Поворотный цилиндр для вспомогательного рулевого управления тяжелого режима работы

Тяжёлым транспортным средствам требуется точное рулевое управление, особенно когда одновременно должны работать несколько осей. Однако пространство вокруг оси часто ограничено, а нагрузки при рулевом управлении могут быть высокими. Поворотный цилиндр с реечно-зубчатой передачей обеспечивает компактный способ преобразования гидравлической энергии в крутящий момент рулевого управления.

Для производителей транспортных средств и поставщиков осевых систем выбор этого привода - это не только проверка его размеров. Выходной крутящий момент, угол поворота, прочность крепления и конструкция системы управления должны соответствовать параметрам транспортного средства.

В этой статье объясняется, как работает этот механизм и что должны подтвердить B2B-покупатели перед заказом изготовления гидравлического цилиндра по индивидуальному заказу.

Как работает поворотный цилиндр с реечно-зубчатой передачей?

Поворотный цилиндр с реечно-зубчатой передачей преобразует прямолинейное движение поршня в ограниченное поворотное движение. Масло под давлением поступает в одну рабочую камеру, при этом масло вытесняется из противоположной камеры. Это приводит в движение поршень и рейку, которая вращает входящую в зацепление шестерню и выходной вал. Изменение направления потока масла меняет направление вращения. 

В системе вспомогательного рулевого управления выходной вал соединяется с рулевым рычагом или тягой. Тяга затем поворачивает поворотные кулаки вокруг их осей шкворней, изменяя направление колёс.

Это движение следует простой последовательности:

Изменение направления потока масла → движение рейки → вращение шестерни → движение рулевой тяги → поворот колёс.

В отличие от гидравлического двигателя, предназначенного для непрерывного вращения, поворотный цилиндр работает в пределах заданного углового диапазона. Поэтому его ход должен соответствовать рулевой геометрии.

Зачем использовать поворотный цилиндр для вспомогательного рулевого управления?

Горизонтальная компоновка реечно-зубчатой передачи может подойти для ограниченного пространства рядом с тяжёлой осью. В зависимости от конструкции транспортного средства его можно рассматривать для многоосных прицепов, специальных инженерных транспортных средств и осей вспомогательного рулевого управления на шасси автомобильных кранов.

Основные его преимущества включают:

• Компактная установка: Корпус и выходное соединение можно спроектировать с учётом имеющегося пространства для размещения оси.
• Высокий крутящий момент: Гидравлическое давление и геометрия реечно-зубчатой передачи обеспечивают усилие поворота, необходимое для данного применения.
• Жёсткая передача: Правильно спроектированная зубчатая передача помогает передавать команды рулевого управления с ограниченным эластичным движением.
• Управляемый ход: Заданный диапазон поворота поддерживает чёткие пределы рулевого управления.
• Индивидуальные интерфейсы: Крепления, валы и масляные порты могут быть адаптированы к компоновке транспортного средства.

Однако точность рулевого управления зависит от всей системы. Зазор в шестернях, зазоры в тягах, состояние масла и отклик системы управления влияют на положение колёс. Низкий зазор является целью конструкции; не следует предполагать, что зазор равен нулю.

Вспомогательное рулевое управление и поворотное движение крана имеют разные нагрузки

Поворотный цилиндр может приводить в движение различные механизмы, но пути их передачи нагрузки не одинаковы.

В конструкции поворотного крана привод поворачивает верхнюю конструкцию. Поворотный подшипник и несущая конструкция воспринимают соответствующие осевые, радиальные опрокидывающие нагрузки.

При вспомогательном рулевом управлении привод создаёт крутящий момент для изменения направления колёс. Вес транспортного средства и силы, действующие на дорогу, передаются в основном через шины, подшипники колёс, поворотные кулаки, шкворни и структуру оси.

Тем не менее, дорожные удары и сопротивление рулевому управлению могут передаваться обратно через тяги. Поэтому цилиндр, вал, крепления и гидравлическая схема должны быть рассчитаны на ожидаемые нагрузки. Не следует рассматривать привод как изолированный от дорожных ударов.

Основные части системы рулевого управления с поворотным цилиндром

Цилиндр - это одна часть полной системы рулевого управления. Его производительность зависит от того, как работают вместе следующие компоненты.

