Przedmiotem niniejszego wynalazku jest hydro¬ pneumatyczny amortyzator do pojazdów, zwlasz¬ cza do wagonów, wyposazony w tlok, który przej¬ muje statyczne i dynamiczne obciazenie podwozia pojazdu, oraz w urzadzenie elastycznie przenosza- 5 ce te obciazenia na dowolnie wybrany element.Najwazniejsze wymagania stawiane amortyza¬ torom w pojazdach sa nastepujace: sprezynowanie amortyzatora powinno byc mozliwie jak najbar¬ dziej miekkie, aby dzialanie jego moglo wyste- 10 powac równiez w przypadku bardzo niewielkich obciazen. Ugiecie wlasciwe powinno byc, wystar¬ czajaco duze równiez przy bardzo malych wymia¬ rach gabarytowych urzadzenia natomiast zuzycie materialów na wykonanie urzadzenia powinno byc 15 zarówno ze wzgledów ekonomicznych, jak i ze wzgledu na miejsce — mozliwie male. Pelne wy¬ korzystanie miejsca jest przy tym konieczne za¬ równo przy niskich, jak przy wysokich czestotli¬ wosciachdrgan. 20 Urzadzenie powinno zapewniac dobre sprezyno¬ wanie zarówno przy malych jak i przy duzych obciazeniach. W tym celu powinno, najkorzystniej, posiadac progresywna charakterystyke, to znaczy malym obciazeniom powinny odpowiadac duze 25 ugiecia wlasciwe, a wiekszym obciazeniom odpo¬ wiednio mniejsze ugiecia wlasciwe. Sprezyna amortyzatora powinna równiez posiadac histereze sprezysta, to znaczy czesc energii dostarczonej przy obciazeniach powinna byc stracona, nato- 30 miast wysokosc linii srodkowej drgania powinna byc taka sama przy kazdym obciazeniu, a ponadto mozliwie automatycznie nastawiana.Czestotliwosc drgan wlasnych ukladu powinna byc stala, albo bliska stalej.Amortyzatory stosowane w wagonach i pojaz¬ dach szynowych powinny zapewniac równiez i in¬ ne wlasnosci, na przyklad calkowite bezpieczen¬ stwo ruchu i odpowiednio dluga zywotnosc przy stosunkowo nieznacznych zabiegach konserwacyj¬ nych. Ponadto urzadzenie takie powinno przej¬ mowac zarówno duze dynamiczne obciazenie pio¬ nowe, jak równiez obciazenie w kierunku podluz¬ nym i poprzecznym. Odpowiednio do zadan ko¬ lejnictwa konieczne jest przy tym duze ugiecie wlasciwe, zas czestotliwosc drgan wlasnych amor¬ tyzatora nie powinna przekraczac 1 Hz lub byc jeszcze mniejsza. Tlumienie drgan jest natomiast konieczne tylko w zakresie rezonansu, bowiem przy duzych szybkosciach statecznosc jest tym wieksza im mniejsze jest tlumienie. Na krzywiz- nie toru urzadzenie powinno usuwac nachylenia nadwozia wagonu na zewnatrz, jak równiez kom¬ pensowac bardzo duze zmiany obciazen.. Wymienione wyzej wymagania spelniaja w znacznym stopniu podwozia pojazdów wyposazone w hydropneumatyczne amortyzatory, lecz w zna¬ nych tego typu urzadzeniach nie uzyskano calko¬ wicie pozytywnych wyników, poniewaz nie jest mozliwe, aby wspólpracujace powierzchnie tloka 5409854098 i cylindra byly tak uksztaltowane i obrobione by zapewnialy równoczesnie odpowiednia szczelnosc i prowadzenie.Ze znanych tego typu amortyzatorów najbar¬ dziej skuteczne okazalo sie urzadzenie zlozone z dwuczesciowego, o rózniacych sie srednicach we¬ wnetrznych, cylindra