Гидравлическая опора силового агрегата
Гидравлическая опора предназначена для подвески силового агрегата с обеспечением гашения его колебаний во время работы двигателя внутреннего сгорания. Она содержит корпус в виде горшка 1 с крышкой 2, в котором расположены диафрагмы 10 и 11, разделенные перегородкой 4, в которой сделан дроссельный канал 7, сообщающий между собой полости 8 и 9 с жидкостью, расположенные по разные стороны перегородки 4 между ней и диафрагмами. Перегородка 4 состоит из плоских пластин 5 и 6, установленных между корпусом и крышкой и соединенных с ними резьбовыми крепежными элементами 13, расположенными в отверстиях, сделанных в пластинах 5, 6. Корпус сделан в виде горшка с днищем и ободом 12, в отверстиях которого размещены крепежные элементы 13. Технический результат - упрощение конструкции гидравлической опоры для обеспечения ее надежности и технологичности при мелкосерийном производстве для подвески силовых агрегатов специализированных транспортных средств.
Техническое решение относится к машиностроению, а именно к опорам силовых агрегатов с гидравлическими средствами гашения тряски и вибраций, возникающих при работе силового агрегата транспортного средства.
Известны разные конструкции опор силовых агрегатов, использующих гидравлические средства для уменьшения тряски, возникающей при работе двигателя внутреннего сгорания. В авторском свидетельстве №1425100, МПК B60K 5/12, изображена гидравлическая опора силового агрегата транспортного средства, содержащая корпус, сделанный штамповкой из листового материала, упругий кольцеобразный элемент, соединенный вулканизацией с обоймой, надетой на опорный стержень, с головкой которого соединены адгезией эластичные оболочки диафрагменной камеры, разделенные упругой перегородкой, окружающей с зазором головку опорного стержня. Представленная в патенте №1838690, МПК F16F 13/00, выданном в СССР, «Гидравлическая опора двигателя» содержит заполненный жидкостью цилиндрический корпус с фланцем, упругий элемент из резины, соединенный вулканизацией с корпусом и с деталью, прикрепляемой к силовому агрегату. В корпусе установлена перегородка, состоящая из деталей, в которых сделан канал, сообщающий между собой полости, расположенные у противоположных сторон перегородки между упругим элементом и диафрагмой. В перегородке установлена мембрана, а напротив перегородки на детали, соединяемой с силовым агрегатом, установлен кольцевой упор. В заявке №841204, B60K 5/12, на выдачу европейского патента показана гидравлическая опора, содержащая резиновый упругий элемент конической формы, соединенный вулканизацией с головкой опорного винта и с корпусом опоры, в котором расположена диафрагма, отделенная от упругого элемента перегородкой со сделанным в ней дроссельным каналом. В другой заявке №1151886, B60K 5/12, на выдачу европейского патента показана гидравлическая опора, содержащая корпус с составной перегородкой сложной фигурной формы, расположенной между диафрагмой и резиновым упругим элементом, соединенным вулканизацией с кронштейном силового агрегата. В
патенте №4871150, В60К 5/12, выданном в США, изображена гидравлическая опора силового агрегата транспортного средства, содержащая корпус, сделанный штамповкой из листового материала, кольцевую оболочку бочкообразной формы, прикрепленной к корпусу и к кронштейну, с которым вулканизацией соединен упругий кольцеобразный элемент, сделанный в виде втулки. В торцевой стенке корпуса сделан дроссельный канал, сообщающий полость, ограниченную упомянутой оболочкой, с полостью, ограниченной диафрагмой. Гидравлическая опора силового агрегата, показанная в другом патенте №4981286, выданном в США, а также в заявке №381198 на выдачу европейского патента, МПК F16F 13/00, содержит чашу с резьбовым стержнем для соединения с рамой транспортного средства, болт для соединения гидравлической опоры с силовым агрегатом, резиновый упругий элемент, соединенный вулканизацией с головкой упомянутого болта и с обручем, прикрепленном к чаше винтами. Между чашей и обручем установлены проставки, в которых зафиксированы края диафрагм и установлена перегородка с дроссельным каналом. Однако соединение резинового упругого элемента с корпусом гидравлической опоры и деталью, прикрепляемой к силовому агрегату, путем вулканизации существенно повышает трудоемкость и стоимость изготовления гидравлической опоры при мелкосерийном ее производстве для специализированных самоходных транспортных средств.
