ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР Российский патент 2025 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, использующим жидкость или газ как поглощающую среду для амортизации, с поршнем, движущимся возвратно-поступательно в камере и выполненным с клапанными конструктивными элементами, а также с дроссельными каналами, и может быть использовано в транспортном машиностроении для эластичных подвесок с гидравлическими демпферами.

Из существующего уровня техники известен гидравлический гаситель колебаний транспортных средств (Патент RU 126071 U1, 20.03.2013, F16F9/16, F16F9/40), содержащий корпус и коаксиально размещенный в корпусе цилиндр с днищем, имеющим дроссель, впускной и разгрузочный клапаны, в цилиндре установлен с возможностью перемещения шток с поршнем, имеющим дроссели, надпоршневой и подпоршневой клапаны и разделяющим цилиндр на надпоршневую и подпоршневую полости, а наружная поверхность цилиндра образует с внутренней поверхностью корпуса компенсационную полость, при этом надпоршневая и подпоршневая полости цилиндра заполнены рабочей жидкостью, компенсационная полость между цилиндром и корпусом заполнена рабочей жидкостью частично и содержит антипенное устройство, цилиндр сверху закрыт направляющей втулкой, при этом шток пропущен через центральное отверстие в направляющей втулке, вся цилиндропоршневал группа деталей зафиксирована в корпусе кольцевой гайкой и герметизирована резиновым чехлом, причем, антипенное устройство выполнено в виде мелкоячеистой объемной сетки, например, металлической.

Из уровня техники также известен гидравлический телескопический демпфер подвески транспортного средства (Патент RU 97461 U1, 10.09.2010, F16F9/16, F16F9/34), содержащий резервуар, размещенный в резервуаре цилиндр с поршнем и штоком с уплотнением, проходящим через направляющую, закрывающую сверху цилиндр и закрепленную гайкой в резервуаре, впускной клапан с подводящими каналами в резервуаре, дроссельное отверстие в направляющей и дренажную трубку, соединяющие штоковую полость цилиндра с кольцевой полостью резервуара, дроссельные отверстия с обратным клапаном, соединяющие поршневую полость цилиндра со штоковой полостью, элементы крепления демпфера и разгрузочный клапан в поршне, причем, разгрузочный клапан выполнен в виде пружинного диска, расположенного между упором на хвостовике штока и опорной кромкой поршня, причем в упоре выполнены как минимум два диаметрально расположенных дроссельных отверстия, которые перекрыты со стороны штоковой полости обратным клапаном, выполненным в виде диска с поджимной пружиной.

Наиболее близким техническим решением является гидравлический демпфер (Патент RU 189695 U1, 30.05.2019, F16F9/16, F16F9/32), содержащий подвижный и неподвижный элементы крепления, а также охваченный кожухом и снабженный днищем резервуар, в котором размещен с образованием кольцевой полости цилиндр с поршнем, на котором установлен разгрузочный клапан и который соединен со скрепленным с подвижным элементом крепления и кожухом штоком, проходящим через уплотнительную манжету и антифрикционную втулку, расположенные в выполненной с дренажным отверстием и дроссельным отверстием направляющей, закрепленной в резервуаре гайкой через охватывающую направляющую крышку и закрывающей под кожухом сверху цилиндр, причем снизу над днищем резервуара цилиндр закрыт перегородкой, сквозное отверстие которого перекрыто впускным клапаном с образованием между перегородкой и днищем резервуара рекуперативной полости, сообщенной с кольцевой полостью, в которой расположена дренажная трубка, верхний конец которой сопряжен с дренажным отверстием, кроме того, внутри цилиндр поршнем разделен на поршневую полость и штоковую полость, а уплотняющая манжета расположена в расточке направляющей с образованием сливной полости, сообщенной с кольцевой полостью, с которой штоковая полость сообщена через дроссельное отверстие, выполненное в направляющей, причем, днище резервуара выполнено с приливом, образующим промежуточную полость, через которую рекуперативная полость сообщена с кольцевой полостью, с которой сливная полость сообщена через наклонный канал, выполненный в направляющей, в которой выполнена сообщенная со штоковой полостью кольцевая проточка, которая через дроссельное отверстие в направляющей сообщена с дренажным отверстием.

Основным недостатком вышеописанных технических решений является отсутствие возможности регулирования усилий сопротивления, максимально обеспечивающих оптимальное демпфирование при различных скоростях перемещения поршня, без разбора всего демпфера.

Техническим результатом заявляемого изобретения является эффективная реализация обеспечения повышенной стабильности, надежности, ресурса работы и долговременной гибкой симметричной характеристики устройства по усилиям сопротивления, а также исключение завоздушивания и пенообразования в рекуперативной полости.

