PL221301B1 - Układ aktywnego poziomowania nadwozia pojazdu zamontowanego na zawieszeniu (54) z udziałem amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ aktywnego poziomowania nadwozia pojazdu zamontowanego na zawieszeniu z udziałem amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie, z zastosowaniem urządzeń hydraulicznych w postaci pompy hydraulicznej, akumulatora ciśnienia płynu hydraulicznego i rozdzielacza hydraulicznego.

Wynalazek dotyczy dziedziny aktywnych zawieszeń pojazdów z zastosowaniem układów automatyki przemysłowej w zakresie układu sterowników procesorowych sterujących elektrozaworami przepływu płynu instalacją przewodów hydraulicznych.

Znane są ze stanu techniki układy poziomowania nadwozia pojazdu mechanicznego zamontowanego na zawieszeniu sprężystym z zastosowaniem urządzeń hydraulicznych z udziałem wykonawczym elementów zawieszenia w postaci kolumny hydropneumatycznej.

Takim znanym z połowy dwudziestego wieku był układ kolektora utrzymywania stałej wysokości nadwozia francuskiego samochodu marki Citroen DS - 19.

Zastosowano tam urządzenia hydrauliczne w postaci pompy hydraulicznej, akumulatora ciśnienia płynu hydraulicznego i rozdzielacza hydraulicznego. Od zbiornika wyrównawczego płynu hydraulicznego do akumulatora ciśnienia płyn był tłoczony pompą hydrauliczną.

Zadaniem kolektora była realizacja, jednej z trzech wybranych, stałych wysokości nadwozia. Elementem sterującym układu kolektora wysokości nadwozia samochodu Citroen DS - 19 był ręczny rozdzielacz hydrauliczny z dwoma tłoczkami szczelnie dopasowanymi w cylinderku.

Przy podnoszeniu nadwozia przesunięcie tłoczka za pomocą ręcznej dźwigienki sterowania kolektora w jedną stronę względem położenia neutralnego otwierało przepływ płynu z akumulatora ciśnienia płynu z ciśnieniem zadanym od pompy do silnika hydraulicznego komór hydropneumatycznych kolumn zawieszenia.

Tym samym, przez przepływ płynu do komory hydropneumatycznej nadwozie było unoszone do góry do jednej z trzech pozycji nadwozia.

W przykładzie układu poziomowania samochodu Citroen DS - 19, jedna z trzech stałych pozycji, pozycja wysokości nadwozia była utrzymana neutralną pozycją tłoczka rozdzielacza kolektora wysokości. Część hydrauliczna kolumny zawieszenia spełniała funkcją wykonawczą układu poziomowania nadwozia jako silnik hydrauliczny zasilany parciem płynu z ciśnieniem zadanym z akumulatora ciśnienia płynu. Z tym, że część pneumatyczna komory kolumny zawieszenia absorbowała oscylacje podwozia od wybojów i wyrw na drodze.

Wielkość ciśnienia płynu w akumulatorze ciśnienia była utrzymywana pompą hydrauliczną, cyklicznie załączaną na podstawie reakcji czujnika ciśnienia od akumulatora hydraulicznego. Przesunięcie ręczną dźwigienką tłoczka rozdzielacza w drugą stronę względem jej neutralnego położenia otwierało odpływ płynu z części hydraulicznej kolumny zawieszenia z powrotem do zbiornika wyrównawczego płynu hydraulicznego w wyniku nacisku masy opuszczanego nadwozia.

W rozwiązaniach firmy Citroen lat dziewięćdziesiątych dwudziestego wieku funkcja poziomowania nadwozia została rozbudowana o sterowanie procesorowym sterownikiem poziomowania nadwozia.

Czynnikiem odniesienia, względem którego oparte jest sterowanie sterownikiem poziomowania nadwozia są czujniki wysokości nadwozia względem płaszczyzny drogi.

W powszechnie stosowanych, elektrycznie sterowanych rozdzielaczach hydraulicznych z suwakiem sterującym, sterowanie jest przez alternatywne załączenie napięcia elektrycznego od wzmacniacza elektronicznego na zaciskach jednej z dwóch cewek elektrycznych rozdzielacza. Tłoczki rozdzielacza są w jednej osi i są dystansowane względem siebie z udziałem wałka.

Wałek ma mniejszą średnicę od tłoczków rozdzielacza i jest na stałe przełożony wzdłuż wspólnej osi tłoczków. Przesuwanie tłoczkami w cylinderku jest czynnikiem sterowanego przepływu strumieniem płynu hydraulicznego. Utrzymanie rozdzielacza w położeniu stałym, w pozycji neutralnej jest przez obustronne obciążenie tłoczków sprężynkami pozycjonującymi.

Z innych, znanych ze stanu techniki układów poziomowania nadwozia pojazdu urządzeniami hydraulicznymi jest opracowany w latach siedemdziesiątych dwudziestego wieku przez angielską firmę Automotive Products układ stosowany w autobusach i karetkach pogotowia, w którym zastosowano dwie hydropneumatyczne kolumny zawieszenia w kołach przednich i jedną wspólną kolumnę kół tylnych.

Chwilowe obniżanie wysokości pojazdu na postoju miało na celu ułatwianie wsiadanie do autobusu lub wsuwania noszy do karetki pogotowia.

PL 221 301 B1

Na podstawie książki, pod tytułem „Czołg i wojska pancerne” wydanej przez Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej w 1972 roku w Warszawie, w dwudziestym wieku po II Wojnie Światowej w Szwecji został zbudowany czołg bez wieży typu S. Naprowadzenie na cel armaty w pionie odbywało się przez hydrauliczne sterowanie poziomowaniem nadwozia. Unoszenie armaty odbywało się przez podnoszenie nadwozia względem kół przednich i opuszczaniu nadwozia względem kół tylnych. Z kolei opuszczanie armaty odbywało się przez opuszczanie przedniej części nadwozia i podnoszeniu tylnej części nadwozia.