В качестве прототипа принята «Гидравлическая опора подвески силового агрегата автомобиля», изображенная в патенте РФ №2138407, МПК В60К 5/12, F16F 13/00, содержащая фигурный корпус с крышкой, в котором расположены диафрагмы, разделенные перегородкой, в которой сделан дроссельный канал, сообщающий между собой полости с жидкостью, расположенные по разные стороны перегородки между ней и диафрагмами. Корпус этой опоры сделан штамповкой из листового материала, одна из диафрагм, выполняющая функцию упругого элемента, сделана толстой и соединена вулканизацией с корпусом и с вкладышем, прикрепляемым к силовому агрегату, а перегородка, разделяющая полости с жидкостью, состоит из фигурных деталей, зафиксированных путем развальцовки конца корпуса. Однако эта гидравлическая опора имеет сложную конструкцию с высокой стоимостью ее производства из-за необходимости изготовления сложной оснастки для штамповки и вулканизации ее деталей.
Решаемой задачей является создание для силового агрегата транспортного средства простой и надежной гидравлической опоры, удобной для мелкосерийного ее производства, обеспечивающей гашение колебаний силового агрегата во время работы его двигателя внутреннего сгорания.
Решение этой задачи обеспечено тем, что в гидравлической опоре силового агрегата, содержащей корпус с крышкой, в котором расположены диафрагмы, разделенные перегородкой, в которой сделан дроссельный канал, сообщающий между собой полости с жидкостью, расположенные по разные стороны перегородки между ней и диафрагмами, перегородка состоит из пластин, установленных между корпусом и крышкой и соединенных с ними резьбовыми крепежными элементами, расположенными в отверстиях, сделанных в пластинах, а корпус гидравлической опоры сделан в виде горшка с днищем и ободом, в отверстиях которого размещены упомянутые крепежные элементы, соединяющие с горшком пластины перегородки и крышку.
При выполнении в гидравлической опоре перегородки, содержащей дроссельный канал, из пластин, установленных между корпусом и крышкой и соединенных с ними резьбовыми крепежными элементами, расположенными в отверстиях, сделанных в пластинах, и выполнении корпуса в виде горшка с днищем и ободом, в отверстиях которого размещены упомянутые крепежные элементы, эта гидравлическая опора имеет простую конструкцию, при которой ее детали могут быть изготовлены путем простых технологических операций.
Упомянутая крышка сделана в виде колпака, расположенного над диафрагмой и охватывающего пластины и обод горшка.
Гидравлическая опора снабжена кольцевыми упругими элементами, расположенными в горшке по разные стороны его днища и охватывающими опорный стержень, соединенный с диафрагмой, расположенной под перегородкой, и с ее седлом. При наличии этих упругих элементов диафрагмы выполняют функцию только ограничения полостей с жидкостью и поэтому могут быть сделаны меньшей толщины. Кольцевые упругие элементы гидравлической опоры сделаны из резины в виде сплюснутого тора и расположены между седлом диафрагмы и гайкой, надетой на резьбовой участок опорного стержня.
В этой гидравлической опоре внешний край диафрагмы, соединенной с опорным стержнем, расположен в канавке, сделанной в пластине перегородки напротив торца горшка, а внешний край другой диафрагмы расположен в канавке, сделанной в другой пластине под крышкой.
