RU2118267C1

RU2118267C1 - Steerable axle of wheeled truck loader

Info

Publication number: RU2118267C1
Application number: RU97106221A
Authority: RU
Inventors: И.И. Левин; А.Б. Халецкий; А.А. Тимофиевский; Н.А. Щельцын; А.В. Анисимов
Original assignee: Государственный научно-исследовательский тракторный институт "НАТИ"
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: axle has beam, wheel trunnions with steering knuckles, steering tie-rods hinge coupled with steering knuckles and steering power drive mechanism in form of hydraulic cylinder with rod equally projecting beyond edges of hydraulic cylinder housing and piston installed in middle of rod. Hydraulic cylinder rod is stationary secured on axle beam. Ends of hydraulic cylinder housing are made axially movable and are furnished with heads hinge coupled with arc-shaped steering tie-rods. Rod of hydraulic cylinder is provided with axial and radial channels to supply liquid into hydraulic cylinder. Outlet of at least one of channels at each side of piston is arranged under piston, and chamfers are provided on piston in zone of channel outlet. EFFECT: enhanced reliability and increased service life. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям управляемых мостов колесных транспортных средств, преимущественно погрузчиков. The invention relates to the field of transport engineering, and in particular to the construction of steered axles of wheeled vehicles, mainly loaders.

Известны колесные машины, управляемые мосты которых включают в себя колесные цапфы с поворотными кулаками, шарнирно связанные с ними поперечные тяги рулевого управления и механизм силового привода поворота в виде гидроцилиндра (патент Франции N 2584360, кл. B 65 D 5/06 от 05.07.1985 г.). Wheel machines are known whose steered axles include wheel trunnions with steering knuckles, steering tie rods pivotally connected to them and a power steering rotation mechanism in the form of a hydraulic cylinder (French patent N 2584360, class B 65 D 5/06 of 05/07/1985 g.).

Известны также управляемые мосты колесных погрузчиков, содержащие балку моста, колесные цапфы, шарнирно связанные с ними поперечные тяги рулевого управления и механизм силового привода поворота. Механизм силового привода поворота выполнен в виде гидроцилиндра с размещенным в нем штоком с поршнем, установленным в его средней части. При этом шток гидроцилиндра подвижен, являясь в этом случае элементом поперечного звена рулевой трапеции (заявка ФРГ N 3716198 по кл. B 65 D 5/12 от 14.05.1987 г.). Steered axles of wheel loaders are also known, comprising a bridge beam, wheel trunnions, steering tie rods pivotally connected to them and a steering rotation drive mechanism. The power drive mechanism of rotation is made in the form of a hydraulic cylinder with a rod placed in it with a piston installed in its middle part. In this case, the hydraulic cylinder rod is movable, being in this case an element of the transverse link of the steering trapezoid (German application N 3716198 according to class B 65 D 5/12 of 05/14/1987).

Известный управляемый мост колесного погрузчика обладает следующими недостатками: функционирование штока гидроцилиндра в качестве поперечного звена рулевой трапеции сопряжено с возникновением поперечных усилий на консольных выступах штока, соединенных с боковыми поперечными тягами; величина этих усилий возрастает по мере поворота внутреннего колеса и достигает величины 25 - 35% от поперечного (основного) усилия, что увеличивает изгибные нагрузки в штоке и смятие в расточке крышки цилиндра. The known controllable axle of a wheel loader has the following disadvantages: the functioning of the hydraulic cylinder rod as a transverse link of the steering trapezoid is associated with the appearance of transverse forces on the cantilever protrusions of the rod connected to the lateral transverse rods; the magnitude of these efforts increases with the rotation of the inner wheel and reaches a value of 25 - 35% of the transverse (main) force, which increases bending loads in the rod and crushing in the bore of the cylinder cover.

Вследствие этого снижается долговечность подвижного соединения "шток-цилиндр". As a result, the durability of the rod-to-cylinder movable joint is reduced.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности управляемого моста. The aim of the invention is to increase the reliability and durability of the managed bridge.

