ГИДРОГАСИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F16F9/32 F16F5/00 

Иобретение относится к транспортной технике, а именно к гидравлическим гасителям колебаний рельсового подвижного состава и, в первую очередь, вагонов серийного исполнения и для высокоскоростного движения.

Известны гидравлические гасители колебаний, содержащие корпус, в котором размещена и зажата гайкой цилиндро-поршневая группа с клапанными устройствами. Корпус гасителя и шток уплотнены сальниковыми устройствами. Шток и корпус имеют крепительные проушины, в которых установлены резиновые и металлические втулки либо шаровые подшипники.

Проушины со штоком выполнены за одно целое (авт.св. N 541055, F 16 F 9/10, гасители чехословацкого и немецкого производства, см. справочник: Соколов М.М. Варава В.И. Левит Г.М. Гасители колебаний подвижного состава. М. Транспорт. 1985, с. 43 и 17), или свариваются (гаситель фирмы БОГЕ, см. cправочник, с. 35, авт. св. 514975, кл. F 16 F 5/00, авт.св. N 1044859, кл. F 16 F 5/00), или крепятся по резьбе со стопорными элементами (авт.св. N 1216485, кл. F 16 F 5/00, гасители типа КВЗ-ЛИИЖТ, производства ВНР см. cправочник, стр. 16-17). При этих типах соединения штока с проушиной боковые нагрузки на гаситель жестко передаются на элементы сальниковых уплотнений штока и приводят их к быстрому изнашиванию. Боковые нагрузки возрастают при проходе кривых малых радиусов, стрелок и с увеличением скорости движения.

Известны гидрогасители, у которых для снижения боковых нагрузок в проушинах установлены резиновые втулки круглой или конусной формы (см. справочник, стр. 17) или шаровые подшипники (авт.св. N 544790, кл. F 16 F 19/08, гасители фирмы КОНИ см. cправочник, стр. 34). Конусные втулки допускают перекос гасителя до 6^o, однако быстро изнашиваются и разрушаются из-за циклических радиальных нагрузок без ограничительных устройств при работе гасителя на вагоне в движении, а шаровые подшипники передают высокочастотные колебания через гаситель от воздействия пути на транспортное средство, изнашивают и деформируют валки крепления гидрогасителя.

Все известные гидрогасители не имеют устройств для контроля рабочей жидкости ее заправки без разборки гидрогасителя. Из-за этого проверку наличия рабочей жидкости в гидрогасителе и ее заправку можно произвести только в стационарных условиях.

Большие боковые нагрузки на сальниковые уплотнения и большие радиальные нагрузки на резиновые втулки проушин приводят их к быстрому износу и потере рабочей жидкости. Снижается работоспособность гидрогасителя. Из-за невозможности проверки и дозаправки рабочей жидкости гидрогасители ненадежны в эксплуатации. Вследствие этого повышается динамическая нагруженность транспортных средств, ухудшается плавность хода, комфортность проезда пассажиров, увеличивается изнашиваемость транспортных средств и пути.

За прототип принят пневмогидравлический двухтрубный амортизатор транспортного средства (Великобритания, заявка N 1447666, F 16 F 9/06, публ. 25.08.1986), содержащий корпус (1) с головкой (19) крепления, цилиндро-поршневую группу со штоком (5), пропущенным через направляющую (3) цилиндра (2) и соединенным с головкой (18) крепления, кольцевые выступы (3Ь) и (3d), выполненные на торцах направляющей (3), уплотнитель (14) штока, опору штокового уплотнителя, включающую внутреннее (15а) и наружное (15) кольца. Наружное кольцо прикреплено к верхней части корпуса (1).

Недостатком известного пневмогидравлического амортизатора является жесткое бесшарнирное соединение штока (5) с головкой (18), что при перекосах гидроамортизатора создает значительные боковые нагрузки на узел уплотнения и приводит к повышенным износам уплотняющих элементов. Отсюда увеличиваются утечки рабочей жидкости и снижается работоспособность устройства. Известный гидроамортизатор не имеет устройств для контроля и пополнения рабочей жидкости без полной разборки, что снижает эксплуатационную надежность гидроамортизатора и его ремонтнопригодность.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности гидрогасителя и его работоспособности путем снижения нагрузок на элементы уплотнения и введения устройств, обеспечивающих контроль и дозаправку рабочей жидкости без полной разборки.

