Гидропневматический амортизатор

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения в частности к конструкциям гидропневматических телескопических амортизаторов, предназначенных для гашения колебаний подвески транспортных средств.

Технической задачей полезной модели являются:

- повышение жесткости рабочих штоков с целью расширения исполнений амортизаторов в конструкциях транспортных средств любых классов, от малого до спортивных автомобилей раллийной, шоссейной и кольцевой подготовки;

- исключение условий заклинивания и подклинивания в случае использования конструкции в амортизаторных стойках передне- и полноприводных автомобилей;

- возможность установки гидробуфера отбоя на ходе растяжения;

- возможность монтажа чашек пружин подвески различных транспортных средств;

- унификация монтажных элементов в зонах крепления на кузове и колесах;

- возможность монтажа гибкого пневмоэлемента для возможности изменения дорожного просвета («лифтинг» подвески);

- возможность увеличения рабочего хода плунжера.

Технический результат достигается за счет исключения из конструкции традиционного рабочего штока с поршнем и использования согласно полезной модели полого плунжера с клапанным блоком, обеспечения в конструкции условий для размещения гидробуфера, монтажа навесных элементов (чашки пружин подвески, кронштейны поворотных кулаков, пневмобаллоны изменения дорожного просвета), унификации монтажных креплений к кузову и колесам, увеличения рабочего хода плунжера амортизатора и подвески.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения в частности к конструкциям гидропневматических телескопических амортизаторов, предназначенных для гашения колебаний подвески транспортных средств.

Прототипом полезной модели является однотрубный гидропневматический амортизатор, содержащий цилиндр 1, размещенные в нем шток 2, поршень 3 с дросселирующей системой, установленной на штоке, гидравлическую часть, поделенную поршнем на штоковую и поршневую полости 13 и 14, газовую часть 16, отделенную от гидравлической подвижным разделителем 15 (см. приложение 1, DE 4328706 кл. B60G 13/08).

Штоки однотрубных амортизаторов, в т.ч. прототипа, обладают низкой жесткостью при боковых нагрузках в подвеске транспортных средств, из-за малых диаметров:

d=1014 мм (диаметры поршней при этом 3560 мм), и ограничивают применение данной однотрубной конструкции при больших боковых нагрузках в экстремальных условиях эксплуатации: повороты, обгон, спортивные автогонки, ралли и трофи-рейды. Кроме того в варианте использования в конструкции амортизаторных стоек, приведенная схема прототипа допускает возможность подклинивания или заклинивания штоков, из-за наличия трех опорных уровней:

- N₁ - неподвижное крепление штока в дне трубы стойки;

- N₂ - подвижное в зоне направляющей штока;

- N₃ - в зоне работы рабочего поршня.

(см. аналоги, приложение 2, 3, Й.Раймпель. Шасси автомобиля. Амортизаторы, шины и колеса. Машиностроение, 1986, стр.134, 135, 130, 131).

Как известно, через три точки (в приведенных аналогах центры осей трех уровней N ₁, N₂, N₃) прямую провести невозможно, то в производстве требуются значительные затраты и сложные технологические процессы с целью получения максимальной соосности уровней N ₁, N₂, N₃ и соответственно возможности исключения подклинивания и заклинивания. Дополнительно появлению вредных условий заклинивания или подклинивания способствуют зазоры в опорных тефлоновых втулках М (см. приложения 2, 3).

Техническим результатом полезной модели являются:

- повышение жесткости рабочих штоков с целью расширения исполнений амортизаторов в конструкциях транспортных средств любых классов, от малого до спортивных автомобилей раллийной, шоссейной и кольцевой подготовки;

- исключение условий заклинивания и подклинивания в случае использования конструкции в амортизаторных стойках передне- и полноприводных автомобилей;

- возможность установки гидробуфера отбоя на ходе растяжения;

- возможность монтажа чашек пружин подвески различных транспортных средств;

- унификация монтажных элементов в зонах крепления на кузове и колесах;

- возможность монтажа гибкого пневмоэлемента для возможности изменения дорожного просвета («лифтинг» подвески);

- возможность увеличения рабочего хода плунжера.

Технический результат достигается за счет исключения из конструкции традиционного рабочего штока с поршнем и использования согласно полезной модели полого плунжера с клапанным блоком.

Преимущественный вариант гидропневматического амортизатора представлен на фигуре 1. Гидропневматический амортизатор (фиг.1) содержит цилиндр 1, размещенные в нем полый подвижный плунжер 4 с неподвижно закрепленным в нем клапанным блоком 3 с втулкой гидробуфера 8, перемещающийся в опорной тефлоновой втулке 7, гидравлическую полость, разделенную клапанным блоком на две части A₁ и А₂, газовую полость В, отделенную от гидравлической подвижным разделителем 5, уплотнение 6 цилиндра 1. Клапанный блок 3 содержит дросселирующую систему, обеспечивающую требуемые характеристики демпфирования на ходах сжатия и растяжения. Работа гидробуфера обеспечивается сжатием жидкости в выемке С втулкой 8. Опорная втулка 7 (фиг.1) с тефлоновым покрытием внутреннего диаметра размещается неподвижно в цилиндре 1, вторая 2 с тефлоновым покрытием наружного диаметра крепится на нижнем конце клапанного блока 3, а как известно, через две точки (центры осей опорных втулок 2 и 7) прямая проводится, т.е. при обычной промышленной точности полностью исключается подклинивание или заклинивание плунжера 4 при боковых нагрузках в подвеске транспортных средств.

