Гидравлический амортизатор Советский патент 1991 года по МПК F16F5/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим амортизаторам подвесок транспортных средств.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы благодаря большому (малому) сопротивлению при малых (больших) скоростях перемещения поршня.

На фиг. 1 изображен гидравлический амортизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при открытом клапане прямого хода; на фиг. 3 - характеристика прямого хода о, a, b, d, e, с гидравлического амортизатора.

Гидравлический амортизатор содержит цилиндр 1, расположенные в нем полые шток 2 -и делящий цилиндр 1 на камеры 3 и 4 соответственно прямого и обратного ходов поршень 5 с дроссельными кана- лй ми 6 и клапанной системой, имеющей корпус в виде стакана 7 с радиальными окнами 8 и осевым отверстием 9 в дне и дифференциальный клапан с запорным органом в виде плунжера 10 с подпружиненным пружиной 11 в осевом направлении хвостовиком 12, проходящим через осевое отверстие 9, на хвостовике 12 выполнена кольцевая проточка 13, а в дне стакана 7 - радиальные каналы 14 для периодического сообщения полости кольцевой проточки 13 с полостью 15 поршня 5 и камерой 4 обратного хода. Стакан 7 ввинчен в поршень 5 и имеет дроссельные отверстия 16, а также перепускной клапан 17 для перекрытия последних. В плунжере 10 выполнены дополнительные осевые каналы 18 для сообщения иадплун- жерной полости 19 с камерой 3 прямого хода. Гидравлический амортизатор имеет также компенсационную камеру 20, выполненную в виде трубы 21, закрепленную на цилиндре 1. Компенсационная камера 20 соединена с одной стороны через впускной клапан 22 и канал 23 с камерой 3 прямого хода, а с другой стороны через отверстие 24 с камерой 4 обратного хода.

Гидравлический амортизатор работает следующим образом.

0

При движении транспортного средства (не показано) поршень 5 во время прямого хода (ход сжатия) приближается к днищу корпуса 7 и через дроссельные отверстия 16, перепускной клапан 17 и дроссельные каналы 6 вытесняет жидкость из камеры 3 прямого хода в камеру 4 обратного хода, создавая сопротивление на прямом ходе гидравлического амортизатора. Плунжер 10 при этом нагружен усилием

5 пружины 11 и давлением жидкости со стороны надплунжерной полости 19, поступающей в нее через дополнительные осевые каналы 18, и находится в крайнем нижнем положении, перекрывая радиальные окна 8 (дифференциальный режим работы кла0 панной системы). Давление жидкости в камере 3 прямого хода (сопротивление гидравлического амортизатора) зависит от скорости перемещения поршня 5 и эта зависимость близка к квадратичной (фиг. 3, кривая оа), в общем случае представляет

5 собой дроссельную характеристику дроссельных отверстий 16.

При дальнейшем увеличении скорости перемещения поршня 5 давление жидкости в камере 3 прямого хода повышается до

0 такой степени, что плунжер 10, сжимая пружину 11, начинает перемещаться вверх, приоткрывая радиальные окна 8, жидкость через дроссельные каналы 6 вытесняется в камеру 4 обратного хода.

С началом открывания радиальных

5 окон 8 скорость нарастания давления в камере 3 прямого хода снижается, и дальнейшее увеличение давления в камере прямого хода от скорости поршня 5 происходит уже не по квадратичной, а по линейной зависимости.

0 Характер изменения давления в камере 3 прямого хода после качала открывания радиальных окон 8 показан прямой ab (фиг. 3). При дальнейшем движении плунжера 10 кольцевая проточка 13 совмещается с радиальными каналами 14 (участок bd на фиг. 3), что приводит к резкому падению давления, так как жидкость из надплунжерной полости 19 по радиальным каналам 4 перетекает в полость 15 порш5

ня 5, а из нее по дроссельным каналам 6 - в камеру 4 обратного хода. В результате этого исчезает усилие от давления жидкости, действующее на плунжер 10 со стороны надплунжерной полости 19, т. е. в том же направлении, что и пружина 11. Клапанная система при этом из дифференциального режима работы переходит в режим работы прямого действия. Величина снижения давления (участок bd) зависит от степени открытия радиальных окон 8, а последнее зависит, при прочих равных условиях, от диаметра хвостовика 12 и при необходимости может изменяться в широких пределах. Чем меньше диаметр хвостовика 12 тем на большую величину увеличивается активная площадь плунжера 10 после открытия радиальных каналов 14, а значит, на большую величину приоткроются радиальные окна 8 и до меньшего значения упадет давление в камере 3 прямого хода и наоборот. При дальнейшем движении радиальные окна 8 открываются полностью и давление в камере 3 прямого хода изменяется по кривой, т. е. по квадратичной зависимости от скорости перемещения поршня 5.

Таким образом, при малых скоростях движения поршня 5, что соответствует движению транспортного средства по низкочастотному профилю, гидравлический амортизатор развивает большое сопротивление на прямом ходе и обеспечивает интенсивное гашение колебаний корпуса транспортного средства. При дальнейшем увеличении скорости перемещения поршня 5,

21

0

5

0

что соответствует движению транспортного средства по высокочастотному профилю, сопротивление гидравлического амортизатора на прямом ходе резко снижается, что уменьшает нагрев рабочей жидкости в нем, а также уменьшает передачу через гидравлический амортизатор на корпус транспортного средства толчков и тряски от неровности дороги. При дальнейшем увеличении скорости перемещения поршня 5 сопротивление гидравлнческогро амортизатора на прямом ходе вновь увеличивается, что уменьшает вероятность пробоя подвески при наезде на высокие препятствия порогового характера.

Формула изобретения

Гидравлический амортизатор, содержащий цилиндр, расположенные в нем полые шток и делящий цилиндр на камеры прямого и обратного ходов поршень с дроссельными каналами и клапанной системой, имеющей корпус в виде стакана с ра- диалььыми окнами и осевым отверстием в дне и дифференциальный клапа.н с запорным органом в виде плунжера с подпружиненным в осевом направлении хвостовиком, проходящим через осевое отверстие, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы, на хвостовике выполнена кольцевая проточка, а в дне стакана - радиальные каналы для периодического сообщения полости кольцевой проточки с полостью поршня и камерой обратного хода.

20

/ кг /см

Фиг. 3

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим амортизаторам подвесок транспортных средств. Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы благо