра 9. Внутренний торец штока 11 и осевое сверление 15 поршня 14 образуют пару «сопло-заслонка». В свою очередь поршень 14 гидравлического сервоусилителя снабжен штоком 16, который связан с управляемым механизмом транспортного средства, например
рычагом отводки 17 муфты сцепления, снабженный оттяжной пружиной 18. Подача рабочей жидкости в гидравлический сервоусилитель осуществляется насосом 19, а предохранение переливным клапаном 20. Отверстие 12 корпуса 10 сервоусилителя соединенного со сливной полостью 21, а отверстие 13 - с напорной полостью 22. Кран переключения 7 состоит из корпуса, который выполнен в виде двух цилиндрических втулок: внутренней 23 и наружной 24, вставленных одна в другую, а по торцам закрытых крышками 25 и 26. Посредине наружной поверхности внутренней втулки 23 выполнена кольцевая канавка 27, по периметру которой выполнены радиальные отверстия 28. Во внутренней полости 29 внутренней втулки 23 установлен поршень 30, который может перемещаться рабочей жидкостью, поступающей от главных цилиндров 3 и 4 гидроприводов прямого и дублированного управления, из одного крайнего положения в другое и наоборот. При этом поршень 30 благодаря уплотнению 31 делит внутреннюю полость 29 на две независимые части гидромагистралями 5 и 6 соединенные с главными цилиндрами 3 и 4, управляемыми соответственно, педалью 1 прямого и педалью 2 дублированного или реверсного управления. На обоих торцах поршня 30 выполнены соответствующие осевые 32 и радиальные 33 отверстия, которые в крайних положениях поршня 30 совпадают с радиальными отверстиями 28 кольцевой канавки 27 внутренней втулки 23, в свою очередь, совпадающие с отверстием 34 наружной втулки 24. Таким образом, посредством гидромагистрали 8 осуществляется гидравлическое соединение внутренней полости 29 крана переключения 7 с исполнительным гидроцилиндром 9 гидропривода управления. Контактная поверхность внутренней 23 и наружной 24 втулок снабжена уплотнениями 35.
Работает механизм дублированного управления следующим образом. При нажатии водителем транспортного средства на педаль 1 прямого управления или прямого хода (для транспортного средства с реверсивным постом управления) из главного цилиндра 3, через гидромагистрали 5
рабочая жидкость поступает во внутреннюю полость 29 крана переключения 7. Под давлением рабочей жидкости поршень 30 перемещается в крайнее правое положение. При этом рабочая жидкость из внутренней полости 29 корпуса посредством отверстий 32, 33 поршня 30, отверстий 28 кольцевой канавки 27 внутренней втулки 23 и отверстия 34 наружной втулки 24, а также гидромагистрали 8 поступает в исполнительный гидроцилиндр 9, перемещая шток 11. До перемещения штока 11 рабочая жидкость от насоса 19 подается в отверстие 13 корпуса 10 сервоусилителя. При этом рабочая жидкость через кольцевую щель между торцами штока 11 и поршня 14 поступает в сливной клапан - осевое сверление 15, а затем в сливную полость 21 и отверстие 12 корпуса.10 для отвода в бак. При этом давление рабочей жидкости в напорной полости 22 отсутствует. При перемещении штока 11 по направлению к поршню 14 кольцевая щель между торцами поршня 14 и штока 11 уменьшается и давление в напорной полости 22 корпуса 10 сервоусилителя начинает плавно возрастать. Поэтому поршень 14 начинает перемещаться и через шток 16 воздействует на рычаг отводки 17 муфты сцепления транспортного средства. Поршень 14 перемещается до тех пор, пока происходит перемещение штока 11 исполнительного гидроцилиндра 9, следовательно и педали 1 прямого управления (переднего хода) или педали 2 для транспортного средства с реверсным постом управления. Если педаль 1 будет остановлена в каком-то промежуточном положении, то, соответственно, в промежуточном положении остановится и шток 11 исполнительного гидроцилиндра, а также поршень 14 сервоусилителя. При этом будет обеспечиваться перепуск рабочей жидкости, поступающей от насоса 19 в напорную полость 22 корпуса 10 сервоусилителя через кольцевую щель, образованную торцами поршня 14 и штока 11. При дальнейшем перемещении педали 1 прямого управления (или 2 - реверсного управления) шток 11 исполнительного гидроцилиндра продолжит свое перемещение, кольцевая щель между торцами штока 11 и поршня 14 снова
уменьшится, давление рабочей жидкости в напорной полости 22 корпуса 1 сервоусилителя возрастет настолько, что усилие на поршне 14 преодолеет возросшее усилие на рычаге отводки 17 и переместит последний.
При необходимости движения транспортного средства в обратном, реверсном, направлении, водитель изменяет свое положение в кабине на 180° и нажимает на педаль 2 дублированного или реверсного управления. При этом из главного цилиндра 4, через гидромагистраль 6 рабочая жидкость поступает во внутреннюю полость 29 крана переключения 7. Под давлением рабочей жидкости поршень 30 перемещается в крайнее левое положение, а рабочая жидкость посредством отверстии 32 и 33 поршня, отверстий 28 кольцевой канавки 27 внутренней втулки 23, а также гидромагистрали 8 поступает в исполнительный гидроцилиндр 9, перемещая шток 11. Далее в работу вступает сервоусилитель и все происходит аналогично как было описано выше.
Таким образом, применение в механизме дублированного управления крана переключения предлагаемой конструкции позволяет упростить подготовку транспортного средства к работе на реверсе т.к. полностью отпадают операции по его ручному переключению, а переключение крана осуществляется автоматически.
Источники информации:
[1] Авторское свидетельство СССР №359155, МПК В 60 К 23/02, опубликовано 21.11.1972, Бюллетень №35.
[2] Патент на полезную модель РБ №986, МПК В 60 К 23/02, опубликован 30.09.2003, Официальный бюллетень Республики Беларусь №3 - прототип.