Гидроусилитель рулевого управления тракторов МТЗ-80 (МТЗ-82)

Гидроусилитель рулевого управления предназначен для снижения усилия, прикладываемого трактористом к рулевому колесу, и улучшения маневренности трактора. Он является промежуточным механизмом, с помощью которого осуществляется как механическая, так и гидравлическая связь между рулевым колесом и направляющими колесами трактора. В данном механизме угол поворота управляемых колес пропорционален углу поворота рулевого колеса.

Механизм рулевого управления (двухзаходный червяк и косозубый сектор) и гидроагрегаты (распределитель, силовой цилиндр, датчик механизма блокировки дифференциала и бак гидросистемы усилителя рулевого управления) смонтированы в одном узле, который установлен перед радиатором двигателя трактора. Снаружи гидроусилитель закрыт облицовкой радиатора.

Гидроусилитель рулевого управления трактора МТЗ-80

Рис. Гидроусилитель рулевого управления трактора МТЗ-80 (МТЗ-82): 1 — червяк; 2 — сектор; 3 — верхняя втулка; 4 — корпус; 5 — поворотный вал; в — спускной патрубок; 7 — сливная пробка; 8 — манжета; 9 — гайка сошки; 10 — сошка; 11 — нижняя втулка; 12 — всасывающий трубопровод; 13 — рейка; 14 — упор рейки; 15 — золотник датчика блокировки дифференциала; 16 — регулировочные прокладки; 17 — поворотный кран датчика блокировки дифференциала; 18 — трубопровод клапана; 19 — корпус клапана; 20 — сливной фильтр; 21 — подводящий трубопровод; 22 — регулировочный болт; 23 — гайка; 21 — верхняя крышка; 25 — пробка; 26 — колпачок предохранительного клапана.

Гидроусилитель рулевого управления трактора МТЗ-80 (МТЗ-82) имеет отдельную гидравлическую систему, состоящую из следующих узлов:

  • бака для рабочей жидкости, роль которого выполняет внутренняя полость корпуса гидроусилителя
  • шестеренного насоса НШ-10ЕУ левого вращения, установленного на двигателе с левой стороны в передней части и приводящегося в движение от шестерен распределения двигателя, распределителя, корпус 17 которого прикреплен болтами к корпусу гидроусилителя, а золотник 21 посажен на хвостовик червяка 22
  • силового цилиндра, шток 4 которого через рейку 31, сектор 26, вал 25 и сошку 24 передает движение на рулевую трапецию
  • шарикового предохранительного клапана
  • датчика механизма блокировки дифференциала, корпус которого прикреплен болтами к корпусу гидроусилителя и выполняет роль упора рейки 31, и редукционного клапана 11, поддерживающего давление 0,8 МПа на входе в датчик блокировки дифференциала

Червяк 1 и косозубый сектор 2 механизма рулевого управления, распределитель, силовой цилиндр, датчик блокировки дифференциала и сливной фильтр 20 гидросистемы усилителя руля расположены в верхней части корпуса 4, установленного впереди радиатора. Сверху корпус усилителя закрыт крышкой 24, в центре которой ввернут регулировочный винт 22, ограничивающий осевое перемещение поворотного вала 5. Кроме того, в крышке 24 имеется заливное отверстие с заливным фильтром и масломерным стержнем. Размер ячеек сетки сливного фильтра значительно меньше, чем заливного.

ПО ТЕМЕ:  Типаж тракторов. Тяговые классы тракторов

Распределитель гидросистемы руля следящего типа, клапаннозолотниковый, с одним золотником и предохранительным шариковым клапаном прямого действия и установлен на оси червяка 1 рулевого управления.