hydraulicznego i z osadzo¬ nego w nim przesuwnie dwuczesciowego, o róz¬ niacych sie srednicach zewnetrznych, tloka. Uklad ten umozliwia doprowadzenie, niezbednej, do od¬ powiedniej amortyzacji i zmiany obciazen, ilosci pieju przez otwory znajdujace sie na powierzchni obwodowej cylindra i tloka, gdyz w przypadkach granicznych nastepuje pokrywanie sie tych otwo¬ rów, co umozliwia wprowadzenie lub odprowa¬ dzenie odpowiedniej ilosci oleju.Rozwiazanie to ma jednak te zasadnicza wade, ze zarówno obróbka podwójnego cylindra, jak i pustego wewnatrz podwójnego tloka jest odpo¬ wiednio trudna, zwlaszcza zas trudne jest wy¬ starczajaco dokladne dopasowanie obydwu wspól- srodkowych powierzchni o rózniacych sie sredni¬ cach. Ponadto zuzycie sie tych powierzchni pro¬ wadzi do zaburzen w sterowaniu, a naprawa ich jest mozliwa tylko przez wymiane calego cylin¬ dra i calego tolka, co oczywiscie wiaze sie z pra¬ cochlonnym i kosztownym demontazem i ponow¬ nym montazem mechanizmu, przy czym w trak¬ cie naprawy pojazd musi byc wylaczony z ru¬ chu. Ponadto w znanych hydropneumatycznych amortyzatorach obciazenie przenoszone jest na tlok nieelastycznie poprzez sztywne elementy kon¬ strukcyjne.Przedmiotem niniejszego wynalazku jest hydro¬ pneumatyczny amortyzator do elastycznie zawie¬ szonych pojazdów, zwlaszcza pojazdów szynowych, który zapewnia miekko sprezynujace przenosze¬ nie obciazenia, i którego elementy konstrukcyjne takze po dlugim czasie uzytkowania nie zostana uszkodzone i beda calkowicie wypelnialy swoje zadanie.Hydropneumatyczny amortyzator wedlug wyna¬ lazku spelnia powyzsze warunki dzieki temu, ze jest wyposazony w tlok zaopatrzony w wystep wewnetrzny oraz w zawór kulkowy, wspólpracu¬ jacy z pompa pracujaca w ukladzie amortyzuja¬ cym, z jednym lub kilkoma akumulatorami hy¬ draulicznymi, i zaopatrzony w pionowo do góry wystajacy sworzen zaworowy, unoszacy ponad gniazdo kulke zaworu, jak równiez w zawór stoz¬ kowy, przymocowany w dolnej czesci obudowy urzadzenia, laczacy komore wewnetrzna tloka i przewód odprowadzajacy, zaopatrzony w piono¬ wo do góry wystajacy sworzen zaworowy, przy czym wewnetrzny wystep tl ka uruchamia, w obydwu nastawionych polozeniach tloka, sworznie zaworowe obydwu zaworów za pomoca osadzonych na ich koncach plytek zderzakowych.Wynalazek jest wyjasniony przykladowo na ry¬ sunku, przedstawiajacym schematycznie hydro¬ pneumatyczny amortyzator, w czesciowym prze¬ kroju.W cylindrycznej obudowie ,1 hydropneumatycz¬ nego amortyzatora, wedlug wynalazku, jest osa¬ dzony osiowo i przesuwnie tlok 2, którego scianka czolowa jest zaopatrzona w kuliste wglebienie, w które wchodzi wspólpracujacy z nia kulisto uksztaltowany wystep elementu nosnego 3, prze¬ noszacego na tlok 2 obciazenia z podwozia po- 5 jazdu. Przy przejmowaniu obciazenia tlok 2 prze¬ suwa sie do dolu, wskutek czego olej, zawarty w jego wewnetrznej komorze 4, wyplywa przez kró- ciec 5 i przewód 6 oraz przez regulowany zawór przeplywowy 7 do zbiornika 8 akumulatora, po- 10 wodujac scisniecie zawartego w nim