ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР Российский патент 2013 года по МПК F16F5/00 F16F9/16 F16F3/02 

Изобретение относится к устройствам для виброизоляции сидений операторов и технологического оборудования.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический демпфер, содержащий основание с жестко закрепленным штоком в его днище, направляющее, упругое и демпфирующее устройства, при этом направляющее устройство выполнено в виде соосной со штоком цилиндрической гильзы с образованием герметичной кольцевой полости между внешней поверхностью штока и внутренней поверхностью цилиндрической гильзы, днище которой закреплено во втулке, жестко связанной с основанием защищаемого объекта, а в кольцевой полости расположено упругое устройство, состоящее из нижней и верхней частей (патент РФ №2435999, кл. B60N 1/02, - прототип).

Недостатками известного устройства являются: сравнительно невысокие виброизоляционные свойства в горизонтальном направлении, а также сложность обслуживания пневмогидравлического амортизирующего устройства.

Технический результат - повышение эффективности и надежности виброизоляции.

Это достигается тем, что в гидравлическом демпфере, содержащим основание с жестко закрепленным штоком в его днище, направляющее, упругое и демпфирующее устройства, при этом направляющее устройство выполнено в виде соосной со штоком цилиндрической гильзы с образованием герметичной кольцевой полости между внешней поверхностью штока и внутренней поверхностью цилиндрической гильзы, днище которой закреплено во втулке, жестко связанной с основанием защищаемого объекта, а в кольцевой полости расположено упругое устройство, состоящее из нижней и верхней частей, при этом нижняя часть упругого устройства своим торцем опирается в днище, а верхним - в поршень, выполненный в виде диска, и расположенный с дросселирующим зазором относительно штока, а в верхней части штока расположена подвижная относительно штока крышка, состоящая из кольцевого фланца с уплотнением относительно штока и жестко связанной с фланцем втулки, соосной со штоком и охватывающей внешнюю поверхность цилиндрической гильзы через уплотнение, а коаксиально штоку расположена верхняя часть упругого устройства, выполненная в виде цилиндрической пружины, верхний торец которой опирается в крышку, а нижний - в поршень, причем на крышке фиксируется опорный элемент виброизолируемого объекта, при этом нижняя часть упругого устройства выполнена в виде пакета, по крайней мере, двух плоских кольцевых пружин, закрепленных в гильзе своей периферийной частью посредством простановочной упругой втулки и жестких упоров, а своей центральной частью, выполненной в виде соосного штоку отверстия, закреплены на штоке через простановочную жесткую втулку, при этом шток выполнен полым с внутренним резьбовым отверстием в его нижней части и соединен с резьбовым стержнем, жестко связанным с днищем, через жесткий упор и упругую шайбу, например типа шайбы Гровера.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - вариант выполнения упругого элемента, опирающегося в днище, на фиг.3 - схема кольцевой пружины.

Гидравлический демпфер (фиг.1) содержит основание с жестко закрепленным штоком 1 в его днище 10, направляющее, упругое и демпфирующее устройства.

Направляющее устройство выполнено в виде соосной со штоком цилиндрической гильзы 7 с образованием герметичной кольцевой полости 8 между внешней поверхностью штока 1 и внутренней поверхностью 9 цилиндрической гильзы 7, днище 10 которой закреплено во втулке 11, жестко связанной с основанием защищаемого объекта (на чертеже не показано). В кольцевой полости 8 расположено упругое устройство, состоящее из нижней и верхней частей, при этом нижняя часть упругого устройства своим торцем опирается в днище 10, а верхним - в поршень 12, выполненный в виде диска, и расположенный с дросселирующим зазором 13 относительно штока 1. В верхней части штока 1 расположена подвижная относительно штока крышка 4, состоящая из кольцевого фланца 3 с уплотнением 2 относительно штока 1 и жестко связанной с фланцем втулки 6, соосной со штоком 1 и охватывающей внешнюю поверхность цилиндрической гильзы 7 через уплотнение, а коаксиально штоку 1 расположена верхняя часть упругого устройства, выполненная в виде цилиндрической пружины 5, верхний торец которой опирается в крышку 4, а нижний - в поршень 12, причем на крышке 4 фиксируется опорный элемент виброизолируемого объекта (на чертеже не показано).

Нижняя часть упругого устройства (фиг.2 и фиг.3) выполнена в виде пакета, по крайней мере, двух плоских кольцевых пружин 19, закрепленных в гильзе 7 своей периферийной частью 27'посредством простановочной упругой втулки 18 и жестких упоров 15 и 17, а своей центральной частью, выполненной в виде соосного штоку отверстия 28, закреплены на штоке 1 через простановочную жесткую втулку 21, при этом шток 1 выполнен полым с внутренним резьбовым отверстием 29 в его нижней части и соединен с резьбовым стержнем 23, жестко связанным с днищем 10, через жесткий упор 22 и упругую шайбу 24, например типа шайбы Гровера.

Нижняя часть упругого устройства выполнена в виде пакета плоских кольцевых пружин в виде, по крайней мере, двух плоских упругих коаксиально расположенных колец 27 и 25, внешнего и внутреннего, жестко соединенных между собой посредством, по крайней мере, двух, оппозитно расположенных, плоских упругих пластин 26 и 30 с образованием криволинейных вырезов 20 и 31.

