RU219612U1 - Гидравлический амортизатор с электрическим генератором - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения.

Гидравлический амортизатор с электрическим генератором, содержащий цилиндр с установленными внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем, состоящим из двух пластин с кольцеобразными прорезями, в которых размещены клапаны сжатия и отдачи, шток выполнен полым и внутри снабжен двумя эластичными диафрагмами, между которыми установлен связанный с ними дополнительный поршень, выполненный из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, снаружи шток охватывают обмотки электрического генератора, при этом верхняя полость компенсационной камеры над диафрагмой заполнена инертным газом, а полости цилиндра и оставшейся части компенсационной камеры заполнены рабочей жидкостью.

Технический результат заключается в том, что энергия колебания рабочей жидкости превращается в электрическую энергию, которая может быть использована для зарядки электрических аккумуляторов или привода гибридных транспортных средств, а система амортизатор-генератор имеет простую конструкцию и минимальные износы, что повышает ресурс ее работы.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения.

Известна конструкция гидравлического амортизатора, состоящего из проушины, штока, рабочего цилиндра, поршня клапанов сжатия и отдачи, пружин, компенсационной камеры (Михайловский, Е.В. Устройство автомобиля: учебник / Е.В. Михайловский, К.Б. Серебряков, Е.Я. Тур. - М.: Машиностроение, 1985. - 352 с.).

Недостатками данной конструкции амортизатора являются отсутствие возможности регулировки его работы и невозможность рекуперации энергии гашения колебаний в полезную энергию.

Известна конструкция гидравлического амортизатора с регулируемой характеристикой, состоящего из штока, рабочего цилиндра, пружины клапана отдачи, клапана отдачи, шайбы клапана отдачи, пружины клапана сжатия, клапана сжатия, шайбы клапана сжатия, трубопроводы высокого давления, корпуса компенсационной камеры, разделительного поршня компенсационной камеры (Патент РФ №2402703, МПК F16F 5/00, публ. 2010).

К недостаткам данной конструкции гидравлического амортизатора относится наличие большого числа дополнительных элементов, что увеличивает сложность и габаритные размеры изделия. Кроме того, в этой конструкции сложно согласовать параметры разгрузочных клапанов по скорости поршня и вязкости амортизационной жидкости.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой, включающий в себя рабочий цилиндр с рабочей жидкостью и установленными внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем из двух пластин с кольцеобразными прорезями. Компенсационная камера соединена с рабочим цилиндром трубопроводом высокого давления и имеет внутри дополнительный поршень, разделяющий рабочую жидкость и инертный газ, и разделительный поршень с клапаном (Патент РФ №2547106, МПК F16F 5/00, публ. 2015).

Недостатком этого амортизатора является безвозвратная потеря энергии гашения колебания, которая при дросселировании рабочей жидкости рассеивается в окружающее пространство.

Техническая проблема состоит в повышении эффективности работы гидравлического амортизатора за счет рекуперации энергии колебаний элементов гидравлического амортизатора в электрическую энергию.

Техническая проблема достигается тем, что в гидравлическом амортизаторе с электрическим генератором, содержащим цилиндр с установленными внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем, состоящим из двух пластин с кольцеобразными прорезями, в которых размещены клапаны сжатия и отдачи, шток выполнен полым и внутри снабжен двумя эластичными диафрагмами, между которыми установлен связанный с ними дополнительный поршень, выполненный из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, снаружи шток охватывают обмотки электрического генератора, при этом верхняя полость компенсационной камеры над диафрагмой заполнена инертным газом, а полости цилиндра и оставшейся части компенсационной камеры заполнены рабочей жидкостью.

Технический результат заключается в том, что энергия колебания рабочей жидкости превращается в электрическую энергию, которая может быть использована для зарядки электрических аккумуляторов или привода гибридных транспортных средств, а система амортизатор-генератор имеет простую конструкцию и минимальные износы, что повышает ресурс ее работы.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

На рисунке представлена схема гидравлического амортизатора с электрическим генератором.

Гидравлический амортизатор содержит цилиндр 1 с установленными внутри штоком 2 с пружиной 3 из термочувствительного материала, например, термобиметалла, и составным поршнем 4, состоящим из двух пластин с кольцеобразными прорезями. В составном поршне 4 установлены клапан 5 сжатия и клапан 6 отдачи. Надпоршневая полость и подпоршневая полости цилиндра 1 заполнены немагнитной рабочей жидкостью. Шток 2 выполнен снизу полым с образованием компенсационной камеры 7. Компенсационная камера 7 имеет внутри дополнительный поршень 8, соединенный с эластичными диафрагмами 9, установленными в компенсационной камере 7. Дополнительный поршень 8 выполнен из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами. Концентрично компенсационной камере 7, выполненной из немагнитного материала, например, из алюминиевого сплава или титана, установлены обмотки 10 электрического генератора.

В верхней части компенсационной камеры 7 над эластичной диафрагмой 9 образована полость 11, заполненная инертным газом, например гелием. Полости цилиндра 1, часть компенсационной камеры 7 под нижней диафрагмой 9 и полости между эластичными диафрагмами 9 заполнены рабочей жидкостью амортизатора, например, Аж 12 т.

Гидравлический амортизатор с электрическим генератором работает следующим образом.

При движении транспортного средства по неровной дороге, то есть с колебаниями подрессоренных масс, поочередно открываются клапаны 6 отдачи и 5 сжатия, и рабочая жидкость амортизатора перетекает то в подпоршневую, то в надпоршневую полость цилиндра 1. При снижении температуры окружающей среды пружина 3, изготовленная из термочувствительного материала, уменьшает свою длину и поворачивает верхнюю пластину поршня 4 относительно нижней, увеличивая проходное отверстие для жидкости и, тем самым, стабилизируя амортизационные свойства подвески транспортного средства.

При наезде транспортного средства на единичное препятствие для уменьшения ударных нагрузок предусмотрена компенсационная камера 7. Рабочая жидкость из цилиндра 1 поступает в компенсационную камеру 7, выгибает эластичные диафрагмы 9 вверх, перемещая вверх дополнительный поршень 8 и сжимая инертный газ в полости 11. При таком перемещении дополнительного поршня 8, выполненного из набора кольцевых магнитов, в обмотках 10 электрического генератора создается ЭДС, снимаемая с электрических разъемов (на рисунке не показаны). При ходе отдачи потенциальная энергия сжатого инертного газа в полости 11 обеспечивает выгибание эластичных диафрагм 9 вниз (на рисунке показано пунктиром) и перемещение дополнительного поршня 8 вниз. Такое перемещение вновь генерирует ЭДС в обмотках 10. Далее цикл работы амортизатора повторяется.

Claims (1)

1. Гидравлический амортизатор с электрическим генератором, содержащий цилиндр с установленными внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем, состоящим из двух пластин с кольцеобразными прорезями, в которых размещены клапаны сжатия и отдачи, шток выполнен полым и внутри снабжен двумя эластичными диафрагмами, между которыми установлен связанный с ними дополнительный поршень, выполненный из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, снаружи шток охватывают обмотки электрического генератора, при этом верхняя полость компенсационной камеры над диафрагмой заполнена инертным газом, а полости цилиндра и оставшейся части компенсационной камеры заполнены рабочей жидкостью.

Images