RU121022U1

RU121022U1 - AIR SUSPENSION

Info

Publication number: RU121022U1
Application number: RU2012110270/11U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Гончарук
Original assignee: Анатолий Васильевич Гончарук
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-10-10

Abstract

Пневматическая подвеска, состоящая из двух линий трубопровода, трех вентилей, клапана, датчика контроля давления, компрессора, емкости для сжатого воздуха и амортизатора, отличающаяся тем, что пневмобалон амортизатора состоит из резиновых шайб, скрепленных между собой с помощью клеящего раствора по внутреннему контуру в пазах стальных колец и по внешнему контуру так, что внутренний контур одной шайбы соединяется с внутренним контуром второй шайбы, а внешний контур - с внешним контуром третьей шайбы, при этом все подвижные части амортизатора соединены между собой герметично, обеспечивая герметичность всего устройства и многократность использования в рабочем процессе единожды закачанного объема воздуха, а давления в рабочей полости для гашения колебаний (демпфирования) и в рабочей полости для поглощения толчков и ударов всегда уравновешиваются. Pneumatic suspension, consisting of two pipeline lines, three valves, a valve, a pressure control sensor, a compressor, a compressed air tank and a shock absorber, characterized in that the shock absorber pneumatic cylinder consists of rubber washers, fastened together with an adhesive solution along the inner contour in the grooves steel rings and along the outer contour so that the inner contour of one washer is connected to the inner contour of the second washer, and the outer contour is connected to the outer contour of the third washer, while all the moving parts of the shock absorber are tightly connected to each other, ensuring the tightness of the entire device and multiple use in the working the process of the once pumped volume of air, and the pressures in the working cavity for damping vibrations (damping) and in the working cavity for absorbing shocks and shocks are always balanced.

Description

Область техники - Областью применения полезной модели является машиностроение, а именно, в качестве устройства для гашения колебаний (демпфирования) и поглощения толчков и ударов, действующих на корпус (раму) при движении автомобиля.Field of technology - The field of application of the utility model is mechanical engineering, namely, as a device for damping vibrations (damping) and absorbing shocks and shocks acting on the body (frame) when the car is moving.

Уровень техники - В качестве аналога предлагаемой автором полезной модели можно указать изобретение Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" запатентованного по заявке №2008119892/11 от 19.05.2008 г. Указанный аналог имеет ряд недостатков, которые делают его непрактичным. Первый недостаток заключается в том, что упругий элемент с эластичной стенкой (на чертеже аналога указан под №1) подвержен большому напряжению - изгибу под большим углом, что приведет к его быстрому износу. Вторым недостатком аналога является то, что рабочая камера упругого элемента №4 имеет сообщение с атмосферой, откуда вместе с воздухом в упругий элемент будет поступать вода, содержащаяся в атмосферном воздухе. В результате этого будет образовываться конденсат в рабочей камере и, при понижении температуры ниже нуля, будет происходить примерзание поршня к стенкам рабочей камеры. И третьим недостатком аналога является то, что уплотнитель (авторами аналога этот важный элемент даже не пронумерован) между штоком №6 и упругим элементом №4 не сможет обеспечить должной герметизации, в результате чего необходимо будет постоянно поддерживать давление в устройстве. А в случае длительной стоянки автомобиля, необходимо будет полностью восстанавливать давление во всем устройстве. Соответственно, необходимо будет производить забор воздуха из атмосферы, который необходимо очищать и осушать, в противном случае образование конденсата в рабочих полостях приведет к ухудшению рабочих свойств устройства.BACKGROUND OF THE INVENTION — An invention of the Omsk State Technical University patented by Application No. 2008119892/11 of 05/19/2008 can be mentioned as an analogue of the utility model proposed by the author. This analogue has a number of disadvantages that make it impractical. The first drawback is that an elastic element with an elastic wall (indicated by No. 1 in the analogue drawing) is subject to high stress - bending at a large angle, which will lead to its rapid wear. The second disadvantage of the analogue is that the working chamber of the elastic element No. 4 has a message with the atmosphere, from where together with the air the water contained in the atmospheric air will enter the elastic element. As a result of this, condensation will form in the working chamber and, when the temperature drops below zero, the piston will freeze to the walls of the working chamber. And the third disadvantage of the analogue is that the seal (the authors of the analogue this important element is not even numbered) between the rod number 6 and the elastic element number 4 will not be able to provide proper sealing, as a result of which it will be necessary to constantly maintain the pressure in the device. And in the case of prolonged parking, it will be necessary to completely restore the pressure in the entire device. Accordingly, it will be necessary to draw air from the atmosphere, which must be cleaned and drained, otherwise the formation of condensate in the working cavities will lead to a deterioration in the operating properties of the device.

