Гидравлический амортизатор с низкой стоимостью ремонта для машин и станков

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к амортизаторам, применяемым для торможения механизмов автоматических манипуляторов, станков и других машин. Техническим результатом является улучшение динамических характеристик за счет сглаживания колебаний давления в подплунжериой полости. Технический результат достигается тем, что гидравлический амортизатор, содержащий гильзу с рядом дросселирующих отверстий, установленный в ней плунжер с выполненной на его горце выемкой, образующей с наружной поверхностью плунжера отсечную кромку, предназначенную для перекрытия отверстий в гильзе, причем отсечная кромка выполнена криволинейной гак, что касательные к последовательно расположенным на пей точкам от торца плунжера расположены под изменяющимся от 0 до 90° углом к оси плунжера, а ряд дросселирующих отверстий расположен нормально к оси плунжера с уменьшением их диаметра от отсечной кромки, отличается тем, что полость плунжера соединена с установленным параллельно дросселирующим отверстиям гильзы подпорным клапаном, содержащим корпус с напорным отверстием, которое перекрывается подвижным элементом с демпферным отверстием и поджатым пружиной, и регулировочное устройство, содержащее нажимной элемент и винт клапана.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к амортизаторам, применяемым для торможения механизмов автоматических манипуляторов, станков и других машин.

Известен гидравлический амортизатор (авт. свид. СССР 1597469, МПК F16F 9/48, 1988 г.) включающий гильзу с рядом дросселирующих отверстий, установленный в ней плунжер с выполненной на его торце выемкой, образующей с наружной поверхностью плунжера отсечную кромку, предназначенную для перекрытия отверстий в гильзе, причем отсечная кромка выполнена криволинейной так, что касательные к последовательно расположенным на ней точкам от торца плунжера расположены под изменяющимся от 0 до 90° углом к оси плунжера, а ряд дросселирующих отверстий расположен нормально к оси плунжера с уменьшением их диаметра от отсечной кромки.

Недостатком устройства является недостаточная степень сглаживания колебаний давления под плунжером амортизатора, что ухудшает его динамические характеристики и не обеспечивает подстройки гидроамортизатора при изменении параметров движения тормозимых элементов за счет отсутствия возможности регулирования давления в полости под плунжером.

Техническим результатом является улучшение динамических характеристик за счет сглаживания колебаний давления в подплунжерной полости.

Технический результат достигается тем, что гидравлический амортизатор, содержащий гильзу с рядом дросселирующих отверстий и установленный в ней плунжер с выполненной на его торце выемкой, образующей с наружной поверхностью плунжера отсечную кромку, предназначенную для перекрытия отверстий в гильзе, причем отсечная кромка выполнена криволинейной так, что касательные к последователыю расположенным на ней точкам от торца плунжера расположены под изменяющимся от 0 до 90° углом к оси плунжера, а ряд дросселирующих отверстий расположен нормально к оси плунжера с уменьшением их диаметра от отсечной кромки, отличается тем, что полость плунжера соединена с установленным параллельно дросселирующим отверстиям гильзы подпорным клапаном, содержащим корпус с напорным отверстием, которое перекрывается подвижным элементом с демпферным отверстием и поджатым пружиной, и регулировочное устройство, содержащее нажимной элемент и винт клапана.

На фиг.1 представлен продольный разрез амортизатора, где 1 - гильза амортизатора; 2 - плунжер; 3 - выемка, 4 - примеры положения поверхностей, образующих выемку 3 плунжера; 6 - пробка; 9 - крышка; 10 - лыска на гильзе 1; 11 - замкну гая полость, связанная с гидроаккумулятором 12; 13 - отверстие в крышке 9; 15 - обратный клапан; 16 - запорное кольцо, удерживающее пробку 6 в гильзе 1; 17 - планка; 18 -винт; 21 - корпус клапана; 22 - напорное отверстие клапана; 23 - полость клапана; 24 - сливное отверстие клапана; 25 - подвижный элемент клапана; 26 - демпферное отверстие клапана; 27 - пружина клапана; 28 - нажимной элемент пружины клапана; 29 - винт, регулирующий сжатие пружины клапана.

На фиг.2 представлен амортизатор без крышки, вид сверху, где 5 - отсечная кромка; 14 - дросселирующее отверстие гильзы.

На фиг.3 представлен вид А фиг.1.

На фиг.4 представлен разрез Б-Б фиг.2, где 19 - штифт.

На фиг.5 представлен разрез В-В фиг.2, где 7 - выступ пробки 6; 8 - выемка в плунжере 2; 20 - паз в плунжере 2.

Гидравлический амортизатор работает следующим образом. Перемещаясь под действием нагрузки вдоль своей оси, плунжер 2 через отверстия 14, суммарное проходное сечение которых в начале хода определяется углом поворота плунжера 2, выдавливает жидкость в полость 11 и далее через отверстие 13 в аккумулятор 12. По мере движения плунжера 2 отверстия 14 уменьшающегося диаметра перекрываются отсечной кромкой 5 так, что перекрытие каждого следующего отверстия начинается непосредственно после перекрытия предыдущего. Обратный клапан 15 при этом закрыт.Давление жидкости в полости 3 ограничивается подпорным клапаном, подключенным параллельно дроссельным отверстиям 14. При повышении давления жидкость перемещает подвижный элемент 25, открывает отверстие 22 и из полости 23 через отверстие 24 попадает в полость 11 и далее в аккумулятор 12, через отверстие 13. Соединение полости 23 посредством демпферного отверстия 26 с внутренней полостью подвижного элемента 25 исключает колебания подвижного элемента 25 и колебания давления в полости 3.

После окончания процесса торможения и отхода пафузки рабочая среда из аккумулятора 12 через отверстие 13 попадает в полость 11, а оттуда через обратный клапан 15 - в полость 3, возвращая плунжер 2 в исходное положение.

Математическое моделирование предлагаемого гидравлического амортизатора с применением численного метода решения уравнений Руиге-Кутта подтвердило, что амплитуда колебаний параметров торможения данной модели по сравнению с математической моделью прототипа (А.С. СССР 1597469) уменьшается на 25%.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет улучшить динамические характеристики за счет сглаживания колебаний давления в подплунжериой полости.

Гидравлический амортизатор, содержащий гильзу с рядом дросселирующих отверстий и установленный в ней плунжер с выполненной на его торце выемкой, образующей с наружной поверхностью плунжера отсечную кромку, предназначенную для перекрытия отверстий в гильзе, причем отсечная кромка выполнена криволинейной так, что касательные к последовательно расположенным на ней точкам от торца плунжера расположены под изменяющимся от 0 до 90° углом к оси плунжера, а ряд дросселирующих отверстий расположен нормально к оси плунжера с уменьшением их диаметра от отсечной кромки, отличающийся тем, что полость плунжера соединена с установленным параллельно дросселирующим отверстиям гильзы подпорным клапаном, содержащим корпус с напорным отверстием, которое перекрывается подвижным элементом с демпферным отверстием и поджатым пружиной, и регулировочное устройство, содержащее нажимной элемент и винт клапана.