ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2022 года по МПК B61G9/08 B61G11/12 F16F9/06 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается устройств, предназначенных для поглощения энергии от продольных усилий, действующих на вагоны и локомотивы при поездной или маневровой работе транспортных средств.

Известен гидрогазовый поглощающий аппарат по а.с. SU 688364, МПК В61G 9/08, 30.09.1979. на "ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ". Известный гидрогазовый поглощающий аппарат содержит цилиндрический корпус, размещенных в нем упругого элемента, плунжера, днища, гидрогазового амортизатора с отверстиями, калибровочным стержнем с обратным клапаном, имеющим дроссельные отверстия, буксы и гайки. В плунжере размещен плавающий поршень с упругим кольцом и диафрагма, снабженная герметизирующим элементом, седлом, ограничивающими при их контакте площадь взаимодействия поршня с рабочей жидкостью, а также содержит обратный клапан, зарядные штуцеры, пробку, уплотнения, газовые камеры упругого элемента А и гидрогазового амортизатора Б и гидравлические полости И, Г, Д. Основным недостатком известного гидрогазового поглощающего аппарата является сложность конструкции, низкая технологичность изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является техническое решение по а.с. SU 796028, МПК D61G 9/08, 15.01.1981 на "ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА", взятый в качестве ближайшего аналога. Известный "ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА" состоит из стакана с приваренным днищем, в который входит подвижный плунжер, перемещение которого ограничивается резьбовой втулкой. Аппарат имеет три камеры: А и Б заполненные маслом и камеру В - газом. Камеры Б и В расположены в плунжере и отделены друг от друга плавающим поршнем. Камера А высокого давления отделена от камеры В низкого давления диафрагмой. В диафрагме перемещается сливной клапан, который прижимается пружиной к седлу, закрепленному в диафрагме резьбовой втулкой. Концевая часть сливного клапана, выполнена в виде гидравлического цилиндра с отверстиями в стенке через сопловое отверстие седла выходит в камеру А высокого давления. Управляющая пружина через промежуточный поршень, который перемещается в цилиндрической полости концевой части сливного клапана, поджимает управляющий клапан, проходящий через сливной клапан и изолирующую втулку, закрепленную резьбовой втулкой. Камеры А высокого давления и промежуточные камеры Г и Д связаны между собой каналами, просверленными в диафрагме. Для регулирования гидравлического сопротивления этих каналов установлен дроссель. Основными недостатками известных гидрогазовых поглощающих аппаратов являются использование пружин и сложность конструкции, и достаточно жесткие рабочие характеристики их работы.

Техническим результатом заявленного изобретения является технический результат, заключающийся в повышении энергоемкости и технологичности изготовления при одновременном упрощении конструкции с обеспечением возможности получения более эластичных стабильных характеристик работы, что в свою очередь повышает надежность работы поглощающего аппарата.

Указанный технический результат достигается тем, что в гидрогазовом поглощающем аппарате для железнодорожного транспортного средства, содержащем корпус, имеющем заливную пробку, установленный в корпусе подвижный буфер, подвижный разделительный поршень, дроссельные клапана, перепускной клапан, корпус образован укрепленным на основании цилиндром с заглушенным дном с одной стороны и имеющим с противоположной стороны его установленную буксу, имеющую выполненные в стенке ее, по меньшей мере, одну кольцевую выемку для размещения в них уплотнителей и кольцевых направляющих элементов, цилиндр со стороны буксы прижат упором, соединенным с основанием посредством ребер. Подвижный буфер представляет собой полый шток, заглушенный с одного торца съемной крышкой с размещенным в ней газозарядным клапаном, а с противоположного торца его закрепленным дроссельным поршнем. При этом полый шток с дроссельным поршнем размещен через буксу в заглушенном дном цилиндре с возможностью перемещения и с образованием камеры А между дном цилиндра и дроссельным поршнем. Подвижный разделительный поршень выполнен, по меньшей мере, с одной кольцевой канавкой для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента, и расположен в полом штоке с образованием заполненной газом под начальным давлением камеры Б между разделительным поршнем и съемной крышкой с размещенным в ней газозарядным клапаном, и дополнительной камеры В между разделительным поршнем и дроссельным поршнем. При этом поршень дроссельный выполнен в форме барабана, по меньшей мере, с одной канавкой по наружной поверхности для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента, а во внутренней части его выполнено, по меньшей мере, одно гнездо для размещения в них подпружиненных дроссельных клапанов, причем в дроссельном поршне выполнено гнездо для установки в нем с возможностью взаимодействия с разделительным поршнем подвижного подпружиненного бойка с профильными канавками и размещенного под ним перепускного клапана, имеющего адаптер, втулку перепускную, шайбу регулировочную, затвор, шарики, фланец прижимной и гайку, при этом в стенке дроссельного поршня выполнены переливные каналы, а под каждым дроссельным клапаном выполнен соединительный канал, каждый подпружиненный дроссельный клапан состоит из гильзы, направляющей, шайбы регулировочной, пружины и иглы, а перепускной клапан включает адаптер, втулку перепускную, шайбу регулировочную, пружину, затвор, по меньшей мере, три шарика, фланец прижимной и гайку.

