RU176340U1

RU176340U1 - Hydraulic shock absorber

Info

Publication number: RU176340U1
Application number: RU2016143939U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Стариков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Первоуральский Автоагрегатный завод"
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2018-01-17

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкции гидравлических амортизаторов.Гидравлический амортизатор содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, содержащим направляющую втулку, шток, клапан сжатия и дно резервуара, причем шток снабжен поршнем с дросселирующими элементами и гайкой штока. В отличие от прототипа шток имеет глухое отверстие, выполненное в нижней торцевой части, которое после установки на шток поршня и гайки штока обработано кернением.Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является снижение вероятности самопроизвольного отвинчивания гайки штока в процессе эксплуатации гидравлического амортизатора, 3 фиг.The utility model relates to the field of transport engineering, namely to the construction of hydraulic shock absorbers. The hydraulic shock absorber contains a reservoir with a working cylinder containing a guide sleeve, a stem, a compression valve and the bottom of the reservoir, the stem being equipped with a piston with throttling elements and a stem nut. In contrast to the prototype, the stem has a blind hole made in the lower end part, which, after being installed on the piston rod and stem nut, is machined with a kernel. The technical result achieved by the claimed utility model is to reduce the likelihood of spontaneous unscrewing of the stem nut during operation of the hydraulic shock absorber , 3 FIG.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкции гидравлических амортизаторов.The utility model relates to the field of transport engineering, namely to the design of hydraulic shock absorbers.

Известен гидравлический амортизатор, который содержит рабочий цилиндр, снабженный направляющей штока с уплотнительными элементами, штоком и клапаном сжатия, причем шток содержит поршень с дросселирующими элементами, который закреплен гайкой штока. [Патент на полезную модель №RU2279582, дата приоритета: 11.01.2005 г. дата публикации: 10.07.2006 г. МПК: F16F 9/06].A hydraulic shock absorber is known, which comprises a working cylinder provided with a rod guide with sealing elements, a rod and a compression valve, the rod comprising a piston with throttling elements, which is fixed by a rod nut. [Utility model patent No.RU2279582, priority date: January 11, 2005 publication date: July 10, 2006 IPC: F16F 9/06].

Известен гидравлический амортизатор, который содержит резервуар, снабженный рабочим цилиндром, содержащим направляющую штока, шток, снабженный поршнем с дросселирующими элементами и гайкой штока, клапан сжатия и дно резервуара. [Патент на полезную модель №RU118000, дата приоритета: 29.09.2011 г. дата публикации: 10.07.2012 г. МПК: F16F 9/16, F16F 9/36].Known hydraulic shock absorber, which contains a tank equipped with a working cylinder containing a rod guide, a rod equipped with a piston with throttling elements and a stem nut, a compression valve and the bottom of the tank. [Utility model patent No.RU118000, priority date: September 29, 2011 publication date: July 10, 2012 IPC: F16F 9/16, F16F 9/36].

В качестве прототипа выбран гидравлический амортизатор, который содержит резервуар, снабженный рабочим цилиндром, содержащим направляющую штока, шток, клапан сжатия и дно резервуара, при этом шток содержит поршень с дросселирующими элементами, закрепленный гайкой штока. [Патент на полезную модель №RU2409777, дата приоритета: 06.11.2009 г. дата публикации: 20.01.2011 г. МПК: F16F 9/06, F16F 9/16, F16F 9/34].As a prototype, a hydraulic shock absorber was selected, which contains a tank equipped with a working cylinder containing a rod guide, a rod, a compression valve, and a tank bottom, while the rod contains a piston with throttling elements secured by a rod nut. [Utility Model Patent No. RU2409777, priority date: November 6, 2009, publication date: January 20, 2011 IPC: F16F 9/06, F16F 9/16, F16F 9/34].

Основной недостаток известных гидравлических амортизаторов заключается в том, что вследствие воздействия вибрационных нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации гидравлического амортизатора, может произойти самопроизвольное отвинчивание гайки штока. Это может привести к срыву поршня со штока, что приведет к выходу из строя гидравлического амортизатора.The main disadvantage of the known hydraulic shock absorbers is that due to the influence of vibration loads arising during the operation of the hydraulic shock absorber, spontaneous unscrewing of the stem nut may occur. This can lead to piston failure from the rod, which will lead to failure of the hydraulic shock absorber.

Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности гидравлического амортизатора.The technical task of the claimed utility model is to increase the reliability of the hydraulic shock absorber.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является снижение вероятности самопроизвольного отвинчивания гайки штока в процессе эксплуатации гидравлического амортизатора.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to reduce the likelihood of spontaneous unscrewing of the stem nut during operation of the hydraulic shock absorber.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the claimed utility model is as follows.

Гидравлический амортизатор содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, содержащим направляющую штока, шток, клапан сжатия и дно резервуара, причем шток снабжен поршнем с дросселирующими элементами и гайкой штока. В отличие от прототипа шток имеет глухое отверстие, выполненное в нижней торцевой части, которое после установки на шток поршня и гайки штока обработано кернением.The hydraulic shock absorber comprises a reservoir with a working cylinder placed therein, containing a rod guide, a rod, a compression valve and a tank bottom, the rod being provided with a piston with throttling elements and a rod nut. In contrast to the prototype, the stem has a blind hole made in the lower end part, which, after installation on the piston rod and the stem nut, is processed by punching.

Резервуар имеет цилиндрическую форму и изготовлен из металла, выполняет конструкционные и защитные функции. Внутри резервуара располагаются основные конструктивные узлы и элементы, а также рабочая жидкость или газ. Для правильной работы гидравлического амортизатора резервуар должен быть герметичен и не иметь перегибов, обладать прочностью и жесткостью.The tank has a cylindrical shape and is made of metal, performs structural and protective functions. Inside the tank are the main structural components and elements, as well as the working fluid or gas. For the hydraulic shock absorber to work properly, the reservoir must be tight and free from kinks, and have strength and rigidity.

Рабочий цилиндр имеет форму, обусловленную формой выбранного поршня гидравлического амортизатора, и может быть изготовлен из металла. В рабочем цилиндре последовательно расположены: направляющая штока, шток, поршень, гайка штока, клапан сжатия. В рабочем цилиндре происходит процесс поглощения колебаний, создаваемых поршнем гидравлического амортизатора, рабочей жидкостью и преобразование их в тепловую энергию. Излишки рабочей жидкости перетекают в резервуар через клапан сжатия, установленный в нижней части рабочего цилиндра. Рабочий цилиндр расположен внутри резервуара, при этом в верхней части он фиксируется направляющей штока.The working cylinder has a shape determined by the shape of the selected hydraulic shock absorber piston, and can be made of metal. In the working cylinder are sequentially arranged: rod guide, rod, piston, rod nut, compression valve. In the working cylinder, the process of absorbing vibrations created by the piston of the hydraulic shock absorber, the working fluid and converting them into thermal energy occurs. Excess working fluid flows into the tank through a compression valve installed at the bottom of the working cylinder. The working cylinder is located inside the tank, while in the upper part it is fixed by the rod guide.

Направляющая штока содержит корпус цилиндрической формы, который может быть изготовлен из металла, керамики или из металлокерамики. В центре корпуса выполнено сквозное осевое отверстие, оснащенное уплотнительными и антифрикционными элементами. В отверстие установлен шток, поверхность которого образует с поверхностью осевого отверстия подшипник скольжения, выполняющий направляющие функции и обеспечивающий вращательную и возвратно - поступательную подвижность штока, необходимую для работы гидравлического амортизатора. Направляющая штока устанавливается в верхней части резервуара, обеспечивает неподвижность рабочего цилиндра относительно резервуара и герметизирует гидравлический амортизатор.The guide rod contains a cylindrical body, which can be made of metal, ceramic or cermet. In the center of the casing there is a through axial hole equipped with sealing and anti-friction elements. A rod is installed in the hole, the surface of which forms a sliding bearing with the surface of the axial hole, which performs guiding functions and provides rotational and reciprocating rod mobility necessary for the operation of the hydraulic shock absorber. The rod guide is installed in the upper part of the tank, provides immobility of the working cylinder relative to the tank and seals the hydraulic shock absorber.

