RU224967U1 - Амортизаторное устройство с регулируемыми характеристиками - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам с возможностью регулирования жесткости и демпфирования для снижения передачи колебаний на кузов автомобиля. Амортизирующее устройство состоит из рабочего цилиндра, в котором находятся два разделительных поршня, в которых выполнены не менее трех равноудаленных друг от друга и расположенных на одинаковом радиусе дросселей. Поршни разделяют полость цилиндра на три рабочие камеры, в каждой из которых имеется по одной пружине. На рабочий цилиндр с обоих его концов закручивается гайка рабочего цилиндра, через которую проходит шток, который одной стороной крепится к разделительному поршню для передачи ему усилий, а на другой стороне имеет проушину для крепления к раме автомобиля и подвесному рычагу. Рабочие камеры сообщаются между собой через дросселя, установленные в конструкции поршней, и через трубопровод высокого давления, на котором установлены система клапанов сжатия и отбоя, и регулируемые гидравлические дросселя. Также к верхней и нижней рабочей камере подведено еще по одному трубопроводу высокого давления для подачи рабочей жидкости, на которых установлено по одному клапану управления и одному обратному клапану, и еще один трубопровод к средней рабочей камере для отвода рабочей жидкости, на котором также установлен клапан управления и обратный клапан. Изменение упругодемпфирующих свойств амортизирующего устройства достигается: попеременным включением в работу верхней и нижней рабочих камер, подачей рабочей жидкости в верхнюю или нижнюю рабочую камеру и изменением сечений в регулируемых дросселях. Наличие дросселей в конструкции поршней позволяет перетекать некоторому объему жидкости из одной полости в другую при перемещении поршней и закрытии электромагнитных клапанов, что позволяет сглаживать скачки давления жидкости в гидравлической системе устройства и тем самым предотвратить ударные нагрузки. При различном комбинировании всех способов регулирования амортизирующего устройства достигается широкий диапазон изменения его упругодемпфирующих характеристик.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам с возможностью регулирования жесткости и демпфирования для снижения передачи колебаний на кузов автомобиля.

Известна конструкция гидравлического амортизатора с регулируемой характеристикой [1]. Амортизатор состоит из резервуара, рабочего цилиндра, поршня с дроссельными отверстиями, полого штока с фланцем, штока перепускного клапана, диска перепускного клапана, тарелок, дисков и пружин клапанов сжатия и отдачи, регулировочной гайки, манжеты штока, пружины манжеты, обоймы манжеты, ведущих и ведомых шестерен, упорных роликовых подшипников, электромотора, блока управления, датчиков скорости и колебаний подвески и усилителя сигналов датчиков. К основным недостаткам данного изобретения можно отнести сложность и громоздкость конструкции самого амортизатора, что в реальных условиях эксплуатации может привести к многочисленным отказам и выходу из строя амортизатора. Так же к недостаткам относится невозможность регулировки жесткости амортизатора в достаточно широком диапазоне.

Известно также изобретение [2], содержащее рабочий цилиндр, шток соединенный с поршнем, пружины различной жесткости, разделительный поршень, штоковую полость, бесштоковую полость и дополнительную полость, регулируемых дросселей, соединенных с полостями посредством трубопроводов, электромагнитных клапанов. Изменение жесткости и демпфирующих свойств данного амортизатора происходит за счет включения или отключения полостей электромагнитными клапанами и изменением проходного сечения дросселей.

Недостатком данного устройства является дискретное переключение режимов его работы, что вызывает скачкообразное изменение жесткости амортизатора и приводит к появлению ударных нагрузок и снижению ресурса изделия и снижает комфортные условия движения транспорта.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности самого амортизатора за счет сглаживания его характеристик, тем самым уменьшая вероятность появления ударных нагрузок, что увеличит ресурс самой конструкции, а так же обеспечить комфортные условия движения транспорта.

