Гидравлический амортизатор двустороннего действия

 

Использование: машиностроение, в частности гидравлические гасители колебаний. Сущность изобретения: гидравлический амортизатор двустороннего действия содержит цилиндр с направляющей, подпружиненную относительно него плавающую втулку с манжетой, отделяющей воздушную полость цилиндра от жидкостной, расположенный в последней и делящий ее на над- и подпоршневую полости рабочий поршень со штоком и плавающую подпружиненную относительно цилиндра манжету. Последняя коаксиально установлена между цилиндром и плавающей втулкой и отделяет воздушную полость от надпоршневой. Рабочий поршень расположен внутри плавающей втулки. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и касается подвесок транспортных средств (ТС).

Известно устройство для амортизации толчков, содержащее корпус, коаксиально расположенный в нем упругий элемент, разделяющий корпус на газовую камеру и гидравлическую, в которой установлены два гидравлических демпфера с клапанами поршней однонаправленного действия [1].

Описанное устройство имеет сложную конструкцию, предусматривающую систему поршней, клапанов и каналов в виде щелей, способствующих нагреванию и вспениванию рабочей жидкости, что снижает работоспособность и надежность конструкции.

Известно устройство гидравлического телескопического однотрубного амортизатора двустороннего действия, содержащего цилиндр с направляющей, плавающий поршень, выполненный в виде подпружиненной относительно цилиндра втулки с размещенной в нижней ее части манжетой, разделяющей полость цилиндра на воздушную и жидкостную полости, расположенный в последней рабочий поршень со штоком, пропущенным сквозь направляющую [2].

Конструктивные особенности описанного устройства предусматривают наличие перепускных каналов, выполненных в виде узких щелей в поршне. Недостаток их работы заключается в том, что при продавливании рабочей жидкости сквозь узкую щель, прикрываемую клапанами, она вспенивается и нагревается, что ухудшает работу, ускоряет износ деталей и снижает надежность работы амортизатора.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы.

Поставленная техническая задача решается благодаря тому, что в предложенном амортизаторе, содержащем цилиндр, рабочий поршень со штоком, проходящим через направляющую, подпружиненную относительно цилиндра плавающую втулку с закрепленной на одном ее конце манжетой, разделяющей цилиндр на жидкостную и воздушную камеры, рабочий поршень расположен внутри плавающей втулки и делит жидкостную камеру на над- и подпоршневую полости, а между плавающей втулкой и цилиндром коаксиально им установлена плавающая манжета, подпружиненная относительно цилиндра и отделяет воздушную полость от надпоршневой.

Благодаря предложенным конструктивным особенностям плавающая втулка с рабочим поршнем находятся как бы во взвешенном состоянии, что позволило ликвидировать систему клапанов. Это приводит к упрощению конструкции устройства, а также предотвращает нагревание и вспенивание рабочей жидкости.

На чертеже, показан предлагаемый гидравлический амортизатор общий вид, в разрезе.

Гидравлический телескопический амортизатор содержит цилиндр 1, внутри которого перемещается плавающая втулка 2 с запрессованной в нижней торцовой части манжетой 3, отделяющей подпоршневую полость 4 от воздушной полости 5. В плавающей втулке 2 установлен рабочий поршень 6. Между торцом втулки 2 и основанием цилиндра 1 установлена компенсационная пружина 7. Шток 8 поршня 6 проходит сквозь направляющую 9, в которой размещено уплотнение 10, и соединяется с рамой ТС 11.

Между внутренней полостью цилиндра 1 амортизатора и наружной поверхностью втулки 2 установлена коаксиально им плавающая манжета 12, поддерживаемая пружиной 13, другой конец которой опирается на фланец 14, установленный внутри воздушной полости 5 и жестко закрепленной к цилиндру.

Плавающая манжета 12 отделяет воздушную полость 5 от надпоршневой полости 15. Подвеска предусматривает колесо 16, пружину 17 и лонжерон 18.

Амортизатор работает следующим образом: например, при наезде колеса 16 ТС на препятствие оно поднимается. Вместе с ним поднимается относительно поршня 6 цилиндр 1, что увеличивает объем надпоршневой полости 15. Одновременно в полость 15 входит часть штока 8 и из-под поршня 6 выдавливается часть жидкости, которая перемещает часть плавающей втулки 2 в полость 15, объем которой может изменяться по следующим вариантам: объем вошедших в полость 15 части втулки 2 и штока 8 больше объема увеличения этой полости от перемещения цилиндра 1 (в этом случае манжета 12 переместится в сторону воздушной полости 5 и сожмет пружину 13); объем вошедших в полость 15 части втулки 2 и штока 8 равен объему увеличения этой полости от перемещения цилиндра 1 (в этом случае манжета 12 останется неподвижной при любом положении цилиндра) 1; объем вошедших в полость 15 части втулки 2 и штока 8 меньше объема увеличения этой полости от перемещения цилиндра (в этом случае пружина 13 переместит на какую-то величину манжету 12 полость 15).

В рассматриваемом новом техническом решении рабочий процесс осуществляется по третьему варианту.

Если объем вошедших в полость 15 части штока и втулки 2 меньше чем освобождающийся объем в надпоршневой полости 15, то для дозаполнения этого объема в полость 15 перемещается плавающая манжета 12 под действием пружины 13, усилие которой направлено в сторону манжеты. Разжатие пружины приводит к снижению давления в полостях 15 и 4. При уменьшении давления в полостях 15 и 4 снижается давление штока на раму транспортного средства. В результате сумма сил, действующих на раму от пружины 17 подвески и шток 8 остается постоянной, не зависящей от положения опорного колеса относительно рамы транспортного средства.

Для компенсации разности усилий, действующих на торцы втулки 2, между верхней частью втулки и цилиндром 1 установлена компенсационная пружина 7. При опускании колеса во впадину происходит обратный процесс: цилиндр 1 опускается, плавающая манжета также опускается, сжимая пружину 13, в результате давление в жидкостных полостях 4 и 15 повышается, и давление штока 8 на раму 11 ТС увеличивается.

На опускание цилиндра необходимо затратить большее усилие, чем на его подъем, так как при опускании сжимается пружина 13. Таким образом, работа приложенного амортизатора отвечает требованиям, предъявляемым к амортизаторам подвесок ТС и вместо с тем от работает как стабилизатор, т.е. в противофазе с пружиной 17.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий цилиндр с направляющей, размещенную в нем и подпружиненную относительно него плавающую втулку с манжетой на одном конце, отделяющей воздушную полость цилиндра от жидкостной, и расположенный в последней и делящий ее на над- и подпоршневую полости рабочий поршень со штоком, проходящим через направляющую, отличающийся тем, что рабочий поршень расположен внутри плавающей втулки, а амортизатор снабжен плавающей подпружиненной относительно цилиндра манжетой, коаксиально установленной между последним и плавающей втулкой и отделяющей воздушную полость от надпоршневой полости.

РИСУНКИ

Рисунок 1