RU223965U1 - Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к узлам и деталям машин, обеспечивающим их нормальную эксплуатацию, а именно к средствам для гашения колебаний в подвесных устройствах транспортных средств, в частности к амортизаторам, использующим жидкость или газ как поглощающую среду для амортизации, с поршнем, движущимся возвратно-поступательно в камере и выполненным с уплотнительными клапанными конструктивными элементами, а также с дроссельными каналами, и может быть использована в транспортном машиностроении для эластичных подвесок с гидравлическими амортизаторами. Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей, заключающихся в эффективной реализации обеспечения повышенной стабильности, надёжности и ресурса работы амортизаторов по увеличению герметизации рабочей среды устройства от протечек и его межремонтных циклов, снижающих стоимость его эксплуатации. Указанный технический результат достигается за счет того, что гидравлический амортизатор с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара содержит резервуар, с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток, снабженный поршнем, а также обойму сальника штока с гайкой и крышкой кожуха резервуара в верхней части резервуара и дно резервуара с клапаном сжатия, выполненного с отверстиями, в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть, причём между клапаном сжатия и дном резервуара расположено уплотнение кольцевой формы, изготовленное из мягкого металла.

Description

Полезная модель относится к узлам и деталям машин, обеспечивающим их нормальную эксплуатацию, а именно к средствам для гашения колебаний в подвесных устройствах транспортных средств, в частности к демпферам, использующим жидкость или газ как поглощающую среду для амортизации, с поршнем, движущимся возвратно-поступательно в камере и выполненным с уплотнительными клапанными конструктивными элементами, а также с дроссельными каналами, и может быть использована в транспортном машиностроении для эластичных подвесок с гидравлическими амортизаторами.

Из существующего уровня техники известен герметизирующий узел амортизатора (Патент RU 2162047 C1, 20.01.2001, B64С25/58, F16F5/00, F16F9/14), содержащий цилиндр с наружной резьбой, гайку, шток с упором, буксу с кольцевой выточкой и радиальными канавками с расположенными в них уплотнительными пакетами для подвижного и неподвижного соединений, причём, он снабжен торцевым гидрозащитным уплотнительным пакетом и газозащитным уплотнительным пакетом, кольцевым уплотнительным выступом упора штока, резьбой буксы, дополнительной гайкой, шайбой, при этом торцевой гидрозащитный пакет установлен со стороны гидрокамеры в торцевой канавке, выполненной в буксе, с возможностью его взаимодействия с кольцевым уплотнительным выступом упора штока, газозащитный уплотнительный пакет установлен в дополнительной кольцевой выточке, выполненной в буксе, в месте ее подвижного соединения со стороны контакта с атмосферой и взаимодействует с дополнительной гайкой через шайбу.

Из уровня техники также известен гидравлический амортизатор (Патент RU 172294 U1, 04.07.2017, F16F9/18, F16F5/00), содержащий резервуар, внутри которого расположен рабочий цилиндр, направляющую штока, шток, проходящий через сквозное осевое отверстие направляющей штока, поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, закрепленный на штоке, а также гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую и поршневую части, причём нижняя часть корпуса клапана сжатия выполнена в виде сферического пояса.

Наиболее близким техническим решением является корпус клапана сжатия гидравлического амортизатора (Патент RU 176339 U1, 17.01.2018, F16F9/32, F16F9/18), содержащий цилиндрический корпус со сквозным осевым отверстием, причём, нижняя часть корпуса клапана сжатия выполнена в виде сферического пояса, при этом радиус скругления сферического пояса имеет величину, составляющую от 20 до 100% от диаметра внешней поверхности нижней части корпуса клапана сжатия.

Основным недостатком вышеописанных технических решений является низкая стабильность, надёжность и ресурс работы амортизаторов, вследствие недостаточной герметичности уплотнительных узлов в нижних частях устройств между клапаном сжатия и дном резервуаров, что может приводить к протечкам, а также короткие циклы межремонтных интервалов, что повышает затраты при эксплуатации упомянутых устройств.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей, заключающихся в эффективной реализации обеспечения повышенной стабильности, надёжности и ресурса работы амортизаторов по увеличению герметизации рабочей среды устройства от протечек и его межремонтных циклов, снижающих стоимость его эксплуатации.

Указанный технический результат достигается за счет того, что гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара содержит резервуар, с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток, снабженный поршнем, а также обойму сальника штока с гайкой и крышкой кожуха резервуара в верхней части резервуара и дно резервуара с клапаном сжатия, выполненного с отверстиями, в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть.

Причём между клапаном сжатия и дном резервуара расположено уплотнение кольцевой формы, изготовленное из мягкого металла.

В частности, со стороны поршневой части дно резервуара может быть выполнено с глухим ступенчатым отверстием, в уступе первой верхней внутренней ступени, выполненной со стороны упомянутой поршневой части, которого закреплено упомянутое уплотнение кольцевой формы, а корпус клапана сжатия со стороны дна резервуара может быть выполнен ступенчатой цилиндрической формы, первая ступень, выполненная со стороны упомянутого дна резервуара, которой закреплена с зазором во внутренней части по внутреннему диаметру упомянутого уплотнения и выступом с опорой на верхнюю его часть.

