RU2055752C1

RU2055752C1 - Vehicle pneumohydraulic spring

Info

Publication number: RU2055752C1
Application number: RU93036462A
Authority: RU
Inventors: И.М. Рябов; В.В. Новиков; К.В. Чернышов
Original assignee: Волгоградский государственный технический университет
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1996-03-10

Abstract

FIELD: transport; vehicle suspensions. SUBSTANCE: housing 12 of vehicle pneumohydraulic spring is made in form of cup with throttling hole 13 in bottom and radial channels 14 in cylindrical portion. Placed in housing is spring-loaded stepped plunger 17 with central hole 22. Larger step of plunger overlaps radial channels, 14, is connected with lock 16 and forms, together with housing 12, two spaces 18 and 19 communicating through axial holes 20 in larger space of plunger 17. Smaller step of plunger 17 is installed in barrel 21 secured in bottom of housing 12. Stepped rod 23 is fitted in central hole 22 of plunger 17. Installed for movement on rod smeller step is washer 24. Rod larger step is secured in bottom to form additional space 25 together with barrel 21. Additional space 25 communicates with one of spaces of housing 12 through longitudinal slot 26 made on cylindrical portion of smaller step of plunger 17, with compression springs 27 and 28 placed at both sides along its axis. One of springs is located between bottom and end face of larger step of plunger 17 and other spring is placed between upper part of housing 12 and washer 24 to limit its deformation at spring compression or rebound stroke. Area of circular clearance exceeds area of throttling hole 13 of housing 12. EFFECT: enlarged operating capabilities, enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к подрессориванию транспортных средств, в частности к пневмогидравлическим рессорам. The invention relates to the suspension of vehicles, in particular to pneumohydraulic springs.

Известна пневмогидравлическая рессора, содержащая цилиндр с поршнем, гидроаккумулятор, сообщенный с цилиндром через амортизационный узел, включающий дифференциальный клапан, два дроссельных отверстия и тарелку обратного клапана, перекрывающую одно из дроссельных отверстий на ходе отбоя. Дифференциальный клапан выполнен в виде подпружиненного по оси ступенчатого плунжера, установленного в осевом отверстии корпуса клапана, имеющем радиальные каналы, перекрытые большей ступенью плунжера. В большей ступени плунжера выполнены сквозные каналы, в результате чего перепад давлений действует только на меньшую ступень плунжера. При превышении заданного перепада давлений, величина которого определяется усилием пружины и площадью поперечного сечения меньшей ступени плунжера, плунжер перемещается и открывает радиальные каналы с большим проходным сечением, что обеспечивает практически горизонтальную демпфирующую характеристику клапанного участка. Known pneumo-hydraulic spring containing a cylinder with a piston, a hydraulic accumulator in communication with the cylinder through a shock-absorbing unit including a differential valve, two throttle openings and a check valve plate that overlaps one of the throttle openings during rebound. The differential valve is made in the form of a spring-loaded stepwise plunger installed in the axial hole of the valve body having radial channels blocked by a larger stage of the plunger. Through channels are made in the larger stage of the plunger, as a result of which the pressure difference acts only on the lower stage of the plunger. If the specified pressure drop is exceeded, the value of which is determined by the spring force and the cross-sectional area of the smaller plunger stage, the plunger moves and opens radial channels with a large bore, which provides an almost horizontal damping characteristic of the valve section.

Данная рессора имеет низкий технический уровень, обусловленный недостаточными разгрузочными возможностями дифференциального клапана, вследствие чего при увеличении скоростей деформации рессоры потери энергии на клапане также возрастают. Это приводит к ухудшению плавности хода и перегреву рессоры. This spring has a low technical level, due to the insufficient discharge capabilities of the differential valve, as a result of which, with an increase in the spring strain rates, the energy losses at the valve also increase. This leads to a deterioration of ride and overheating of the spring.