Шток имеет цилиндрическую форму и представляет собой металлический стержень, покрытый снаружи слоем хрома, уменьшающего силы трения, возникающие между поверхностью штока и поверхностью осевого сквозного отверстия направляющей штока. Длина штока обусловлена конструктивными особенностями крепления к неподрессоренным массам транспортного средства, а также областью применения гидравлического амортизатора.The rod has a cylindrical shape and is a metal rod coated on the outside with a layer of chromium, which reduces the friction forces arising between the surface of the rod and the surface of the axial through hole of the rod guide. The rod length is due to the design features of the attachment to the unsprung masses of the vehicle, as well as the scope of the hydraulic shock absorber.

В нижней части штока выполнено посадочное место для поршня с дросселирующими элементами, а на конце нанесена резьба для установки гайки штока, неподвижно фиксирующей поршень с дросселирующими элементами на посадочном месте. В нижней торцевой части штока выполнено глухое осевое отверстие, которое в дальнейшем обрабатывается кернением.In the lower part of the rod, a seat for the piston with throttling elements is made, and at the end, a thread is applied to install a rod nut that fixes the piston with throttling elements motionlessly on the seat. In the lower end part of the rod a blind axial hole is made, which is further processed by punching.

Кернение производится кернером, оснащенным четырьмя вертикальными выступами на этапе, когда на шток установлены поршень и гайка штока. Диаметр отверстия может составлять от 60 до 80% диаметра нижней части штока, а глубина отверстия не должна превышать 3% длины штока. Отверстие, имеющее диаметр менее 60% диаметра нижней части штока, образует с наружной поверхностью штока твердую стенку, которая, вследствие воздействия ударной нагрузки, возникающей в процессе кернения, не поддается деформации и может получить дефект в виде трещины, что приведет к браку штока амортизатора. Отверстие, имеющее диаметр более 80% диаметра нижней части штока, образует с наружной поверхностью штока тонкую стенку, которая после проведения процесса кернения не обеспечивает надежной фиксации гайки штока и может отделиться от штока амортизатора. Глубина отверстия, превышающая 3% от длины штока, может привести к тому, что в процессе кернения высокие стенки отверстия, получившие ударную нагрузку, отделятся от штока вместе с гайкой штока, что приведет к браку штока.Punching is performed by a center punch equipped with four vertical protrusions at the stage when the piston and stem nut are installed on the stem. The diameter of the hole can be from 60 to 80% of the diameter of the lower part of the stem, and the depth of the hole should not exceed 3% of the length of the rod. An opening having a diameter of less than 60% of the diameter of the lower part of the stem forms a solid wall with the outer surface of the stem, which, due to the impact load arising during the punching process, does not give in to deformation and can get a defect in the form of a crack, which will lead to marriage of the shock absorber rod. A hole with a diameter of more than 80% of the diameter of the lower part of the stem forms a thin wall with the outer surface of the stem, which after the punching process does not provide reliable fixation of the stem nut and can separate from the shock absorber rod. The hole depth exceeding 3% of the stem length can lead to the fact that during the punching process, the high walls of the hole, which received an impact load, will separate from the stem together with the stem nut, which will lead to rod failure.

Поршень имеет преимущественно цилиндрическую форму, его размеры обусловлены конструктивными особенностями и областью применения гидравлического амортизатора. Поршень может быть изготовлен из металла или композитных материалов. Поршень имеет сквозное осевое отверстие, в которое вставляется шток, а также содержит концентрические сквозные отверстия, которые играют роль дросселирующих элементов. Часть рабочего цилиндра, находящаяся над поршнем, является надпоршневой, а часть рабочего цилиндра, находящаяся под поршнем, является подпоршневой. Поршень, прикрепленный к штоку амортизатора, совершает возвратно поступательные движения в рабочем цилиндре, а рабочая жидкость, перетекающая через сквозные концентрические отверстия дросселирующей системы поршня, поглощает колебания, создаваемые поршнем, совершая тем самым работу по превращению поступательных движений в тепловую энергию.The piston has a predominantly cylindrical shape; its dimensions are determined by the design features and the scope of the hydraulic shock absorber. The piston may be made of metal or composite materials. The piston has a through axial hole in which the stem is inserted, and also contains concentric through holes that play the role of throttling elements. The part of the working cylinder located above the piston is supra-piston, and the part of the working cylinder located under the piston is sub-piston. The piston attached to the shock absorber rod makes reciprocating movements in the working cylinder, and the working fluid flowing through the through concentric holes of the throttle piston system absorbs the oscillations created by the piston, thereby doing the work of converting translational movements into thermal energy.

