Пневмогидравлический амортизатор

 

Использование: защита объектов от действия интенсивных ударно-вибрационных механических нагрузок. Сущность изобретения: амортизатор содержит корпус с направляющей, размещенный в нем плунжер, клапан в виде штока с тарелью на одном конце и поршня на другом. В корпусе установлена диафрагма с отверстием, которая делит его на две полости. Шток клапана пропущен через отверстие диафрагмы с возможностью его перекрытия тарелью, а поршень клапана размещен в направляющей. Механизм перемещения клапана имеет шарнирно связанные между собой пару звеньев, ползун, шарнирно связанный с одним звеном, тягу, шарнирно связанную одним концом с одним из звеньев, а другим - с толкателем привода. Каждое звено выполнено с упором, установленным в месте их шарнирного соединения с возможностью взаимодействия друг с другом. Свободный конец другого звена шарнирно закреплен на корпусе, а ползун соединен с поршнем клапана. Амортизатор может быть снабжен возвратной пружиной, установленной между корпусом и толкателем вдоль оси последнего. Толкатель может быть выполнен в виде пиропатрона. Упоры могут быть установлены эксцентрично относительно шарнирного соединения пары звеньев. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области защиты объектов, машин, приборов, аппаратуры и т.п. допускающих ограниченный уровень механических нагрузок, от действия интенсивных ударно-вибрационных воздействий, возникающих при взрывных работах и сейсмических колебаниях. Главнейшими элементами защиты являются пневмогидроамортизаторы.

Известен гидроамортизатор, содержащий корпус, шток, пневмо- и гидрополости, поршень [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемой результату является пневмодемпфер, содержащий корпус, размещенный в нем плунжер, клапан в виде штока с тарелью, установленной на одном его конце, и механизм перемещения клапана в виде шарнирно связанных между собой звеньев и ползуна, шарнирно связанного с одним звеном [2] Недостатками известных устройств является отсутствие управляемого стопорения штока относительно корпуса, что ограничивает возможности его применения в системах амортизации объектов, где возникает потребность в быстродействующем (до 1 сек) стопорении амортизируемого объекта для производства на нем ремонтных и других работ, что не обеспечивает предварительная затяжка штоков известных амортизаторов.

Настоящее изобретение устраняет указанный недостаток. Это достигается за счет того, что пневмогидравлический амортизатор, содержащий корпус, размещенный в нем плунжер, клапан в виде штока с тарелью, установленной на одном его конце, и механизм перемещения клапана в виде шарнирно связанных между собой звеньев и ползуна, шарнирно связанного с одним звеном, снабжен диафрагмой с отверстием, делящей корпус на две полости, в корпусе выполнена направляющая, клапан имеет поршень, закрепленный на свободном конце штока, пропущенного через отверстие диафрагмы с возможностью перекрытия его тарелью, поршень размещен в направляющей, механизм перемещения клапана дополнительно имеет тягу, одним концом шарнирно связанную с одним из звеньев, а другим с толкателем привода, каждое звено выполнено с упором, установленным в месте их шарнирного соединения с возможностью взаимодействия друг с другом, свободный конец другого звена шарнирно закреплен в корпусе, а ползун соединен с поршнем клапана. Амортизатор может быть снабжен возвратной пружиной, установленной между корпусом и толкателем вдоль оси последнего. Толкатель может быть выполнен в виде пиропатрона.

На фиг.1 показан общий вид пневмогидравлического амортизатора, на фиг. 2 положение деталей амортизатора после закрытия клапана, на фиг. 3 выносной элемент 1 на фиг. 2.

Пневмогидравлический амортизатор содержит корпус 1, плунжер 2, клапан в виде штока 3, на одном конце которого закреплена тарель 4, а на другом - поршень 5, механизм перемещения клапана в виде шарнира 6, связывающего звенья 7 и 8 с упорами 9, разделительную диафрагму 10 с отверстием 11, направляющую 12, в которой размещен поршень 5, тягу 13, одним концом шарнирно связанную с одним из звеньев, а другим с толкателем 14 привода 15, возвратную пружину 16, привод 15 может быть выполнен в виде пиропатрона 17, наружный цилиндр 18, гидравлическую полость "А", газовую полость "Б" со сжатым воздухом.

Гидравлическая полость "А" и газовая полость "Б" сообщены через отверстие 11.

Шток 3 пропущен через отверстие 11 и своим поршнем 5 герметично установлен в направляющей 12 с возможностью осевого перемещения. В первоначальном положении клапан нормально открытый и удерживается от закрытия звеном 7, которое шарнирно присоединено к корпусу 1, а присоединенное к нему через центральный шарнир 6 звено 8 шарнирно присоединено через поршень 5 с тарелью 4. Механизм перемещения удерживается в рабочем положении за счет эксцентрично размещенных относительно центрального шарнира упоров 9 на звеньях 7 и 8 и возвратной пружины 16, взаимодействующей со звеном 8 через толкатель 14 и промежуточное звено.

При стопорении амортизатора производится управляемое воспламенение пиропатрона 17 и образовавшиеся газы, воздействуя на толкатель 14, перемещают его. Толкатель 14 обжимает возвратную пружину 16 и через промежуточное звено толкает звено 8 и тем самым механизм перемещения "складывается" в центральном шарнире 6 в месте сочленения звеньев 7 и 8. Под действием сжатого газа в пневматической полости "Б" амортизатора поршень 5 с тарелью 4 перемещается и тарель 4 закрывает отверстие 11 в диафрагме 10, тем самым изолируя пневматическую полость "Б" от гидравлической полости "А". Рабочая гидросмесь, замкнутая в гидравлической полости "А", препятствует перемещению плунжера 2, благодаря чему происходит управляемое стопорение пневмогидравлического амортизатора.

Для повторной работы и последующего стопорения амортизатора 5 с тарелью 4 возвращаются в первоначальное положение, при этом усилием пружины 16 через толкатель 14 и промежуточное звено звенья 7 и 8 устанавливаются на упоры 9 и амортизатор становится расстопоренным, готовым к последующей работе.

Как видно из изложенного, выполнение амортизатора с управляемым закрытием клапана позволяет произвести мгновенное стопорение амортизатора без создания дополнительных агрегатов стопорения амортизирующих объектов. Все это упрощает систему стопорения, повышает ее надежность, улучшает эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

1. Пневмогидравлический амортизатор, содержащий корпус, размещенный в нем плунжер, клапан в виде штока с тарелью, установленной на одном его конце, и механизм перемещения клапана в виде шарнирно связанных между собой звеньев и ползуна, шарнирно связанного с одним звеном, отличающийся тем, что он снабжен диафрагмой с отверстием, делящей корпус на две полости, в корпусе выполнена направляющая, клапан имеет поршень, закрепленный на свободном конце штока, пропущенного через отверстие диафрагмы с возможностью перекрытия его тарелью, поршень размещен в направляющей, механизм перемещения клапана дополнительно имеет тягу, одним концом шарнирно связанную с одним из звеньев, а другим с толкателем привода, каждое звено выполнено с упором, установленным в месте их шарнирного соединения с возможностью взаимодействия друг с другом, свободный конец другого звена шарнирно закреплен на корпусе, а ползун соединен с поршнем клапана.

2. Амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен возвратной пружиной, установленной между корпусом и толкателем вдоль оси последнего.

3. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что привод толкателя выполнен в виде пиропатрона.

4. Амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что упоры установлены эксцентрично относительно шарнирного соединения пары звеньев.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3