pecherza 9.Wskutek zmniejszenia objetosci zawartego w pe¬ cherzu gazu, nastepuje jego przemiana politrcpo- wa, zas wzrost cisnienia jest przenoszony przez olej i powoduje parcie na tlok 2, skierowane do 15 góry. W ten sposób uzyskuje sie miekkie waha¬ nie tloka po linii srodkowej drgan.W przypadku, gdy wzrasta obciazenie dziala¬ jace na tlok 2, na przyklad na skutek wejscia pasazerów do wagonu, — nastepuje równiez prze- 20 suniecie tloka 2 do dolu, jednak wtedy gdy jego wystep wewnetrzny 2a przesunie do dolu plytke zderzakowa lla i sworzen zaworowy 11 zaworu kulkowego 10, odsuwajac kulke 12 od gniazda za- woru. Wskutek tego przez otwarty zawór kulko- 25 wy 10 wplynie do wewnetrznej komory 4 tloka 2 olej pod wysokim cisnieniem z akumulatora 13, powodujac wzrost cisnienia roboczego hydropneu¬ matycznego ukladu amortyzacyjnego, przy czym tlok 2 pozostanie w swym pierwotnym polozeniu 30 w stosunku do srodkowej linii drgan.Gdy zmniejszy sie obciazenie podstawowe, na przyklad wskutek tego, ze pasazerowie wysiada z Wagonu — tlok 2 przesunie sie do góry. Jezeli wówczas jego wystep wewnetrzny 2a spowoduje 35 przesuniecie plytki zderzakowej 15 to poprzez swo¬ rzen zaworowy 16 uniesiony zostaje równiez stoz¬ kowy grzybek 17 ponad gniazdo zaworu iglowego 14 pokonujac oddzialywanie sprezyny 18, a czesc oleju wyplynie z wewnetrznej komory 4 tloka 2 40 przez przewód odplywowy 19 do zbiornika 20. Cis¬ nienie robocze ukladu amortyzujacego zostanie przez to zmniejszone, zas tlok 2 przesunie sie do dolu w swe pierwotne polozenie wzgledem srod¬ kowej linii wahan.Do uszczelnienia tloka 2 w cylindrycznej obu¬ dowie 1 sluzy pierscien uszczelniajacy 21 umiesz¬ czony w gniezdzie jego górnej czesci i sciskany za pomoca pokrywy 22, przymocowanej srubami do tloka 2. 50 Do zasilania hydropneumatycznego amortyzato¬ ra, wedlug wynalazku, sluzy pompa 23, która za¬ sysa olej przez filtr 24 ze zbiornika 20 i tloczy go przez zawór zwrotny 25 i przewód 23 do obudowy zaworu kulkowego 10. Stad, w trakcie sterowania 55 amortyzatorem w opisany wyzej sposób, olej prze¬ plywa przez kanal 27 zaworu 10 do wewnetrznej olejowej komory 4 tloka 2, przy czym zawór zwrotny 25 umozliwia zwrot oleju do pompy 23.Akumulator hydrauliczny zlozony ze zbiornika 60 przylaczonego do przewodu 28 i z umieszczonego w nim pecherza 28 stanowiacego poduszke po¬ wietrzna, umozliwia wyeliminowanie drgan cis¬ nienia oleju w przewodzie 26 i akumuluje dodat¬ kowo odpowiednia ilosc oleju o wysokim cisnie- 65 niu na.przypadek duzych zmian obciazenia, a tym 4554098 6 samym umozliwia zastosowanie pompy o stosun¬ kowo niewielkiej wydajnosci. Przewód 29 laczy natomiast przewód 26 z zaworem odciazajacym 30, który przelacza pompe 23 po przekroczeniu nastawionego cisnienia granicznego na ruch jalo¬ wy, zwiekszajac tym samym jej zywotnosc, a rów¬ noczesnie sluzy do nastawiania wartosci cisnienia maksymalnego w przewodzie 26 i spelnia role zaworu bezpieczenstwa dla ukladu zasilania.Na pierscieniowym kolnierzu 31 elementu nos¬ nego 3 osadzone sa