Гайка штока гидравлического амортизатора предназначена для фиксации поршня с дросселирующими элементами на посадочном месте, выполненном на штоке гидравлического амортизатора.The nut of the hydraulic shock absorber rod is designed to fix the piston with throttling elements on the seat made on the hydraulic shock absorber rod.

Клапан сжатия гидравлического амортизатора содержит корпус, форма которого повторяет форму рабочего цилиндра, и может быть выполнен из металла или композитных материалов. Корпус может содержать одно или несколько сквозных отверстий или каналов. Клапан сжатия обеспечивает центрирование рабочего цилиндра в резервуаре гидравлического амортизатора.The hydraulic shock absorber compression valve comprises a housing, the shape of which follows the shape of a working cylinder, and can be made of metal or composite materials. The housing may contain one or more through holes or channels. The compression valve provides centering of the working cylinder in the reservoir of the hydraulic shock absorber.

Дно резервуара гидравлического амортизатора может быть отдельным элементом или иметь единую, с корпусом резервуара, конструкцию. Дно резервуара обеспечивает герметичность и точку опоры для узлов гидравлического амортизатора, расположенных внутри резервуара. Форма дна резервуара может варьироваться в зависимости от области применения гидравлического амортизатора и особенностей конструкции смежных с дном резервуара элементов гидравлического амортизатора.The bottom of the tank of the hydraulic shock absorber can be a separate element or have a single design with the tank body. The bottom of the tank provides tightness and a fulcrum for the hydraulic shock absorber assemblies located inside the tank. The shape of the tank bottom may vary depending on the area of application of the hydraulic shock absorber and the design features of the hydraulic shock absorber elements adjacent to the bottom of the tank.

Заявляемая полезная модель обладает новыми существенными отличительными признаками, которые заключаются в том, что шток имеет глухое отверстие, выполненное в нижней торцевой части, которое после установки поршня с дросселирующими элементами и гайки штока на шток обработано кернением. В результате кернения глухого отверстия происходит увеличение диаметра отверстия, а следовательно, увеличение диаметра посадочного места гайки штока. Расширение металла в месте соединения штока и гайки штока обеспечивает неподвижность элементов относительно друг друга, а отвинчивание гайки штока возможно только при приложении крутящего момента посредством инструмента. Таким образом достигается технический результат, заключающийся в снижении вероятности самопроизвольного отвинчивания гайки штока в процессе эксплуатации гидравлического амортизатора, тем самым повышается надежность гидравлического амортизатора.The inventive utility model has new significant distinguishing features, which consist in the fact that the stem has a blind hole made in the lower end part, which, after installing the piston with throttling elements and the stem nut on the stem, is treated with a core. As a result of punching a blind hole, an increase in the diameter of the hole occurs, and consequently, an increase in the diameter of the seat of the stem nut. The expansion of the metal at the junction of the stem and the stem nut ensures the immobility of the elements relative to each other, and unscrewing the stem nut is possible only when torque is applied by means of a tool. Thus, a technical result is achieved, consisting in reducing the likelihood of spontaneous unscrewing of the stem nut during operation of the hydraulic shock absorber, thereby increasing the reliability of the hydraulic shock absorber.

Наличие нового отличительного существенного признака свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».The presence of a new distinctive essential feature indicates compliance of the claimed utility model with the patentability criterion of "novelty."

Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».The inventive utility model can be made of known materials using known means, which indicates the compliance of the claimed utility model with the patentability criterion of "industrial applicability".

Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами:The inventive utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - Общий вид гидравлического амортизатора.FIG. 1 - General view of the hydraulic shock absorber.

Фиг. 2 - Общий вид штокаFIG. 2 - General view of the rod

Фиг. 3 - Шток с гайкой штока в сборе после кернения.FIG. 3 - Stem with stem nut assembly after punching.