 а — нейтральное положение

Схема гидроусилителя рулевого управления трактора MT3-80

Рис. Схема гидроусилителя рулевого управления трактора MT3-80 (МТЗ-82): а — нейтральное положение; б — поворот вправо; в — поворот влево; 1 — корпус гидроусилителя; 2 — задняя крышка цилиндра; 3 — поршень; 4 — шток; 5 — передняя крышка цилиндра; 6 — трубопровод клапана блокировки; 7 — упорный подшипник; 8, 9 к 10 — трубопроводы; 11 — редукционный клапан; 12 — крышка корпуса; 13 — сферическая гайка; 14 — шайба; 15 и 16 — пружина золотника; 17 — корпус распределителя; 18 — ползуны; 19 — клапанная коробка; 20 — направляющая предохранительного клапана; 21 — золотник распределителя; 22 — червяк; 23 — регулировочная втулка; 24 — сошка; 25 — поворотный вал; 26 — сектор; 27 — золотник датчика блокировки; 28 — трубопровод датчика; 29 — регулировочные прокладки; 30 — упор рейки; 31 — рейка; 32 — палец; 33 — трубопровод от насоса к распределителю; 34 — шайбы (кольца) подшипников.

Золотник 21 имеет внутреннее сквозное отверстие диаметра большего, чем диаметр хвостовика червяка 22, на величину возможной регулировки зацепления червяка и сектора. На хвостовике червяка с обоих торцов золотника расположены упорные шариковые подшипники 7, зажатые между парой шайб. Крепление золотника на хвостовике червяка осуществляется сферической гайкой 13. Этой гайкой регулируют зазор между кольцами подшипников и торцами корпуса распределителя. В эти же кольца (шайбы) упираются ползуны 18, которые удерживают золотник в нейтральном положении.

Золотник 21 помещается в цилиндрической расточке корпуса распередилителя 17, к которому крепят болтами крышку 12 и клапанную коробку 19, уплотненные резиновыми кольцами. В корпусе 17 имеются еще три расположенных параллельно каналу (расточке) золотника отверстия, в каждом из которых помещены по два ползуна 18, разжатых пружиной 16. Золотник распределителя 21 возвращается и удерживается в нейтральном положении с помощью этих ползунов с пружинами. Кроме того, ползуны создают определенное сопротивление передвижению червяка 22, который упирается в торцы ползунов 18 через специальные шайбы, расположенные с обеих сторон золотника. Это сопротивление необходимо для избежания резкого поворота рулевого колеса (для «ощущения руля»). Корпус распределителя 17 по торцам уплотнен круглыми резиновыми кольцами. Клапанная коробка 19 в стыке с корпусом распределителя в местах, где проходят маслопроводные отверстия, уплотнена также круглыми резиновыми кольцами. Регулируемый предохранительный клапан гидроусилителя размещен в клапанной коробке 19. Он состоит из шарика диаметром 5,5 мм, направляющей 20 и седла клапана, пружины, регулировочного винта с резьбой Ml4X1,5, контргайки, защитного колпака и двух алюминиевых прокладок. Седло клапана запрессовано в клапанную коробку.

ПО ТЕМЕ:  Неисправности гидроувеличителя сцепного веса трактора МТЗ-80 (МТЗ-82)

Цилиндр гидросистемы руля двухстороннего действия и состоит из отрезка стальной цилиндрической трубы, имеющей длину 96 мм, внутренний диаметр 90 и толщину стенки 6 мм, двух крышек 5 и 2, поршня 3 и штока 4. Корпус силового цилиндра и крышки стягиваются между собой и крепятся к корпусу гидроусилителя четырьмя болтами. Поршень 3 посажен на уступ внутреннего конца штока 4 и закреплен гайкой, в которой запрессовано пластмассовое кольцо, служащее для предотвращения отвертывания. Крышки 5 и. 2, поршень 3 и шток 4 уплотнены резиновыми кольцами круглого сечения, а кольцо поршня круглого сечения защищено двумя дополнительными шайбами от выдавливания его в зазор. Ход поршня составляет 50 мм.