W innym wariancie poziomowania nadwozia czołgu S nadwozie było podnoszone kołami środkowymi uzyskując ekstremalną wysokość nadwozia.

W polskim opisie zgłoszeniowym nr P.395621, do którego nawiązuje wynalazek układu aktywnego poziomowania nadwozia przedstawione jest zestawienie dwu instalacji sprzężenia hydraulicznego przewodami hydraulicznymi rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych, najlepiej według liczby osi, niezależnie zawieszonych kół trakcyjnych polskiego czołgu Anders. Amortyzatory w modułach trakcyjnych zostały podzielone na cztery sekcje sprzężenia po trzy moduły w każdej sekcji sprzężenia. W każdym module jest rotacyjny amortyzator ze współosiowo przełożonym drążkiem skrętnym zawieszenia i z kołem trakcyjnym.

Według opisu zgłoszeniowego nr P.395621, działanie amortyzatorów polega na pasywnym sposobie poziomowania polegającym na hydraulicznej korekcie położenia nadwozia czołgu od sił odśrodkowych masy nadwozia kadłuba czołgu z jednoczesną absorpcją oscylacji podwozia od wybojów i wyrw na drodze.

Przy względnie większej i przy stałej prędkości czołgu efektywność pasywnego poziomowania nadwozia wzrasta ze względnie równoległym położeniem nadwozia w stosunku do płaszczyzny drogi, analogicznie do utrzymywania dwukołowego pojazdu rowerowego w pionie przy stałej, optymalnej prędkości jazdy. Przy czym, względność równoległego położenia nadwozia odnosi się do jego równoległego położenia względem średniej wysokości od podłoża pokonywanej drogi. Znany jest sposób kierowania ogniem na bazie elektronicznego układu śledzenia celu wchodzącego w skład elektronicznego systemu kierowania ogniem w oparciu o przyrządy celownicze, na przykładzie opracowanego w Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie systemu Drawa T przeznaczonego do polskiego czołgu PT 91 Twardy.

Na podstawie publikacji w miesięczniku, pod tytułem „Nowa Technika Wojskowa” w numerze czerwcowym z 2011 roku, znany jest również elektroniczny układ automatycznego śledzenia celu wchodzący w skład procesorowego systemu kierowania ogniem w oparciu o przyrządy celownicze tureckiego czołgu Altay.

Ponadto, z polskiego opisu patentowego nr 214 393 znane są układy sprzężenia hydraulicznego amortyzatorów hydraulicznych, gdzie w każdym układzie sprzężenia hydraulicznego amortyzatorów jest przewód sprzężenia hydraulicznego i indywidualny do każdego układu sprzężenia przewód wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem wyrównawczym oraz znane są z polskiego opisu patentowego nr 218 933 i z opisu zgłoszeniowego nr P.395621 układy sprzężenia hydraulicznego amortyzatorów, gdzie są przewody sprzężenia hydraulicznego indywidualne dla każdego układu sprzężenia i jeden wspólny przewód wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem wyrównawczym dla dwóch układów sprzężenia.

Różnica w sposobie działania rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych względem wcześniejszego, pasywnego sposobu ich działania według opisu zgłoszenia nr P.395621 polega na tym, że w pasywnym sposobie poziomowania korygującym siły odśrodkowe nadwozia do jego względnie równoległego położenia względem płaszczyzny drogi, wszystkie amortyzatory sekcji przednich lub tylnych są wyłącznie w funkcji siłowników hydraulicznych z ukierunkowanym przepływem płynu do wszystkich amortyzatorów sekcji tylnych lub przednich, wyłącznie w funkcji silników hydraulicznych.

Istotą wynalazku jest układ aktywnego poziomowania nadwozia pojazdu zamontowanego na zawieszeniu z udziałem amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie. Z zastosowaniem urządzeń hydraulicznych w postaci pompy hydraulicznej, zadającej ciśnienie płynu hydraulicznego i poprzez akumulator ciśnienia płynu, rozdzielaczem hydraulicznym rozdzielającym dopływ płynu równolegle do każdego indywidualnego przewodu wymiany płynu ze zbiornikiem wyrównawczym w każdym układzie sprzężenia hydraulicznego lub równolegle do wspólnego przewodu wymiany płynu ze zbiornikiem wyrównawczym w układach sprzężenia amortyzatorów hydraulicznych. Według wynalazku, na odcinku wspólnego przewodu wymiany płynu hydraulicznego, pomiędzy trójnikami z przewodami doprowadzonymi od tego rozdzielacza, a tym trójnikiem do którego jest przyłączony przewód od zbiornika wy4

PL 221 301 B1 równawczego ma umieszczone osobne, dwudrogowe elektrozawory, alternatywnie odcinające przepływ płynu, tymi odcinkami przewodu wymiany płynu, które są pomiędzy trójnikiem połączonym ze zbiornikiem wyrównawczym a trójnikami połączonymi przewodami od rozdzielacza hydraulicznego.

Zaletą stosowania wynalazku jest stosowanie aktywnego poziomowania nadwozia, jako dopełnienie pasywnego sposobu poziomowania nadwozia pojazdu zamontowanego na zawieszeniu sprężystym.

Kryterium dopełnienia jest względny czynnik odniesienia, według którego oparte jest sterowanie elektroniczne.

W pojeździć osobowym czynnikiem odniesienia, względem którego oparte jest sterowanie elektroniczne są czujniki wysokości nadwozia względem płaszczyzny drogi.

W przypadku czołgu zaletą stosowania wynalazku jest układ współdziałania procesorowego sterownika układu aktywnego poziomowania nadwozia z elektronicznym układem automatycznego śledzenia celu, jako czynnikiem odniesienia wchodzącym w skład elektronicznego systemu kierowania ogniem.