Предлагаемая автором пневмоподвеска не имеет всех указанных выше недостатков потому, что вся система, состоящая из амортизатора, насоса и емкости для сжатого воздуха замкнута трубопроводами так, что является герметичной, при этом воздух (или газ) закачивается единожды и всегда используется для изменения параметров жесткости амортизатора. Герметичность системы обеспечивается тем, что места соединений всех деталей, которые находятся под давлением, соединены жестко и в местах соединений неподвижны относительно друг друга. А сообщающаяся с атмосферой полость амортизатора не является рабочей и не несет никакой нагрузки, соответственно не греется в ходе эксплуатации и не способствует образованию конденсата. Даже при попадании воды в эту полость и понижении атмосферной температуры ниже нуля не будет происходить примерзания движущихся элементов к стенкам, так как они не соприкасаются между собой. Отличительной особенностью предлагаемого автором пневмобалона является то, что он состоит из большого количества эластичных стенок, которые при сдавливании пневмобалона двигаются по направляющему штоку поршня и равномерно складываются друг на друга без изгибов и трения, тем самым снижая напряжение на стенки.The air suspension proposed by the author does not have all the above drawbacks because the entire system consisting of a shock absorber, a pump, and a compressed air tank is closed by pipelines so that it is tight, while air (or gas) is pumped once and is always used to change the stiffness parameters of the shock absorber . The tightness of the system is ensured by the fact that the joints of all parts that are under pressure are rigidly connected and at the joints are stationary relative to each other. And the cavity of the shock absorber communicating with the atmosphere is not working and does not bear any load; accordingly, it is not heated during operation and does not contribute to the formation of condensate. Even if water enters this cavity and the atmospheric temperature drops below zero, freezing of moving elements to the walls will not occur, since they do not touch each other. A distinctive feature of the air cylinder proposed by the author is that it consists of a large number of elastic walls, which, when squeezing the air cylinder, move along the piston rod and evenly fold onto each other without bending and friction, thereby reducing stress on the walls.

Раскрытие полезной модели - Пневмоподвеска, состоящая из соединенных трубопроводом компрессора, емкости для сжатого воздуха и амортизатора отличается тем, что пневмобалон амортизатора состоит из резиновых шайб, скрепленных с помощью клеющего раствора по внутреннему контуру в пазах стальных колец и по внешнему контуру так, что внутренний контур одной резиновой шайбы соединяется с внутренним контуром другой шайбы, а внешний контур - с внешним контуром третьей шайбы. Такая форма пневмобалона позволяет снизить нагрузку на эластичный элемент и увеличить рабочий ход амортизатора, при этом все подвижные части амортизатора соединены между собой герметично, обеспечивая герметичность всей системы и многократность использования в рабочем процессе единожды закачанного объема воздуха, а давление в рабочей полости для гашения колебаний (демпфирования) и в рабочей полости поглощения толчков и ударов всегда уравновешивается.Disclosure of a utility model — An air suspension consisting of a compressor connected by a pipeline, a container for compressed air and a shock absorber is characterized in that the air damper of the shock absorber consists of rubber washers fastened with adhesive mortar along the inner contour in the grooves of the steel rings and the outer contour so that the inner contour one rubber washer is connected to the inner circuit of the other washer, and the external circuit is connected to the external circuit of the third washer. This form of the air cylinder allows you to reduce the load on the elastic element and increase the shock absorber stroke, while all the movable parts of the shock absorber are tightly connected to each other, ensuring the integrity of the entire system and the repeated use of the once injected air volume in the work process, and the pressure in the working cavity to damp vibrations ( damping) and in the working cavity the absorption of shocks and shocks is always balanced.

