ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР С КЛАПАНОМ СЖАТИЯ С ФИКСАТОРОМ Российский патент 2023 года по МПК F16F9/16 

Изобретение относится к узлам и деталям машин, обеспечивающим их нормальную эксплуатацию, а именно к средствам для гашения колебаний в подвесных устройствах транспортных средств, в частности, к демпферам, использующих жидкость или газ как поглощающую среду для амортизации и выполненным с клапанными конструктивными элементами, с поршнем, движущимся возвратно-поступательно в камере и работающим с дросселированием, и может быть использовано в транспортном машиностроении для эластичных подвесок с гидравлическими демпферами.

Из существующего уровня техники известен гидравлический амортизатор (Патент RU 172294 U1, 04.07.2017, F16F9/18, F16F5/00), содержащий резервуар, внутри которого расположен рабочий цилиндр, направляющую штока, шток, проходящий через сквозное осевое отверстие направляющей штока, поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, закрепленный на штоке, а также гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую и поршневую части, причем, нижняя часть корпуса клапана сжатия выполнена в виде сферического пояса.

Из уровня техники также известен корпус клапана сжатия гидравлического амортизатора (Патент RU 176339 U1, 17.01.2018, F16F9/32, F16F9/18), содержащий цилиндрический корпус со сквозным осевым отверстием, причем, нижняя часть корпуса клапана сжатия выполнена в виде сферического пояса, при этом радиус скругления сферического пояса имеет величину, составляющую от 20 до 100% от диаметра внешней поверхности нижней части корпуса клапана сжатия.

Наиболее близким техническим решением является гаситель колебаний (Патент RU 2288387 C1, 27.11.2006, F16F5/00, F16F9/34), содержащий резервуар, коаксиально установленный в нем с образованием рекуперативной полости цилиндр с днищем, содержащим демпфер, обратный и предохранительный клапаны, размещенный в цилиндре поршень с демпфером и предохранительными клапанами ходов сжатия и растяжения, который установлен на проточке штока и связан с ним резьбой, и направляющую с отверстием для прохода штока, закрывающую цилиндр и резервуар, причем, гаситель колебаний снабжен дополнительно установленными в поршне переливными клапанами ходов сжатия и растяжения со статическими характеристиками, соответствующими наклону рабочей характеристики гасителя до точки излома, а на цилиндрической поверхности поршня с обоих его концов выполнены пары оппозитных лысок, открытых с торцов поршня и перпендикулярно плоскости лысок выполнено по паре сквозных отверстий, причем одна из пар проходит через пружинные полости переливного и предохранительного клапанов хода сжатия, а другая - растяжения.

Основным недостатком вышеописанных технических решений является отсутствие возможности обеспечения стабильной работы вследствие возникновения возможных отклонений в характеристике демпфирования из-за большой площади соприкосновения нижней части клапана сжатия с поверхностью дна резервуара и необходимости в точном центрировании клапана сжатия на дне резервуара в процессе сборки.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей, заключающихся в эффективной реализации обеспечения долговременной гибкой симметричной характеристики по усилиям сопротивления, максимально обеспечивающих оптимальное демпфирование при различных скоростях перемещения поршня, а также повышенной несущей способности, стабильности, надежности и ресурса работы демпферов по исключению возможности произвольного поворота клапана сжатия относительно дна резервуара или неправильной установки клапана сжатия.

Указанный технический результат достигается за счет того, что гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором содержит резервуар, внутри которого расположены рабочий цилиндр, направляющая штока, шток, подвижно закрепленный через сквозное осевое отверстие направляющей штока, и поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, закрепленный на конце штока, гайку резервуара с крышкой кожуха в верхней части резервуара и клапан сжатия, зафиксированный с дном резервуара, в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть.

Причем упомянутый клапан сжатия выполнен в виде цилиндрического корпуса с регулировочными дисками и, по меньшей мере, с одним цилиндрическим фиксатором в нижней своей части, смещенным от центра образующей оси упомянутого цилиндрического корпуса и выполненным с возможностью фиксации от проворачивания упомянутого клапана сжатия, по меньшей мере, через одно глухое отверстие упомянутого дна резервуара, которое выполнено соосно с упомянутым цилиндрическим фиксатором.

В частности, упомянутый цилиндрический фиксатор может быть выполнен в виде выступа, изготовленного целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса, или в виде штифта, закрепленного в глухом отверстии в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса.