Przy czym, układ aktywnego poziomowania czołgu jest dopełnieniem pasywnego sposobu poziomowania nadwozia umożliwiającym poziomowanie nadwozia z udziałem układu automatycznego śledzenia celu, zwłaszcza w czasie przemieszczania czołgu. Ponadto, zaletą stosowania wynalazku jest możliwość elektronicznej synchronizacji współdziałania aktywnego system poziomowania czołgu z systemem stabilizacji armaty na wieży czołgowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunkach przykładu wykonania wynalazku, na których fig. 1 przedstawia rotacyjny amortyzator hydrauliczny w rzucie od strony zewnętrznej, od strony wahacza drążka skrętnego i ma zaznaczone linie przekroju A-A, wzdłuż osi podłużnej amortyzatora z jednoczesnym obrotem fig. 1 90° w lewo, gdzie na fig. 2 w przekroju pominięte jest przecięcie struktury samych płytek w celu zobrazowania sposobu umieszczenia na nich zaworów zwrotnych, a uwidoczniony na fig. 2 drążek skrętny jest w częściowym przekroju wzdłuż linii przecięcia A-A, w części drążka wyprowadzonego na zewnątrz amortyzatora, a fig. 3 przedstawia rotacyjny amortyzator w rzucie bocznym i tak jak na fig. 1 i 2, na fig. 3 przedstawiony jest sposób przełożenia śrub z łbami sześciokątnymi rozłącznych mocowań, przylegających do siebie tarcz sprzęgających, ponadto fig. 3 ma zaznaczone linie przekroju B-B, prostopadłe do osi podłużnej amortyzatora z jednoczesnym obrotem fig. 3 90° w lewo, gdzie na fig. 4 w przekroju płaszczyzn płytek wspólnie stycznych wzdłuż rury wałka obrotowego amortyzatora są przekroje zaworów zwrotnych, oraz uwidoczniona jest płaszczyzna przecięcia pierścienia amortyzatora na dwie komory robocze rotacyjnego amortyzatora i gdzie otwory, do których są przyłączone przewody hydrauliczne rozmieszczone pomiędzy wewnętrzną linią styku osadzenia płytki nieruchomej w pierścieniu amortyzatora, a na fig. 5 jest schemat układu aktywnego poziomowania nadwozia kadłuba czołgu zamontowanego na zawieszeniu sprężystym, na drążkach skrętnych w połączeniu ze schematem instalacji sprzężenia hydraulicznego rotacyjnych amortyzatorów wchodzących w skład niezależnych modułów trakcyjnych w rzucie od góry przymocowanych do bocznych burt nadwozia według liczby osi, niezależnie zawieszonych kół trakcyjnych czołgu Anders .

Na fig. 1, 2, 3 i 4 przedstawiony jest rotacyjny amortyzator hydrauliczny wyposażony w drążki skrętne, jako element układu sprzężenia hydraulicznego rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych, spełniających funkcje wykonawcze układu aktywnego poziomowania nadwozia. Ponadto, rotacyjny amortyzator hydrauliczny współosiowo z elementem resorującym w postaci drążka skrętnego stanowią razem z kołem trakcyjnym niezależny moduł trakcyjny. Zgodnie z fig. 1, konstrukcja rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego jest przedstawiona od zewnątrz w odłączeniu od instalacji sprężenia hydraulicznego i w odłączeniu od boku nadwozia czołgu.

Zgodnie z przekrojem fig. 2 pierścień 1 amortyzatora jest zbudowany z wycinka sztywnej rury ze ściankami prostymi, do której od strony wewnętrznej amortyzatora przylega pionowe denko połączone na stałe połączeniem spawanym. Ponadto, od wewnętrznej strony amortyzatora do jego pionowego denka współosiowo z osią pierścienia 1 amortyzatora jest połączony połączeniem spawanym wycinek stożkowej rury ze ściankami ukosowanymi z rozszerzeniem na zewnątrz. Stożkowa rura ma zewnętrzne krawędzie wywinięte prostopadle do osi poziomej pierścienia 1 amortyzatora i służy do mocowania amortyzatora do boku nadwozia czołgu. Od zewnątrz amortyzatora, do kołnierza pierścienia 1 amortyzatora przymocowane jest rozłączne, pionowe denko połączone połączeniami rozłącznymi za pomocą wkrętów. Zgodnie z przekrojami fig. 2 i 4 obróconych względem siebie 90° rotacyjny amortyzator hydrauliczny o konstrukcji pierścienia 1 ma dwie płytki 2 i 8 wspólnie styczne wzdłuż rury 3 wałka obrotowego amortyzatora, których płaszczyzny są płaszczyzną przecięcia oddzielającą komorę wePL 221 301 B1 wnątrz tego pierścienia 1 na dwie półkoliste zamknięte od zewnątrz komory robocze w całości wypełnione płynem hydraulicznym. Płyn jest doprowadzony i podlega wymianie do i z wnętrz tych półkolistych komór roboczych za pośrednictwem przewodów hydraulicznych przyłączonych do otworów 9 i 10 w pierścieniu 1 amortyzatora, poprzez gniazda pionowych, sztywnych przyłączy hydraulicznych tak, że te otwory 9 i 10 są rozmieszczone pomiędzy wewnętrzną linią styku osadzenia płytki 2 nieruchomej w poziomo frezowanym wpuście w tym pierścieniu 1. Ponadto, płytka 2 nieruchoma jest również osadzona w pionowo frezowanych wpustach w denkach amortyzatora. Miejsca osadzenia płytki 2 nieruchomej we wpustach są uszczelnione. Od spodu do płytki 2 nieruchomej przymocowana jest na stałe panewka 12. Od spodu panewka 12 ma uszczelnienie względem rury 3 wałka obrotowego.

Z dwóch płytek 2 i 8 wspólnie stycznych wzdłuż osi rury 3 wałka obrotowego amortyzatora, którego oś jest wspólna z osią pierścienia 1 amortyzatora druga z tych płytek 8 jest ruchoma i jest łopatką obrotową dookoła osi rury 3 względem panewki 12 płytki 2 nieruchomej przez połączenie tej łopatki obrotowej na stałe z tą rurą 3 wałka obrotowego.

