МАЗ-256. Рулевое управление

4.9

МАЗ-256. Рулевое управление
На рисунке 4.9.1 показана схема функционирования рулевого управления при повороте колес влево. Усилие водителя передается через рулевое колесо 1, регулируемую по высоте и углу наклона рулевую колонку 14, карданный вал 13, рулевой механизм 12 с встроенным гидроусилителем, сошку 11, продольную рулевую тягу 9 к левому управляемому колесу 8. Правое управляемое колесо связано с левым поперечной рулевой тягой 6.
Распределитель и гидроусилитель встроен в рулевой механизм 12, и соединен трубопроводами и шлангами с клапаном ограничения расхода и давления 4 и масляным баком 2. Масло в рулевой механизм из насоса 5 подается в рулевой механизм через ограничения расхода и давления 4.
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ
Механизм рулевого управления с гидроусилителем (рис. 4.9.2) выполнен по интегральной схеме, то есть в одном корпусе с рулевым механизмом размещены гидравлический распределитель и силовой цилиндр. Механизм рулевого управления с гидроусилителем рассчитан на эксплуатацию при температуре окружающей среды от минус 45 °С до плюс 50 °С. В табл. 4.9.1 приведены технические характеристики рулевого механизма.
Тип рулевой передачи: винт-шариковая гайка-зубчатая рейка-трехзубый сектор.
Зубчатая рейка выполнена заодно с поршнем и шариковой гайкой винтовой пере-

дачи. Винт рулевого механизма, взаимодействующий с шариковой гайкой, установлен на двух упорных подшипниках, один из которых размещен в картере рулевого механизма, а второй - в корпусе распределителя. В рулевом механизме шариковинтовая передача имеет левое направление нарезки.
ВНИМАНИЕ! Шарики в винтовой передаче подобраны с точностью 0,002 мм и замена шариков из комплекта недопускается.

Рисунок 4.9.1 - Схема рулевого управления:
1 - рулевое колесо; 2 - масляный бак; 3 - тройник; 4 - клапан ограничения расхода и давления; 5 - насос; 6 - поперечная рулевая тяга; 7 - балка передней оси; 8 - колесо; 9 - продольная рулевая тяга; 10 - наконечник тяги; 11 - сошка; 12 - рулевой механизм; 13 - карданный вал; 14 - рулевая колонка

Таблица 4.9.1 – Технические характеристики рулевого механизма

Регулировка преднатяга подшипников осуществляется регулировочной гайкой, размещенной в картере. При этом величина момента проворачивания винта при отведенном на максимальное расстояние от рейки (при помощи вращения эксцентриковых втулок) вале-секторе должна быть не менее 3,5 Н·м. После регулировки необходимо проконтролировать отсутствие люфта входного вала путем покачивания технологического рычага, установленного на вал-сектор. По окончании работ поясок гайки заминается в пазы.

В рулевом механизме трехзубый сектор, выполненный заодно с валом, и взаимодействующий с зубчатой рейкой поршня, установлен в картере рулевого механизма на двух роликовых радиальных подшипниках с эксцентриковыми втулками. Регулировка зубчатого зацепления осуществляется одновременным поворотом эксцентриковых втулок из исходного положения по часовой стрелке, если смотреть со стороны шлицевого конца вала-сектора. При этом момент, необходимый для проворота входного вала при переходе через среднее положение, должен быть на 1,5-2,0 Н·м больше максимальной величины момента преднатяга подшипников, но не более 7,0 Н·м. Отсутствие зазора (люфта) в зацеплении в среднем положении контролируется путем покачивания технологического рычага. После регулировки эксцентриковые втулки стопорятся при помощи крышек регулировочных со стопорными винтами.

На торце шлицевого конца вала-сектора нанесена метка для правильной установки сошки. Метки сошки и вала-сектора при сборке должны быть совмещены. Гидравлический распределитель механизма тангенциальный, роторного типа с центрирующим элементом в виде торсиона.

Вал-золотник распределителя одним концом с рабочими гидравлическими элементами размещен в осевом отверстии винта рулевого механизма, а вторым опирается на роликовый радиальный подшипник в корпусе распределителя.

Вал-золотник и винт связаны между собой посредством сегментных, поперечно расположенных упоров, ограничивающих их взаимный относительный поворот и обеспечивающих механическую связь при передаче вращения от вала-золотника винту рулевого механизма при выходе из строя гидроусилителя или неработающем двигателе (например, при буксировке). Для возможности управления автобусом при неработающем усилителе в корпусе распределителя предусмотрен клапан, перепускающий жидкость из полости слива в полость нагнетания.