Поставленная цель достигается тем, что управляемый мост колесного транспортного средства, преимущественно автопогрузчика, содержащий балку, колесные цапфы, шарнирно связанные с ними поперечные тяги рулевого управления, и механизм силового привода поворота в виде гидроцилиндра с размещенным в нем штоком, одинаково выступающим за края корпуса гидроцилиндра и снабженным установленным в средней части штока поршнем, характеризуется тем, что шток гидроцилиндра неподвижно закреплен на балке моста, а концы корпуса гидроцилиндра, выполненного подвижным в осевом направлении относительно штока, связаны с поперечными тягами, для чего концы корпуса гидроцилиндра снабжены головками, шарнирно соединенными с поперечными тягами рулевого управления, выполненными дугообразными. This goal is achieved by the fact that the steering axle of a wheeled vehicle, mainly a forklift truck, containing a beam, wheel axles, steering tie rods pivotally connected to them, and a rotary power drive mechanism in the form of a hydraulic cylinder with a rod placed in it equally protruding beyond the edges of the hydraulic cylinder body and equipped with a piston installed in the middle of the stem, characterized in that the hydraulic cylinder rod is fixedly mounted on the bridge beam, and the ends of the hydraulic cylinder housing axially movable relative to the rod, are connected with transverse rods, for which the ends of the cylinder body are equipped with heads pivotally connected with transverse steering rods made arcuate.

Шток гидроцилиндра выполнен с осевыми и радиальными каналами для подвода жидкости в гидроцилиндр, причем выход по меньшей мере одного из радиальных каналов штока с каждой стороны поршня размещен под поршнем. The rod of the hydraulic cylinder is made with axial and radial channels for supplying fluid to the hydraulic cylinder, and the output of at least one of the radial channels of the rod on each side of the piston is placed under the piston.

Поршень гидроцилиндра выполнен составным, неподвижно закрепленным на штоке, и со скосами в зоне выхода радиальных каналов штока под поршнем. The piston of the hydraulic cylinder is made integral, fixedly mounted on the rod, and with bevels in the zone of exit of the radial channels of the rod under the piston.

Изобретение поясняется следующими чертежами. The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 представлен управляемый мост, вид сзади. In FIG. 1 shows a steered bridge, rear view.

На фиг. 2 - то же, вид сверху. In FIG. 2 - the same, top view.

На фиг. 3 - продольный разрез гидроцилиндра и места крепления штока гидроцилиндра на балке моста. In FIG. 3 - a longitudinal section of the hydraulic cylinder and the mounting location of the hydraulic cylinder rod on the beam of the bridge.

Фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 3. FIG. 4 is a view along arrow A in FIG. 3.

Гидроцилиндр 1 механизма силового привода рулевого управления автопогрузчика содержит шток 2, концы которого жестко закреплены в опорах 3 балки 4 управляемого моста. Опора состоит из кронштейна 5 балки 4 и крышки опоры 6, которая крепится двумя призонными болтами 7. Стержень болта 7 входит также в цилиндрическую поперечную выемку 8 на конце штока 2 с каждой его стороны. В средней части штока 2 по обе стороны буртика 9 установлены два одинаковых диска, образующих поршень 10. Обе половинки поршня скреплены винтами 11. Поршень снабжен наружными подвижными уплотнениями 12 и внутренними неподвижными уплотнениями 13. Жидкость в гидроцилиндр 1 поступает по трубопроводу 14 и осевому каналу 15 в штоке 2. The hydraulic cylinder 1 of the power steering mechanism of the forklift contains a rod 2, the ends of which are rigidly fixed in the supports 3 of the beam 4 of the controlled bridge. The support consists of a bracket 5 of the beam 4 and the cover of the support 6, which is fastened with two tightening bolts 7. The rod of the bolt 7 also enters a cylindrical transverse recess 8 at the end of the rod 2 on each side thereof. In the middle part of the rod 2 on both sides of the shoulder 9 there are two identical disks forming a piston 10. Both halves of the piston are fastened by screws 11. The piston is equipped with external movable seals 12 and internal stationary seals 13. The fluid enters the hydraulic cylinder 1 through a pipe 14 and an axial channel 15 in stock 2.