Każda z dwóch płytek jest wyposażona w odwrócone 180° względem siebie zawory zwrotne. Jest to układ zaworów zwrotnych rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego zbudowany z uchylnych zastawek 11 i 13 dociskanych do płytek 2 i 8. Zastawki 11 i 13 swoją płaszczyzną dociskają do otworów w płytkach 2 i 8. Otwory w płytkach 2 i 8 są mniejsze od płaszczyzny zastawek 11 i 13. Otwarcie zastawki 11 lub 13 jest z siłą parcia płynu do wewnątrz otworów w płytkach 2 lub 8 z ciśnieniem równoważnym sile uderzenia kołem trakcyjnym o wybój lub sile jego wybicia do wyrwy na drodze.

W zestawieniu zgodnym z fig. 2 i 4 dotyczącym amortyzatorów mocowanych do lewej strony nadwozia czołgu na nieruchomej płytce 2 jest zastawka 11 zaworu zwrotnego dobicia, a na ruchomej płytce 8 jest zastawka 13 zaworu zwrotnego odbicia. W budowie amortyzatorów mocowanych do prawej burty czołgu zastawka 11 zaworu zwrotnego dobicia jest po przeciwnej stronie płaszczyzny nieruchomej płytki 2, a zastawka 13 zaworu zwrotnego odbicia jest po przeciwnej stronie ruchomej płytki 8 względem zestawienia zastawek 11, 13, według fig. 2 i 4. Amortyzatory prawej burty mają ramiona wahaczy przełożone 90° w lewo względem, położenia wahacza z fig. 1, na której wahacz jest wyprowadzony od strony amortyzatora lewej burty. Ponadto, numeracja przyłączy 9, 10 amortyzatorów prawej burty jest odwrotna względem, tak samo rozmieszczonych pomiędzy wewnętrzną linią styku os adzenia płytki 2 nieruchomej przyłączy 9, 10 amortyzatorów lewej burty.

Na dole płytka 8 łopatki obrotowej ma panewkę przymocowaną prostopadle do płaszczyzny płytki 8 na stałe, oraz ma przymocowane na stałe pionowe płaszczyzny pobocznic prostopadle styczne do płaszczyzny płytki 8, które swoimi krawędziami są zawinięte do wewnątrz.

Panewka oraz zewnętrzne płaszczyzny pobocznic usztywniających płytkę 8 łopatki obrotowej posiadają uszczelnienia względem wewnętrznych płaszczyzn pionowych denek i względem wewnętrznej powierzchni pierścienia 1. Ponadto, płaszczyzny zawiniętych do wewnątrz krawędzi pobocznic płytki 8 są elementami dobijającymi do elastycznych i odkształcalnych elastomerowych dobijaczy zaznaczonych na fig. 2 za pomocą kreskowania liniami przerywanymi.

Dobijacze amortyzują i ograniczają obroty płytki 8 ruchomej w jej skrajnych zakresach obrotu wewnątrz komór roboczych. Dobijacze są wyłożone na wewnętrznych płaszczyznach pionowych denek pierścienia 1. Ponadto, dobijacze są wyłożone na wewnętrznej powierzchni pierścienia 1 po dwóch stronach nieruchomej płytki 2. W osi otworów 9 i 10, w pierścieniu 1 dla zapewnienia przepływu płynu hydraulicznego przez ścianki dobijaczy w ich ściankach, poosiowo z otworami 9, 10 też są otwory o takich samych średnicach, nie mniejszych od średnic otworów 9 i 10 w pierścieniu 1 Grubości ścianek elastomerowych dobijaczy są ograniczone długością i szerokością zastawek 11 i 13 zaworów zwrotnych.

W przekroju dobijacze są w kształcie odwróconej litery U.

Do obu stron pionowych denek są połączone na stałe połączeniami spawanymi gniazda łożysk kulkowych. W gniazdach łożysk kulkowych są osadzone łożyska rury 3 wałka obrotowego.

Rura 3 wałka obrotowego od wewnętrznej strony amortyzatora jest ułożyskowana pojedynczym łożyskiem kulkowym, a od zewnętrznej strony jest ułożyskowana dwoma łożyskami kulkowymi, ponieważ ta rura 3 od strony zewnętrznej amortyzatora poddawana jest większymi momentami sił, zwłas zcza pochodzącymi od oscylacji wahacza 7 drążka 4 skrętnego.

Zewnętrzna powierzchnia gładzi rury 3 wałka obrotowego jest uszczelniona dwoma pionowymi pierścieniami uszczelniającymi względem spodniej i bocznych powierzchni panewki 12 oraz względem gniazd łożyskowych. Wahacz 7 jest połączony na stałe ze swoim drążkiem 4 skrętnym. Drążek 4 skrętny jest przełożony wzdłuż i wewnątrz rury 3 wałka obrotowego amortyzatora, którego zewnętrzny

PL 221 301 B1 koniec po stronie połączenia tego drążka 4 skrętnego z ramieniem wahacza 7 drążka 4 skrętnego jest sprzężony z wyprowadzonym na zewnątrz amortyzatora końcem rury 3 wałka obrotowego mocowaniami rozłącznymi, śrubowymi za pośrednictwem wewnętrznych płaszczyzn wzajemnie przylegających do siebie rozłącznych tarcz 5, 6 sprzęgających.

Zewnętrzna płaszczyzna tarczy 5 sprzęgającej jest przymocowana na stałe do ukośnego końca rury 3 za pomocą połączenia spawanego. Osobno, do powierzchni wahacza 7 w miejscu jego połączenia z drążkiem skrętnym 4 jest ukośnie przymocowana na stałe za pomocą połączenia spawanego zewnętrzna płaszczyzna tarczy 6 sprzęgającej. Ponadto, drążek 4 skrętny jest przełożony z zachowaniem luzu pomiędzy powierzchnią tego drążka 4 skrętnego względem wewnętrznej powierzchni rury 3 wałka obrotowego umożliwiającego, niezależne skręty drążka 4 skrętnego względem obrotów rury 3 wałka obrotowego, ponieważ do drążków 4 skrętnych, jako elementów sprężystych, poprzez wahacze jest zamontowane nadwozie pojazdu, a rury 3 wałków obrotowych są elementami rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych w zestawieniu dwu instalacji sprzężenia hydraulicznego przewodami hydra ulicznymi.