Наиболее близким из известных технических решений является пневмогидравлическая рессора транспортного средства, содержащая цилиндр с поршнем, клапан, перекрывающий отверстие в днище цилиндра и отделяющий гидроаккумулятор, смонтированный в бесштоковой полости, и демпфер максимальных колебаний. Клапан выполнен в виде корпуса, внутри которого смонтирован шток, соединенный с одним концом с затвором, установленным с кольцевым зазором в упомянутом отверстии, и снабжен фиксатором положения штока, выполненным в виде радиально подпружиненных роликов, причем в средней части штока выполнена проточка для взаимодействия с роликами фиксатора. Корпус клапана снабжен выполненным с дроссельным отверстием колпаком, установленным у другого конца штока и ограничивающим с последним полость, сообщенную с бесштоковой полостью цилиндра. Профиль отверстия в днище цилиндра имеет форму сопла Вентури или однополостного гиперболоида. Профиль проточки выполнен по форме кривой Верьзьера Аньези. The closest known technical solutions is the pneumohydraulic spring of the vehicle, containing a cylinder with a piston, a valve that closes the hole in the cylinder bottom and separates the accumulator mounted in the rodless cavity, and a maximum vibration damper. The valve is made in the form of a housing, inside of which a rod is mounted, connected to one end with a valve installed with an annular gap in the aperture, and provided with a rod position lock made in the form of radially spring-loaded rollers, and a groove is made in the middle part of the rod for interaction with the rollers retainer. The valve body is equipped with a cap made with a throttle hole installed at the other end of the stem and bounding with the latter a cavity in communication with the rodless cavity of the cylinder. The profile of the hole in the cylinder bottom is in the form of a Venturi nozzle or a single-cavity hyperboloid. The profile of the groove is made according to the shape of the Verzier Agnesi curve.

Данная рессора имеет низкий технический уровень, что обусловлено сложностью конструкции устройства клапана, поскольку выполненные в штоке профильные проточки требуют точного изготовления. Трение фиксаторов положения штока и трение штока вследствие неравномерности усилий пружин приводит к нестабильности характеристики клапана. Кроме того, в данной конструкции клапана на затвор действуют большие нагрузки, что ускоряет износ деталей клапана и приводит к ухудшению его гидравлических характеристик и снижению надежности рессоры. This spring has a low technical level, which is due to the complexity of the design of the valve device, since the profile grooves made in the stem require accurate manufacturing. The friction of the rod position fixers and the rod friction due to the uneven force of the springs leads to instability of the valve characteristic. In addition, in this design of the valve, large loads act on the valve, which accelerates the wear of valve parts and leads to a deterioration in its hydraulic characteristics and a decrease in the reliability of the spring.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции пневмогидравлической рессоры с клапаном, обладающим большей надежностью и высокой стабильностью характеристик вследствие уменьшения сил трения, увеличения кольцевого зазора и снижения нагрузок на затвор, соединенный с подпружиненным по оси плунжером. Тем самым предлагается пневмогидравлическая рессора с новым принципом действия демпфирующей системы, обеспечивающей повышение плавности хода и уменьшение нагрева рессоры при больших скоростях движения транспортного средства по неровной дороге. In this regard, the most important task is to create a new design of a pneumatic-hydraulic spring with a valve having greater reliability and high stability of characteristics due to a decrease in friction forces, an increase in annular clearance, and a reduction in the load on the valve connected to the piston spring-loaded along the axis. Thereby, a pneumohydraulic spring is proposed with a new principle of the damping system, which provides increased ride smoothness and reduced spring heating at high vehicle speeds on rough roads.

Техническим результатом изобретения является повышение стабильности гидравлических характеристик и надежности за счет введения нового технологического цикла работы клапана, позволяющего уменьшить нагрузки на детали клапана и силы трения. Это повышает надежность pаботы всей рессоры в целом. The technical result of the invention is to increase the stability of hydraulic characteristics and reliability due to the introduction of a new technological cycle of the valve, which reduces the load on the valve parts and friction forces. This increases the reliability of the entire spring as a whole.