gumowe pierscienie 32 i 32a wzajemnie od siebie oddzielone przez metalowe iub podobne pierscieniowe przekladki 33. Cel ta¬ kiej konstrukcji jest nastepujacy. Obciazenie po¬ jazdu przenoszone jest na górne pierscienie 32 i 32a, które wskutek tego ^ostaja zdeformowane.Odksztalcenie ich jest przy tym stosunkowo nie¬ wielkie wtedy, gdy poziome powierzchnie pier¬ scieni 32 i 32a sa przyklejone lub zwulkanizowa- ne z metalowymi pierscieniami 33, nie moga bo¬ wiem wtedy znacznie ro:szerzac sie w kierunku poziomym. Z tego powodu równiez wysokosc pier¬ scieni powinna byc mozliwie mala. W wyniku od¬ ksztalcenia uzyskuje sie miekkie przenoszenie ob¬ ciazenia. Z drugiej jednak strony wystepujace drgania sa tlumione proporcjonalnie do pracy od¬ ksztalcenia gUmy, a wiec amplituda tych drgan staje sie mniejsza.Hydropneumatyczny amortyzator wedlug wy¬ nalazku ma nastepujace zalety.Doplyw cieczy pod wysokim cisnieniem,.na przy¬ klad oleju, do komory 4 i jej odplyw z tej ko¬ mory jest sterowany ruchem tloka 2 w cylin¬ drycznej obudowie 1, miedzy dwoma jego granicz¬ nymi polozeniami. Polozenia te moga byc na¬ stawiane w latwy sposób przez dobór odpowied¬ niej dlugosci sworzni zaworowych 11 i 16 oraz polozenia wewnetrznego wystepu 2a tloka 2.Doprowadzenie i odprowadzenie oleju, moze na¬ stapic równiez w sposób wymuszony, eliminujac mozliwosc wadliwego dzialania amortyzatora. Cy¬ lindryczna obudowa 1 i tlck 2 moga byc w latwy i tani sposób obrobione, poniewaz nie podlegaja wymaganiom tolerancji odnosnie zlobków lub ka¬ nalów sterujacych, które utrudniaja obróbke.Stosowane przy znanych hydropneumatycznych amortyzatorach specjalne, pasowanie tloka i cylin¬ dra jest w rozwiazaniu wedlug wynalazku w ogóle niekonieczne.Dzialanie urzadzen sterujacych przeplywem ole¬ ju pod wysokim cisnieniem nie zmienia sie na¬ wet po dlugim czasie uzywania mechanizmu, po¬ niewaz urzadzenia te nie posiadaja zuzywajacych sie czesci, które mcglyby miec wplyw na prace sterowania. Obciazenie jest miekko przenoszone z podwozia pojazdu szynowego na tlok hydropneu¬ matycznego amortyzatora, wedlug wynalazku, za pomoca pierscieni gumowych, a wystepujace w amortyzatorze drgania sa jednoczesnie tlumione przez prase odksztalcenia tych pierscieni.Zastosowanie hydropneumatycznego amortyza¬ tora, wedlug wynalazku, powoduje ponadto cal¬ kowite wyeliminowanie postoju pojazdów, wyste¬ pujacego wskutek uszkodzenia stosowanych do¬ tychczas urzadzen.Wynalazek nie jest oczywiscie w niczym ogra¬ niczony opisanym wyzej przykladem jego rozwia¬ zania. Poszczególne czesci urzadzenia moga byc na przyklad zastapione przez calkowicie inaczej 5 skonstruowane czesci o podobnym dzialaniu, nie zmieniajac przez to zakresu ochrony wynalazku.Na przyklad, zamiast stosowania pierscieni usz¬ czelniajacych 21 moga byc stosowane inne calko¬ wicie odmienne elementy uszczelniajace. Podob- 10 nie moga byc inaczej uksztaltowane takie czesci jak element nosny 3, pierscienie 32 i 32a, które moga byc, na przyklad, wykonane z tworzyw sztucznych itp. 15 55 PL