Zgodnie z fig. 2 od strony wewnętrznej drążek skrętny 4 jest elementem rozłącznym wyposażonym w sześciokątny wpust i jest osadzony na wcisk od wewnątrz amortyzatora w otworze przelotowym o przekroju sześciokątnym w czole gniazda łożyskowego. Wewnętrzny koniec drążka 4 skrętnego od zewnątrz jest przymocowany do czoła gniazda łożyskowego za pośrednictwem rozłącznego dekla osobnym wkrętem, współosiowo z drążkiem 4 skrętnym.

W innym wykonaniu przewidziane jest osadzenie na wcisk wewnętrznej końcówki drążka 4 skrętnego w sześciokątnym gnieździe bezpośrednio w otworze w boku kadłuba nadwozia, pod warunkiem jej zamocowania od wewnątrz kadłuba osobnym wkrętem, a sam amortyzator ma być analogicznie mocowany za pomocą wywiniętej, szerszej krawędzi stożkowej rury do bocznych burt nadwozia czołgu.

Na fig. 5 jest schemat układu aktywnego poziomowania nadwozia w oparciu o przewody dwóch instalacji sprzężenia hydraulicznego rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych w rzucie od góry. Wahacze 7 rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych są wychylone do tyłu w stosunku do kierunku jazdy, tak że osie kół trakcyjnych są za osiami amortyzatorów.

Rotacyjne amortyzatory hydrauliczne są usytuowane, naprzeciwko siebie po obu stronach burt nadwozia, według odbicia lustrzanego.

Przewody każdej instalacji sprzężenia hydraulicznego na fig. 5 są zaznaczone liniami ciągłymi. Większa grubość przewodu oznacza większą średnicę przekroju przewodu hydraulicznego.

Linie z równoległymi do nich liniami kreskowanymi są przewodami elektrycznymi.

Zestawienie instalacji sprzężenia przewodami hydraulicznymi rotacyjnych amortyzatorów z numerami 1, 2 i 3 równolegle sprzężonych w sekcji A jest szeregowo sprzężone z zestawieniem równolegle sprzężonych rotacyjnych amortyzatorów z numerami 1, 2 i 3 umieszczonych na przekątnej nadwozia w sekcji B, oraz zestawienie drugiej instalacji sprzężenia przewodami hydraulicznymi rotacyjnych amortyzatorów z numerami 1, 2 i 3 równolegle sprzężonych w sekcji A' jest szeregowo sprzężone z zestawieniem równolegle sprzężonych rotacyjnych amortyzatorów z numerami 1, 2 i 3 umieszczonych po przekątnej nadwozia w sekcji B'.

Amortyzatory w modułach trakcyjnych zostały podzielone na cztery sekcje sprzężenia po dwie sekcje w dwóch zestawieniach instalacji sprzężenia na każdą przekątną nadwozia i po trzy moduły trakcyjne w każdej sekcji sprzężenia.

Przy czym, liczba modułów w czterech sekcjach sprzężenia może być dowolna.

Wskazana jest jednakowa liczba modułów w sekcjach przednich i w sekcjach tylnych.

Zbiornik 17 wyrównawczy płynu hydraulicznego posiada otwór 16 wlewowy. Zbiornik 17, poprzez szeregowo połączony zawór 21 zwrotny zbocznikowany zworką ogranicznika przepływu płynu jest za pośrednictwem trójnika 24 równolegle połączony do wspólnego przewodu każdej instalacji sprzężenia wymiany płynu hydraulicznego z tym zbiornikiem 17. Trójnik 24 jest połączony na odcinku wspólnego przewodu hydraulicznego pomiędzy trójnikami 19 a 26, ale w taki sposób, że jest powyżej zaworu 22 zwrotnego zbocznikowanego zworką ogranicznika przepływu, który to zawór 22 też jest połączony do wspólnego przewodu pomiędzy trójnikami 19 a 26.

Zawory zwrotne 21 i 22 zbocznikowane zworkami ograniczników przepływu płynu hydraulicznego są wspólne dla dwóch instalacji sprzężenia.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji A są w grupie przednich, lewych modułów trakcyjnych.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji A' są w grupie przednich, prawych modułów trakcyjnych.

PL 221 301 B1

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji B' są w grupie tylnych, lewych modułów trakcyjnych.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji B są w grupie tylnych, prawych modułów trakcyjnych.

Każda sekcja posiada indywidualne zawory odpowietrzające 14 i 14'.

Ciśnienie płynu hydraulicznego zamykające te zawory 14 i 14' jest mniejsze, niż ciśnienie przepływu płynu w instalacjach sprzężenia przy hydraulicznych korektach położenia nadwozia od sił odśrodkowych masy tego nadwozia i jeszcze mniejsze, niż ciśnienie przepływu płynu otwierające zastawki 11 i 13 w układzie zaworów zwrotnych rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego.

Sposób ułożenia przewodów instalacji hydraulicznych rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych na fig. 5 jest uwidoczniony, na przykładzie ich połączenia z czterodrogowym elektrozaworem 23.

Każdy przewód hydrauliczny sprzężenia jest szeregowo połączony dwiema osobnymi drogami do wspólnego czterodrogowego elektrozaworu 23 kulowego, odcinającego z wierceniem w kształcie „X”, odcinającym przepływ płynu hydraulicznego w przewodach układów sprzężenia. Dwie pierwsze drogi czterodrogowego elektrozaworu 23 łączą otwory 9 amortyzatorów sekcji A równolegle połączonych gałęziami przewodów wspólnym czwórnikiem 20, poprzez pierwszy przewód sprzężenia hydraulicznego za pośrednictwem wspólnego czwórnika 25 łączącego równoległymi gałęziami przewodów z otworami 10 sekcji B.