Винт, вал-золотник с подшипниками подобраны из деталей одной размерной группы, а вал-золотник выставлен и зафиксирован штифтом на торсионе относительно винта в строго определенном угловом (гидравлически нейтральном) положении.

Внимание! разборка и нарушение комплектности деталей распределителя, принятой при заводской сборке (винт, вал-золотник, игольчатые подшипники, торсион), не допускается.

В механизме имеется предохранительный клапан, установленный в корпусе распределителя. Клапан отрегулирован на заводе на давление 14 МПа (140 кгс/см2).

Внимание! регулировка предохранительного клапана в автопарках запрещается.

Для уменьшения нагрузок в механизме и повышения его долговечности при максимальных углах поворота рулевого колеса в поршне-рейке установлены концевые выключатели, которые осуществляют перепуск рабочей жидкости из полости нагнетания гидроцилиндра в полость слива при перемещении поршня-рейки в крайние положения.

Внимание! Концевые выключатели и поршень-рейка подобраны из деталей одной размерной группы, разборка и нарушение комплектности деталей, принятой при заводской сборке (поршень-рейка, концевые выключатели), не допускается.

Рисунок 4.9.2 – Рулевой механизм с гидроусилителем:

1 вал-золотник; 2 уплотнитель; 3 корпус распределителя; 4 табличка информационная; 5 заклепка; 6 гильза; 7 винт; 8 поршень-рейка; 9 желоб; 10 шарик; 11 накладка; 12 картер; 13 уплотнение; 14 подшипник упорный; 15 пробка магнитная; 16 кольцо уплотнительное; 17 гайка регулировочная; 18 манжета; 19 клапан предохранительный; 20 кольцо уплотнительное; 21 торсион; 22 подшипник игольчатый браслетный; 23 уплотнение; 24 уплотнение; 25 упор; 26 пробка защитная; 27 винт стопорный; 28 концевой выключатель; 29 пружина; 30 кольцо стопорное; 31 штифт; 32 клапан перепускной; 33 штифт; 34 винт регулировочный; 35 пробка резьбовая; 36 кольцо стопорное; 37 крышка регулировочная; 38 муфта защитная; 39 вал-сектор; 40 эксцентриковая втулка (кольцо наружное с роликами); 41 крышка защитная; 42 уплотнение; 43 кольцо промежуточное; 44 кольцо уплотнительное; 45 фиксатор пробки

Рисунок 4.9.3 – Наконечник рулевой тяги:

3 1 уплотнитель; 2 шаровой палец; 3 гайка; 4 корпус; 5 крышка; 6 болт; 7 пружина; 8 пробка; 9,10 сухари; 11 ограничитель

Наконечник рулевой тяги
состоит из корпуса 4 (рис. 4.9.3) в котором установлен меж-4 ду сухарями 9 и 10 шаровой
палец 2. Сухари прижи-------- маются к сферической головке пальца пружиной 7. | Предварительное сжатие
-4) пружины производится
при затягивании пробки 8.
Пробка после регулировки и затягивания болтов 6 стопорится зачеканкой участка крыш-

ки 5 в паз корпуса 4. Со стороны конусной части пальца шарнир герметизируется уплотнителем 1. Для смазки шарнира в корпус наконечника ввернута масленка.
Масляный бак гидроусилителя рулевого управления установлен за передней панелью в моторном отсеке. Состоит масляный бак из корпуса 12 (рис. 4.9.4), крышки 5, заливной пробки со щупом 2, заливного фильтра 13 и фильтрующего элемента 10. Для контроля уровня масла в бачок установлен датчик уровня 4, который при падении уровня масла подает сигнал на контрольную лампу щитка приборов.
Масляный фильтр устанавливается вместе с предохранительным клапаном на

стержень 7. Клапан прижимается к фильтру пружиной 11, которая фиксируется в сжатом состоянии стопором 6. Стержень 7 в сборе с фильтром 10 вворачивается в штуцер. Крышка 5 прижимается к корпусу при заворачивании гайки 3. Для герметизации соединения под крышку установлен уплотнитель, а под шайбу - уплотнительное кольцо.
При работе двигателя рабочая жидкость поступает из распределителя во внутреннюю полость фильтрующего

Рисунок 4.9.4 - Масляный бак гидроусилителя рулевого управления:
1 - уплотнитель; 2 - заливная пробка со щупом; 3 - гайка; 4 - датчик уровня; 5 - крышка; 6 - стопор; 7 - стержень; 8 - предохранительный клапан; 9 - сливная пробка; 10 - фильтрующий элемент; 11 - пружина; 12 - корпус; 13 - заливной фильтр

элемента 10, и, пройдя очистку в фильтрующем элементе, через патрубок поступает к всасывающему патрубку насоса.
При засорении фильтрующего элемента увеличивается перепад давлений внутри и снаружи фильтра, под действием которого открывается, сжимая пружину 11, перепускной клапан 8, и рабочая жидкость циркулирует в системе без очистки.