Указанный технический результат достигается тем, что в пневмогидравлической рессоре транспортного средства, содержащей цилиндр с поршнем, гидроаккумулятор, смонтированный в бесштоковой полости и сообщенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде корпуса с осевым профильным отверстием, и подпружиненного затвора, установленного с кольцевым зазором в упомянутом отверстии, и демпфер максимальных колебаний, корпус выполнен в виде стакана с дроссельным отверстием в днище и радиальными каналами в его цилиндрической части, внутри корпуса установлен подпружиненный ступенчатый плунжер с центральным отверстием, большая ступень которого перекрывает радиальные каналы, соединена с затвором и образует с корпусом две полости, сообщенные между собой через сквозные аксиальные отверстия в большей ступени плунжера установлена в гильзе, укрепленной в днище корпуса, а в центральном отверстии плунжера установлен ступенчатый шток, на меньшей ступени которого подвижно установлена шайба, а большая ступень укреплена в днище и образует с гильзой дополнительную полость, сообщенную с одной из полостей корпуса через продольный паз, выполненный на цилиндрической части меньшей ступени плунжера, с двух сторон которого по его оси установлены две пружины сжатия, одна из которых установлена между днищем и торцом большей ступени плунжера, а другая между верхней частью корпуса и шайбой, ограничивающей ее деформацию на ходе сжатия или отбоя рессоры, причем площадь кольцевого зазора больше площади дроссельного отверстия клапана. The specified technical result is achieved by the fact that in the pneumohydraulic spring of the vehicle containing a cylinder with a piston, a hydraulic accumulator mounted in a rodless cavity and communicated with the cylinder cavity through a valve made in the form of a housing with an axial profile hole, and a spring-loaded shutter installed with an annular gap in the said hole, and the damper of maximum vibrations, the housing is made in the form of a glass with a throttle hole in the bottom and radial channels in its cylindrical part, inside A spring-loaded step plunger with a central hole is installed in the casing, a large stage of which overlaps the radial channels, connected to the valve and forms two cavities communicated with each other through axial holes in the larger plunger stage, mounted in a sleeve mounted in the bottom of the casing, and in the central A stepped rod is installed on the hole of the plunger, at the lower stage of which the washer is movably mounted, and a large stage is fixed in the bottom and forms an additional cavity with the sleeve, communicating from one of the body cavities through a longitudinal groove made on the cylindrical part of the lower stage of the plunger, on both sides of which two compression springs are installed along its axis, one of which is installed between the bottom and the end of the larger stage of the plunger, and the other between the upper part of the body and the washer , limiting its deformation during compression or rebound of the spring, and the area of the annular gap is larger than the area of the throttle valve opening.

Благодаря тому, что конструкция клапана состоит из корпуса, выполненного в виде стакана с дроссельным отверстием и радиальными каналами, перекрытыми подпружиненным по оси плунжером, соединенным с затвором, установленным с кольцевым зазором в наименьшем сечении осевого профильного отверстия корпуса, а площадь кольцевого зазора больше площади дроссельного отверстия, обеспечивается уменьшение сил трения и нагрузок на детали клапана, повышается надежность и стабильность характеристик клапана и рессоры в целом. В результате этого повышается надежность демпфирующей системы и плавность хода транспортного средства. Due to the fact that the valve design consists of a body made in the form of a glass with a throttle hole and radial channels blocked by an axially spring-loaded plunger connected to a shutter installed with an annular gap in the smallest section of the axial profile hole of the body, and the annular gap is larger than the throttle area holes, provides a decrease in friction forces and loads on valve parts, increases the reliability and stability of the characteristics of the valve and the spring as a whole. As a result, the reliability of the damping system and the smoothness of the vehicle are increased.

Вследствие того, что плунжер подпружинен по оси двумя пружинами сжатия, в плунжере выполнено центральное отверстие, в котором установлен ступенчатый шток, большая ступень которого укреплена в днище корпуса, а на меньшей ступени подвижно установлена шайба, отключающая одну из пружин на ходе сжатия и отбоя, обеспечивается разное гидравлическое сопротивление на ходе сжатия и отбоя рессоры, что необходимо для создания наилучшей плавности хода транспортного средства. Due to the fact that the plunger is axially spring loaded with two compression springs, a central hole is made in the plunger, in which a step rod is installed, a large step of which is fixed in the bottom of the body, and a washer is movably installed at the lower stage, which disconnects one of the springs during compression and rebound, different hydraulic resistance is provided during compression and rebound of the spring, which is necessary to create the best smoothness of the vehicle.