Pozostałe, dwie drogi czterodrogowego elektrozaworu 23 łączą otwory 9 amortyzatorów sekcji A' równolegle połączonych gałęziami przewodów wspólnym czwórnikiem 20', poprzez drugi przewód sprzężenia hydraulicznego za pośrednictwem wspólnego czwórnika 25' łączącego równoległymi gałęziami przewodów z otworami 10 sekcji B'.

Otwory 10 amortyzatorów sekcji A, A' z równolegle połączonymi gałęziami przewodów do czwórników 18 i 18' i przewodem pomiędzy tymi czwórnikami 18 i 18', poprzez wspólny przewód wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem 17 wyrównawczym są równolegle połączone do przewodu pomiędzy czwórnikami 27 i 27' z równolegle połączonymi do nich gałęziami przewodów z otworami 9 amortyzatorów sekcji B, B'.

W momentach odcięcia przepływu płynu przewodami hydraulicznymi sprzężenia amortyzatorów, do jednego z obwodów wejściowych wzmacniacza elektronicznego 15 sterującego cewką elektrozaworu 23 doprowadzony jest impuls elektryczny od procesorowego sterownika układu aktywnego poziomowania nadwozia. Impuls elektryczny od sterownika jest wzmocniony wzmacniaczem 15 i jednym, z obwodów wyjściowych wzmacniacza 15 w stopniu dopasowania energetycznego jest załączony na zaciskach cewki elektrycznej powodując odcięcie elektrozaworem 23 przepływu płynu przewodami sprzężenia.

Układ aktywnego poziomowania nadwozia pojazdu zawieszonego z udziałem rotacyjnych amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie jest, na przykładzie wykonania według fig. 5.

Układ jest zainstalowany szeregowo z instalacją wspólnego przewodu wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem 17 wyrównawczym, z zastosowaniem urządzeń hydraulicznych.

W postaci pompy 28 hydraulicznej, zadającej ciśnienie przepływu płynu hydraulicznego i poprzez akumulator 31 ciśnienia płynu, rozdzielacz 32 hydrauliczny rozdziela dopływ płynu równolegle do każdego przewodu wymiany płynu ze zbiornikiem 17 wyrównawczym.

Według wynalazku, układ aktywnego poziomowania nadwozia na odcinku wspólnego przewodu wymiany płynu hydraulicznego, pomiędzy trójnikami 29, 34 a trójnikiem 24 ma umieszczone osobne, dwudrogowe elektrozawory 30 i 33, alternatywnie odcinające przepływ płynu, tymi odcinkami przewodu wymiany płynu, które są pomiędzy trójnikiem 24 a trójnikiem 29 lub 34. Napięcie elektryczne od wzmacniacza 15 na zaciskach cewek dwudrogowych elektrozaworów 30 lub 33 jest czynnikiem alternatywnego odcięcia przepływu płynu hydraulicznego na jednym z dwóch odcinków przewodu wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem 17 wyrównawczym. Napięcie elektryczne od wzmacniacza 15 na zaciskach jednej z dwóch cewek, elektrycznie sterowanego rozdzielacza 32 hydraulicznego z suwakiem sterującym jest czynnikiem rozdzielającym dopływ płynu równolegle do każdego z tych dwóch odcinków indywidualnego lub wspólnego przewodu wymiany płynu ze zbiornikiem 17 wyrównawczym.

Przy czym, w dopasowaniu energetycznym pomiędzy obwodami wyjściowymi wzmacniacza 15, a cewką czterodrogowego elektrozaworu 23, cewkami rozdzielacza 31 i cewkami dwudrogowych elektrozaworów 30 i 33 korzystnie jest stosować przekaźniki elektroniczne, jako elementy przełączające napięcie elektryczne na zaciskach, znane jako przekaźniki SSR (Solid State Relay). Alternatywność odcięcia przepływu polega na naprzemiennym odcięciu przepływu płynu powyżej trójnika 24 lub poniżej tego trójnika 24 doprowadzonego ze zbiornika 17. Jeżeli zamknięty jest elektrozawór 30 powyżej

PL 221 301 B1 trójnika 24 to elektrozawór 33 poniżej trójnika 24 jest otwarty lub jeżeli otwarty jest elektrozawór 30 to elektrozawór 33 jest zamknięty.

W porównaniu z wynalazkiem wcześniejszym, w przykładzie wykonania wynalazku z udziałem rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych spełniających funkcje wykonawcze w chwilowych momentach zadziałania układu aktywnego poziomowania nadwozia za pośrednictwem dwóch półkolistych, zamkniętych od zewnątrz komór roboczych wewnątrz pierścieni 1 rotacyjnych amortyzatorów, wszystkie amortyzatory sekcji przednich lub tylnych jednocześnie przejmują funkcje siłowników i silników hydraulicznych zasilanych ciśnieniem przepływu płynu tłoczonego pompą 28 hydrauliczną od zbiornika 17 wyrównawczego do akumulatora 31 ciśnienia płynu, oraz wszystkie rotacyjne amortyzatory sekcji tylnych lub przednich jednocześnie przejmują funkcje silników i siłowników hydraulicznych, poprzez korekcyjne obroty drążków 4 skrętnych tak, że płaszczyzna całego nadwozia przez zadziałanie amortyzatorów ulega ugięciu lub odbiciu, równolegle do płaszczyzny drogi.

Wielkość ugięcia lub odbicia zależy od kierunku przepływu płynu w przewodach instalacji sprzężenia i we wspólnym przewodzie wymiany płynu ze zbiornikiem 17 wyrównawczym, który zależy od wypadkowej wartości ciśnienia przepływu płynu w pasywnym sposobie poziomowania nadwozia z czasem i ciśnieniem przepływu płynu zadanym od akumulatora 31 ciśnienia w aktywnym sposobie poziomowania nadwozia.

Alternatywność zadziałania układu poziomowania w kwestii ugięcia lub odbicia nadwozia wynika z czynnika odniesienia, względem którego oparte jest sterowanie elektroniczne.

