5.3.3 Рулевое управление

Рулевое управление предназначено для поворота колес погрузчика. Рулевое управление должно обеспечить минимальные усилия на рулевом колесе на малых скоростях движения и при стоящей машине, а также большой (до 85е) угол поворота управляемых колес.

Все известные конструкции рулевого управления могут быть отнесены к одному из трех типов:

1.                механическое рулевое управление. Для поворота колес используется только сила водителя. Применятся на легких элекропогрузчиках и малогабаритных тракторах;

2.                механическое рулевое управление с гидроусилителем. Встречается в основном на старых погрузчиках;

3.                гидравлическое рулевое управление. Наиболее распространено на современ­ных погрузчиках.

Во втором и третьем случаях применяются гидростатические передачи, для пово­рота колес используется часть энергии двигателя.

Механическая система рулевого управления

Механическая система рулевого управления связывает рулевое колесо (руль) 1 (рис. 1) и поворотные цапфы 11 с помощью червячной передачи, рычагов и тяг. Механическое рулевое управление включает рулевую колонку 2, рулевой механизм 3 с сошкой 4, продольную тягу 5, маятниковый рычаг 9 и поперечные тяги 8.

Рулевой механизм представляет собой червячную передачу 73, которая повышает усилие на сошке примерно в 5 раз по сравнению с усилением на рулевом колесе. В корпус механизма заливается трансмиссионное масло.

Рычаги и тяги рулевого управления соединяются шаровыми шарнирами 10, которые обеспечивают деталям необходимую степень свободы. Шаровая часть пальца 14 размещается в наконечнике 15 тяги, а коническая часть пальца закрепляется на рычаге.

Маятниковый рычаг 9 установлен с помощью оси на балке 7 моста. Он передаст усилие от продольной тяги 5 на поперечные тяги 8.

Гидроуселитель рулевого управления

Гидроусилитель состоит из гидроцилиндра 6 и гидрораспределителя 12, смонтированного в одном блоке с рулевым механизмом. Гильза цилиндра соединена с рамой погрузчика, а шток с маятниковым рычагом. Подачу рабочей жидкости для работы гидроусилителя обеспечивает насос, который обычно является общим для гидросистем рулевого управления и рабочего оборудования.

На погрузчиках могут применяться различные конструкции гидроусилителей, ко­торые в основном различаются устройством гидрораспределителя и местом его уста­новки.

Механическое рулевое управление с гидроуселителем

При повороте руля золотник гидрораспределителя 12 перемещается и направляет масло в соответствующую полость гидроцилиндра 6. Гибкие рукава, по которым про­текает рабочая жидкость, на рис. 2 не показаны. Шток гидроцилиндра воздейству­ет на маятниковый рычаг и с помощью поперечных тяг 8 поворачивает цапфы 11.

Рулевой механизм 3 и продольная тяга 5 в данном случае обеспечивают пропорци­ональность управления, когда определенному углу поворота руля соответствует определенный угол поворота колес. Как только водитель перестает воздействовать на руль, тяга и рулевой механизм возвращают золотник гидрораспределителя в ней­тральное положение.

При неисправности гидроусилителя или неработающем двигателе рулевое управ­ление работает как механическое. В этом случае усилия на руле возрастают, так как только рулевой механизм помогает водителю поворачивать управляемые колеса. За­прещается продолжать работу автопогрузчика при неисправном гидроусилителе.



Гидравлическое рулевое управление

Применяется в конструкции большинства современных погрузчиков. Особенностью и преимуществом гидравлического управления является отсутствие механиче­ской связи между рулем и колесами.

Рассмотрим конструкцию гидравлического управления, которая применяется на большинстве автопогрузчиков. В нижней части рулевой колонки 2 (рис. 2) уста­новлен гидрообъемный рулевой механизм 1, соединенный стальными трубопрово­дами и рукавами высокого давления с гидроцилиндром З, который закреплен на бал­ке управляемого моста.

В этом случае применяют гидроцилиндр с двухсторонним штоком. Шток 4 гидро­цилиндра соединен с поворотными цапфами 5 с помощью коротких тяг 5. В данной конструкции могут применяться шарнирные соединения с цилиндрическими паль­цами, которые проще шаровых шарниров.

Гидравлическое рулевое управление совмещено с гидросистемой рабочего обору­дования; как показано на рис. 3.7, они имеют общий бак и насос. Масло от насоса подается к делителю потока, который часть его под установленным давлением на­правляет на гидрообъемный рулевой механизм.

Гидрообъемный рулевой механизм

Гидрообъемный рулевой механизм или гидроруль (в описаниях зарубежных по­грузчиков можно встретить название «орбитрол») — это гидравлический аппарат, который одновременно является:

O    направляющим устройством, то есть работает как гидрораспределитель;

O    дозирующим устройством, пропускает определенное количество рабочей жидкости на определенный угол поворота руля, то есть обеспечивает пропорциональность управления;

O    подающим устройством, работает как насос при отсутствии давления в системе



Гидрообъемный рулевой механизм 
Функции гидрораспределителя выполняют гильза 4 с втулкой 6, установленные в корпусе 5 и соединенные плоскими пружинами 7. Внутри втулки расположен вал 3, соединенный с ней штифтом 8. Вал является связующим звеном между распредели­тельной и дозирующей частями гидроруля.

На шлицах вала установлена шестерня 1, имеющая наружные зубья. Она вместе с шестерней 2, имеющей внутренние зубья и закрепленной в корпусе, образует насос дозатор. Напорная и сливная гидролинии разделены обратным клапаном 9.

При повороте руля пружины 7 позволяют втулке поворачиваться на некоторый угол относительно гильзы, что соединяет одну из полостей гидроцилиндра с напор­ной линией, а другую со сливной. Одновременно шестерня 1 вращается внутри ше­стерни 2 и пропускает рабочую жидкость в гидроцилиндры рулевого управления. При этом шестерни пропускают определенное количество масла, пропорциональ­ное углу поворота руля.

Когда водитель прекращает воздействовать на руль, пружина 7 возвращает втулку в нейтральное положение относительно гильзы, напорная линия рулевого управле­ния соединяется со сливной.

При неработающем двигателе, когда не работает насос гидросистемы, поворот шестерни 1 обеспечивает не только дозирование, но и подачу рабочей жидкости. В этом случае для п