Благодаря тому, что на цилиндрической части меньшей ступени плунжера выполнен продольный паз, сообщающий полость, образованную гильзой и большей ступенью штока, с одной из полостей корпуса, обеспечивается гашение высокочастотных колебаний плунжера с затвором. Due to the fact that a longitudinal groove is made on the cylindrical part of the lower stage of the plunger, communicating the cavity formed by the sleeve and the larger stage of the rod from one of the body cavities, damping of high-frequency oscillations of the plunger with a shutter is provided.

Приведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого решения, позволило установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого решения по совокупности признаков, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. The above analysis of the prior art, including a search by patents and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed solution, made it possible to establish that no analogue was found, characterized by features identical to all the essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest solution for the totality of features, allowed us to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed object set forth in the claims.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна по действующему законодательству". Therefore, the invention meets the requirement of "novelty under current law."

Для проверки соответствия изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками изобретения, результаты которого показывают, что изобретение для специалиста не следует явным образом из известного уровня техники. To verify compliance of the invention with the requirement of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match distinctive features of the invention from the prototype, the results of which show that the invention does not explicitly follow from the prior art.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень". Therefore, the invention meets the requirement of "inventive step".

На фиг. 1 изображена предлагаемая пневмогидравлическая рессора, продольный разрез; на фиг. 2 клапан и демпфер максимальных колебаний в конце наибольшего хода сжатия. In FIG. 1 shows the proposed pneumohydraulic spring, longitudinal section; in FIG. 2 valve and maximum vibration damper at the end of the longest compression stroke.

Пневмогидравлическая рессора содержит цилиндр 1 с поршнем 2 и выходящим наружу штоком 3 и гидроаккумулятор, выполненный в виде цилиндра 4 с плавающим поршнем 5, разделяющим жидкость и сжатый газ, находящийся в газовой полости 6. В штоке 3 выполнено отверстие 7 с конической поверхностью входа 8. Гидравлические полости 9 и 10 цилиндров 1 и 4 соответственно сообщаются между собой через канал 11 и клапан в виде корпуса 12, который устанавливается либо в полости 9 (как показано на фиг.1), либо в полости 10. The pneumatic-hydraulic spring contains a cylinder 1 with a piston 2 and a stem 3 extending outward and a hydraulic accumulator made in the form of a cylinder 4 with a floating piston 5 separating liquid and compressed gas located in the gas cavity 6. A hole 7 is made in the rod 3 with a conical inlet surface 8. The hydraulic cavities 9 and 10 of the cylinders 1 and 4 respectively communicate with each other through the channel 11 and the valve in the form of a housing 12, which is installed either in the cavity 9 (as shown in figure 1) or in the cavity 10.

Клапан 12 состоит из корпуса 12, выполненного в виде стакана с дроссельным отверстием 13 в днище и радиальными каналами 14 в его цилиндрической части. The valve 12 consists of a housing 12 made in the form of a glass with a throttle hole 13 in the bottom and radial channels 14 in its cylindrical part.

В верхней части корпуса выполнено осевое профильное отверстие 15, в плоскости наименьшего сечения которого с кольцевым зазором установлен затвор 16. Профильное отверстие 15 и радиальные каналы 14 могут быть выполнены, например, в форме сопла Вентури или однополостного гиперболоида и прямоугольных окон соответственно. Внутри корпуса 12 установлен подпружиненный ступенчатый плунжер 17, большая ступень которого перекрывает радиальные каналы 14, и соединена с затвором 16 и образует с корпусом 12 две полости 18 и 19, сообщенные через сквозные аксиальные отверстия 20 в большей ступени плунжера 17. Меньшая ступень плунжера 17 установлена в гильзе 21, укрепленной в днище корпуса 12. An axial profile hole 15 is made in the upper part of the housing, a shutter 16 is installed in the smallest plane of the cross section with an annular gap. The profile hole 15 and the radial channels 14 can be made, for example, in the form of a Venturi nozzle or a single-cavity hyperboloid and rectangular windows, respectively. Inside the housing 12, a spring-loaded step plunger 17 is installed, the large stage of which overlaps the radial channels 14, and is connected to the valve 16 and forms two cavities 18 and 19 communicated through the axial holes 20 in the larger stage of the plunger 17. A smaller stage of the plunger 17 is installed in the sleeve 21, reinforced in the bottom of the housing 12.