Каналы 15 в штоке 2 соединены с полостями гидроцилиндра 1 несколькими радиальными каналами 16, расположенными по обе стороны поршня 10, причем по меньшей мере один из каналов 16 с каждой стороны поршня размещен под поршнем 10. Канал под поршнем 10 необходим для выхода жидкости из осевого канала 15 при упоре поршня в крайнем его положении в крышку 17 цилиндра. Чтобы поршень не перекрывал канал 16 на поршне по обе его стороны выполнены скосы 18. Радиальные каналы 19 обеспечивают полный расход жидкости после страгивания цилиндра из крайнего положения. The channels 15 in the rod 2 are connected to the cavities of the hydraulic cylinder 1 by several radial channels 16 located on both sides of the piston 10, and at least one of the channels 16 on each side of the piston is placed under the piston 10. The channel under the piston 10 is necessary for the fluid to exit the axial channel 15 with the piston in its extreme position against the cylinder cover 17. To prevent the piston from blocking the channel 16, bevels are made on both sides of the piston 18. The radial channels 19 provide a complete flow of liquid after the cylinder is pulled out of its extreme position.

На концах цилиндра 1 установлено по одной головке 20, на каждой из которых с двух ее сторон выполнено по одной шарнирной опоре 21, соединенной с боковой тягой 22. Каждая из тяг 22 в свою очередь шарнирно соединена с рычагом 23 поворотной цапфы 24, управляемого колеса машины. At the ends of the cylinder 1, one head 20 is installed, on each of which, on its two sides, there is one hinged support 21 connected to the side link 22. Each of the links 22 is in turn pivotally connected to the lever 23 of the pivot pin 24 of the machine’s steered wheel .

Боковые тяги 22 передают усилия рычагам 23 поворотных цапф 24 от управляющего воздействия гидроцилиндра 1. Для функционирования рулевой трапеции при больших углах поворота одного из управляемых колес во избежание упора тяги 22 в корпус цапфы 24 стержень тяги имеет дугообразную форму, а симметричное расположение головок тяги относительно дугообразного стержня снижает изгибную нагруженность тяги. The lateral rods 22 transmit forces to the levers 23 of the pivot pins 24 from the control action of the hydraulic cylinder 1. For the steering trapezoid to operate at large angles of rotation of one of the steered wheels in order to avoid the thrust 22 in the axle housing 24, the thrust rod has an arcuate shape, and the symmetrical arrangement of the thrust heads is relatively arcuate rod reduces the bending load of the rod.

Рычаги 23 поворотных цапф 24, боковые тяги 22 и гидроцилиндр 1 с головками 20, а также балка 4 по осям шкворней образуют рулевую трапецию управляемого моста, являясь ее звеньями. The levers 23 of the pivot pins 24, the side rods 22 and the hydraulic cylinder 1 with heads 20, as well as the beam 4 along the axles of the pivots form the steering trapezoid of the controlled bridge, being its links.

Корректировка параметров трапеции осуществляется по фактическим размерам ее звеньев посредством компенсационных прокладок 25, размещенных между торцами крышек 17 и головок 20 в месте их стыка. Correction of the parameters of the trapezoid is carried out according to the actual dimensions of its links by means of compensation gaskets 25 located between the ends of the covers 17 and the heads 20 at the junction.

Управляемый мост соединяется с корпусом погрузчика посредством оси 26, жестко закрепленной на платформе 27 балки моста 4. Цапфы 28 и оси 26 шарнирно закрепляются в опорах рамы транспортного средства (например, погрузчика). Балка моста 4 выполнена симметричной относительно оси 1 - 1, что допускает размещение оси 26 как в верхней части моста, так и в нижней его части. Эта особенность позволяет осуществить наиболее целесообразные варианты компоновки. The steered bridge is connected to the loader body via an axis 26, rigidly mounted on the platform 27 of the bridge beam 4. The axles 28 and the axis 26 are pivotally mounted in the supports of the vehicle frame (for example, a loader). The beam of the bridge 4 is made symmetrical about the axis 1 - 1, which allows the placement of the axis 26 both in the upper part of the bridge and in its lower part. This feature allows you to implement the most appropriate layout options.