Гидравлические клапаны

Направленные и регулирующие расход клапаны управляют движением. При необходимости клапаны удержания нагрузки помогают предотвратить нежелательное движение. Выбор клапана должен учитывать контролируемое снижение давления, скачки давления и предполагаемые режимы работы транспортного средства.

Одна только гидравлическая блокировка не гарантирует, что колёса останутся в абсолютно неподвижном состоянии. Внутренняя утечка, сжимаемость масла и механический зазор всё ещё могут влиять на положение.

Датчики угла поворота

Дополнительный датчик угла поворота обеспечивает обратную связь с блоком управления транспортного средства. Для согласованного многоосевого рулевого управления система управления использует эту обратную связь вместе с требуемой командой рулевого управления.

Согласование работы осей не всегда означает использование одинаковых углов. Каждая ось может нуждаться в разном целевом угле в зависимости от её положения и геометрии транспортного средства.

Рулевые рычаги и продольные тяги

Эти детали передают крутящий момент на поворотные кулаки. Их размеры определяют соотношение между поворотом привода и углом поворота колёс.

Внутренние и внешние колёса, как правило, требуют разных углов при повороте. В результате тяги должны соответствовать заданной геометрии рулевого управления.

Ограничители хода

Механические упоры и ограничители управления помогают предотвратить избыточное движение. Они должны быть согласованы с зазором шин, прокладкой шлангов и ходом оси. Не следует предполагать, что каждый поворотный цилиндр имеет встроенные упоры, подходящие для поглощения полных нагрузок рулевого управления.

Что следует указать при заказе гидравлического цилиндра для оригинального оборудования

Чёткое техническое задание помогает проекту гидравлического цилиндра для оригинального оборудования перейти от концепции к рабочей конструкции.

Перед запросом коммерческого предложения подготовьте следующую информацию:

Чётко указывайте, означает ли указанный угол полный ход или движение в каждую сторону от центра. В противном случае "поворот на 90°" может привести к дорогостоящему недопониманию.

Кроме того, разделяйте вращение привода и угол поворота колёс. Тяги определяют, как одно преобразуется в другое.

Ограничения конструкции, которые следует обсудить покупателям

Поворотный цилиндр имеет ограниченный поворотный ход, но не существует единого углового ограничения для каждой конструкции. Подтвердите диапазон для выбранной модели и способа установки.

Дорожные удары также требуют должного внимания. Вместо того чтобы предполагать, что удары можно избежать, определите ожидаемые пики давления, знакопеременные нагрузки и условия эксплуатации. Затем проверьте подходящую гидравлическую защиту, прочность шестерён и опору крепления.

При многоосном рулевом управлении один цилиндр не может обеспечить согласованное движение. Система также нуждается в подходящей гидравлической системе питания, датчиках, клапанах и логике управления.

Наконец, прямолинейная устойчивость зависит от полной стратегии рулевого управления транспортного средства. Любые функции центрирования, блокировки или рулевого управления, зависящего от скорости, должны оцениваться на уровне системы.

Индивидуальная поддержка поворотного цилиндра от Shellppon

Компания Wuxi Shibang Machinery, базирующаяся в Уси, специализируется на исследованиях, проектировании, точном производстве и адаптации гидравлических цилиндров.

Гидравлический поворотный цилиндр Shellppon использует реечную передачу для преобразования возвратно-поступательного линейного движения во вращение вперёд и назад вала. Его более широкий ассортимент цилиндров также включает варианты для оригинального оборудования и по индивидуальному заказу для крепления, давления, материалов и систем уплотнения.

Являясь

поставщиком цилиндров по индивидуальному заказу

, компания Shellppon может обсудить требования к проекту, такие как расположение фланцев, выходное соединение, угол поворота, крутящий момент и защита окружающей среды. Для проектов вспомогательного рулевого управления эти детали следует согласовать с расчётными нагрузками транспортного средства и требованиями к управлению перед выбором модели.Для покупателей, ищущих

производителя гидравлических цилиндров в Китае

, чёткие чертежи и рабочие данные служат практической отправной точкой.

Свяжитесь с технической командой Shellppon

, чтобы обсудить индивидуальный гидравлический цилиндр для вашего проекта, указав компоновку оси, требуемый крутящий момент, гидравлическое давление и диапазон рулевого управления.