При этом упомянутое уплотнение может быть выполнено в форме шайбы.

Причём упомянутый мягкий металл может быть выполнен в виде алюминия, или меди, или свинца, или цинка.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлен частный случай исполнения заявляемого гидравлического демпфера с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара: на фигуре 1 представлен общий вид гидравлического демпфера с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара; на фигуре 2 – местный вид А на фигуре 1; на фигуре 3 – местный вид Б на фигуре 1, где:

1 – резервуар;

2 – рабочий цилиндр;

3 – направляющая штока;

4 – шток;

5 – поршень;

6 – обойма сальника штока;

7 – сальник штока;

8 – гайка резервуара;

9 – крышка кожуха резервуара;

10 – дно резервуара;

11 – клапан сжатия;

12 – штоковая часть;

13 – поршневая часть;

14 – уплотнение кольцевой формы;

15 – верхний грязесъемник;

16 – нижний грязесъемник;

17 – буферная полость.

Частный случай реализации гидравлического демпфера с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара может быть выполнен следующим образом: гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара содержит резервуар 1, с размещенным в нем рабочим цилиндром 2, в верхней части рабочего цилиндра 2 расположена направляющая 3 штока 4, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток 4, снабженный поршнем 5, а также обойму 6 сальника 7 штока 4 с гайкой 8 и крышкой кожуха 9 резервуара 1 в верхней части резервуара 1 и дно 10 резервуара 1 с клапаном 11 сжатия, выполненного с отверстиями, в нижней части резервуара 1, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра 2 разделена поршнем 5 на штоковую часть 12 и поршневую часть 13.

Причём между клапаном 11 сжатия и дном 10 резервуара 1 расположено уплотнение 14 кольцевой формы.

Со стороны поршневой 13 части дно 10 резервуара 1 может быть выполнено с глухим ступенчатым отверстием, в уступе первой верхней внутренней ступени, выполненной со стороны упомянутой поршневой части, которого закреплено упомянутое уплотнение 14 кольцевой формы, а корпус клапана 11 сжатия со стороны дна 10 резервуара 1 может быть выполнен ступенчатой цилиндрической формы, первая ступень, выполненная со стороны упомянутого дна 10 резервуара 1, которой закреплена с зазором во внутренней части по внутреннему диаметру упомянутого уплотнения 14 и выступом с опорой на верхнюю его часть.

При этом упомянутое уплотнение 14 может быть выполнено в форме шайбы.

Кроме того, упомянутое уплотнение 14 может быть изготовлено из металла или сплава металлов с низкими значениями показателей твёрдости и пластичности или мягкого металла, или сплава металлов.

Кроме того, упомянутое уплотнение 14 может быть изготовлено из полиуретана или полипропилена.

Причём упомянутый металл может быть выполнен в виде алюминия, или меди, или свинца, или цинка, или титана, или золота, или серебра, или латуни, или бронзы, а упомянутый сплав металлов может быть выполнен в виде сплава одного из упомянутых металлов или цинка, или углеродистой стали с низким содержанием углерода.

При этом упомянутый сплав металлов может быть выполнен в виде латуни или бронзы.

Кроме этого, шток 4 может быть выполнен с верхним уплотнением, таким образом, что между гайкой 8 резервуара 1 и штоком 4 расположен верхний 15 грязесъёмник, закреплённый в проточке центрального осевого сквозного ступенчатого отверстия упомянутой гайки 8, а между направляющей 3 штока 4 и штоком 4 размещён нижний 16 грязесъёмник, закреплённый в проточке центрального осевого сквозного отверстия упомянутой направляющей 3.

Причём упомянутое центральное осевое сквозное ступенчатое отверстие упомянутой гайки 8 резервуара 1 может быть выполнено с образованием между верхним 15 грязесъёмником и верхней частью сальника 7 штока 4 буферной полости 17.

При этом упомянутый верхний 15 грязесъёмник может быть выполнен с функцией грубой очистки и защиты от попадания к сальнику 7 штока 4 крупных фракций пыли и грязи внешней среды, а нижний 16 грязесъёмник – тонкой очистки и защиты от попадания в рабочую среду устройства мелких фракций пыли и грязи внешней среды.

Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара собирают следующим образом: вначале в проточке центрального осевого сквозного отверстия направляющей 3 штока 4 устанавливают нижний грязесъемник 16, в обойму 6 сальника 7 штока 4 устанавливают сальник 7 штока 4, а в проточку центрального осевого сквозного ступенчатого отверстия гайки 8 резервуара 1 устанавливают верхний грязесъемник 15. После этого производят сборку рабочего цилиндра 2 с направляющей 3 штока 4, штоком 4, поршнем 5 и клапаном 11 сжатия, размещаемым на дне 10 резервуара 1. При этом между клапаном 11 сжатия и дном 10 резервуара 1 размещают уплотнение 14 кольцевой формы, таким образом, что в уступе первой верхней внутренней ступени глухого отверстия дна 10 резервуара 1 со стороны поршневой 13 части закрепляют уплотнение 14 кольцевой формы, во внутреннюю часть которого с зазором размещают первую ступень цилиндрического корпуса клапана 11 сжатия со стороны дна 10 резервуара 1 с опорой на её выступ по верхней части упомянутого уплотнения 14, а центральное осевое сквозное ступенчатое отверстие упомянутой гайки 8 резервуара 1 образует между верхним 15 грязесъёмником и верхней частью сальника 7 штока 4 буферной полости 17. Затем, рабочий цилиндр 2 в сборе помещают в резервуар 1, таким образом, чтобы внутренняя полость рабочего цилиндра 2 была разделена поршнем 5 на штоковую часть 12 и поршневую часть 13. После этого, фиксируют положение рабочего цилиндра 2 внутри резервуара 1 при помощи направляющей штока 3, и закрывают верхнюю часть резервуара 1 гайкой 8 с крышкой кожуха 9. Кроме этого, опционально, исходя из ситуативных и конструктивных особенностей крепления устройства, на конце упомянутого штока 4 со стороны штоковой 12 части приваривают проушину штока 4, а на внешней части упомянутого дна 10 резервуара 1 – проушину резервуара 1.

Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара работает следующим образом: шток 4 вместе с поршнем 5 во время работы гидравлического демпфера совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 2. При перемещении штока 4 с поршнем 5 при ходе сжатия рабочая амортизаторная жидкость под давлением поршня 5 через перепускные отверстия (на фигурах не показаны) перетекает из поршневой части 13 в штоковую часть 12 рабочего цилиндра 2. Часть объема в рабочем цилиндре 2 при ходе сжатия занимает шток 4, и избыток рабочей амортизаторной жидкости из поршневой части 13 через каналы (на фигурах не показаны) в клапане 11 сжатия перетекает в полость между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2, создавая усилие сжатия. При перемещении штока 4 с поршнем 5 при ходе отбоя в штоковой части 12 создается давление, а в поршневой части 13 – разряжение, таким образом, что рабочая амортизаторная жидкость через отверстия в поршне 5 перетекает из штоковой части 12 в поршневую часть 13 рабочего цилиндра 2, создавая усилие сопротивления отбоя. При ходе отбоя шток 4 перестает занимать часть объема в рабочем цилиндре 2. Компенсация изменения объема рабочей амортизаторной жидкости в рабочем цилиндре 2 происходит за счет перетекания рабочей амортизаторной жидкости через каналы клапана 11 сжатия из полости между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2 в поршневую часть 13 рабочего цилиндра 2. При этом дополнительный верхний грязесъёмник 15 работает в условиях агрессивной среды с атмосферой и выполняет функцию фильтра грубой очистки для защиты сальника 7 штока 4 от загрязнения, а нижний грязесъёмник 16 работает в более мягких стабильных условиях и предназначен для более тонкой очистки, что улучшает герметизацию, повышает надежность и увеличивает срок эксплуатации устройства. Кроме этого, уплотнение 14 кольцевой формы увеличивает герметизацию рабочей среды устройства от протечек за счёт пластичной деформации материала, из которого оно изготовлено, при частичном смятии.

Указанный технический результат достигается за счет того, что конструктивное выполнение уплотнения кольцевой формы между клапаном сжатия и дном резервуара за счёт мягкого металла, из которого оно изготовлено, с низкими значениями показателей твёрдости и пластичности в полной мере обеспечивает, с одной стороны, герметизацию рабочей среды устройства от протечек, а с другой – низкий износ упомянутого уплотнения, вследствие чего повышается стабильность, надёжность и ресурс работы устройства, а также увеличиваются его межремонтные циклы, снижающие стоимость его эксплуатации.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности, как «новизна».

Claims (4)

1. Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара, содержащий резервуар, с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно закреплен шток, снабженный поршнем, а также обойму сальника штока с гайкой и крышкой кожуха резервуара в верхней части резервуара и дно резервуара с клапаном сжатия, выполненного с отверстиями, в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую часть и поршневую часть, отличающийся тем, что между клапаном сжатия и дном резервуара расположено уплотнение кольцевой формы, изготовленное из мягкого металла.

2. Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара по п.1, отличающийся тем, что со стороны поршневой части дно резервуара выполнено с глухим ступенчатым отверстием, в уступе первой верхней внутренней ступени, выполненной со стороны упомянутой поршневой части, которого закреплено упомянутое уплотнение кольцевой формы, а корпус клапана сжатия со стороны дна резервуара выполнен ступенчатой цилиндрической формы, первая ступень, выполненная со стороны упомянутого дна резервуара, которой закреплена с зазором во внутренней части по внутреннему диаметру упомянутого уплотнения и выступом с опорой на верхнюю его часть.

3. Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара по пп.1 и 2, отличающийся тем, что упомянутое уплотнение выполнено в форме шайбы.

4. Гидравлический демпфер с уплотнением между клапаном сжатия и дном резервуара по п.1, отличающийся тем, что упомянутый мягкий металл выполнен в виде алюминия, или меди, или свинца, или цинка.