Указанный технический результат достигается за счет того, что горизонтальный гидравлический демпфер содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток, снабженный поршнем, а также гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в его нижней части. Внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть.

Причем, в рекуперативной полости между резервуаром и цилиндром установлена, по меньшей мере, одна дренажная трубка.

В частности, дренажная трубка может быть выполнена с уплотнительным кольцом.

Дренажная трубка может быть установлена одним концом ко дну резервуара.

Дренажная трубка может быть сопряжена с каналом внешнего встроенного в дно резервуара независимого гидроклапана, а вторым концом вставлена в направляющую штока, где через полость сопряжена со штоковой частью.

Дренажная трубка может быть выполнена круглого сечения.

Дренажная трубка может быть изготовлена из металла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен частный случай исполнения заявляемого горизонтального гидравлического демпфера: на фигуре 1 представлен общий вид горизонтального гидравлического демпфера в разрезе, где:

1 - резервуар;

2 - рабочий цилиндр;

3 направляющая штока;

4 - шток с поршнем в сборе;

5 - гайка резервуара;

6 - дренажная трубка;

7 - кольцо уплотнительное;

8 - дно резервуара;

9 - клапан сжатия;

10 - внешний встроенный независимый гидроклапан;

11 - цилиндрическая рекуперативная полость;

12 - поршневая часть;

13 - штоковая часть;

14 - крышка защитного кожуха;

15 - защитный кожух;

16 - проушина штока;

17 - проушина резервуара.

Частный случай реализации горизонтального гидравлического демпфера может быть выполнен следующим образом: гидравлический демпфер содержит резервуар 1, с размещенным в нем рабочим цилиндром 2, в верхней части рабочего цилиндра 2 расположена направляющая штока 3, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток с поршнем в сборе 4, а также гайку 5 резервуара 1 в верхней части резервуара и дренажную трубку 6 с уплотнительным кольцом 7 между направляющей 3 штока 4 и дном 8 с клапаном сжатия 9 резервуара 1, сопряженной с каналом внешнего встроенного независимого гидроклапана 10, в нижней части резервуара 1.

Причем, упомянутая дренажная трубка 6, запрессованная в кольцо 7 расположена в цилиндрической рекуперативной полости 11 между резервуаром 1 и цилиндром 2 и установлена одним концом в дно 8 резервуара 1, при этом дренажная трубка 6 сопряжена с каналом внешнего встроенного в дно 8 резервуара 1 независимого гидроклапана 10, а вторым концом вставлена в направляющую 3 штока 4.

Внутренняя полость рабочего цилиндра 2 разделена поршнем на поршневую 12 часть и штоковую 13 часть, а дренажная трубка 6 сопряжена через цилиндрическую рекуперативную полость 11 со штоковой частью 13.

Причем, гайка 5 резервуара 1 может содержать в центральной своей части каркасную манжету и может быть выполнена в верхней своей части с крышкой 14 защитного кожуха 15.

При этом на конце упомянутого штока 4 со стороны штоковой 13 части может быть закреплена проушина 16 штока 4, а на внешней части упомянутого дна 8 резервуара 1 может быть установлена проушина 17 резервуара 1.