В плунжере 17 выполнено центральное отверстие 22, в котором установлен ступенчатый шток 23. На меньшей ступени штока 23 подвижно установлена шайба 24, а большая ступень укреплена в днище корпуса 12 и образует с гильзой 21 дополнительную полость 25, сообщенную с полостью 18 через продольный паз 26, выполненный на меньшей ступени плунжера 17 и служащий для гашения его высокочастотных колебаний. A central hole 22 is made in the plunger 17, in which a stepped rod 23 is installed. A washer 24 is movably mounted on the lower stage of the rod 23 and the large stage is fixed in the bottom of the housing 12 and forms an additional cavity 25 with the sleeve 21, which communicates with the cavity 18 through the longitudinal groove 26 performed at the lower stage of the plunger 17 and serving to dampen its high-frequency oscillations.

С двух сторон плунжера 17 по его оси установлены две пружины сжатия 27 и 28, одна из которых установлена между днищем корпуса 12 и торцом большей ступени плунжера 17, а другая между верхней частью корпуса 12 и шайбой 24. Последняя ограничивает деформацию пружины 28 на части хода плунжера 17, в результате чего гидравлические сопротивления ходов сжатия и отбоя рессоры получаются различными. Между пружиной 27 и торцом большей ступени плунжера 17, а также между шайбой 24 и пружиной 28 установлены регулировочные шайбы 29 и 30 соответственно для расположения затвора 16 в плоскости наименьшего сечения профильного отверстия 15. Площадь кольцевого зазора в отверстии 15 больше площади дроссельного отверстия 13, что необходимо для снижения нагрузок на затвор 16 и плунжеp 17, в результате чего уменьшаются усилия пружин 27 и 28, соосная установка которых в корпусе снижает силы трения, что приводит к повышению стабильности гидравлических характеристик и надежности клапана. На корпусе 12 клапана неподвижно закреплен корпус демпфера 31 максимальных колебаний, на цилиндрическом выступе которого установлены с зазором относительно последнего пластмассовые кольца 32, поджатые к торцу корпуса демпфера пластинчатой пружины 33. опирающейся на головку болта 34. Внутри этого болта смонтирован клапан демпфера, состоящий из шарика 35 и пружины 36. Для прохода жидкости из корпуса демпфера 31 в гидравлическую полость 9 цилиндра 1 в первом имеются отверстия 37. On both sides of the plunger 17, two compression springs 27 and 28 are installed along its axis, one of which is installed between the bottom of the housing 12 and the end of the larger stage of the plunger 17, and the other between the upper part of the housing 12 and the washer 24. The latter limits the deformation of the spring 28 on the stroke plunger 17, as a result of which the hydraulic resistances of the compression and rebound moves of the springs are different. Between the spring 27 and the end face of the larger stage of the plunger 17, as well as between the washer 24 and the spring 28, adjusting washers 29 and 30 are respectively installed to position the shutter 16 in the plane of the smallest section of the profile hole 15. The area of the annular gap in the hole 15 is larger than the area of the throttle hole 13, which it is necessary to reduce the loads on the shutter 16 and plunger 17, as a result of which the efforts of the springs 27 and 28 are reduced, the coaxial installation of which in the housing reduces the friction forces, which leads to increased stability of hydraulic characteristics and to the reliability of the valve. The damper housing 31 of maximum oscillations is fixedly mounted on the valve body 12, on the cylindrical protrusion of which there are installed plastic rings 32 with a gap relative to the latter, pressed against the end of the damper body of the leaf spring 33. resting on the head of the bolt 34. A damper valve consisting of a ball is mounted inside this bolt 35 and springs 36. For the passage of fluid from the damper body 31 into the hydraulic cavity 9 of the cylinder 1, the first has openings 37.

Пневмогидравлическая рессора работает следующим образом. Pneumohydraulic spring operates as follows.

Колебания транспортного средства при движении его по неровному пути вызывают перемещение штока 3 относительно цилиндра 1. Oscillations of the vehicle when moving along an uneven path cause the rod 3 to move relative to the cylinder 1.