Краткое описание чертежей - На прилагаемом чертеже показан амортизатор в разрезе сверху-вниз вдоль центральной оси, находящийся в максимально отжатом положении (поршень-компенсатор упирается в ограничитель внутри нижней половины корпуса), насос, емкость для сжатого воздуха, три вентиля, клапан, датчик контроля давления и трубопровод, где;Brief description of the drawings - The attached drawing shows the shock absorber in the section from top to bottom along the central axis, in the most depressed position (the piston-compensator abuts against the limiter inside the lower half of the housing), pump, container for compressed air, three valves, valve, control sensor pressure and pipeline, where;

1. Датчик контроля давления.1. Pressure monitoring sensor.

2. Основной реверсивный вентиль.2. The main reversing valve.

3. Верхняя половина корпуса.3. The upper half of the body.

4. Клапан.4. The valve.

5. Стальные кольца пневмобалона-амортизатора.5. Steel rings of the air spring-shock absorber.

6. Пневмобалон-амортизатор со стальными кольцами.6. Air shock absorber with steel rings.

7. Насос.7. The pump.

8. Поршень-компенсатор.8. Compensator piston.

9. Противогрязевой сальник.9. Mud oil seal.

10. Нижняя половина корпуса с ограничителем хода поршня.10. The lower half of the housing with a stroke limiter.

11. Емкость для сжатого воздуха.11. Container for compressed air.

12. Крышка на нижнюю половину корпуса.12. Cover on the lower half of the housing.

13. Трубопровод для закачки воздуха в пневмобалон-амортизатор.13. The pipeline for pumping air into the air spring-shock absorber.

14. Трубопровод для выкачки воздуха из пневмобалона-амортизатора.14. The pipeline for pumping air from the air spring-shock absorber.

15. Отверстие.15. The hole.

16. Реверсивный вентиль на закачку воздуха.16. Reversible valve for air injection.

17. Реверсивный вентиль на выкачку воздуха.17. Reversible valve for pumping air.

Осуществление полезной модели - В предлагаемом амортизаторе основную функцию поглощения толчков и ударов выполняет пневмобалон-амортизатор 6 с накачанным в него воздухом, где кольца 5 (кроме верхнего и нижнего), двигаясь вдоль штока поршня-компенсатора 8, исключают возможность трения резинового пневмобалона-амортизатора 6 с окружающими деталями и резиновых частей пневмобалона-амортизатора 6 между собой. При сжатии пневмобалона-амортизатора 6 его резиновые части равномерно накладываются друг на друга, чем обеспечивается отсутствие трения между ними и максимально возможное сжатие пневмобалона 6, то есть увеличение рабочего хода. Второстепенная функция гашения колебаний производится за счет изменяющегося пространства и давления между пневмобалоном 6 и внутренней поверхностью верхней половины корпуса 3, давление в котором уравновешивается с атмосферным давлением через отверстие 15.Implementation of the utility model - In the proposed shock absorber, the main function of shock and shock absorption is performed by the pneumatic shock absorber 6 with air pumped into it, where the rings 5 (except the upper and lower), moving along the piston-compensator rod 8, eliminate the possibility of friction of the rubber pneumatic shock absorber 6 with surrounding parts and rubber parts of the air spring-shock absorber 6 among themselves. When compressing the air spring-shock absorber 6, its rubber parts are uniformly superimposed on each other, which ensures the absence of friction between them and the maximum possible compression of the air spring 6, that is, an increase in the stroke. A secondary function of damping the vibrations is due to the changing space and pressure between the air cylinder 6 and the inner surface of the upper half of the housing 3, the pressure in which is balanced with atmospheric pressure through the hole 15.

Основную функцию гасителя колебаний выполняет поршень-компенсатор 8, при этом шток поршня-компенсатора 8 выполняет функцию направляющего для движения пневмобалона-амортизатора 6, нижней 3 и верхней 10 половин корпуса относительно друг друга. Также, поршень-компенсатор выполняет второстепенную функцию поглощения толчков и ударов. Насос 7, емкость 11, вентиля 2, 16, 17, трубопроводы 13, 14 и клапан 4 не представляют из себя ничего нового, поэтому автором описывается только их необходимые характеристики.The main function of the vibration damper is performed by the piston-compensator 8, while the piston-compensator 8 rod serves as a guide for the movement of the air spring-shock absorber 6, lower 3 and upper 10 halves of the housing relative to each other. Also, the piston-compensator performs a secondary function of absorbing shocks and shocks. Pump 7, tank 11, valves 2, 16, 17, pipelines 13, 14 and valve 4 are nothing new, so the author describes only their necessary characteristics.