Гидравлический демпфер работает следующим образом: при движении поршня со штоком 4 вверх (ход растяжения) рабочая жидкость из штоковой части 13 через встроенные независимые клапана в поршне (условно не показаны) дросселирует в поршневую часть 12, создавая тем самым усилие сопротивления перемещению штока с поршнем 4 в рабочем цилиндре 2. При этом в поршневой части 12 создается разряжение под действием перепада давлений в поршневой части 12 и рекуперативной полости 11, сжимается пружина встроенного клапана поршня, рабочая жидкость из рекуперативной полости 11 через дренажную трубку 6 по каналу внешнего независимого встроенного гидроклапана 10 дна резервуара 8 и отверстия клапана сжатия 9 заполняет поршневую часть 12. При увеличении скорости перемещения штока с поршнем 4 вверх давление в штоковой части 13 увеличивается. При достижении давлением в штоковой части 13 предельного значения пружина встроенного клапана поршня сжимается, и образуется зазор между центрирующим кольцом штока и встроенными клапанами поршня 4. В результате чего, рабочая жидкость перетекает из штоковой части 13 в поршневую часть 12, ограничивая сопротивление, развиваемое демпфером на ходе растяжения. При движении поршня со штоком 4 вниз (ход сжатия) рабочая жидкость через те же встроенные клапана в поршне дросселирует из поршневой части 12 в штоковую часть 13, создавая усилие сопротивления перемещению поршня в рабочем цилиндре 2. Однако высвобождаемый объем в штоковой части 13 несколько меньше объема, вытесняемого из поршневой части 12, на величину вводимого в рабочий цилиндр 2 штока 4. Этот «лишний» объем рабочей жидкости дросселирует из поршневой части 12 в рекуперативную полость 11 через дренажную трубку 6. При увеличении скорости перемещения штока с поршнем 4 на ходе сжатия давление рабочей жидкости в поршневой части 12 увеличивается. При достижении давлением в поршневой части 12 предельного значения пружина встроенного клапана поршня (условно не показано) поднимается вверх и открывает зазор между ним и опорной верхней кромкой поршня, в результате чего рабочая жидкость перетекает из поршневой части 12 в штоковую часть 13, ограничивая сопротивление на ходе сжатия. При движениях штока с поршнем 4 в рабочем цилиндре 2 вверх-вниз рабочая жидкость на дроссельном режиме перетекает из поршневой части 12 в штоковую часть 13 и наоборот. При этом на ходе растяжения объем рабочей жидкости в рабочем цилиндре 2 увеличивается, и из рекуперативной полости 11 через упомянутую дренажную трубку 6, сопряженную с каналом внешнего независимого встроенного гидроклапана 10 дна резервуара 8 и клапаном сжатия 9 в цилиндр поступает объем жидкости, равный объему выводимого штока 4. А на ходе сжатия наоборот - объем рабочей жидкости в рабочем цилиндре 2 уменьшается и из поршневой части 12 рабочего цилиндра 2 в рекуперативную полость 11 через дренажную трубку 6 выдавливается объем жидкости, равный объему вводимого в цилиндр 2 штока 4. При движениях поршня в рабочем цилиндре 2 вверх-вниз рабочая жидкость на дроссельном режиме при небольшой разнице площадей поршневой 12 и штоковой 13 частей гидравлический демпфер имеет силовую характеристику, сходную с ее симметричными параметрами. Причем, упомянутый резервуар 1 может быть выполнен в виде цилиндра с образованием во внутренней своей части цилиндрической рекуперативной полости 11 посредством внешней части внутреннего соосно расположенного упомянутого рабочего цилиндра 2, внутри которого соосно установлен шток с поршнем 4, разделяющим внутреннюю полость упомянутого цилиндра 2 на поршневую 12 часть и штоковую 13 часть, таким образом, что со стороны поршневой 12 части к резервуару 1 приварено дно 8 с упомянутым независимым встроенным гидроклапаном 10, а со стороны штоковой 13 последовательно закреплены направляющая штока 3, к концу которого со стороны поршневой 12 части посредством штоковой гайки последовательно закреплены поршень и центрирующее кольцо (условно не показаны), обойма сальника штока 4 и гайка 5 резервуара 1. Причем, упомянутая гайка 5 резервуара 1 может содержать в центральной своей части каркасную манжету и может быть выполнена в верхней своей части с крышкой 14 защитного кожуха 15. При этом на конце упомянутого штока 4 со стороны штоковой 13 части может быть закреплена проушина 16 штока 4, а на внешней части упомянутого дна 8 резервуара 1 может быть установлена проушина 17 резервуара 1.

Указанный технический результат достигается за счет того, что конструктивное выполнение устройства с дренажной трубкой в рекуперативной полости исключает завоздушивание и пенообразование из-за того, что амортизатор нал жидкость не растекается по рекуперативной полости, а попадает в дренажную трубку, вследствие чего повышается стабильность, надежность, ресурс работы и долговременная гибкая симметричная характеристика устройства по усилиям сопротивления.

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

Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».

Изобретение относится к области машиностроения. Горизонтальный гидравлический демпфер содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток, снабженный поршнем, а также гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в его нижней части. Внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть. В рекуперативной полости между резервуаром и цилиндром установлена, по меньшей мере, одна дренажная трубка. Обеспечивается повышенная стабильность, надежность, ресурс работы и долговременная гибкая симметричная характеристика устройства по усилиям сопротивления, а также исключение завоздушивания и пенообразования в рекуперативной полости. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Горизонтальный гидравлический демпфер содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток, снабженный поршнем, а также гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в его нижней части; внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть, отличающийся тем, что в рекуперативной полости между резервуаром и цилиндром установлена, по меньшей мере, одна дренажная трубка.

2. Демпфер по п.1, отличающийся тем, что дренажная трубка выполнена с уплотнительным кольцом.

3. Демпфер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что дренажная трубка установлена одним концом ко дну резервуара.

4. Демпфер по пп.1-3, отличающийся тем, что дренажная трубка сопряжена с каналом внешнего встроенного в дно резервуара независимого гидроклапана, а вторым концом вставлена в направляющую штока, где через полость сопряжена со штоковой частью.

5. Демпфер по пп.1-4, отличающийся тем, что дренажная трубка выполнена круглого сечения.

6. Демпфер по пп.1-5, отличающийся тем, что дренажная трубка изготовлена из металла.