Гидравлический амортизатор транспортного средства

Гидравлический амортизатор транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обеспечения эффективного демпфирования динамических возмущений, возникающих при движении транспортных средствах.

Из уровня техники известен гидравлический амортизатор транспортного средства, содержащий корпус со штоковой и торцевой крышками, цилиндр с поршневой крышкой, установленный в корпусе с образованием резервуара с рабочей жидкостью, поршень со штоком, установленные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полостей, впускные клапаны, размещенные в поршне и поршневой крышке, перепускной клапан и дроссельные каналы, соединяющие штоковую полость с резервуаром (RU 2118726 C1, F 16 F 5/00, 1998). При этом перепускной клапан и дроссельные каналы размещены в штоковой крышке, что усложняет конструкцию. Кроме того, к недостатку известного решения можно отнести нестабильность силовой характеристики при изменении температуры из-за сильного влияния вязкости рабочей жидкости на перепад давления в дроссельных каналах, что снижает эффективность демпфирования и надежность работы гидравлического амортизатора.

Изобретение направлено на повышение эффективности и надежности работы гидравлического амортизатора за счет повышения стабильности силовой характеристики и упрощения конструкции.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в гидравлическом амортизаторе транспортного средства, содержащем корпус со штоковой и торцевой крышками, цилиндр с поршневой крышкой, установленный в корпусе с образованием резервуара с рабочей жидкостью, поршень со штоком, установленные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полостей, впускные клапаны, размещенные в поршне и поршневой крышке, перепускной клапан с дроссельными каналами в затворе, соединяющие штоковую полость с резервуаром, согласно изобретению в поршне выполнено осевое отверстие, а шток выполнен полым с расточкой - внутренней полостью, в которой соосно установлена сливная трубка, закрепленная в осевом отверстии поршневой крышки, при этом расточка - внутренняя полость штока соединена каналами со штоковой полостью, а перепускной клапан установлен на свободном конце сливной трубки, длина которой больше хода штока, и снабжен плунжерным затвором, в котором выполнены дроссельные каналы в виде продольных периферийных клиновых пазов переменного сечения, площадь которых уменьшается к торцу плунжерного затвора.

При этом плунжерный затвор перепускного клапана выполнен с дополнительным осевым дроссельным каналом, в котором соосно размещена игла с лысками переменного сечения, прикрепленная к штоку на торце расточки - внутренней полости, при этом площадь поперечного сечения иглы плавно уменьшается к свободному концу, а ее рабочая длина больше длины хода штока.

Кроме того, гидравлический амортизатор транспортного средства снабжен фильтром, установленным в сливной трубке на конце, закрепленном в отверстии поршневой крышки.

Кроме того, в торцевой крышке выполнен отражатель струй в виде сферической поверхности, охватывающей зону выхода из сливной трубки и впускного клапана поршневой крышки.

Размещение перепускного клапана на конце сливной трубки, установленной в полом штоке, существенно упрощает конструкцию гидравлического амортизатора и повышает надежность его работы. При этом выполнение дроссельных каналов в виде клиновых пазов переменного сечения повышает стабильность силовой характеристики, поскольку увеличение вязкости рабочей жидкости при изменении температуры компенсируется при открытии подпружиненного плунжерного затвора с увеличением проходного сечения дроссельных каналов, а наличие дополнительного дроссельного канала с иглой переменного сечения, которые образуют путевой дроссель, обеспечивает многорежимность силовой характеристики, так как проводимость последнего изменяется в зависимости от положения поршня в цилиндре.

На фиг.1 представлен общий вид гидравлического амортизатора; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - вид В на фиг.2.

Гидравлический амортизатор транспортного средства содержит корпус 1 со штоковой и торцевой крышками 2 и 3, цилиндр 4 с поршневой крышкой 5, установленный в корпусе 1 с образованием резервуара 6 с рабочей жидкостью, поршень 7 с полым штоком 8, установленные в цилиндре 4 с образованием штоковой и поршневой полостей 9 и 10, впускные клапаны 11 и 12, размещенные соответственно в поршне 7 и поршневой крышке 5. В расточке - внутренней полости 13 полого штока 8, которая соединена каналами 14 со штоковой полостью 9, соосно установлена сливная трубка 15, проходящая в осевом отверстии поршня 7 и закрепленная в отверстии поршневой крышки 5. На свободном конце сливной трубки 15 установлен перепускной клапан с плунжерным затвором 16, в котором выполнены дроссельные каналы 17 в виде продольных периферийных клиновых пазов переменного сечения, площадь которых уменьшается к рабочему торцу 18 плунжерного затвора 16, и дополнительный осевой дроссельный канал 19, в котором соосно размещена игла 20 с лысками переменного сечения, прикрепленная к штоку 8 на торце расточки - внутренней полости 13, при этом площадь переменного сечения иглы 20 равномерно уменьшается к свободному концу 21, а ее рабочая длина больше длины хода штока. В сливной трубке 15 на конце, закрепленном в отверстии поршневой крышки, установлен фильтр 22, а в торцевой крышке 3 выполнен отражатель 23 струй в виде сферической поверхности, охватывающей зону выхода из сливной трубки 15 и впускного клапана 12 поршневой крышки 5.

