Устройство демпфирования амортизаторов
Изобретение относится к области машиностроения. Устройство демпфирования содержит два амортизатора (1) с возможностью осуществления возвратно-поступательного движения, пневмогидравлический аккумулятор (5) с предохранительным клапаном (6), регулируемый дроссель (4), гидравлический мотор (3), а также четыре обратных клапана напорной магистрали (2) и четыре обратных клапана отводящей магистрали (2.1), соединенные гидравлическим контуром. При движении поршней амортизаторов (1) рабочая жидкость из каждой камеры амортизаторов (1) поступает в гидравлический мотор (3) в одном и том же направлении. Достигается упрощение конструкции и повышение КПД устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Устройство относится к области машиностроения, преимущественно к узлам подвески автомобилей, и может быть использовано в узлах и агрегатах, предусматривающих устранения вибраций, например, судовых двигателях.
Известен рекуперативный амортизатор [Патент RU № 129880, МПК B60G 13/14, опубл. 10.07.2013], содержащий корпус с цилиндрической полостью, в которой установлен поршень со штоком с образованием двух рабочих камер переменного объема, заполненных жидкостью, каждая рабочая камера имеет гидравлические напорный и впускной патрубки, при этом напорный патрубок первой рабочей камеры сообщен с входом первого гидравлического двигателя, напорный патрубок второй рабочей камеры сообщен с входом второго гидравлического двигателя, выход первого гидравлического двигателя сообщен с впускным патрубком второй рабочей камеры, а выход второго гидравлического двигателя сообщен с впускным патрубком первой рабочей камеры, причем в каждом напорном патрубке установлен регулятор расхода жидкости, а гидравлические двигатели кинематически связаны с электрическим генератором. Регуляторы расхода жидкости связаны с системой управления, изменяющей величину расхода жидкости. Патрубки выполнены с различными параметрами гидравлического сопротивления. Гидравлические двигатели установлены посредством муфт свободного хода на валу, соединенном с электрическим генератором.
Известен регенеративный амортизатор [Патент BRPI0911425, МПК B60G 13/14, опубл. 29.09.2015], содержащий поршень, расположенный для возвратно-поступательного движения внутри цилиндра при отклонении системы подвески транспортного средства; гидравлическая жидкость, содержащаяся в цилиндре; первый гидравлический контур, сообщающийся по текучей среде с первой камерой в цилиндре на первой стороне поршня, в гидравлическом сообщении с гидравлическим двигателем и в гидравлическом сообщении с емкостным резервуаром, причем при сжатии гидравлическая жидкость поршня проходит через гидравлический двигатель, поворачивая его вал; второй контур текучей среды, сообщающийся по текучей среде со второй камерой в цилиндре на второй стороне поршня и сообщающийся по текучей среде с первой камерой, при этом при выдвижении поршня рабочая жидкость проходит из второй камеры в первую камеру; и электрический генератор, соединенный с валом гидравлического двигателя для выработки электроэнергии при вращении вала. Дополнительно содержит обратные клапаны в первом и втором контурах текучей среды для регулирования потока, схему силовой электроники для обеспечения переменного демпфирования. Силовая электроника включает в себя усредненный по времени контроллер с обратной связью по сопротивлению и преобразователь с управляемым напряжением выходным сигналом.
Недостатками устройств является сложность конструкции и обеспечение постоянного съема электроэнергии за счет установки муфт свободного хода в первом аналоге, наличие силовой электроники во втором аналоге. Указанные элементы напрямую участвуют в организации потока жидкости, что снижает надежность, безотказность и КПД заявленных схем.
Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение КПД устройства.
Технический результат достигается за счет того, что устройство демпфирования амортизаторов включает по меньшей мере один амортизатор с двумя камерами. Одна из камер (любая из двух) подает рабочую жидкость в другую камеру поршнем амортизатора путем ее прохождения через систему обратных клапанов по магистралям сначала в гидравлический мотор, работающий в режиме генератора, а затем во вторую камеру амортизатора. При этом избыточный объем жидкости одновременно поступает в пневмогидравлический аккумулятор, присоединенный параллельно с гидравлическим мотором. Выход гидравлического мотора соединен с другой камерой амортизатора также через систему обратных клапанов. Система обратных клапанов направляет движение гидравлической жидкости при любом направлении хода поршня амортизатора, что способствует стабильности потока, сохранению его инерции и повышает КПД устройства.
На Фиг. 1 представлена схема устройства с одним амортизатором.