Гидравлическая опора, изображенная на представленной фигуре, содержит литой корпус, сделанный из алюминия в виде горшка 1, и литую крышку 2. В крышке 2 установлен болт 3 для соединения гидравлической опоры с силовым агрегатом, в частности с кронштейном корпуса двигателя внутреннего сгорания. Между горшком 1 и крышкой 2 расположена составная перегородка 4, состоящая из плоских пластин 5 и 6, сделанных из алюминия. В пластинах 5 и 6 сделаны криволинейные пазы, образующие в перегородке 4 дроссельный канал 7, сообщающий между собой полости 8 и 9 с находящейся в них жидкостью. Полости 8 и 9 расположены по разные стороны перегородки 4 между диафрагмами 10 и 11, разделенными этой перегородкой.
Крышка 2 горшка 1 сделана в виде колпака, расположенного над диафрагмой 10 и охватывающего перегородку 4 и обод 12, сделанный на горшке. В ободе 12 выполнены резьбовые отверстия для установки резьбовых крепежных элементов 13, сделанных в виде винтов, соединяющих между собой горшок 1, крышку 2 и пластины 5, 6 перегородки 4, в которых сделаны сквозные отверстия для размещения упомянутых резьбовых крепежных элементов.
В перегородке 4 сделано центральное отверстие, в котором установлена мембрана 14. Эта мембрана на периферии имеет ободок, расположенный в кольцевой канавке, сделанной в пластинах 5 и 6 вокруг центрального отверстия.
В горшке 1 по разные стороны его днища 15 расположены кольцевые упругие элементы 16 и 17, охватывающие опорный стержень 18. Опорный стержень 18 соединен винтом 19 с диафрагмой 11, расположенной под перегородкой 4, и ее седлом 20, расположенным напротив упругого элемента 16. У другого кольцевого упругого элемента 17 на опорном стержне 18 на его резьбовом участке 21 установлена фигурная гайка 22, имеющая с опорным стержнем 18 резьбовое соединение. Эта гайка 22 обеспечивает возможность регулирования характеристики гидравлической опоры путем изменения
величины хода горшка 1 относительно опорного стержня 18 и соответственно величины деформации упругих элементов 16, 17.
Кольцевые упругие элементы 16, 17 сделаны в виде сплюснутого тора. Они изготовлены из полимерного материала, в частности из резины. Расположение упругих элементов 16, 17 указанной фигурной формы на опорном стержне 18 между надетой на него гайкой 22 и седлом 20 диафрагмы 11 по разные стороны днища 15 горшка 1 обеспечивает эффективное с прогрессивной характеристикой восприятие гидравлической опорой переменных сил, возникающих при вибрации и тряске силового агрегата. При этом кольцевые упругие элементы 16 и 17, примыкая к опорному стержню 18 и к внутренней цилиндрической поверхности горшка 1, обеспечивают центрирование относительно горшка 1 опорного стержня 18 и закрепленной на нем диафрагмы 11.
Седло 20 диафрагмы 11, соединенной с опорным стержнем 18, состоит из плоской шайбы 23 и фигурной подставки 24, выполненной в виде полутора с кольцевым куполом, примыкающим к диафрагме 11. Эта диафрагма 11, соединенная с опорным стержнем 18, напротив купола седла 20 сделана утолщенной в виде кольцеобразной горки, обращенной вершиной к перегородке 4, смягчая удар в случае упора диафрагмы 11 в перегородку 4.
Утолщенный внешний край диафрагмы 10 расположен в кольцевой канавке, сделанной в пластине 5 перегородки под крышкой 2 горшка 1. Утолщенный внешний край диафрагмы 11, соединенной с опорным стержнем 18, расположен в кольцевой канавке, сделанной пластине 6 напротив торца горшка 1. Размещение утолщенного внешнего края каждой диафрагмы в кольцевой канавке, сделанной в пластине перегородки между ней и соседней деталью, и зажатие его крепежными элементами 13 обеспечивает надежную фиксацию каждой диафрагмы.
На резьбовом участке 21 опорного стержня 18 ниже гайки 22 расположена гайка 25, предназначенная для соединения гидравлической опоры с рамой 26 транспортного средства.