Насос высокого давления преобразует вращательное движение входного вала в энергию потока рабочей жидкости. Двигатели «DEUTZ» укомплектованы пластинчатыми насосами, установленными при сборке двигателя, двигатели ММЗ - шестеренными.

Клапан ограничения расхода и давления (рис. 4.9.5) служит для поддержания постоянного расхода масла независимо от частоты вращения вала насоса и ограничения максимального давления. На автобусах с двигателем «DEUTZ» без силового цилиндра в рулевом управлении клапан служит только для поддержания постоянного расхода масла (в плунжер 2 (рис. 4.9.5) не устанавливаются пружина3, толкатель и шарик 4, а вместо седла клапана 9 устанавливается заглушка).
Ограничение расхода осуществляется следующим образом:
- рабочая жидкость (масло) из насоса под давлением поступает в полость «Д» и далее по каналу «Г» в корпусе клапана 1 и через центральное отверстие в жиклере 8 к распределителю рулевого механизма. Так как скорость в центральном отверстии жиклера выше, чем в канале «Г», из-за разности проходных сечений давление в центральном отверстии жиклера и в полости «Б» будет ниже, чем в канале «Д» и «Г». С увеличением расхода рабочей жидкости через жиклёр 8 разность давлений в полостях «Б» и «Д» возрастает и, при достижении максимального расхода (31...35 л/мин), плунжер 2 перемещается вправо, сжимая пружину 7. Рабочая жидкость частично из полости «Д» поступает в полость «А» и далее на слив. Давление в полости «Д» падает и плунжер, поджимаемый пружиной 7, перемещается влево, разъединяя полости «Д» и «А», таким образом поддерживается постоянный расход рабочей жидкости.

Рисунок 4.9.5 - Клапан ограничения расхода и давления:
1 - корпус клапана; 2 - плунжер; 3, 7 - пружина; 4 - шарик клапана;
5 - регулировочные прокладки;
6 - пробка; 8 - жиклер; 9 - седло клапана.
А, Б, В, Г, Д - каналы и полости

Ограничение давления осуществляется следующим образом:
- при достижении в полости «Б» максимального давления (9,8...10,8 МПа), масло преодолевает усилие пружины 3, отталкивает шарик 4, и через радиальное отверстие в плунжере 2 стравливается в полость «А», давление в полости «Б» становится

ниже, чем в полости «Д» (давление не успевает сравняться из-за ограничения прохода рабочей жидкости через отверстия жиклера 8) и плунжер 2 перемещается вправо, сжимая пружину 7 и соединяя полости «Д и «А», ограничивая таким образом максимальное давление.
На автобусы МАЗ устанавливается регулируемая по высоте и наклону травмобезопасная рулевая колонка.
Рулевая колонка 9 (рис. 4.9.6) в сборе с механизмом регулирования наклона и высоты рулевого колеса закреплена на кронштейне 19. Рулевое колесо 12 закреплено на валу 10 рулевой колонке гайкой 11.
В рабочем положении зубчатые рейки 1 и 6 прижимаются к зубчатым секторам 4 и 7 пружинами 17 и 18, фиксируя рулевую колонку в определенном положении. Для регулировки угла наклона рулевого колеса необходимо нажать педаль 15 на половину хода, при этом зубчатая рейка поворачивается на пальце 8 и выходит из зацепления с зубчатым сектором 7, давая возможность поворачивать рулевую колонку вокруг оси 13. При дальнейшем нажатии на педаль до упора в болт 16 зубчатая рейка 1 поворачивается на пальце 3 и выходит из зацепления с зубчатым сектором 4, давая возможность поворачивать рулевую колонку вокруг оси 5, при этом рулевая колонка регулируется как по наклону, так и по высоте. При отпускании педали пружины прижимают зубчатые рейки к зубчатым секторам, фиксируя рулевую колонку в выбранном положении.

Рисунок 4.9.6 - Регулируемая рулевая колонка с травмобезопасным устройством:
1, 6 - зубчатая рейка; 2, 3, 8 - палец; 4, 7 - зубчатый сектор; 5, 13 - ось; 9 - рулевая колонка; 10 - вал; 11 - гайка; 12 - рулевое колесо; 14 - шпонка; 15 - педаль; 16 - болт; 17, 18 - пружина; 19 - кронштейн