Такое взаимное расположение деталей и конструктивное выполнение заявленного гидрогазового поглощающего аппарата обеспечивает повышение энергоемкости и в процессе его работы создает условия, при которых процесс гашения кинетической энергии удара осуществляется по более эластичной и стабильной характеристике во всех режимах работы. Кроме того, выполнение дроссельных клапанов и перепускного клапана не в стенке цилиндра, а именно в поршне дроссельном, выполненным в форме барабана, и выполнение канавок для размещения уплотнительных манжет и направляющих на внешней поверхности барабана и буксы исключает возможность воздействия в процессе работы гидрогазового поглощающего аппарата высокого давления (нагрузки) на уплотнительные манжеты и направляющие, что повышает их надежность и, как следствие, увеличивает временной ресурс работы гидрогазового поглощающего аппарата.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен гидрогазовый поглощающий аппарат, в разрезе.

Гидрогазовый поглощающий аппарат содержит корпус 1 с заливной пробкой 2, установленный в корпусе 1 подвижный буфер 3. Корпус 1 образован укрепленным на основании 4 цилиндром 5, заглушенный с одной стороны дном 6 и имеющим с противоположной стороны его установленную буксу 7. Букса 7 имеет выполненные в стенке ее кольцевые выемки 8 и 9 для размещения в них уплотнителей и кольцевых направляющих элементов (соответственно). Цилиндр 5 со стороны буксы 7 прижат упором 10, соединенным с основанием 4 посредством ребер 11. Подвижный буфер 3 представляет собой полый шток 12 заглушенный с одного торца съемной крышкой 13 с размещенным в ней газозарядным клапаном 14, а с противоположного торца его укрепленным дроссельным поршнем 15. Полый шток 12 с дроссельным поршнем 15 размещен через буксу 7 в заглушенном цилиндре 5 с возможностью перемещения и с образованием камеры А между дном 6 цилиндра 5 и дроссельным поршнем 15. Подвижный разделительный поршень 16 выполнен с кольцевыми канавками 17 и 18 для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента (соответственно) и расположен в полом штоке 12 с образованием заполненной газом под начальным давлением камеры Б между разделительным поршнем 16 и съемной крышкой 13 с размещенным в ней газозарядным клапаном 14 и дополнительной камерой В между разделительным поршнем 16 и дроссельным поршнем 15, при этом поршень дроссельный 15 выполнен в форме цилиндрического барабана с канавками 19 и 20 по наружной поверхности для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента (соответственно), а во внутренней части цилиндрического барабана выполнено, по меньшей мере, одно гнездо 21 для размещения в нем подпружиненного дроссельного клапана 22, причем в дроссельном поршне 15 выполнено гнездо 23 для установки в нем с возможностью взаимодействия с разделительным поршнем 16 подвижного пружиной 43 подпружиненного с профильными канавками затворного бойка 24 и размещенного под ним перепускного клапана 25. В стенке 26 дроссельного поршня 15 выполнены переливные каналы 27, а под каждым дроссельным клапаном 22 выполнен соединительный канал 28. Каждый подпружиненный дроссельный клапан 22 состоит из гильзы 29, направляющей 37, шайбы регулировочной 38, пружины 39 и иглы 30, а перепускной клапан 25 включает адаптер 31, втулку перепускную 32, шайбу регулировочную 36, пружину 40, затвор 34, шарики 41, пружину 42, фланец прижимной 35 и гайку 33.

Работа заявленного гидрогазовый поглощающий аппарат основана на принципе преобразования кинетической энергии удара движущихся масс вагонов в тепловую энергию посредством дросселирования рабочей жидкости через регулирующее устройство, функцию которого в данном случае может выполнять дроссельный поршень 15.