Для этого гидрогаситель содержит корпус, расположенную в нем цилиндро-поршневую группу со штоком, пропущенным через направляющую цилиндра, имеющую на торце кольцевой выступ, штоковой уплотнитель и опору уплотнителя, включающую внутреннее, фиксирующее уплотнитель, и наружное кольца, из которых последнее прикреплено к верхней части корпуса, а шток и корпус снабжены проушинами.

Новым в конструкции является то, что наружное кольцо, крепление которого к корпусу выполнено сварным, а соединение колец резьбовым, имеет на торце закрытое герметично резьбовой пробкой контрольное отверстие, сообщенное с кольцевой полостью гасителя, а внутреннее кольцо имеет на торце снизу две проточки, образующие наружный и внутренний фланцы и центрирующий выступ, сопряженные с дополнительным и штоковым уплотнителями.

Другой особенностью конструкции является то, что проушина штока снабжена головкой, прикрепленной к штоку разъемно посредством валика, ось которого перпендикулярна оси проушины, пропущенного через поворачивающийся в торцевом пазу головки шток.

Технический эффект выразится в следующем. Сварное крепление наружного кольца к корпусу увеличит опорную жесткость внутреннего кольца (гайки), а резьбовое соединение кольца внутреннего с наружным, кроме замены уплотнителей, позволит в конструкции осуществить возможность контроля уровня рабочей жидкости, не разбирая гасителей, а в случае необходимости и их дозаправку. Наличие на нижнем торце внутреннего кольца двух проточек, образующих наружный и внутренний фланцы и центрирующий выступ, охватывающий кольцевой выступ направляющей, кроме поджатия уплотнителей и центрирования цилиндро-поршневой группы относительно корпуса, позволит в конструкции осуществить возможность контроля уровня рабочей жидкости, не разбирая гасителей, а в случае необходимости и их дозаправку.

Эта возможность в конструкции, благодаря указанным изменениям узла, реализована выполнением на торце наружного кольца контрольного отверстия, закрытого герметично резьбовой пробкой и сообщенного с кольцевой полостью гасителя.

Наличие за одно целое выполненной с проушиной головки, прикрепленной к штоку разъемно посредством валика, ось которого перпендикулярна оси проушины, пропущенного через поворачивающийся в торцевом пазу головки шток, устраняет перекос опорных элементов гасителя, уменьшает их износ и потерю рабочей жидкости и позволяет осуществить замену уплотнителя на штоке.

На фиг.1 изображен общий вид гидрогасителя; на фиг.2 узел "А" на фиг.1.

В корпусе 1 размещен цилиндр 2, который закрыт днищем 3, и сверху - направляющей 4, имеющей на торце кольцевой выступ 5. Через направляющую 4 пропущен шток 6 с поршнем 7. Проушина 8 снабжена цилиндрической головкой 9, прикрепленной к штоку разъемно посредством валика 10, ось которого перпендикулярна оси 11 проушины. Валик 10 пропущен через шток 6, поворачивающийся в торцевом пазу 12 головки.

К нижней части корпуса прикреплена проушина 13.

Параллельные стенки паза 12 ограничены двумя цилиндрическими участками одинакового наклона, расположенными в одной плоскости с осью 11. В каждой из проушин 8, 13 установлены разделенные ограничительным кольцом 14 упругие втулки 15, закрепленные на металлической втулке 16 стопорными кольцами 17. Относительно втулок 16 кольца 14 установлены с радиальным зазором.

Корпус имеет опору уплотнителей. Она включает соединенные резьбой внутреннее 18 и наружное 19 кольца. Наружное кольцо к верхней части корпуса прикреплено сварочным швом 20 и имеет на торце закрытое герметично резьбовой пробкой 21 контрольное отверстие 22, сообщенное с кольцевой полостью 23 гасителя.