Czynnikiem odniesienia w wypadku pojazdu osobowego jest czujnik wysokości nadwozia względem płaszczyzny drogi.

Czynnikiem odniesienia amortyzatorów zawieszenia spełniających funkcje wykonawcze sterowanego elektronicznie procesorowego sterownika poziomowania nadwozia, na przykładzie czołgu jest układ współdziałania tego sterownika, zwłaszcza w układzie z elektronicznym układem automatycznego śledzenia celu w oparciu o przyrządy celownicze. Przy czym, okresowość i alternatywność zadziałania rozdzielacza 32 i elektrozaworu 30 lub 33 układu aktywnego poziomowania nadwozia kadłuba czołgu względem układu automatycznego śledzenia celu jest czynnikiem takiej korekty pasywnego sposobu poziomowania kadłuba czołgu, odnoszącej się do jego równoległego położenia względem średniej wysokości podłoża pokonywanej drogi, która uwzględnia położenie nadwozia czołgu z armatą wycelowaną względem punktu odniesienia w postaci celu oddania strzału.

Po załączeniu funkcji układu automatycznego śledzenia celu procesorowego sterownika czołgowego systemu kierowania ogniem i jego elektronicznej synchronizacji ze sterownikiem układu aktywnego poziomowania nadwozia od tego sterownika poziomowania nadwozia do wzmacniacza 15 dosyłane są impulsy napięcia elektrycznego.

Optymalny czas impulsu napięcia elektrycznego od sterownika oraz optymalna, stała wielkość ciśnienia płynu w akumulatorze 31 ciśnienia płynu mają wpływ na dokładność działania układu poziomowania nadwozia, uwzględniającą bezwładność nadwozia czołgu.

Przy optymalnym czasie impulsu, napięcie elektryczne od sterownika układu poziomowania nadwozia jest wzmocnione do poziomu dopasowania energetycznego zdolnego do zadziałania, jednej z dwóch cewek rozdzielacza 32 kierującego dopływ płynu do trójnika 29 lub do trójnika 34. Jeżeli na podstawie analizy danych układu automatycznego śledzenia celu konieczne jest opuszczenie nadwozia, to przetworzone przez sterownik poziomowania nadwozia i wzmocnione przez wzmacniacz 15 napięcie elektryczne na zaciskach jednej z cewek rozdzielacza 32 otwiera dopływ płynu od rozdzielacza 32 do trójnika 29 umieszczonego powyżej trójnika 24 i jednocześnie ten sam impuls napięcia elektrycznego od wzmacniacza 15 na zaciskach cewki elektrozaworu 30 odcina przepływ płynu powyżej trójnika 24 na odcinku wspólnego przewodu wymiany płynu pomiędzy trójnikami 24 a 29.

Odcięcie przepływu płynu elektrozaworem 30 ukierunkowuje jego przepływ od rozdzielacza 32 do trójnika 29 i do górnego odcinka wspólnego przewodu wymiany płynu.

Następnie, płyn przepływa poprzez trójnik 19 i czwórnik 18 i 18' do otworów 10 komór roboczych w pierścieniach 1 amortyzatorów sekcji A i A' powodując obroty płytek 8 ruchomych razem z obrotami rur 3 wałków obrotowych.

Rury 3 wałków razem z drążkami 4 skrętnymi dokonują skrętów z przemieszczeniem wahaczy 7 do góry. Jednocześnie z komór roboczych w pierścieniach 1 amortyzatorów sekcji A i A' od ich otworów 9 płyn przepływa w jednym, tym samym kierunku przewodami sprzężenia, poprzez czwórniki 25', 25 do otworów 10 komór roboczych w pierścieniach 1 amortyzatorów sekcji B i B'. Przejmujących ciśnienie przepływu płynu od amortyzatorów sekcji A i A' i również powodujących obroty swoich wahaPL 221 301 B1 czy 7 do góry. Od otworów 9 amortyzatorów sekcji B i B' płyn przepływa za pośrednictwem czwórników 27', 27 i trójnika 26 oraz przez otwarty elektrozawór 33 i trójnikiem 24 przepływa z powrotem do góry, do zbiornika 17.

Powrót płynu od strony elektrozaworu 33 do zbiornika 17 zamyka pętlę, przepływu płynu, dopełniającego pasywny sposób poziomowania nadwozia, ukierunkowanego w zależności od wypadkowej wartości ciśnienia aktywnego i pasywnego sposobu poziomowania nadwozia pobranego ze zbiornika 17, tłoczonego pompą 28 hydrauliczną do akumulatora 31 ciśnienia.

W sytuacji alternatywnej, jeżeli na podstawie analizy danych układu automatycznego śledzenia celu konieczne jest podniesienie nadwozia, to przetworzone przez sterownik poziomowania nadwozia i wzmocnione przez wzmacniacz 15 napięcie elektryczne na zaciskach jednej z cewek rozdzielacza 32 otwiera dopływ płynu od rozdzielacza 32 do trójnika 34 umieszczonego poniżej trójnika 24 i jednocześnie ten sam impuls napięcia elektrycznego od wzmacniacza 15 na zaciskach cewki elektrozaworu 33 odcina przepływ płynu poniżej trójnika 24 na odcinku wspólnego przewodu wymiany płynu pomiędzy trójnikami 24 a 34.

Odcięcie przepływu płynu elektrozaworem 33 ukierunkowuje jego przepływ od rozdzielacza 32 do dolnego odcinka wspólnego przewodu wymiany płynu.

Następnie, płyn przepływa poprzez trójnik 26 i czwórniki 27, 27' do otworów 9 komór roboczych w pierścieniach 1 amortyzatorów sekcji B' i B powodując obroty płytek 8 ruchomych razem z obrotami rur 3 wałków obrotowych. Rury 3 wałków razem z drążkami 4 skrętnymi dokonują skrętów z przemieszczeniem wahaczy 7 do dołu. Jednocześnie z komór roboczych w pierścieniach 1 amortyzatorów sekcji B' i B od ich otworów 10 płyn przepływa w jednym, tym samym kierunku przewodami sprzężenia, poprzez czwórniki 20, 20' do otworów 9 komór roboczych w pierścieniach 1 amortyzatorów sekcji A i A'. Przejmujących ciśnienie przepływu płynu od amortyzatorów sekcji B' i B i również powodujących obroty swoich wahaczy 7 do dołu. Od otworów 10 amortyzatorów sekcji A i A' płyn przepływa za pośrednictwem czwórników 18, 18' i trójnika 19, oraz przez otwarty elektrozawór 30 i trójnikiem 24 przepływa z powrotem do góry, do zbiornika 17.