Заправленный газом под требуемым давлением и рабочей жидкостью-маслом гидрогазовый поглощающий аппарат работает следующим образом: при малых скоростях при малых начальных перемещениях при малых сжимающих усилиях соударения - полый шток 12 с дроссельным поршнем 15 перемещаются в направлении к дну 6, воздействуя на рабочую жидкость и увеличивая давление в камере А. Рабочая жидкость под давлением воздействует через каналы клапана перепускного на затвор и боек, перемещая их на некоторую величину вдоль оси, а через профильные канавки бойка - на разделительный поршень. При этом процесс прекращается в момент соприкосновения контактной поверхности 44 бойка 24 с соответствующей контактной поверхностью 45 дроссельного поршня 15.

При высоких скоростях и/или при больших перемещениях, и/или при большом ударном нагружении поглощающего аппарата, имеющем место при маневровых соударениях вагонов и переходных режимах движения поезда, происходит сжатие гидрогазового поглощающего аппарата с большими скоростями. Это приводит к значительным увеличениям гидравлического сопротивления дросселирующих отверстий и перепада давления на дроссельном поршне 15. При достижении давления до давления, на которое настроен каждый дроссельный клапан, происходит их срабатывание - открытие дросселирующих отверстий 28. Рабочая жидкость под высоким давлением из камеры А дросселируется в дополнительную камеру В с пониженным давлением. В других случаях находятся в начальном положении.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к гидрогазовым поглощающим аппаратам. Аппарат содержит корпус с заливной пробкой, подвижные буфер и разделительный поршень, перепускной и дроссельные клапана. Корпус образован цилиндром с заглушенным дном. Цилиндр укреплен на основании, с противоположной стороны установлена букса с кольцевой выемкой для установки уплотнения. Цилиндр со стороны буксы прижат упором. Упор соединен с основанием ребрами. Подвижный буфер выполнен в виде полого штока. С одного торца шток заглушен крышкой с клапаном, с другого торца установлен дроссельный поршень. Шток размещен в корпусе через буксу с возможностью перемещения. Камера высокого давления образована между дном цилиндра и дроссельным поршнем. Подвижный разделительный поршень расположен в полом штоке с образованием камеры высокого давления между поршнем и крышкой с клапаном. Дроссельный поршень выполнен в виде барабана с канавкой для уплотнителей и направляющего элемента. Во внутренней части поршня выполнено гнездо для дроссельных клапанов. В центральной части поршня установлен подпружиненный затворный боек. Под бойком расположен перепускной клапан. Повышается энергоемкость поглощающего аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидрогазовый поглощающий аппарат, преимущественно для железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус, имеющий заливную пробку, установленный в корпусе подвижный буфер, подвижный разделительный поршень, дроссельные клапана, перепускной клапан, отличающийся тем, что корпус образован укрепленным на основании цилиндром с заглушенным дном с одной стороны и имеющим с противоположной стороны его установленную буксу, имеющую выполненные в стенке ее, по меньшей мере одну кольцевую выемку для размещения в них уплотнителей и кольцевых направляющих элементов, причем цилиндр со стороны буксы прижат упором, соединенным с основанием посредством ребер, подвижный буфер представляет собой полый шток, заглушенный с одного торца съемной крышкой с размещенным в ней газозарядным клапаном, а с противоположного торца его укрепленным дроссельным поршнем, при этом полый шток с дроссельным поршнем размещен через буксу в заглушенном цилиндре с возможностью перемещения и с образованием камеры высокого давления между дном цилиндра и дроссельным поршнем, подвижный разделительный поршень выполнен, по меньшей мере, с одной кольцевой канавкой для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента и расположен в полом штоке с образованием камеры высокого давления между разделительным поршнем и съемной крышкой с размещенным в ней газозарядным клапаном и дополнительной камеры низкого давления между разделительным поршнем и дроссельным поршнем, при этом поршень дроссельный выполнен в форме барабана, по меньшей мере, с одной канавкой по наружной поверхности для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента, а во внутренней части его выполнено, по меньшей мере, одно гнездо для размещения в нем подпружиненных дроссельных клапанов, причем в центральной части дроссельного поршня выполнено гнездо для установки в нем с возможностью взаимодействия с разделительным поршнем подвижного пружиной подпружиненного затворного бойка с профильными канавками и размещенного под ним перепускного клапана, при этом в стенке дроссельного поршня выполнены переливные каналы, а под каждым дроссельным клапаном выполнен соединительный канал.

2. Гидрогазовый поглощающий аппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждый подпружиненный дроссельный клапан состоит из гильзы, направляющей, шайбы регулировочной, иглы и, по меньшей мере, одной пружины, а перепускной клапан включает адаптер, втулку перепускную, гайку, затвор, по меньшей мере, три шарика, фланец прижимной, шайбу регулировочную и, по меньшей мере две пружины.