Устройство работает следующим образом: при повороте руля рабочая жидкость от насоса-дозатора под давлением направляется в одну из полостей гидроцилиндра 1 по трубопроводу 14 через соответствующий осевой канал 15 в штоке 2 и через радиальные каналы 16. В том случае, если поршень 10 вплотную примыкает к крышке 17, жидкость сначала поступает в радиальные каналы, проходящие под скосы поршня 18, чем обеспечивается плавное страгивание цилиндра в начале хода. The device operates as follows: when the steering wheel is turned, the working fluid from the metering pump is directed under pressure into one of the cavities of the hydraulic cylinder 1 through the pipe 14 through the corresponding axial channel 15 in the rod 2 and through the radial channels 16. In the event that the piston 10 is adjacent to the lid 17, the liquid first enters the radial channels passing under the bevels of the piston 18, which ensures smooth flashing of the cylinder at the beginning of the stroke.

Подобным образом замедляется движение цилиндра при вытеснении жидкости из другой полости в бак в конце хода и приближении поршня 18 к крышке 17. Усилие от давления жидкости воспринимается поршнем 18 и через шток 2 передается на опоры 3 балки 4 моста. Давление в полости цилиндра 1 действует также на крышки 17, создавая активное усилие, воздействующее на головки 20, шарнирно соединенные с боковыми тягами 22, каждая из которых также шарнирно соединена с рычагами 23 поворотных цапф 24 управляемых колес. Similarly, the movement of the cylinder slows down when fluid is displaced from another cavity into the tank at the end of the stroke and the piston 18 approaches the cover 17. The force from the fluid pressure is absorbed by the piston 18 and transmitted through the rod 2 to the supports 3 of the bridge beam 4. The pressure in the cavity of the cylinder 1 also acts on the covers 17, creating an active force acting on the heads 20, pivotally connected to the side rods 22, each of which is also pivotally connected to the levers 23 of the steering axles 24 of the steered wheels.

В этом случае управляемое колесо с противоположной стороны полости (находящейся под давлением жидкости) будет поворачиваться на наибольший угол, т.е. будет внутренним в процессе поворота. In this case, the steered wheel from the opposite side of the cavity (under pressure of the liquid) will rotate at the largest angle, i.e. will be internal during the rotation.

Данное изобретение повышает долговечность подвижного соединения "шток-цилиндр", а также повышается надежность балки управляемого моста, поскольку соединение силовой части (цилиндра) с балкой осуществляется закреплением штока, а не цилиндра силового привода поворота. This invention increases the durability of the rod-to-cylinder movable joint, and also increases the reliability of the beam of the steered bridge, since the connection of the power part (cylinder) with the beam is carried out by fixing the rod, and not the cylinder, of the rotary drive.

Claims

\ \ \ 1 1. A steered axle of a wheeled vehicle, mainly a forklift truck, containing a beam, wheel pins, articulated tie rods and a power steering drive mechanism in the form of a hydraulic cylinder with a rod placed in it that protrudes equally beyond the edges of the hydraulic cylinder body, and with a piston installed in the middle part of the rod, characterized in that the piston rod is fixedly mounted, the ends of the cylinder body mounted movably in the axial direction relative to the rod are provided with heads with a hinge with supports placed on each head from two sides and connected to arc-shaped transverse steering rods, and the ends of the piston rod are fixed in the brackets of the bridge beam, pivotally mounted in the supports of the vehicle frame and made symmetrical relative to the longitudinal axis of the bridge. \\\ 2 2. The bridge according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder rod is made with axial and radial channels for supplying fluid to the hydraulic cylinder, and the output of at least one of the radial channel of the rod on each side of the piston is placed under the piston. \\\ 2 3. The bridge according to claim 2, characterized in that the piston of the hydraulic cylinder is made integral, fixedly mounted on the rod and with bevels in the zone of exit of the radial channels of the rod under the piston.