На Фиг. 2 представлена схема устройства с двумя амортизаторами.
Устройство состоит из, как минимум, одного амортизатора 1, клапанов (клапан 2 напорной магистрали, клапан 2.1 отводящей магистрали), гидравлического мотора 3, регулируемого дросселя 4, пневмогидравлического аккумулятора 5, предохранительного клапана 6.
Амортизатор 1 включает две камеры (на фигуре не показаны обозначены). Параллельно через обратные клапана с гидравлическим мотором 3 соединен пневмогидравлический аккумулятор 5 с предохранительным клапаном 6 и регулируемым дросселем 4. Причем, амортизатор 1 выполнен так, что через гидравлический мотором 3 рабочая жидкость всегда движется в одном направлении.
Рассмотрим работу устройства на примере использования одного амортизатора 1.
Из одной камеры амортизатора 1, рабочая жидкость через обратный клапан 2 напорной магистрали (на фигуре не обозначена) поступает в гидравлический мотор 3 и пневмогидравлический аккумулятор 5. Далее, из гидравлического мотора 3 через обратный клапан 2.1 отводящей магистрали (на фигуре не обозначена) жидкость перетекает в другую камеру амортизатора 1. Обратные клапаны подающей и отводящей магистралей в этот момент закрыты давлением встречного потока.
При этом избыточный объем жидкости одновременно поступает в пневмогидравлический гидроаккумулятор 5 присоединенный параллельно с генератором 3. А предохранительный клапан 6 защищает пневмогидравлический аккумулятор 5 и устройство в целом от избыточного давления.
Аналогично зеркально происходит движение рабочей жидкости при движении поршня амортизатора 1 в обратном направлении.
Из пневмогидравлического аккумулятора 5 рабочая жидкость через обратный клапан 2.1 отводящей магистрали поступает в гидравлический мотор 3. Далее, из гидравлического мотора 3 через обратный клапан 2 напорной магистрали жидкость перетекает в камеру амортизатора 1. Обратные клапаны обеспечивают направление движения для каждого цикла.
При использовании в конструкции двух амортизаторов 1 по Фиг. 2, подача гидравлической жидкости происходит из любой камеры амортизатора 1 в один гидравлический мотор 3 (в данном случае для одной оси транспортного средства) с использованием одного пневмогидравлического аккумулятора 5, сглаживающего удары, и поглощая поступление максимальных объемов, ограждая гидравлический мотор 3 от пиковых нагрузок (это относится и к варианту использования одного амортизатора по Фиг. 1).
Суть изобретения в том, что при работе амортизатора(ов) 1 и вверх и вниз осуществляется движение жидкости через гидравлический мотор 3, то есть поток жидкости всегда идет в одном направлении. Что обеспечивает выработку электроэнергии. Эту схему планируется использовать в электромобилях, как дополнительный источник зарядки ходовых аккумуляторов.
Устройство всегда преобразует разнонаправленное движение жидкости амортизаторов 1 в одном направлении.
Предлагаемая схема позволит внедрить амортизаторы 1 новой конструкции. В нем достаточно одной камеры работающей на сжатие, плавность работы по меньшей мере одного амортизатора 1 обеспечит мембрана пневмогидравлического аккумулятора 5, а скорость движения поршня - регулируемый дроссель 4. Надежность амортизатора 1 повысится, а плавность хода автомобиля станет регулируемой.
1. Устройство демпфирования амортизаторов, содержащее два амортизатора (1) с возможностью осуществления возвратно-поступательного движения, пневмогидравлический аккумулятор (5) с предохранительным клапаном (6), регулируемый дроссель (4), гидравлический мотор (3), а также четыре обратных клапана напорной магистрали (2) и четыре обратных клапана отводящей магистрали (2.1), соединенные гидравлическим контуром так, чтобы при движении поршней амортизаторов (1) рабочая жидкость из каждой камеры амортизаторов (1) поступала в гидравлический мотор (3) в одном и том же направлении.
2. Устройство демпфирования амортизаторов по п. 1, отличающееся тем, что выходы верхних и нижних камер первого и второго амортизатора (1) соединены напорной магистралью через четыре обратных клапана (2) с входом регулируемого дросселя (4), который, в свою очередь, соединен со входами гидравлического мотора (3) и пневмогидравлического аккумулятора (5), при этом выход гидравлического мотора (3) соединен отводящей магистралью через четыре обратных клапана (2.1) с входами верхних и нижних камер первого и второго амортизатора (1).