Амортизатор собирается следующим образом:The shock absorber is assembled as follows:

Все резьбовые соединения производятся при использовании специальных герметизирующих растворов. К верхней части нижней половины корпуса 10 привинчивается нижнее кольцо пневмобалона-амортизатора 6. В нижнюю половину корпуса 10 (без крышки 12) вставляется поршень-компенсатор 8. На нижнюю половину корпуса 10 (без крышки 12) одевается Противогрязевой сальник 9. Нижняя половина корпуса 10 (без крышки 12) с сальником 9, с пневмобалоном-амортизатором 6 и поршнем-компенсатором 8 вставляется в верхнюю половину корпуса 3. Поршень компенсатор 8 завинчивается в крышку верхней половины корпуса 3 прижимая к ней верхнее малое кольцо пневмобалона-амортизатора 6. На нижнюю половину корпуса 10 привинчивается съемная крышка 12. Далее подсоединяется манометр 1, трубопровод с прямой 13 и реверсивной 14 линиями транспортировки воздуха, три реверсивных вентиля 2, 16 17, клапан 4, насос 7 и емкость для сжатого воздуха 11. Каждый из трех вентилей 2, 16 и 17 имеет три рабочие позиции:All threaded connections are made using special sealing solutions. The lower ring of the air spring-shock absorber is screwed to the upper part of the lower half of the casing 10. A piston-compensator 8 is inserted into the lower half of the casing 10 (without cover 12). A Mud seal 9 is put on the lower half of the casing 10 (without cover 12). The lower half of the casing 10 (without cover 12) with a stuffing box 9, with a pneumatic shock absorber 6 and a compensating piston 8 is inserted into the upper half of the housing 3. The piston of the compensator 8 is screwed into the cover of the upper half of the housing 3, pressing the upper small ring of the pneumatic shock absorber 6 to it A removable cover 12 is screwed onto the lower half of the housing 10. Next, a pressure gauge 1, a pipeline with a straight line 13 and a reversible 14 air transport lines, three reversing valves 2, 16 17, a valve 4, a pump 7 and a container for compressed air 11. are connected. valves 2, 16 and 17 has three working positions:

- 1 позиция - открыта прямая и закрыта реверсивная линия,- 1 position - open direct and closed reverse line,

- 2 позиция - закрыта прямая и открыта реверсивная линия,- 2 position - the direct line is closed and the reverse line is open,

- 3 позиция - закрыты обе линии.- 3 position - both lines are closed.

Объем емкости 11 равен объему амортизатора (ов). Объем амортизатора равен сумме объема пневмобалона 6 в максимально надутом состоянии и внутреннего объема нижней половины корпуса 10, которые сообщаются между собой через отверстие в нижнем кольце пневмобалона-амортизатора 6.The volume of the tank 11 is equal to the volume of the shock absorber (s). The volume of the shock absorber is equal to the sum of the volume of the air tank 6 in the maximum inflated condition and the internal volume of the lower half of the housing 10, which communicate with each other through the hole in the lower ring of the air tank-shock absorber 6.