Powrót płynu od strony elektrozaworu 30 do zbiornika 17 zamyka pętlę przepływu płynu, dopełniającego pasywny sposób poziomowania nadwozia ukierunkowanego w zależności od wypadkowej wartości ciśnienia aktywnego i pasywnego sposobu poziomowania nadwozia.

W przypadku braku zasilania elektrycznego cewek, siły odśrodkowe nadwozia czołgu są korygowane, wyłącznie w pasywnym sposobie poziomowania nadwozia współdziałających rotacyjnych amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie.

Ponadto, w przypadku braku zasilania elektrycznego dwie drogi czterodrogowego elektrozaworu 23 dwóch przewodów sprzężenia hydraulicznego są otwarte.

Działanie układu aktywnego poziomowania nadwozia jest niezależne od oscylacyjnych reakcji rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych od uderzeń kół o wyboje i ich wybicia do wyrw na drodze.

Zadziałanie zaworu zwrotnego dobicia jest przy oscylacyjnym skoku ramienia wahacza 7 do góry od uderzenia kołem trakcyjnym, poprzez gąsienicę na wybój na drodze.

Absorpcja polega na oscylacyjnym przepływie płynu w wyniku różnicy ciśnienia pomiędzy komorami roboczymi pierścienia 1 otwierającego zastawkę 11 w płytce 2 od oscylacyjnego obrotu płytką 8 z pominięciem przepływu płynu przewodami układu sprzężenia.

Zadziałanie zaworu zwrotnego wybicia jest przy oscylacyjnym skoku ramienia wahacza 7 do dołu wybijającym koło trakcyjne, poprzez gąsienicę do wyrwy na drodze.

Absorpcja polega na oscylacyjnym przepływie płynu w wyniku różnicy ciśnienia pomiędzy komorami roboczymi pierścienia 1 otwierającego zastawkę 13 w płytce 8 od oscylacyjnego obrotu tej samej płytki 8 z pominięciem przepływu płynu przewodami układu sprzężenia.

Przy odbiciu nadwozia do góry, czynnikiem zabezpieczającym zadziałanie amortyzatorów sekcji A i A' przed kawitacją oraz w celu tłumienia drgań nadwozia jest ograniczenie przepływu płynu zaworem 22 zwrotnym do przepływa płynu, tylko przez ogranicznik tego zawora 22 zwrotnego.

Przy ugięciu kadłuba do dołu, czynnikiem zabezpieczającym zadziałanie amortyzatorów sekcji B i B' przed kawitacją jest ograniczenie przepływu płynu zaworem 21 zwrotnym do przepływu tego płynu, tylko przez ogranicznik przepływu tego zawora 21.

Układ aktywnego poziomowania nadwozia na bazie dwu instalacji sprzężenia hydraulicznego jest również do stosowania z użyciem amortyzatorów wyposażonych w tłoki i tłoczyska.

Impuls elektryczny sterownika procesorowego pochodzący z czołgowego systemu kierowania ogniem w procesie automatycznego śledzenia celu, na względnie krótki czas oddania strzału z armaty

PL 221 301 B1 wysyła sygnał elektryczny do wzmacniacza 15 skąd wzmocniony sygnał elektryczny na zaciskach cewek elektrycznych czterodrogowego elektrozaworu 23 odcina przepływ płynu przewodami hydraulicznymi sprzężenia, pomiędzy układem sprzężenia sekcji A z sekcjami B i pomiędzy układem sprzężenia sekcji A' z sekcją B'. Oraz, impuls napięcia od wzmacniacza 15 na zaciskach cewek elektrozaworów 30, 33 odcina przepływ płynu przez wspólny przewód wymiany płynu ze zbiornikiem 17. Chwilowe odcięcie przepływu płynu hydraulicznego przewodami sprzężenia i przewodami wymiany płynu ze zbiornikiem 17 umożliwia chwilowe unieruchomienie elementów wykonawczych zawieszenia od korekty sił odśrodkowych nadwozia czołgu w momentach naprowadzania na cel armaty czołgowej i oddania strzału, zarówno w czasie postoju jak i w czasie przemieszczania czołgu w celu ochrony przed niepożądanym ugięciem nadwozia wynikającym z odrzutu.

Z tym, że przy oddaniu strzału w czasie przemieszczania czołgu zachowane są funkcje absorpcji od oscylacji podwozia od wybojów i wyrw na drodze.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ aktywnego poziomowania nadwozia pojazdu zamontowanego na zawieszeniu z udziałem amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie, z zastosowaniem urządzeń hydraulicznych w postaci pompy hydraulicznej, zadającej ciśnienie płynu hydraulicznego i poprzez akumulator ciśnienia płynu, rozdzielacz hydrauliczny rozdzielający dopływ płynu równolegle do każdego indywidualnego przewodu wymiany płynu ze zbiornikiem wyrównawczym w każdym układzie sprzężenia hydraulicznego lub równolegle do wspólnego przewodu wymiany płynu ze zbiornikiem wyrównawczym w układach sprzężenia amortyzatorów hydraulicznych, znamienny tym, że na odcinku wspólnego przewodu wymiany płynu, pomiędzy trójnikami (29), (34) a trójnikiem (24) ma umieszczone osobne, dwudrogowe elektrozawory (30) i (33), alternatywnie odcinające przepływ płynu, tymi odcinkami przewodu wymiany płynu, które są pomiędzy trójnikiem (24) a trójnikiem (29) lub (34).