Кроме того, в штоковой крышке 2 выполнен канал 24 для дренажа утечек рабочей жидкости по штоку 8 из уплотнений.

Гидравлический амортизатор работает следующим образом.

При ходе сжатия поршень 7 со штоком 8 опускается, при этом впускной клапан 12 закрывается, рабочая жидкость из поршневой полости 10 свободно перетекает через впускной клапан 11 в штоковую полость 9 и по каналам 14 в расточку - внутреннюю полость 13 полого штока 8, откуда нагнетается через дроссельные каналы 17 плунжерного затвора 16 перепускного (переливного) клапана и дополнительный дроссельный канал 19 с иглой 20 переменного сечения, которые выполняют функцию путевого дросселя, по сливной трубке 15 в резервуар 6. Усилие на штоке 8 при этом определяется перепадом давления, возникающим на дроссельных каналах 17, 19, и практически пропорционально расходу рабочей жидкости или скорости движения штока 8. С увеличением скорости движения штока 8 и давления рабочей жидкости в штоковой полости 9 в работу вступает перепускной клапан, плунжерный затвор 16 которого открывается, что ограничивает предельную нагрузку на амортизатор.

При ходе растяжения поршень 7 со штоком 8 с закрытым впускным клапаном 11 поднимается и всасывает рабочую жидкость через впускной клапан 12 в поршневую полость 10 из резервуара 6 и одновременно вытесняет рабочую жидкость из штоковой полости 9 по каналам 14 в расточку - внутреннюю полость 13 полого штока 8, откуда нагнетается через дроссельные каналы 17 плунжерного затвора 16 перепускного (переливного) клапана и дополнительный дроссельный канал 19 с иглой 20 переменного сечения, которые выполняют функцию путевого дросселя, по сливной трубке 15 в резервуар 6. При этом отражатель 23 направляет струи рабочей жидкости из сливной трубки 15 в окна впускного клапана 12 и создает эффект эжекции, увлекающей рабочую жидкость из резервуара 6 в поршневую полость 10.

Таким образом, заявленная конструкция гидравлического амортизатора работает как поршневой насос, перемещая рабочую жидкость в одном направлении через дроссельные каналы 17 и 19, что обеспечивает стабильную силовую характеристику.

При понижении температуры резко возрастает вязкость рабочей жидкости, что приводит к увеличению перепада давления на дроссельных каналах 17, 19, плунжерный затвор 16 приоткрывается с увеличением проходных сечений клиновых пазов дроссельных каналов 17, что компенсирует рост давления рабочей жидкости и ограничивает нагрузку на амортизатор.

В процессе работы гидравлического амортизатора шток 8 перемещает иглу 20 переменного сечения в дроссельном канале 19 плунжерного затвора 16, которые образуют путевой дроссель, работающий параллельно с дроссельными каналами 17, проводимость которого зависит, таким образом, от положения поршня 7 в цилиндре 4 и который обеспечивает многорежимность - изменение силовой характеристики при ходе сжатия и растяжения в зависимости от степени загрузки транспортного средства, которая определяет положение поршня 7 в статическом состоянии относительно цилиндра 4 и, соответственно, межцентровое расстояние в узлах крепления гидравлического амортизатора.

1. Гидравлический амортизатор транспортного средства, содержащий корпус со штоковой и торцевой крышками, цилиндр с поршневой крышкой, установленный в корпусе с образованием резервуара с рабочей жидкостью, поршень со штоком, установленные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полостей, впускные клапаны, размещенные в поршне и поршневой крышке, перепускной клапан с дроссельными каналами в затворе, соединяющие штоковую полость с резервуаром, отличающийся тем, что в поршне выполнено осевое отверстие, а шток выполнен полым с расточкой - внутренней полостью, в которой соосно установлена сливная трубка, закрепленная в осевом отверстии поршневой крышки, при этом расточка - внутренняя полость штока соединена каналами со штоковой полостью, а перепускной клапан установлен на свободном конце сливной трубки, длина которой больше хода штока, и снабжен плунжерным затвором, в котором выполнены дроссельные каналы в виде продольных периферийных клиновых пазов переменного сечения, площадь которых уменьшается к торцу плунжерного затвора.

2. Гидравлический амортизатор транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что плунжерный затвор перепускного клапана выполнен с дополнительным осевым дроссельным каналом, в котором соосно размещена игла с лысками переменного сечения, прикрепленная к штоку на торце расточки - внутренней полости, при этом площадь поперечного сечения иглы плавно уменьшается к свободному концу, а ее рабочая длина больше длины хода штока.

3. Гидравлический амортизатор транспортного средства по п.1 или 2, отличающийся тем, что снабжен фильтром, установленным в сливной трубке на конце, закрепленном в отверстии поршневой крышки.

4. Гидравлический амортизатор транспортного средства по п.3, отличающийся тем, что в торцевой крышке выполнен отражатель струй в виде сферической поверхности, охватывающей зону выхода из сливной трубки и впускного клапана поршневой крышки.