Гидравлический амортизатор Советский патент 1992 года по МПК F16F9/06 

Фиг.2

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в узлах защиты машин и агрегатов от внешних динамических воздействий (тряски, вибрации, удары).

Известен амортизатор, содержащий рабочий цилиндр (корпус) с поршнем и штоком, компенсационную камеру, перепускной клапан, клапан сжатия, клапан отбоя и впускной клапан, а также уплотнение поршня, пружину поджатия клапана отбоя и компенсирующую пружину с двуплечим рычагом в перепускном клапане.

Конструкция изделия обеспечивает повышение эффективности амортизации по сравнению ранее известными поддержанием прямо пропорциональной зависимости коэффициента сВпр дтйеле нй ЗШ{ гйзатора на ходе сжатия статической нагрузкой на него. Недостатками известного амортизатора являются сложность конструкции, заключающаяся в наличии е полости гидроцилиндра четырех клапанов, невозможность сохранения стабильности характеристик в положении амортизатора, близком к горизонтальному, а также сложность и трудоемкость обеспечения стабильности и одинаковости характеристик в однотипной серии амортизаторов вследствие необходимости комплектовки их пружинами с одинаковыми параметрами (жесткостью, длиной, и т.п.); требование одинаковости параметров в такой же мере относится и к клапанам в целом (начало срабатывания на открытие-закрытие, зависимость гидросопротивления от степени открытия-закрытия запирающего элемента клапана). Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический амортизатор, содержащий корпус (гидроцилиндр), размещенные в нем шток с поджатым в осевом направлении относительно корпуса поршнем в виде двух дисков и размещенного между ними упругоэластичного диска, компенсационную камеру в штоковой полости и дросселирующие рабочую жидкость каналы для сообщения полостей корпуса по обе стороны поршня друг с другом.

К недостаткам известной конструкции амортизатора следует отнести нестабильность характеристик в связи с отсутствием постоянной адаптивности уплотнения поршня к естественной потере диаметра вследствие износа, остаточной деформации и усталостных явлений при многократном на- гружении (так как имеется возможность лишь периодического поджатия уплотнения поршня и, к тому же, не с целью большей герметизации, а дл я регулировки дросселирования по контуру прилегания поршня к

цилиндру). Стабилизация характеристик амортизатора при дросселировании рабочей жидкости по кольцевому зазору крайне сложна и требует прецизионного изготовления, тщательной подгонки деталей при сборке, соблюдения повышенных требований к соосности и перекосам крепежа в узлах установки амортизатора.

Цель изобретения - повышение ста0 бильности характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в гидравлическом амортизаторе, содержащем корпус, размещенные в нем шток с подпружиненным в осевом направлении от5 носительно корпуса поршнем в виде двух дисков и размещенного между ними упругоэластичного диска, и компенсационную камеру, диски имеют отверстия, установленные с возможностью ограниченного пе0 ремещения относительно штока и по крайней мере один из них подпружинен относительно последнего, а упругоэластич- ном диске напротив отверстий выполнены дроссельные отверстия.

5 На фиг. 1 схематично представлена конструкция амортизатора, разрез в диаметральной плоскости; на фиг. 2 - А-А на фиг. 1. Гидравлический амортизатор содержит корпус 1, IUTQK 2 с поршнем, соосные корпу0 су пружины 3 и 4 поджатия поршня относительно корпуса. Поршень образован на штоке 2 двумя (опорными) дисками 5 и 6 и упругоэластичным диском 7 между ними. Амортизатор содержит также компенсаци5 онную камеру 8 в виде тороидального силь- фона, охватывающего шток (без касания, т.е. е зазором). Камера 8 закреплена на што- ковом днище (не показано) внутри корпуса и заполнена сжатым воздухом. В обоих ди0 сках 5 и 6 поршня выполнены отверстия 9, соосные друг другу, причем один из них (дисков) (диск 6 на фиг. 1) подпружинен относительно штока пружиной 10, которая является одновременно и крепежным эле5 ментом поршня вкупе с диском 6, с которым контактирует, например, по выполненному в нем пазу. В упругоэластичном диске 7 выполнены дроссельные отверстия 11, соосные отверстиям 9 дисков 5 и б. Для

0 заполнения амортизатора рабочей жидкостью корпус снабжен резьбовыми пробками 12, а для заполнения (зарядки) компенсационной камеры 8 сжатым газом корпус снабжен, например, шариковым клапаном 13 с

5 односторонней пропускной способностью. Гидравлический амортизатор работает следующим образом.