На ходе сжатия рессоры, т.е. когда шток 3 входит в основной цилиндр 1, поршень 2 выжимает рабочую жидкость из гидравлической полости 9 цилиндра 1 через корпус 12 и канал 11 в гидравлическую полость 10 цилиндра 4, перемещая плавающий поршень 5, который сжимает газ в полости 6. На ходе отбоя, т.е. когда шток 3 выходит наружу из цилиндра 1 давление рабочей жидкости в полости 9 уменьшается, а сжатый в полости 6 газ вытесняет рабочую жидкость из полости 10 через клапан 12 в полость 9. Вследствие разности давлений в полостях 9 и 10 при работе рессоры на затворе 16 корпуса 12 создается перепад давления. During the compression of the spring, i.e. when the rod 3 enters the main cylinder 1, the piston 2 squeezes the working fluid from the hydraulic cavity 9 of the cylinder 1 through the housing 12 and the channel 11 into the hydraulic cavity 10 of the cylinder 4, moving the floating piston 5, which compresses the gas in the cavity 6. During rebound, t .e. when the rod 3 exits from the cylinder 1, the pressure of the working fluid in the cavity 9 decreases, and the gas compressed in the cavity 6 displaces the working fluid from the cavity 10 through the valve 12 into the cavity 9. Due to the pressure difference in the cavities 9 and 10 during operation of the spring on the shutter 16 of the housing 12 a pressure differential is created.

Пока колебания транспортного средства происходят с частотами, не превышающими частоты конца резонансной зоны, скорость перемещения штока 3 с поршнем 2 относительно основного цилиндра 1 такова, что силы, вызванной перепадом давления на затворе 16 клапана 12, недостаточно для преодоления равнодействующих сил пружин 27 и 28 на ходе сжатия или силы пружины 27 на ходе отбоя, т.е. затвор 16 неподвижен и расположен в плоскости наименьшего сечения отверстия 15. Радиальные каналы 14 корпуса 12 перекрыты плунжером 17 и жидкость перетекает из полости 9 в полость 19 и обратно через дроссельное отверстие 13, полости 18 и 19 отверстия 20 и кольцевой зазор отверстия 15, обеспечивая прогрессивное возрастание гидравлического сопротивления на дроссельном участке характеристики. При этом, поскольку площадь дроссельного отверстия 17 значительно меньше площади кольцевого зазора, основное гидравлическое сопротивление клапана 12 создается на дроссельном отверстии 13. While the vehicle vibrations occur with frequencies not exceeding the frequency of the end of the resonance zone, the speed of the rod 3 with the piston 2 relative to the main cylinder 1 is such that the force caused by the pressure drop across the valve 16 of the valve 12 is not enough to overcome the resultant forces of the springs 27 and 28 on during compression or spring force 27 during rebound, i.e. the shutter 16 is fixed and located in the plane of the smallest section of the hole 15. The radial channels 14 of the housing 12 are closed by the plunger 17 and the fluid flows from the cavity 9 into the cavity 19 and back through the throttle hole 13, the cavities 18 and 19 of the hole 20 and the annular gap of the hole 15, providing a progressive increase in hydraulic resistance at the throttle section of the characteristic. Moreover, since the area of the throttle hole 17 is much smaller than the area of the annular gap, the main hydraulic resistance of the valve 12 is created on the throttle hole 13.

При дальнейшем повышении частоты колебаний увеличиваются скорости течения жидкости через клапан 12 и перепад давлений на затворе 16. Сила, вызванная перепадом давления, становится больше равнодействующей сил пружин 27 и 28 на ходе сжатия или силы пружины 27 на ходе отбоя, в результате чего затвор 16 вместе с плунжером 17 перемещается в сторону движения жидкости, открывая радиальные каналы 14. Величина перемещения плунжера 17 определяется моментом наступления динамического равновесия сил, действующих на него со стороны пружин 27 и 28 и перепада давления на затворе 16. При этом сила гидравлического сопротивления рессоры становится меньше, чем при расположении затвора 16 в плоскости наименьшего сечения отверстия 15, а скорость относительного движения цилиндра 1 и штока 3 больше. With a further increase in the oscillation frequency, the flow rates of the liquid through the valve 12 and the pressure drop across the gate 16 increase. The force caused by the pressure drop becomes greater than the resultant forces of the springs 27 and 28 during compression or the force of the spring 27 during rebound, resulting in the shutter 16 together with the plunger 17 moves in the direction of fluid movement, opening the radial channels 14. The magnitude of the movement of the plunger 17 is determined by the moment of the dynamic balance of forces acting on it from the side of the springs 27 and 28 and the pressure drop on the shutter 16. In this case, the hydraulic resistance of the spring becomes less than when the shutter 16 is located in the plane of the smallest section of the hole 15, and the relative velocity of the cylinder 1 and rod 3 is greater.