После сборки гидравлической опоры и заливки в нее рабочей жидкости ее соединяют болтом 3 с силовым агрегатом и закрепляют гайкой 25 на раме транспортного средства, на которую она опирается гайкой 22, выполняющей помимо регулировочной функции также функцию опорного элемента.
При работе силового агрегата вследствие его тряски, возникающей при движении транспортного средства по неровной опорной поверхности, и вибрации, происходящей при работе двигателя внутреннего сгорания, горшок 1 совершает колебания вдоль опорного стержня 18, деформируя кольцевые упругие элементы 16, 17. При колебаниях горшка 1 перегородка 4 то приближается к диафрагме 11, то удаляется от нее. Во время приближения перегородки 4 к диафрагме 11 жидкость из полости 9 вытесняется в полость 8 через дроссельный канал 7 под давлением, возникающем в полости 9. При обратном перемещении горшка 1, когда перегородка 4 отдаляется от диафрагмы 11 и в полости 9 возникает разрежение, жидкость из полости 8 под действием атмосферного давления, действующего на диафрагму 10, перетекает по дроссельному каналу 7 обратно в полость 9. Вследствие дросселирования потока жидкости в канале 7 происходит демпфирование горшком 1 колебаний силового агрегата.
При резких толчках, возникающих при движении транспортного средства по неровной опорной поверхности, то есть по ухабам, из-за резкого повышения давления жидкости в полости 9 происходит прогиб мембраны 14, что обеспечивает ограничение максимальной величины давления жидкости в полости 9 во избежание повреждения гидравлической опоры.
В случае чрезмерного перемещении горшка 1 относительно штока 18 при встряске силового агрегата диафрагма 11 своим выступающим утолщенным участком, сделанным в виде кольцеобразной горки, упирается в перегородку 4, замедляя опускание горшка и обеспечивая его более плавную остановку для смягчения ударных нагрузок.
Созданная гидравлическая опора силового агрегата, обеспечивающая гашение колебаний силового агрегата во время работы его двигателя внутреннего сгорания, имеет сравнительно простую конструкцию, в которой пластины перегородки, содержащей дроссельный канал, а также внешние края обеих диафрагм, надежно зафиксированы резьбовыми крепежными элементами, соединяющими обод корпуса, сделанного в виде горшка, и крышку. Эту гидравлическую опору вследствие ее простоты и технологичности рационально использовать при мелкосерийном производстве специализированных транспортных средств, используемых в сельской местности.
1. Гидравлическая опора силового агрегата, содержащая корпус с крышкой, в котором расположены диафрагмы, разделенные перегородкой, в которой сделан дроссельный канал, сообщающий между собой полости с жидкостью, расположенные по разные стороны перегородки между ней и диафрагмами, отличающаяся тем, что перегородка состоит из пластин, установленных между корпусом и крышкой и соединенных с ними резьбовыми крепежными элементами, расположенными в отверстиях, сделанных в пластинах, а корпус сделан в виде горшка с днищем и ободом, в отверстиях которого размещены упомянутые крепежные элементы, соединяющие с горшком пластины перегородки и крышку.
2. Гидравлическая опора по п.1, отличающаяся тем, что крышка сделана в виде колпака, расположенного над диафрагмой и охватывающего пластины и обод горшка.
3. Гидравлическая опора по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевыми упругими элементами, расположенными в горшке по разные стороны его днища и охватывающими опорный стержень, соединенный с диафрагмой, расположенной под перегородкой, и с ее седлом.
4. Гидравлическая опора по п.3, отличающаяся тем, что кольцевые упругие элементы сделаны из резины в виде сплюснутого тора и расположены между седлом диафрагмы и гайкой, надетой на резьбовой участок опорного стержня.
5. Гидравлическая опора по п.3 или 4, отличающаяся тем, что внешний край диафрагмы, соединенной с опорным стержнем, расположен в канавке, сделанной в пластине перегородки напротив торца горшка, а внешний край другой диафрагмы расположен в канавке, сделанной в другой пластине под крышкой.