Рабочая жидкость подводится в штоковую и безштоковую полости цилиндра и отводится от них через штуцеры, расположенные в передней 5 и задней 2 крышках цилиндра. На конце штока поршня 4 шарнирно закреплена рейка 31 при помощи пальца 32. Зубья рейки находятся в зацеплении с сектором 26 поворотного вала 25, а с противоположной стороны зацепления рейка находится на упоре 30, в котором помещается золотник 27 датчика блокировки дифференциала. Упор уплотнен с помощью резинового кольца и привернут к корпусу гидроусилителя. Между фланцем упора 30 и корпусом имеются регулировочные прокладки 29, которыми регулируют правильность зацепления рейки и сектора.

ПО ТЕМЕ:  Трактор T-130

Регулировка зацепления сектора с червяком 22 осуществляется поворотом эксцентричной (регулировочной) втулки 23, которая после регулировки фиксируется двумя болтами.

Насос НШ-10ЕУ гидроусилителя рулевого управления отличается от обычных насосов НШ-10 тем, что в крышке насоса сделано отверстие для отвода утечек из напорной полости насоса в корпус гидроусилителя (бак гидросистемы).

Корпус 4 представляет собой отлитую из чугуна полую стойку сложной конфигурации высотой 685 мм. Нижняя часть корпуса заканчивается фланцем, в котором имеется четыре отверстия диаметром 17 мм для крепления стойки к раме трактора и два отверстия диаметром 22 мм под установочные штифты. В верхней чашеобразной части стойки размещаются агрегаты рулевого механизма и гидромеханизма усилителя.

На боковых поверхностях в верхней части корпуса выполнены соответствующие привалочные плоскости с отверстиями для крепления распределителя и силового цилиндра. В нижней части корпуса 4 имеется два отверстия, одно из которых используется для присоединения всасывающего трубопровода 12, идущего от насоса, а второе — для присоединения спускного патрубка 6. В качестве рабочей жидкости используют дизельное масло:

  • летом — М10В или М10Г;
  • зимой — М8В или М8Г.

При работающем двигателе насос всасывает рабочую жидкость из бака (корпуса усилителя) и подает ее в корпус распределителя через клапанную коробку. Дальнейший путь рабочей жидкости зависит от положения золотника 21 в корпусе распределителя. Золотник может быть установлен в три положения: нейтральное и два рабочих. Нейтральное положение золотника 21 обеспечивается тремя пружинами 16 в случае прямолинейного движения трактора или при стоянке на месте.

При нейтральном положении золотника 21 рабочая жидкость, поступающая от насоса через клапанную коробку 19 в корпус распределителя, проходит через щели, образованные кромками среднего пояска золотника и корпусом, к выводным штуцерам через трубопроводы в обе полости цилиндра. В это же время рабочая жидкость поступает через щели, образованные крайними поясками золотника и корпусом, через штуцер и трубопроводы на слив в корпус гидроусилителя (в бак). Поэтому при нейтральном положении золотника 21 поршень 3 в силовом цилиндре может свободно перемещаться, не мешая небольшим колебаниям колес, поперечной рулевой тяги и сошки. Толчки и удары от неровностей дороги, оказывающие действие на рулевое управление, благодаря свободному перемещению поршня гасятся окружающей его жидкостью и не передаются на рулевое колесо. Слив рабочей жидкости в бак происходит через сливной фильтр, установленный на конце трубопровода внутри корпуса гидроусилителя.

ПО ТЕМЕ:  Номенклатура рулевых приводов

При повороте рулевого колеса вращается червяк 22, вследствие чего на последнем возникает осевая составляющая усилия. Если эта составляющая превышает усилие пружин 16, золотник 21 сдвигается по оси и устанавливается в одно из рабочих положений, обеспечивая подачу рабочей жидкости в штоковую или безштоковую полость силового цилиндра. Так вступает в действие гидромеханизм рулевого управления, который создает усилие на поворотном валу 25, в несколько раз больше усилия, прикладываемого трактористом через червяк к тому же валу.