При этом упомянутый цилиндрический корпус может быть изготовлен из металла, или сплава металлов, или композиционных материалов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлен частный случай исполнения заявляемого гидравлического демпфера с клапаном сжатия с фиксатором: на фигуре 1 представлен общий вид гидравлического демпфера с клапаном сжатия с фиксатором в разрезе; на фигуре 2 - увеличенный вид выносного элемента А на фигуре 1; на фигуре 3 - общий вид клапана сжатия с фиксатором, выполненным в виде выступа, изготовленного целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса, в разрезе; на фигуре 4 - общий вид клапана сжатия с фиксатором, выполненным в виде штифта, закрепленного в глухом отверстии в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса, где:

1 - резервуар;

2 - рабочий цилиндр;

3 - направляющая штока;

4 - шток;

5 - поршень;

6 - клапан отбоя поршня;

7 - перепускной клапан поршня;

8 - гайка резервуара;

9 - крышка кожуха резервуара;

10 - клапан сжатия;

11 - дно резервуара;

12 - штоковая часть;

13 - поршневая часть;

14 - регулировочные диски клапана сжатия;

15 - цилиндрический фиксатор;

16 - глухое отверстие дна резервуара;

17 - выступ фиксатора, изготовленный целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса;

18 - штифт фиксатора, закрепленный в глухом отверстии в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса;

19 - глухое отверстие в нижней части цилиндрического корпуса.

Частный случай реализации гидравлического демпфера с клапаном сжатия с фиксатором может быть выполнен следующим образом: гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором содержит резервуар 1, внутри которого расположены рабочий цилиндр 2, направляющая 3 штока 4, шток 4, подвижно закрепленный через сквозное осевое отверстие направляющей 3 штока 4, и поршень 5 с клапаном 6 отбоя и перепускным клапаном 7, закрепленный на конце штока 4, гайку 8 резервуара 1 с крышкой кожуха 9 в верхней части резервуара 1 и клапан сжатия 10, зафиксированный с дном 11 резервуара 1 в нижней части резервуара 1, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра 2 разделена поршнем 5 на штоковую часть 12 и поршневую часть 13.

Причем упомянутый клапан сжатия 10 выполнен в виде цилиндрического корпуса с регулировочными дисками 14 и по меньшей мере с одним цилиндрическим фиксатором 15 в нижней своей части, смещенным от центра образующей оси упомянутого цилиндрического корпуса и выполненным с возможностью фиксации от проворачивания упомянутого клапана сжатия 10 по меньшей мере через одно глухое отверстие 16 упомянутого дна 11 резервуара 1, которое выполнено соосно с упомянутым цилиндрическим фиксатором 15.

Упомянутый цилиндрический фиксатор 15 может быть выполнен в виде выступа 17, изготовленного целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса, или в виде штифта 18, закрепленного в глухом отверстии 19 в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса.

При этом упомянутый цилиндрический корпус может быть изготовлен из металла, или сплава металлов, или композиционных материалов.

Гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором собирают следующим образом: в начале, производят сборку рабочего цилиндра 2 с направляющей 3 штока 4, штоком 4, клапаном 6 отбоя, поршнем 5, перепускным клапаном 7 и клапаном 10 сжатия. Затем, рабочий цилиндр 2 в сборе помещают в резервуар 1, таким образом, чтобы внутренняя полость рабочего цилиндра 2 была разделена поршнем 5 на штоковую часть 12 и поршневую часть 13. При этом клапан сжатия 10 с регулировочными дисками 14 с цилиндрическим фиксатором 15 устанавливают в глухое отверстие 16 дна 11 резервуара 1, таким образом, осуществляя четкое позиционирование или центрирование клапана сжатия 10 относительно дна 11 резервуара. Причем, упомянутый цилиндрический фиксатор 15 может быть выполнен в виде выступа 17, изготовленного целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса, или в виде штифта 18, закрепленного в глухом отверстии 19 в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса. Затем фиксируют положение рабочего цилиндра 2 внутри резервуара 1 при помощи направляющей штока 3, и закрывают верхнюю часть резервуара 1 гайкой 8 с крышкой кожуха 9.

Гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором работает следующим образом: шток 4 вместе с поршнем 5 во время работы гидравлического демпфера совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 2. При перемещении штока 4 с поршнем 5 при ходе сжатия рабочая амортизаторная жидкость под давлением поршня 5 через перепускные отверстия (на фигурах не показаны) перетекает из поршневой части 13 в штоковую часть 12 рабочего цилиндра 2. Часть объема в рабочем цилиндре 2 при ходе сжатия занимает шток 4, и избыток рабочей амортизаторной жидкости из поршневой части 13 через каналы (на фигурах не показаны) в клапане 10 сжатия перетекает в полость между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2, создавая усилие сжатия. При перемещении штока 4 с поршнем 5 при ходе отбоя в штоковой части 12 создается давление, а в поршневой части 13 - разряжение, таким образом, что рабочая амортизаторная жидкость через отверстия в поршне 5 перетекает из штоковой части 12 в поршневую часть 13 рабочего цилиндра 2, создавая усилие сопротивления отбоя. При ходе отбоя шток 4 перестает занимать часть объема в рабочем цилиндре 2. Компенсация изменения объема рабочей амортизаторной жидкости в рабочем цилиндре 2 происходит за счет перетекания рабочей амортизаторной жидкости через каналы клапана 10 сжатия из полости между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2 в поршневую часть 13 рабочего цилиндра 2. Причем, упомянутый клапан сжатия 10 выполнен в виде цилиндрического корпуса с регулировочными дисками 14 и, по меньшей мере, с одним цилиндрическим фиксатором 15 в нижней своей части, смещенным от центра образующей оси упомянутого цилиндрического корпуса и выполненным с возможностью фиксации от проворачивания упомянутого клапана сжатия 10, по меньшей мере, через одно глухое отверстие 16 упомянутого дна 11 резервуара 1, которое выполнено соосно с упомянутым цилиндрическим фиксатором 15. А упомянутый цилиндрический фиксатор 15 может быть выполнен в виде выступа 17, изготовленного целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса, или в виде штифта 18, закрепленного в глухом отверстии 19 в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса.

Указанный технический результат достигается за счет того, что упомянутый клапан сжатия выполнен в виде цилиндрического корпуса с цилиндрическим фиксатором в нижней своей части, смещенным от центра образующей оси упомянутого цилиндрического корпуса и выполненным с возможностью фиксации от проворачивания упомянутого клапана сжатия, в полной мере, реализуется точность позиционирования (фиксации) клапана сжатия относительно дна резервуара, вследствие чего, обеспечивается оптимальное демпфирование при различных скоростях перемещения поршня повышенная несущая способность, надежность и ресурс работы демпфера по исключению возможности произвольного поворота клапана сжатия относительно дна резервуара или неправильной установки клапана сжатия, которое может привести к завоздушиванию, а затем и к неправильной работе демпфера - провалам, несвоевременному выходу из строя.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».

Изобретение относится к области машиностроения. Гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором содержит резервуар, внутри которого расположены рабочий цилиндр, направляющая штока, шток, подвижно закреплённый через сквозное осевое отверстие направляющей штока, и поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, закрепленный на конце штока, гайку резервуара с крышкой кожуха в верхней части резервуара и клапан сжатия, зафиксированный с дном резервуара, в нижней части резервуара. Внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть. Клапан сжатия выполнен в виде цилиндрического корпуса с регулировочными дисками и по меньшей мере с одним цилиндрическим фиксатором в нижней своей части, смещённым от центра образующей оси упомянутого цилиндрического корпуса и выполненным с возможностью фиксации от проворачивания упомянутого клапана сжатия по меньшей мере через одно глухое отверстие упомянутого дна резервуара, которое выполнено соосно с упомянутым цилиндрическим фиксатором. Обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором, содержащий резервуар, внутри которого расположены рабочий цилиндр, направляющая штока, шток, подвижно закреплённый через сквозное осевое отверстие направляющей штока, и поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, закрепленный на конце штока, гайку резервуара с крышкой кожуха в верхней части резервуара и клапан сжатия, зафиксированный с дном резервуара, в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть, отличающийся тем, что упомянутый клапан сжатия выполнен в виде цилиндрического корпуса с регулировочными дисками и по меньшей мере с одним цилиндрическим фиксатором в нижней своей части, смещённым от центра образующей оси упомянутого цилиндрического корпуса и выполненным с возможностью фиксации от проворачивания упомянутого клапана сжатия по меньшей мере через одно глухое отверстие упомянутого дна резервуара, которое выполнено соосно с упомянутым цилиндрическим фиксатором.

2. Гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором по п.1, отличающийся тем, что упомянутый цилиндрический фиксатор выполнен в виде выступа, изготовленного целостно с телом упомянутого цилиндрического корпуса, или в виде штифта, закреплённого в глухом отверстии в нижней части упомянутого цилиндрического корпуса.

3. Гидравлический демпфер с клапаном сжатия с фиксатором по п.1, отличающийся тем, что упомянутый цилиндрический корпус изготовлен из металла, или сплава металлов, или композиционных материалов.