При дальнейшем увеличении относительно скорости движения цилиндра 1 и штока 3 описанный процесс повторяется до момента занятия затвором 16 положения нового динамического равновесия с новой еще меньшей силой гидравлического сопротивления рессоры. Этот процесс продолжается до момента пока плунжер 17 не упрется в верхнюю часть или дно корпуса 12. With a further increase relative to the speed of movement of the cylinder 1 and the rod 3, the described process is repeated until the shutter 16 occupies the position of the new dynamic equilibrium with a new even lower spring resistance. This process continues until the plunger 17 abuts against the top or bottom of the housing 12.

Уменьшение скорости относительного движения цилиндра 1 и штока 3 при уменьшении частоты колебаний сопровождается уменьшением перепада давления на затворе 16, в результате чего равнодействующая сила пружин 27 и 28 становится больше силы, возникающей от перепада давлений, что вызывает перемещение затвора 16 в сторону, противоположную течению жидкости через корпус 12, и соответственно увеличение силы гидравлического сопротивления рессоры. A decrease in the relative velocity of the cylinder 1 and the rod 3 with a decrease in the oscillation frequency is accompanied by a decrease in the pressure drop across the valve 16, as a result of which the resultant force of the springs 27 and 28 becomes greater than the force arising from the pressure drop, which causes the valve 16 to move in the opposite direction to the fluid flow through the housing 12, and, accordingly, an increase in the hydraulic resistance of the spring.

Поскольку на ходу сжатия рессоры при перемещении плунжера 17 с отверстием 22 по штоку 23 работают две пружины 27 и 28, а на ходе отбоя вследствие упора шайбы 24 в торец ступенчатого штока 23 только одна пружина 27, то максимальное гидравлическое сопротивление хода сжатия будет больше, чем максимальное гидравлическое сопротивление хода отбоя. Это и требуется для подвесок гусеничных машин. Если клапан 12 устанавливается в бесштоковой полости 10, то его гидравлические характеристики на ходе сжатия и отбоя меняются местами, т.е. максимальное гидравлическое сопротивление будет меньше, чем на ходе отбоя. Такой вид характеристики применятся в подвесках колесных машин. Выбранная форма отверстия 15 и радиальных каналов 14 обеспечивает любой заданный закон гидравлической характеристики и уменьшает максимальный ход плунжера 17 и осевой габарит клапана. Продольный паз 26, выполненный в меньшей ступени плунжера и сообщающий полость 25, образованную гильзой 21 и большей ступенью штока 23, с полостью 18, служит для гашения высокочастотных колебаний плунжера 17 с затвором 16. Since during the compression of the spring when moving the plunger 17 with the hole 22 along the rod 23, two springs 27 and 28 work, and during the rebound due to the stop of the washer 24 on the end of the stepped rod 23, only one spring 27 is used, the maximum hydraulic resistance of the compression stroke will be greater than maximum hydraulic resistance of the rebound stroke. This is required for the suspension of tracked vehicles. If the valve 12 is installed in the rodless cavity 10, then its hydraulic characteristics are interchanged during compression and rebound, i.e. maximum hydraulic resistance will be less than during rebound. This type of characteristic is used in the suspension of wheeled vehicles. The selected shape of the hole 15 and the radial channels 14 provides any given law of hydraulic characteristics and reduces the maximum stroke of the plunger 17 and the axial dimension of the valve. The longitudinal groove 26, made in the lower stage of the plunger and communicating cavity 25 formed by the sleeve 21 and the larger stage of the rod 23, with the cavity 18, serves to dampen the high-frequency vibrations of the plunger 17 with the shutter 16.