Гидравлический амортизатор содержит резервуар 1 с размещенным в нем рабочим цилиндром 2, содержащим направляющую 3 штока, шток 4, клапан 5 сжатия и дно 6 резервуара, причем шток 4 снабжен поршнем 7 с дросселирующими элементами 8 и гайкой 9 штока. Шток 4 имеет глухое отверстие 10, выполненное в нижней торцевой части, которое после установки на шток 4 поршня 7 и гайки 9 штока обработано кернением.The hydraulic shock absorber comprises a tank 1 with a working cylinder 2 placed therein, containing a rod guide 3, a rod 4, a compression valve 5 and a tank bottom 6, the rod 4 having a piston 7 with throttling elements 8 and a rod nut 9. The rod 4 has a blind hole 10, made in the lower end part, which after installation on the rod 4 of the piston 7 and the nut 9 of the rod is processed by a punch.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом.The inventive utility model works as follows.

Шток 4 вместе с поршнем 7 при эксплуатации гидравлического амортизатора совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 2. При перемещении штока 4 с поршнем 7 вниз (ход сжатия) рабочая жидкость под давлением поршня 7 через дросселирующие элементы 8 перетекает из подпоршневой части в надпоршневую часть рабочего цилиндра 2. Часть объема рабочей жидкости при ходе сжатия перетекает через клапан 5 сжатия в полость резервуара 1. При движении штока 4 вверх (ход отбоя) рабочая жидкость под давлением поршня 7 через дросселирующие элементы 8 перетекает из надпоршневой часть в подпоршневую, а созданное поршнем 7 разрежение в рабочем цилиндре 2, затягивает через клапан 5 сжатия рабочую жидкость из полости резервуара 1. Таким образом, работа, которую выполняет рабочая жидкость, гасит колебания, возникающие при эксплуатации гидравлического амортизатора.The rod 4 together with the piston 7 during operation of the hydraulic shock absorber make reciprocating movements in the working cylinder 2. When moving the rod 4 with the piston 7 downward (compression stroke), the working fluid under pressure of the piston 7 through the throttling elements 8 flows from the under-piston part to the over-piston part of the working cylinder 2. Part of the volume of the working fluid during the compression flows through the compression valve 5 into the cavity of the tank 1. When the rod 4 moves up (rebound stroke), the working fluid under the pressure of the piston 7 through the throttling element 8 flows from the over-piston part to the sub-piston part, and the vacuum created by the piston 7 in the working cylinder 2 draws the working fluid out of the cavity of the reservoir 1 through the compression valve 5. Thus, the work that the working fluid performs dampens the vibrations arising from the operation of the hydraulic shock absorber.

В процессе эксплуатации гидравлического амортизатора шток 4 воспринимает ударные и вибрационные нагрузки, которые передаются на все навесные элементы штока, в частности на гайку 9 штока, которая установлена в нижней части. В процессе изготовления штока 4 с торца его нижней части выполняется глухое отверстие 10, которое на этапе сборки гидравлического амортизатора, после установки на шток 4 поршня 7 и гайки 9 штока, кернится. Кернение расширяет посадочное место 11 гайки штока, вызывая тем самым ее заклинивание, что снижает вероятность самопроизвольного отвинчивания гайки 9 штока.During operation of the hydraulic shock absorber, the rod 4 receives shock and vibration loads, which are transmitted to all hinged elements of the rod, in particular to the nut 9 of the rod, which is installed in the lower part. In the manufacturing process of the rod 4 from the end of its lower part, a blind hole 10 is made, which at the stage of assembly of the hydraulic shock absorber, after installation on the rod 4 of the piston 7 and the nut 9 of the rod, is punched. Punching expands the seat 11 of the stem nut, thereby causing it to jam, which reduces the likelihood of spontaneous unscrewing of the stem nut 9.

Claims

A hydraulic shock absorber comprising a reservoir with a working cylinder placed therein, comprising a guide sleeve, a rod, a compression valve and a bottom of the reservoir, the rod having a piston with throttling elements and a stem nut, characterized in that the rod has a blind hole made in the lower end part, which, after installation on the piston rod and the stem nut, is processed by core.