Рекуперативный амортизатор
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно, к узлам подвески автомобилей и может быть использовано для гашения колебаний в стационарных объектах, испытывающих внешнее воздействие. Техническим результатом заявленной полезной модели являются расширение функциональных возможностей и повышение КПД за счет увеличения степени рекуперации энергии колебаний амортизируемого объекта. Сущность полезной модели заключается в том, что рекуперативный амортизатор двухстороннего действия, содержит корпус с цилиндрической полостью, в которой установлен поршень со штоком с образованием двух рабочих камер переменного объема, заполненных жидкостью, каждая рабочая камера имеет гидравлические напорный и впускной патрубки, при этом напорный патрубок первой рабочей камеры сообщен с входом первого гидравлического двигателя, напорный патрубок второй рабочей камеры сообщен с входом второго гидравлического двигателя, выход первого двигателя сообщен с впускным патрубком второй рабочей камеры, а выход второго двигателя сообщен с впускным патрубком первой рабочей камеры, причем в каждом напорном патрубке установлен регулятор расхода жидкости, а гидравлические двигатели кинематически связаны с электрическим генератором. 3 з.п. ф-лы., 1 ил.
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно, к узлам подвески автомобилей и может быть использовано для гашения колебаний в стационарных объектах, испытывающих внешнее воздействие.
Известен рекуперативный амортизатор, содержащий корпус с цилиндрической полостью, в которой установлен поршень со штоком с образованием двух рабочих камер переменного объема, заполненных жидкостью и сообщенных с гидравлическим двигателем, кинематически связанным с электрическим генератором (см. WO 2009129363 А1, опуб. 22.10.2009).
Недостатками известного амортизатора являются низкая степень рекуперации энергии и малые функциональные возможности.
Техническим результатом заявленной полезной модели являются расширение функциональных возможностей и повышение КПД за счет увеличения степени рекуперации энергии колебаний амортизируемого объекта.
Поставленная задача достигается тем, что рекуперативный амортизатор двухстороннего действия, содержит корпус с цилиндрической полостью, в которой установлен поршень со штоком с образованием двух рабочих камер переменного объема, заполненных жидкостью, каждая рабочая камера имеет гидравлические напорный и впускной патрубки, при этом напорный патрубок первой рабочей камеры сообщен с входом первого гидравлического двигателя, напорный патрубок второй рабочей камеры сообщен с входом второго гидравлического двигателя, выход первого двигателя сообщен с впускным патрубком второй рабочей камеры, а выход второго двигателя сообщен с впускным патрубком первой рабочей камеры, причем в каждом напорном патрубке установлен регулятор расхода жидкости, а гидравлические двигатели кинематически связаны с электрическим генератором.
Поставленная задача достигается также тем, что регуляторы расхода жидкости могут быть связаны с системой управления, изменяющей величину расхода жидкости.
Поставленная задача достигается также тем, что патрубки могут быть выполнены с различными параметрами гидравлического сопротивления.
Поставленная задача достигается также тем, что гидравлические двигатели могут быть установлены посредством муфт свободного хода на валу, соединенном с электрическим генератором.
Полезная модель поясняется при помощи чертежа.
На чертеже показаны корпус 1 с цилиндрической полостью, в которой установлен поршень 2 со штоком 3 с образованием двух рабочих камер 4 и 5 переменного объема, заполненных жидкостью. Каждая рабочая камера 4 и 5 имеет напорный патрубок 6 с расположенным в нем обратным клапаном 7 и впускной патрубок 8 с расположенным в нем обратным клапаном 9. Напорный патрубок 6 рабочей камеры 4 сообщен с входом первого гидравлического двигателя 10, а напорный патрубок 6 рабочей камеры 5 сообщен с входом второго гидравлического двигателя 11. Выход двигателя 10 сообщен с впускным патрубком 8 рабочей камеры 5, а выход двигателя 11 сообщен с впускным патрубком 8 рабочей камеры 4. В каждом напорном патрубке 6 установлен, например, у входа в гидравлический двигатель 10 и 11, регулятор 12 расхода жидкости. Гидравлические двигатели 10 и 11 установлены на валу 13, соединенном с электрическим генератором 14, либо непосредственно, либо посредством муфт свободного хода (на чертеже не показаны).
