АМОРТИЗАТОР Российский патент 1994 года по МПК F16F9/14 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для плавного гашения кинетической энергии различного рода подвижных органов машин.

Известен гидравлический демпфер, содержащий корпус, размещенные в нем шток и поршень, установленный на штоке с возможностью вращения вокруг продольной оси и имеющий продольные отверстия, расположенные под углом к продольной оси, муфту предельного момента, установленную на штоке, связывающую последний с поршнем, а дроссельные отверстия выполнены в виде винтовых пазов на наружной поверхности поршня [1].

Известный гидравлический демпфер имеет низкую эффективность демпфирования, так как при вращении поршня в процессе его осевого перемещения гидросопротивление винтового паза незначительно уменьшается. При этом в процессе демпфирования значительной инерционной нагрузки давление в одной из рабочей полости демпфера будет иметь повышенную величину, обуславливая при этом значительную нагрузку на один из подшипников. В результате поршень не будет вращаться.

Известен также гидравлический амортизатор, содержащий корпус с поперечными пазами, размещенный в его полости и имеющий канавки на цилиндрической поверхности плунжер, образующий с поперечными пазами дроссельную щель, сечение которой уменьшается с ходом плунжера, компенсационную камеру, соединенную с полостью обратным клапаном и дроссельной щелью, и регулировочное устройство дроссельной щели, при этом канавки расположены вдоль плунжера, а последние и поперечные пазы корпуса имеют переменную ширину [2].

Известный амортизатор имеет низкую эффективность демпфирования, так как площадь поперечного сечения дроссельной щели резко изменяется при незначительном ходе поршня из-за продольного расположения канавок.

Целью изобретения является повышение эффективности работы амортизатора.

Это достигается тем, что амортизатор, содержащий заполненный рабочей средой корпус с поперечным пазом и разделяющей полости последнего и корпуса кольцевой перегородкой, проходящей через последнюю плунжер, имеющий канавку на его цилиндрической поверхности с увеличивающимся в сторону размещенного в корпусе торца плунжера поперечным сечением, образующую с кольцевой перегородкой дроссельную щель, согласно изобретению канавка выполнена в виде винтовой нарезки.

На фиг. 1 изображен амортизатор, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, при перемещении плунжера (в процессе работы).

Амортизатор содержит заполненный рабочей средой корпус 1 с поперечным пазом 2 и разделяющей полости 3 последнего и корпуса кольцевой перегородкой 4. Через кольцевую перегородку 4 проходит плунжер 5, имеющий на его цилиндрической поверхности канавку, выполненную в виде винтовой нарезки 6 с увеличивающимся в сторону размещенного в корпусе торца плунжера 5 поперечным сечением, образующим с кольцевой перегородкой 4 дроссельную щель глубиной h. Винтовая нарезка может быть выполнена в виде ряда по меньшей мере двух равномерно расположенных винтовых нарезок.

Поперечный паз 2 сообщен через канал 7 с компенсационной емкостью 8. Для быстрого возврата плунжера 5 в исходное положение предусмотрен обратный клапан 9 (обратный клапан может быть размещен непосредственно в плунжере 5). Плунжер 5 подпружинен упругим элементом 10. На плунжере 5 установлены регулировочные упоры 11 и 12.

Амортизатор работает следующим образом.

При приложении внешней нагрузки к плунжеру 5 последний, сжимая упругий элемент 10, входит в полость 3, вытесняя рабочую среду через винтовую нарезку 6 в поперечный паз 2 и далее - в компенсационную емкость 8. При этом обратный клапан 9 перекрывает доступ рабочей среды в компенсационную емкость 8. При движении плунжера 5 точки кромок винтовой нарезки 6 сопрягаются по окружности против хода часовой стрелки с точками кромок кольцевой перегородки 4 (см. фиг.3), и глубина h и ширина этой винтовой нарезки, образующей с кольцевой перегородкой 4 дросселирующую щель, постепенно уменьшаются, увеличивая сопротивление перемещению плунжера 5, которое достигает своего максимума в конце хода, за счет чего и обеспечивается плавное гашение кинетической энергии подвижного органа и его остановка в заданном положении.

При снятии внешней нагрузки плунжер 5 под действием упругого элемента 10 выдвигается из корпуса 1 и в его полости 3 создается разрежение, открывающее обратный клапан 9, через который рабочая среда из компенсационной емкости 8 и поперечного паза 2 поступает в полость 3, обеспечивая быстрый возврат плунжера 5 в исходное положение.

Таким образом, в предложенном амортизаторе длина винтовой нарезки 6 по внешней поверхности плунжера от ее точки кромок, сопряженных с торцом кольцевой перегородки 4, до ее минимального поперечного сечения значительно превышает расстояние l вдоль плунжера 4 от точки кромок винтовой нарезки 6, сопряженных с торцом кольцевой перегородки 4, до ее минимального поперечного сечения, что обусловливает постепенное повышение гидравлического сопротивления амортизатора за счет плавного уменьшения площади поперечного сечения дроссельной щели. Поэтому достигается более эффективная работа амортизатора и снижается величина удара в конечном положении плунжера.

Использование: машиностроение, в частности для плавного гашения кинетической энергии различного рода подвижных органов машин. Сущность изобретения: амортизатор содержит корпус, выполненный с поперечным пазом на его внутренней цилиндрической поверхности. В полости корпуса размещен плунжер, имеющий на его цилиндрической поверхности канавку, выполненную в виде винтовой нарезки, точки кромок которой при перемещении плунжера сопряжены по окружности с точками кромок торца поперечного паза. Винтовая нарезка выполнена с изменяющимся по длине поперечным сечением. Винтовая нарезка сообщает полость корпуса с поперечным пазом и образует с торцом этого паза дроссельную щель, сечение которой уменьшается с ходом плунжера. 3 ил.

АМОРТИЗАТОР, содержащий заполненный рабочей средой корпус с поперечным пазом и разделяющей полости последнего и корпуса кольцевой перегородкой, проходящий через последнюю плунжер, имеющий канавку на его цилиндрической поверхности с увеличивающимся в сторону размещенного в корпусе торца плунжера поперечным сечением, образующую с кольцевой перегородкой дроссельную щель, отличающийся тем, что канавка выполнена в виде винтовой нарезки.