При повороте рулевого колеса вправо червяк благодаря осевому усилию, возникающему в зацеплении с сектором, перемещается вместе с золотником 21 перед на величину зазора между шайбой (кольцом) подшипника и корпусом распределителя.

Когда золотник сдвинут по оси вперед на 0,6 мм, нижние ползуны сдвигаются вверх нижней шайбой подшипника, а наружные торцы верхних ползунов в это время упираются в крышку золотника и поэтому происходит дополнительное сжатие пружин 16. При этом золотник 21 занимает положение, показанное на рисунке 37, б, и открывает доступ рабочей жидкости, подаваемой насосом через нагнетательный трубопровод 33, расточки распределителя и трубопровод 8 в штоковую полость силового цилиндра, а из бесштоковсй полости через трубопроводы 9 и 10 выход рабочей жидкости через сливной фильтр в корпус (бак) гидроусилителя. Поршень силового цилиндра передвинется вперед, захватив с собой рейку, и повернет вал 25, вследствие чего происходит поворот направляющих колес трактора вправо. Таким образом, при сдвиге золотника 21 вперед поршень 3 сдвигается также вперед, но при этом поршень через рейку 31 и сектор 26 стремится возвратить золотник в нейтральное положение. Поэтому, как только поворот закончится (тракторист прекратит вращение рулевого колеса), золотник под действием давления жидкости на поршень и пружин 16 будет установлен в нейтральное положение, а подаваемая рабочая жидкость насосом будет поступать в бак под низким давлением.

ПО ТЕМЕ:  Прибор для измерения натяжения ремня насоса гидроусилителя

При повороте рулевого колеса влево золотник 21 сдвигается назад (примерно на 0,6 мм). Передние ползуны 18 также сдвигаются передней шайбой подшипника назад, а наружные торцы задних ползунов упираются в корпус и таким образом происходит дополнительное сжатие пружин 16, находящихся между передними и задними ползунами, что вызывает дополнительную нагрузку на рулевом колесе, создавая у водителя «ощущение дороги», так как чем круче поворот, тем сильнее сожмутся пружины 16 и тем труднее повернуть колесо. При этом положении золотника открывается доступ рабочей жидкости, подаваемой насосом через трубопровод 33, расточки распределителя и трубопровод 9 в бесштоковую полость силового цилиндра, а из штоковой полости цилиндра выход рабочей жидкости через трубопроводы 8 и 10 на слив в гидробак усилителя.

Поршень 3 силового цилиндра сдвигается назад, увлекая за собой рейку 31, и поворачивает вал 25, вследствие чего происходит поворот направляющих колес трактора влево. После окончания поворота золотник 21 под действием давления жидкости на поршень и пружин 16 устанавливается в нейтральное положение, а рабочая жидкость, идущая от насоса, поступает в корпус (бак) гидроусилителя под низким давлением.

Жидкость, уходящая на слив в гидросистеме усилителя, постоянно заполняет трубопровод 6, идущий к золотнику блокировки дифференциала трактора, под давлением 0,8МПа, создаваемого редукционным клапаном 11, установленным на сливной магистрали. Ход золотника составляет по 1,25 мм в одну и другую стороны и ограничивается упором шайб подшипников вперед в крышку 12, а назад — в корпус.

При повороте руля до упора или при повороте колес трактора, находящихся в глубокой колее, в нагнетательной магистрали гидромеханизма усилителя может повыситься давление рабочей жидкости сверх нормального. В этом случае срабатывает (открывается) предохранительный клапан и рабочая жидкость уходит на слив в корпус (бак).

Гидромеханизм усилителя рулевого управления трактора представляет собой следящую систему, так как при смещении золотника в любую сторону от нейтрального положения поршень силового цилиндра смещается в ту же сторону и одновременно стремится возвратить его в нейтральное положение после окончания поворота.

✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