Гидравлический демпфер работает следующим образом.

Колебания виброизолируемого объекта посредством крышки 4 передаются на пружины 5 и 19, которые воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие. Существенно повысить демпфирование в системе на резонансных режимах работы возможно за счет диссипации энергии при прохождении среды через дросселирующий зазор 13 в поршне 12.

При колебаниях виброизолируемого объекта, установленного на упругом и демпфирующем устройствах, обеспечивается пространственная виброзащита объекта и защита его от ударов. Причем жесткость кольцевых пружин 19, за счет их конструктивного исполнения, может быть подобрана в любом требуемом сочетании по главным направлениям вибрации, например, большей в горизонтальном направлении, нежели в вертикальном, и наоборот, и т.д. во всех сочетаниях как линейных, так и угловых колебаний. Это обеспечивается как количеством колец кольцевых пружин 19, так и количеством и направлением упругих пластин 26 и 30, связывающих кольца 25 и 27, а также подбором формы пластин.

Виброизолятор с кольцевыми пружинами является эффективным средством защиты от вибрации по всем направлениям и практически на всех виброизолируемых объектах, а также простым в эксплуатации, монтаже и изготовлении.

В целом конструкция гидравлического демпфера является эффективной, технологичной и отвечает требованиям эргономики и дизайна, а также является простой в эксплуатации, монтаже и изготовлении.

Изобретение относится к машиностроению. Демпфер содержит основание с жестко закрепленным штоком в его днище, направляющее, упругое и демпфирующее устройства. Направляющее устройство выполнено в виде цилиндрической гильзы с образованием герметичной кольцевой полости между внешней поверхностью штока и внутренней поверхностью гильзы. Днище гильзы закреплено во втулке, жестко связанной с основанием защищаемого объекта. В кольцевой полости расположено упругое устройство. Нижняя часть упругого устройства опирается в днище, а верхняя - в поршень. Поршень выполнен в виде диска и расположен с дросселирующим зазором относительно штока. В верхней части штока расположена подвижная относительно штока крышка, состоящая из кольцевого фланца с уплотнением относительно штока и жестко связанной с фланцем втулки, охватывающей внешнюю поверхность цилиндрической гильзы через уплотнение. Верхняя часть упругого устройства выполнена в виде цилиндрической пружины, верхний торец которой опирается в крышку, а нижний - в поршень. На крышке фиксируется опорный элемент виброизолируемого объекта. Нижняя часть упругого устройства выполнена в виде пакета плоских кольцевых пружин, закрепленных в гильзе посредством простановочной упругой втулки и жестких упоров. Своей центральной частью, выполненной в виде соосного штоку отверстия, кольцевые пружины закреплены на штоке через простановочную жесткую втулку. Шток выполнен полым с внутренним резьбовым отверстием в его нижней части и соединен с резьбовым стержнем, жестко связанным с днищем, через жесткий упор и упругую шайбу. Достигается повышение надежности демпфера и эффективности виброизоляции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гидравлический демпфер, содержащий основание с жестко закрепленным штоком в его днище, направляющее, упругое и демпфирующее устройства, при этом направляющее устройство выполнено в виде соосной со штоком цилиндрической гильзы с образованием герметичной кольцевой полости между внешней поверхностью штока и внутренней поверхностью цилиндрической гильзы, днище которой закреплено во втулке, жестко связанной с основанием защищаемого объекта, а в кольцевой полости расположено упругое устройство, состоящее из нижней и верхней частей, при этом нижняя часть упругого устройства своим торцом опирается в днище, а верхним - в поршень, выполненный в виде диска и расположенный с дросселирующим зазором относительно штока, а в верхней части штока расположена подвижная относительно штока крышка, состоящая из кольцевого фланца с уплотнением относительно штока и жестко связанной с фланцем втулки, соосной со штоком и охватывающей внешнюю поверхность цилиндрической гильзы через уплотнение, а коаксиально штоку расположена верхняя часть упругого устройства, выполненная в виде цилиндрической пружины, верхний торец которой опирается в крышку, а нижний - в поршень, причем на крышке фиксируется опорный элемент виброизолируемого объекта, отличающийся тем, что нижняя часть упругого устройства выполнена в виде пакета, по крайней мере, двух плоских кольцевых пружин, закрепленных в гильзе своей периферийной частью посредством простановочной упругой втулки и жестких упоров, а своей центральной частью, выполненной в виде соосного штоку отверстия, закреплены на штоке через простановочную жесткую втулку, при этом шток выполнен полым с внутренним резьбовым отверстием в его нижней части и соединен с резьбовым стержнем, жестко связанным с днищем, через жесткий упор и упругую шайбу, например типа шайбы Гровера.

2. Гидравлический демпфер по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть упругого устройства выполнена в виде пакета плоских кольцевых пружин в виде, по крайней мере, двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего и внутреннего, жестко соединенных между собой посредством, по крайней мере, двух плоских упругих пластин.