Внутреннее кольцо 18 имеет на торце снизу две проточки, образующие наружный 24 и внутренний 25 фланцы, и центрирующий выступ 26, сопряженные с дополнительным 27 и штоковым 28 уплотнителями.

Резьбовое соединение колец имеет элементы стопорения радиальные пазы и планку 29 с винтом 30.

На головку 9 надет и стянут хомутом 31 резиновый чехол 32 с армирующим фланцем 33.

Гаситель работает следующим образом.

В процессе движения транспортного средства проушины 8 и 13 совершают противоположно направленные движения, при этом в кривых малого радиуса железнодорожной колеи перекосы проушин 8 и 13 относительно друг друга компенсируются дополнительным поворотом штока 6 между наклонно расположенными противолежащими цилиндрическими участками паза 12 головки 9. Дополнительная компенсация такого перекоса предохранит от разрушения упругие втулки 15 и уменьшит износ уплотнительных элементов гасителя и возможные потери по этой причине рабочей жидкости, что в конечном итоге повысит эксплуатационную надежность гасителей.

Для контроля уровня масла в гасителе нижнюю часть чехла 32 поднимают вверх, отвинчивают резьбовую пробку 21 и замеряют щупом уровень жидкости. При пониженном уровне ее доливают через отверстие 22.

Замена уплотнителя 28 производится следующим образом.

Снимают хомут 31, опускают чехол 32, вынимают валик 10 и головку 9 отделяют от штока, винтом 30 освобождают планку 29 и кольцо 18 вывинчивают, после чего производят замену уплотнителя 28.

Использование предложенного гидрогасителя снизит динамическую нагруженность транспортных средств, повысит плавность хода и комфортность проезда пассажиров. В результате уменьшится износ деталей подвижного состава и рельсового пути.

Предлагаемый гидрогаситель целесообразно использовать в рессорном подвешивании вагонов, локомотивов, вагонов электроподвижного наземного и подземного транспорта, трамваев и автомобилей.

Использование: транспорт. Сущность изобретения: гидрогаситель содержит корпус с проушинами, расположенную в нем с образованием кольцевой полости цилиндро-поршневую группу со штоком, соединенным с проушиной, пропущенным через направляющую цилиндра, имеющую на торце кольцевой выступ, штоковый уплотнитель, опору уплотнителя, включающую внутреннее и наружное кольца, последнее из которых приклеено к верхней части корпуса. Внутреннее кольцо выполнено с центрирующим выступом и двумя проточками, образующими наружный и внутренний фланцы. В головке проушины выполнен торцевой паз. Крепление наружного кольца к цилиндру выполнено сварным и резьбовым - с внутренним кольцом. Соединение штока с проушиной выполнено пространственно шарнирным в виде промежуточного валика, пропущенного через головку проушины и шток, последний размещен в торцевом пазу головки. Дополнительный уплотнитель сопряжен с центральным выступом и наружным фланцем внутреннего кольца. Штоковый уплотнитель сопряжен с внутренним фланцем внутреннего кольца. 2 ил.

Гидрогаситель, содержащий корпус с проушинами, расположенную в нем с образованием кольцевой полости цилиндро-поршневую группу со штоком, соединенным с проушиной, пропущенным через направляющую цилиндра, имеющую на торце кольцевой выступ, штоковый уплотнитель и опору уплотнителя, включающую внутреннее и наружное кольца, последнее из которых прикреплено к верхней части корпуса, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным уплотнителем, на торце наружного кольца выполнено сообщенное с кольцевой полостью контрольное отверстие, герметично закрытое резьбовой пробкой, внутреннее кольцо выполнено с центрирующим выступом и двумя проточками, образующими наружный и внутренний фланцы, в головке проушины выполнен торцевой паз, крепление наружного кольца к цилиндру выполнено сварным и резьбовым с внутренним кольцом, соединение штока с проушиной выполнено пространственно-шарнирным в виде промежуточного валика, пропущенного через головку проушины и шток, последний размещен в торцевом пазу головки, дополнительный уплотнитель сопряжен с центральным выступом и наружным фланцем внутреннего кольца, а штоковый уплотнитель сопряжен с внутренним фланцем внутреннего кольца.