Для защиты какого-либо объекта от динамических воздействий амортизатор размещает между объектом и источником этих

воздействий таким образом, чтобы при отсутствии последних поршень занимал необходимое положение в корпусе, например среднее. При вдвижении штока 2 в корпус опорный диск 6, преодолевая сопротивление пружины 4 и деформируя упругоэла- стичный диск 7 в радиальных направлениях (при этом диск несколько утончается), вызывает переток (дросселирование) жидкости через соосные друг другу отверстия 9 и 11 в дисках 5-7 поршня, так как давление рабочей жидкости, воздействуя на поверхность диска 7 через отверстия диска 6, деформирует дроссельные отверстия 11 до величины DI (фиг, 1). Компенсационная камера 8 при ходе штока внутрь уменьшает свой объем на объем введенной части штока. Для защиты корпуса и штока с поршнем от непредвиденных прямых контактов (соударений), например при поломке рессоры транспортного средства, камеру 8 заполняют газом такого состава и давления, чтобы обеспечить перевод его в жидкую фазу (т.е. сделать обьем камеры 8 далее несжимаемым) до момента соударения штока с корпусом; это решение обеспечивает и защиту материала оболочки компенсационной камеры от излишней деформации (смятия). Кроме того, такое конструктивное исполнение как компенсационной камеры, так и амортизатора в целом, позволяет регулировать величину введения штока в корпус величиной давления газа в камере 8, а также обеспечивает работу амортизатора в любом пространственном положении, т.е. улучшает эксплуата- ционные свойства и стабильность характеристик.

При выдвижении штока из корпуса от среднего его положения упругоэластичный диск аналогичным образом, дросселируя жидкость в корпусе (из полости в полость) через соосные отверстия в дисках, но через дроссельные отверстия (отверстие) с величиной диаметра Da, так как выпуклости диска б в зоне отверстий 9 обеспечивают несколько большую деформацию изгиба и растяжения материала упругоэластичного диска 7 и большее раскрытие дроссельных отверстий 11. Выпуклости на одном из дисков (5 или 6) выполняют при необходимости создания разновеликости сил сопротивления амортизатора растяжению-сжатию,

При необходимости диски 5 и 6 можно менять местами, тогда величины сил сопротивления амортизатора на ходах растяжение-сжатие меняются соответственно расположению дисков поршня.

Предлагаемая конструкция гидравличе- 5 ского амортизатора проста в изготовлении, легко собираема и приводима в рабочее состояние. Допускает в пределах одного корпуса (цилиндра) создавать амортизатор с различными эксплуатационными свойства0 ми. Для этого достаточно заменить пружины на другие, с другой жесткостью; можно заменять упругоэластичный диск на диск из другого, более мягкого или жесткого материала, можно применять диски из эластоме5 ра с иной конфигурацией стенок отверстий 11. Подобные упругоэластичные диски легко тиражируются на термопласта втоматах с высокой точностью формы и однородностью свойств. Конструкция допускает при0 дание ей дополнительной функции (при достаточной жесткости пружин 3 и 4 и защите упругоэластичного диска от чрезмерного сжатия и разрушения), при которой отпадает необходимость иметь рессору, как упру5 гий элемент, в подвеске транспортного средства. Значительным преимуществом предлагаемого гидравлического амортизатора является надежность герметизации и исключение перетоков рабочей жидкости из

0 полости в полость по уп/ютнительной поверхности поршня, так как возможность ограниченного осевого перемещения по крайней мере одного из дисков по штоку обеспечивает эффективное исключение

5 всех нерегламентированных перетоков кроме как через дроссельные отверстия поршня.

Формула изобретения 0 Гидравлический амортизатор, содержащий корпус, размещенные в нем шток с под- пружиненным в осевом направлении относительно корпуса поршнем в виде двух дисков и размещенного между ними упруго- 5 эластичного диска и компенсационную камеру, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик, диски имеют отверстия, установлены с возможностью ограниченного перемещения 0 относительно штока и по крайней мере один из них подпружинен относительно последнего, а в упругоэластичном диске напротив отверстий выполнены дроссельные отверстия.

toe./

3

12

/3 Сттый газ

ч. Рабочая жидкость

Использование: машиностроение, виб- роиэоляция машин и агрегатов, предназначенных для работы в условиях повышенного воздействия вибраций. Сущность изобретения: амортизатор содержит поршень, состоящий из дисков 5 и 6 и размещенного между ними у п ругоз ластичного диска 7 с дроссельными отверстиями 11. Диски установлены подвижно относительно штока 2 и по крайней мере один из них подпружинен относительно штока 2. 2 ил.