Пневматический гаситель колебаний Советский патент 1984 года по МПК F16F9/02 

Q

00 ОО О Изобретение относится к тра -5спорт ному машиностроению и касается устройств для гашения механических колебаний в рессорном подвешивании транспортных устройств и, в частности, тепловозов, электроподвижного состава и вагонов. Известен гаситель механических ко лебаНий с импульсным рассеиванием энергии, состоящий из цилиндра, заполненного сжатым воздухом, поршня со штоком и прифланцованного к цилин ДРУ управляющего блока, выполненного., в виде корпуса с нескольки1ми камерами, которые сооб1цаются или разобщаются между собой посредством CMOHTHpoBaHHLjx в корпусе гибкой диафрагмы с толкателем, перепускного жиклера, обратного и управляющего клапанов l . eдocтaткoм указанного гасителя является то что при больших амплиту дах перемещения поршня в цилиндре из за инерционности клапанов образуется значительная упругая сила, с;овпадающая по фазе с перемещением, поэтому существенно увеличивается жесткость рессорного подвешивания экипажей. Кроме того, сечение дроссельного канала при открытых клапанах управляющего блока не обеспечивает оптимального управления величиной диссипативной силы, что снижает демпфирующую споссзбность этого гасителя, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и ддостигаемо му результату является пневматический гаситель колебание, содержащий заполненный рабочей средой цилиндриче;ский Kopnyq с крышкой, размещенный в нем поршень с полым IUTOKOM, имеющим дроссельное отверстие и профилированный золотниковый стержень, один конед которого расположен Б крышке,а другой про;содит через дроссельное от верстие 21 , Однако D известном гасителе колебаний демпфирующая сила растет с при ближением поршня к крайнему положени из-за сужения дроссельного канала. Кроме того, демпфер не пригоден для демпфирования систем, подверженных воздействию широкополосных слу Еайных процессов, так как он одинаково рзагирует на колебания ни:зкой и высокой частоты. Целью изобретения является повы,:11е ние эффективности работы. Указанная цель достигается тем, что пневматический гаситель колебани содержащий заполненный рабочей средо цилиндрический корпус с крышкой, раз мещенный в нем поршень с полым штоком, имеющим дроссельное отверстие и профилированный золотниковый стерлсен один конец которого расположен в крьишке, а другой проходит через дрос сельное отверстие, снаьжен диафрагмой закрепленной центральной частью на золотниковом стержне, имеющем осевое и радиальное отверстия, а периферийной частью - посредством тарелок в крышке, имеющей канал,,в полом штоке выполнено радиальное отверстие, налдиафрагменная и надпоршневая полости соединены каналом, а поддиафрагменная и псдпоршневая полости соединены отверстиями . На чертеже изображен пневматический гаситель, общий вид, разрез. Пневматический гаситель колебаний состоит из цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и донцев 3. Крглика 2 и донце 3 крепятся к цилиндрическому гсорпусу 1 с помощью болтов 4, корончатых гаек 5 и шплинтов б и уплотняются по плоскостям разъема резиг-юзыми прокладками 7, Внутри цилиндрического .корпуса 1 размещен поршень 8 снабженный уплотнительными кольцами 9, который жестко соединен с полым liJTOKOM 10 с помощью круглой гайки 11 и стопорной шайбы 12. Свободный конец штока проходит через сальниковое устройство, смонтированное в донце 3,которое состоит из направляющей антифрикционной втулки 13, резиновых уплотнительных колец 14, грундбуксы 15 с войлочным кольцом 16 и накидной гайки 17. Свободный конец штока 10 крепится к головке 18 с по1 5ощью клеммного зг1жима и двух болтов 19 Ь отверстии головки 18 установлен резинометаллическии блок 20, посредством которого поршень 3 с помощью втулки 21, ушков 22 и ииплинта 23 связан с буксой нюлесной пары.Свободнр й KOiiGU штока 10 ,цу донцем 3 и головкой 18 защищен гофрированной оболочкой 24. В противоположном конце штока 10 размещено дроссельное отверстие, образованное с помощью соплового кольца 25, з апрессовакного e отверстии lUTOKa. Вьгутри соплового кольца 25 {за.змещен профилированный золотниковый стержень 26, один конец которого расположен в крышке 2. Наружная поверхность стержня 26 имеет три участка: два в форме усеченных конусов, вершины которых направлены Б противс-: о.:ожные стороны, и расположенный мелоду ними третий участок с цилиндрической поверхностьгО. На конце стержня 26, размелценного в крышке 2, с помощью гайки 27 и шайбы 28 своей центральной частью закреплеи.