На нижнем конце цилиндра 1 размещается дно 12, а на верхнем конце плунжера 4 ступенчатый палец 11, обеспечивающие посредством резьбовых пар крепление монтажных элементов к кузову и колесам типа «проушина», «штырь», «мост» или спецкрепление.

Увеличивая толщину стенки цилиндра 1, имеется возможность установки резьбовых 9 или штампованных 13 чашек пружин подвески, кронштейнов поворотных кулаков 10, т.е. получить конструкцию амортизаторных стоек передне- или полноприводных автомобилей, в т.ч. и для спортивных целей.

Размещая на цилиндре 1 при помощи стандартных хомутов 14 (фиг.2) упругий пневмобаллон 15 рукавного типа, обеспечивается возможность принудительного изменения хода амортизатора и соответственно дорожного просвета («лифтинг» подвески), при этом наружный диаметр цилиндра 1 является обкатной поверхностью для рукавного баллона 15, а осевая фиксация пневмобаллона осуществляется системным давлением внутри него, подвод системного давления через штуцер 16.

В связи с размещением газовой (компенсационной) полости В внутри плунжера 4 возникает возможность увеличения рабочих ходов плунжера и соответственно подвески транспортного средства.

Работа гидропневматического амортизатора основана на гидравлическом сопротивлении жидкости при прохождении через дроссельные отверстия клапанного блока 1 (фиг.3). Работает гидропневматический амортизатор следующим образом.

На ходе сжатия при перемещении плунжера 4 (фиг.3) часть жидкости из полости A₁ вытесняется через дроссельные отверстия 3 и отжимает клапанный набор V_c обеспечивая демпфирующую характеристику на ходе сжатия.

На обратном ходе (растяжение) при перемещении плунжера 4 (фиг.3) жидкость вытесняется из полости А₂ через дроссельные отверстия 5 и отжимает клапанный набор V_R, обеспечивая демпфирующую характеристику на ходе растяжения.

Упругую характеристику на ходах сжатия и растяжения обеспечивает, а явление «кавитации» не допускает, высокое давление в газовой полости В (фиг.1, 3)

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Авторское свидетельство DE 4328706 кл. B60G 13/08 (прототип).

Раймпель Й. Шасси автомобиля. Амортизаторы, шины и колеса. Машиностроение, 1986, стр.134, 135, 130, 131 (аналог).

1. Гидропневматический амортизатор, содержащий цилиндр, размещенные в нем полый плунжер с неподвижно закрепленным в нем клапанным блоком с поршнем гидробуфера, перемещающийся в опорной тефлоновой втулке, гидравлическую полость, разделенную клапанным блоком на две части, газовую полость, отделенную от гидравлической подвижным разделителем, уплотнение: неподвижное для цилиндра и подвижное для плунжера, отличающийся тем, что роль рабочего штока с поршнем, в связи с их отсутствием, выполняет полый плунжер с клапанным блоком, неподвижно закрепленным внутри него и обеспечивающий необходимую жесткость при боковых нагрузках, ввиду того, что величины диаметров плунжера и цилиндра одного порядка.

2. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что вместо трех опорных уровней в существующих конструкциях, он содержит два: один неподвижно закрепленный в цилиндре второй на нижнем конце полого плунжера, исключающих заклинивание или подклинивание при возникновении боковых нагрузок в подвеске.

3. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что работу гидробуфера путем сжатия жидкости выполняет втулка, закрепленная на нижнем конце плунжера.

4. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что увеличением толщины стенок цилиндра посредством технологических операций сварки или введением резьбовой пары на наружном диаметре цилиндра, обеспечивается возможность крепления навесных элементов (чашки пружины, клеммы поворотных кулаков), т.е. создания конструкции амортизаторных стоек передне- или полноприводных транспортных средств.

5. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что на нижнем конце цилиндра размещено дно, а на верхнем конце полого плунжера ступенчатый палец, обеспечивающие крепление универсальных монтажных элементов для монтажа на кузове и колесах транспортных средств.

6. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что разместив на цилиндре упругий пневмобаллон рукавного типа, обеспечивается возможность принудительного изменения хода амортизатора и соответственно дорожного просвета («лифтинг» подвески), при этом наружный диаметр цилиндра является обкатной поверхностью для рукавного баллона, а осевая фиксация пневмобаллона осуществляется системным давлением внутри него.

7. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что разместив газовую (компенсационную) полость внутри подвижного плунжера обеспечивается возможность увеличения рабочего хода амортизатора и подвески транспортных средств.