При появлении в подвеске больших колебаний в работу вступает демпфер максимальных колебаний. При сжатии рессоры корпус демпфера 31 максимальных колебаний входит в отверстие 7 штока 3. При этом пластмассовые кольца 32, устанавливаясь конической поверхностью входа 8, перекрывают отверстие 7, и вследствие повышения давления под пластмассовыми кольцами 32, шарик 35 клапана демпфера перемещается, сжимая пружину 36. Рабочая жидкость, перетекая в корпус демпфера 31 и далее через отверстие 37 в гидравлическую полость 9 цилиндра 1, создает большую силу сопротивления, необходимую для эффективного гашения колебаний. When large vibrations appear in the suspension, the maximum vibration damper enters the work. When the spring is compressed, the damper housing 31 of the maximum vibrations enters the hole 7 of the rod 3. In this case, the plastic rings 32, being installed by the conical surface of the inlet 8, block the hole 7, and due to the increase in pressure under the plastic rings 32, the ball 35 of the damper valve moves, compressing the spring 36. The working fluid flowing into the body of the damper 31 and then through the hole 37 into the hydraulic cavity 9 of the cylinder 1 creates a large resistance force necessary for the effective damping of vibrations.

При ходе отбоя давление под пластмассовыми кольцами 32 уменьшается и клапан демпфера закрывается. Однако разрежение под пластмассовыми кольцами 32 не создается, так как они перемещаются, сжимая пластинчатую пружину 33, и образуя тем самым зазор между торцом корпуса демпфера 31 и кольцами 32, через который перетекает жидкость, причем сила сопротивления демпфера максимальных колебаний при отбое рессоры устанавливается болтом 34 путем изменения натяжения пластинчатой пружины 33. During rebound, the pressure under the plastic rings 32 decreases and the damper valve closes. However, rarefaction under the plastic rings 32 is not created, since they move by compressing the leaf spring 33, and thereby forming a gap between the end face of the damper body 31 and the rings 32 through which the fluid flows, and the resistance of the damper to maximum vibrations when the spring hangs up is set by a bolt 34 by changing the leaf spring tension 33.

Изобретение позволяет повысить надежность клапана и рессоры, существенно снизить затраты на изготовление рессоры и ее техническое обслуживание в связи с высокой долговечностью деталей клапана, повысить плавность хода вследствие более высокой стабильности гидравлических характеристик рессоры, что в итоге приводит к увеличению средних скоростей и производительности автомобиля. The invention improves the reliability of the valve and the spring, significantly reduces the cost of manufacturing the spring and its maintenance due to the high durability of the valve parts, improves the ride due to the higher stability of the hydraulic characteristics of the spring, which ultimately leads to an increase in average speeds and performance of the car.

Таким образом, пневмогидравлическая рессора предназначена для применения в подвеске транспортных средств и обеспечивает высокую надежность гидравлических характеристик рессоры, уменьшение тепловых потерь и плавности хода. Thus, the air-hydraulic spring is designed for use in vehicle suspension and provides high reliability of the hydraulic characteristics of the spring, reducing heat loss and smoothness.

Изобретение соответствует требованию "промышленная применимость". The invention meets the requirement of "industrial applicability".

Claims

PNEUMAHYDRAULIC RESEARCH OF THE VEHICLE, containing a cylinder with a piston, a hydraulic accumulator mounted in a rodless cavity and communicated with the cylinder cavity through a valve made in the form of a housing with an axial profile hole and a spring-loaded shutter installed with an annular gap and a different opening, said damper the fact that the housing is made in the form of a glass with a throttle hole in the bottom and radial channels in its cylindrical part, a spring-loaded with a stepped plunger with a central hole, the large step of which overlaps the radial channels, is connected to the shutter and forms two cavities with the housing communicating with each other through axial holes in the larger plunger stage, the smaller plunger stage is installed in the sleeve fixed in the bottom of the body, and in the central A stepped rod is installed in the hole of the plunger, at the lower stage of which the washer is movably mounted, and a large stage is fixed in the bottom and forms an additional cavity with one sleeve connected with one the first of the body cavities through a longitudinal groove made on the cylindrical part of the smaller stage of the plunger, on both sides of which two compression springs are installed along its axis, one of which is installed between the bottom and the end of the larger stage of the plunger, and the other between the upper part of the body and the washer, limiting its deformation during compression or rebound of the spring, and the area of the annular gap is larger than the area of the throttle valve opening.