а )езиновая иллс резннотканевая диафрагма 29, периферийная часть которой зажата посредством тарелок 30 и 31, закрепленных в крышке 2 с помощью круглой гайки 32 и стопорной шайбы 33. Золотниковый стержень 26 имеет осевое 34 и радиальное 35 отверстия. с помощью которых соединяются подциафрагменная 36 и подпоршневая 37 полости. Полый шток 10 имеет радиальное от верстие 38, с помощью которого соеди нены надпоршневая 39 и подпоршневая 37 полости. Крышка 2 имеет канал 40, с помо1ць которого соединена наддиафрагменная 41 и надпоршневая 39 полости. К донц 3 пневмогасителя привинчен стакан 42 являющийся маслосборником. С одной стороны внутренний объем маслосборника соединен отверстием 43 в крышке 2 через обратный клапан, состоящий из седла 44, клапана 45, пружинки 46 и колпачка 47, с подпоршневой полостью 37. С другой стороны указанныйобъем через калиброванные трубки 48, переходник 49 и канал 50, просверлен ный в утолщенной стенке 51 цилиндри.ческого корпуса 1, соединен с надпоршневой полостью 39. Переходник 49 в месте соединения донца 3 с корпусом 1 уплотнен резино вым кольцом 52. Надпоршневая полость 39 с помощью медной или стальной трубки (не показана) постоянно соединена через штуцер 53 с обратным клапаном, устройство которого аналогично описанному выше, с резервуаром локомотива, благодаря в полости 39 поддерживается давление сжатого воздуха на уровне 8-9 атм. Корпус 1 пневмогасителя шарнирно крепится к раме тележки (не показана) с помощью кронштейна 54, приваренного к раме тележки, двух валиков 55, которые входят в цилиндрические отверстия приливов 56, сим1-1етрично расположенных на корпусе 1 (второе отверстие прилива 56 не показано), и болтов 57 Пневматический гаситель -колебаний работает следующим образом. При движении поршня 8, например вверх, давление сжатого воздуха в надпоршневой полости 39 становится Быше, а в полости 37 ниже. Под дейст вием перепада давления сжатый воздух из надпоршневой полости 39 цилиндрического корпуса 1 перетекает через дроссельное отверстие, образованное сопловым кольцом 25 и золотниковым стержнем 26, в подпоршневую полость 37 . При этом одновременно с периодом возникновения перепада давления в надпоршневой и подпоршневой полостях аналогичный перепад давления образуется и в наддиафрагменной 41 и поддиафрагменной 36 полостях, вследствие чего диафрагма 29 прогибается вниз, перемещая золотниковый стержень 26 навстречу движению поршня 8 к верхней точке, и давление в этих полостях сравнивается. Далее с началом обратного движения поршня 8 перепад давлений в полостях меняется местами, и золотниковый стержень 26 перебрасывается вверх, вследствие чего вначале резко уменьшается проходное сечс;;ие дроссельного отверстия, способствуя увеличению перепада давления и, следовательно, величине демпфирующей силы, а затем с увеличением пройденного поршнем 8 расстояния вниз темп увеличения проходного сечения в дроссельном отверстии возрастает, в результате чего при подходе поршня 8 к нижней точке давление в надпоршневой и подпоршневой полостях снова сравняется. Далее этот процесс повторяется. Величину перемещения диафрагмы28 совместно с золотниковым стержнем 26 и геометрию профилирования его для конкретных условий работы можно рассчитать так, что характеристика гасителя будет линейной. Система смазки гасителя работает следующим образом. В момент, когда давление сжатого воздуха в подпоршневой полости 37 больше, чем в надпоршневой полости 39, открывается обратный клапан 45, и смазка, находящаяся в стакане 42, под действием избыточного давления по отверстиям в калиброванной трубке 48 и переходнике 49, каналу 50 впрыскивается в надпоршневую полость 39, смазывая стенки цилиндра и уплотнительные кольца 9. Далее, постепенно стекая в подпоршневую полость 37 смазка через обратный кЛапан 45 снова попадает в -стакан 42. Темп подачи смазки регулируется диаметром проходного сечения калиброванной трубки 48. Предложенная конструкция пневмати ческого гасителя колебаний позволит при установке его, например, на тепловозах, снизить уровень вибрации обрессоренных частей локомотивов, воздействие экипажа на верхнее строение пути и ремонтные затраты на восстановление гасителей.

27 1 30

23 зг

fj

я

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ, содержащий заполненный рабочей средой цилиндрический корпус с крышкой, размещенный в нем поршень с полым штоком, имеющим дроссельное отверстие и профилированный золотниковый стержень, один конец которого расположен в крышке, а другой проходит через дроссельное отверстие, отличаю. 1ЦИЙС я тем, что, с целью повышения .зффективности работы, он снабжен диафрагмой, закрепленной центральной частью на золотниковом стержне, имеющем осевое и радиальное отверстия, а периферийной частью - посредством тарелок в крышке, имеющей канал, в полом штоке выполнено радиальное отверстие, наддиафрагменная и надпоршневая полости соединены каналом, а поддиафрагменная и подпоршневая полости соединены отверстиями.