После установки всех составляющих, вентиля 2 и 16 устанавливаются в 1 позицию, а вентиль 17 - в третью. Включается насос 7, на образовавшееся отрицательное давление на входе в насос 7 срабатывает клапан 4, через который происходит поступление воздуха (или газа) в насос 7. После накачивания пневмобалона 6 и нижней половины корпуса 10 до среднего значения давления, насос 7 выключается, вентиль 2 устанавливается в 3 позицию, вентиль 16 устанавливается во 2 позицию, а вентиль 17 - остается в 3 позиции. Включается насос 7 и через сработавший клапан 4 насосом 7 производится всасывание воздуха (или газа) и закачка его в емкость 11. После накачивания воздуха в емкость 11 до давления, равного давлению в амортизаторе, насос 7 выключается. Вентиля 2, 16, 17 устанавливаются в третью позицию. В дальнейшем, изменение высоты подъема амортизатора производится только за счет воздуха из емкости 11, по показаниям датчика контроля давления 1, путем регулирования направления подачи воздуха вентилями. Вышеуказанный процесс легко автоматизируется. Под средним значением давления в амортизаторе понимается давление, необходимое для среднего увеличения клиренса автомобиля от минимально-максимально возможного. Пропускная способность отверстия в нижнем стальном кольце пневмобалона 6 должна обеспечивать уравновешивание давлений в нижней и верхней половинах корпуса при накачивании или скачивании воздуха насосом, и по максимуму уступать пропускной способности отверстия в поршне.After installing all the components, valves 2 and 16 are installed in 1 position, and valve 17 - in the third. Pump 7 is turned on, valve 4 is triggered by the negative pressure formed at the inlet to pump 7, through which air (or gas) flows into pump 7. After pumping the air tank 6 and the lower half of the housing 10 to an average pressure value, pump 7 turns off, valve 2 set to 3 position, valve 16 is set to 2 position, and valve 17 - remains in 3 positions. The pump 7 is turned on and through the activated valve 4, the pump 7 draws in air (or gas) and injects it into the tank 11. After pumping the air into the tank 11 to a pressure equal to the pressure in the shock absorber, the pump 7 is turned off. Valves 2, 16, 17 are installed in the third position. Further, the change in the height of the shock absorber is made only due to air from the tank 11, according to the testimony of the pressure control sensor 1, by regulating the direction of the air supply by the valves. The above process is easily automated. The average value of pressure in the shock absorber refers to the pressure necessary for the average increase in vehicle clearance from the minimum-maximum possible. The throughput of the hole in the lower steel ring of the air cylinder 6 should provide a balance of pressures in the lower and upper halves of the housing when pumping or downloading air, and to the maximum yield capacity of the hole in the piston.

Учитывая, что стальные кольца 5 составляют единое целое с пневмобалоном-амортизатором, а все действия с привинчиванием и прижиманием деталей обеспечивают достаточную герметичность производимых соединений, все пространство выделенное синим цветом получается полностью герметичным от внешней среды, необходимый объем воздуха закачивается единожды и, для изменения характеристик амортизатора, перекачивается насосом 7 через реверсивные вентиля 2, 16, 17 и трубопроводы 13, 14 из емкости 11 в пневмобалон 6 и обратно.Given that the steel rings 5 form a single unit with a pneumatic shock absorber, and all actions with screwing and pressing on the parts provide sufficient tightness of the connections made, the entire space highlighted in blue is completely airtight from the external environment, the required amount of air is pumped once and, to change the characteristics the shock absorber is pumped by the pump 7 through the reversing valves 2, 16, 17 and pipelines 13, 14 from the tank 11 into the air tank 6 and vice versa.

Такое устройство позволяет многократно использовать единожды закачанный объем воздуха, а предварительно накачанное давление в емкости 11 позволяет ускорить процесс накачки воздуха в амортизатор и снизить нагрузку на насос 7. В таком случае отпадает необходимость в дополнительном оборудовании для постоянной осушки и очистки используемого воздуха, а емкость для сжатого воздуха 11 будет компактнее, меньше и легче аналогов. Изменение характеристик амортизатора будет производится довольно быстро, за счет изначально равных давлений в емкости 11 и амортизаторе, при этом нагрузка на насос 7 будет минимальна.This device allows you to reuse once the injected volume of air, and pre-pumped pressure in the tank 11 allows you to speed up the process of pumping air into the shock absorber and reduce the load on the pump 7. In this case, there is no need for additional equipment for continuous drying and cleaning of the air used, and the tank for compressed air 11 will be more compact, smaller and lighter than analogues. Changing the characteristics of the shock absorber will be done quite quickly, due to initially equal pressures in the tank 11 and the shock absorber, while the load on the pump 7 will be minimal.

Claims

Air suspension, consisting of two pipeline lines, three valves, a valve, a pressure control sensor, a compressor, a container for compressed air and a shock absorber, characterized in that the air damper of the shock absorber consists of rubber washers fastened together with an adhesive solution along the inner contour in the grooves steel rings and the outer contour so that the inner contour of one washer is connected to the inner contour of the second washer, and the outer contour is connected to the outer contour of the third washer, while all the moving parts are shock absorbing The ora are interconnected hermetically, ensuring the tightness of the entire device and the repeated use of the once injected volume of air in the working process, and the pressure in the working cavity to damp vibrations (damping) and in the working cavity to absorb shocks and shocks are always balanced.