Регуляторы 12 расхода жидкости могут быть связаны с системой управления (на чертеже не показана), которая изменяет величину расхода жидкости.
Описываемый амортизатор работает следующим образом. При перемещении поршня 2 со штоком 3 из рабочей камеры 4 или 5 с уменьшающимся объемом жидкость выдавливается по напорному патрубку 6 через обратный клапан 7 и регулятор 12 расхода в гидравлический двигатель 10 или 11. Так как двигатели 10 и 11 кинематически связаны с электрическим генератором 14, то электрическая нагрузка в электрической цепи генератора 14 создает сопротивление вращению гидродвигателей. Соответственно, поршень 2 со штоком 3 испытывают сопротивление при своем перемещении в каждом направлении. При этом электрическая энергия в цепи генератора 14 используется потребителем, повышая КПД амортизируемого объекта, например, наземного транспортного средства.
Так, для наземных транспортных средств при их перемещении в сторону дорожного полотна и в обратном направлении могут быть заданы различные степени демпфирования путем воздействия на расход жидкости через каждый гидродвигатель 10 и 11 при помощи регуляторов 12 расхода. При этом значение гидравлического сопротивления регуляторов 12 может быть задано неизменным перед эксплуатацией транспортного средства или может изменяться вручную, например, при изменении дорожных или других условий. Либо значение гидравлического сопротивления задается путем подбора диаметра или длины патрубков 6 и 8 и клапанов 7 и 9. Например, значение сопротивления движению автомобиля в сторону дорожного полотна может быть задано значительно меньшим, чем значение сопротивления при его возвратном движении. Возможно также изменение значений гидравлического сопротивления в процессе эксплуатации автоматически, например, при помощи системы управления (на чертеже не показана), воздействующих на регуляторы 12, например, с электромагнитным управлением. Такое регулирование необходимо при меняющихся в процессе движения внешних условиях, например, при изменении степени загрузки грузового автомобиля.
Так как гидродвигатели 10 и 11 связаны с валом 13 электрогенератора 14 посредством муфт свободного хода (на чертеже не показаны), то направление вращения вала 13 и генератора 14 является неизменным. При этом гидродвигатели 10 и 11 вращают вал 13 поочередно и независимо друг от друга. Муфты свободного хода могут применяться в случае отсутствия обратных клапанов 7 и 9 в патрубках 6 и 8, или для страховки от выхода их из строя при эксплуатации.
При непосредственной установке гидродвигателей 10 и 11 на валу 13 их однонаправленное вращение обеспечивается наличием обратных клапанов 7 и 9, а также возможно участие в этом процессе и регуляторов 12.
При выключенных регуляторах 12 демпфирующие способности конструкции могут были приближены к стандартными параметрам.
Таким образом, рекуперация энергии колебаний различных объектов позволяет повысить их КПД или энергоэффективность. Выполнение отдельных настраиваемых гидравлических коммуникаций, состоящих из напорных 6 и впускных 8 патрубков, для каждой рабочей камеры 4 и 5, а также использование гидродвигателя 10 или 11 в отдельной коммуникации позволяет настроить работу амортизатора в каждом направлении для достижения максимальной эффективности, как с точки зрения снижения потерь и получения максимального значения возвращаемой энергии, так и получения требуемых эксплуатационных характеристик амортизируемого объекта.
1. Рекуперативный амортизатор двухстороннего действия, содержащий корпус с цилиндрической полостью, в которой установлен поршень со штоком с образованием двух рабочих камер переменного объема, заполненных жидкостью, каждая рабочая камера имеет гидравлические напорный и впускной патрубки, при этом напорный патрубок первой рабочей камеры сообщен с входом первого гидравлического двигателя, напорный патрубок второй рабочей камеры сообщен с входом второго гидравлического двигателя, выход первого гидравлического двигателя сообщен с впускным патрубком второй рабочей камеры, а выход второго гидравлического двигателя сообщен с впускным патрубком первой рабочей камеры, причем в каждом напорном патрубке установлен регулятор расхода жидкости, а гидравлические двигатели кинематически связаны с электрическим генератором.
2. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что регуляторы расхода жидкости связаны с системой управления, изменяющей величину расхода жидкости.
3. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что патрубки выполнены с различными параметрами гидравлического сопротивления.
4. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что гидравлические двигатели установлены посредством муфт свободного хода на валу, соединенном с электрическим генератором.