Техническим результатом заявленного амортизатора является устранение скачкообразного изменения жесткости амортизатора за счет выполнения не менее трех равноудаленных дросселей на одинаковом радиусе в конструкции поршней, что позволяет перетекать некоторому объему жидкости из одной полости в другую при изменении положения поршней. Это снижает скачкообразное изменение давления жидкости при срабатывании электромагнитных клапанов для переключения режимов работы устройства.

Технический результат предлагаемой полезной модели достигается тем, что заявляемое амортизирующее устройство состоит из рабочего цилиндра, в котором находятся два разделительных поршня, тем самым образующие три рабочие камеры, в каждой из которых имеется по одной пружине. В конструкции каждого поршня выполнены не менее трех равноудаленных друг от друга и расположенных на одинаковом радиусе дросселей, которые соединяют рабочие камеры и позволяют перетекать некоторому объему жидкости при перемещении поршней. На рабочий цилиндр с обоих его концов закручивается гайка рабочего цилиндра, через которую проходит шток, который одной стороной крепится к разделительному поршню для передачи ему усилий, а на другой стороне имеет проушину для крепления к раме автомобиля и подвесному рычагу. Для обеспечения герметичности между штоком и гайкой рабочего цилиндра установлена манжета штока. Из верхней рабочей камеры в нижнюю рабочую камеру проведен трубопровод высокого давления, по пути, следования которого расположены система клапанов сжатия и отбоя верхней рабочей камеры, регулируемый дроссель верхней рабочей камеры, регулируемый дроссель нижней рабочей камеры, система клапанов сжатия и отбоя нижней рабочей камеры. Между двумя регулируемыми дросселями на трубопроводе имеется ответвление, которое ведет к средней рабочей камере. Также к верхней и нижней рабочей камере подведено еще по одному трубопроводу высокого давления для подачи рабочей жидкости, на которых установлено по одному клапану управления и одному обратному клапану, и еще один трубопровод к средней рабочей камере для отвода рабочей жидкости, на котором также установлен клапан управления и обратный клапан.

На фиг. 1 изображен общий вид гидравлического амортизатора с регулируемыми характеристиками. Амортизатор состоит из корпуса 1, рабочего цилиндра 2, штока 3, соединенного с поршнем 4, содержащего не менее трех равноудаленных друг от друга и расположенных на одинаковом радиусе дросселей 25, пружин 6, 7 и 8 различной жесткости (F6>F8>F7), разделительного поршня 5, содержащего не менее трех равноудаленных друг от друга и расположенных на одинаковом радиусе дросселей 25, штоковой полости 9, бесштоковой полости 10 и дополнительной полости 11, регулируемых дросселей 12, 13 и 14, соединенных с полостями 9, 10 и 11 посредством трубопроводов, электромагнитных клапанов 15, 16 и 17, также соединенных с полостями 9, 10 и 11, осуществляющих соединение полостей с питательным трубопроводом, электромагнитного клапана 18, установленного в сливном трубопроводе, резервуара с рабочей жидкостью 19, фильтра 20, питающего насоса 21, перепускного клапана 22. Дроссели 12, 13, 14 и электромагнитные клапаны 15, 16, 17 и 18 получают сигналы от блока управления 23 (фиг. 2), который в свою очередь работает в режиме, установленном задающим устройством 24.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В зависимости от дорожного покрытия и стиля вождения пользователь выставляет в соответствующее положение переключатель задающего устройства 24 (фиг. 2). Далее сигналы идут в блок управления 23. Обработав эти сигналы, он подает электрические сигналы в регулируемые дроссели 12, 13 и 14 (фиг. 1), а также на электромагнитные клапаны 15, 16, 17 и 18 в соответствии с заданным режимом работы, устанавливая характеристики от «жесткого» хода амортизатора до «мягкого».

Статический режим амортизатора. Внутри полостей 9, 10 и 11 находится рабочая жидкость с одинаковым давлением в каждой из полостей. Электромагнитные клапаны 15, 16, 17 и 18 закрыты блоком управления. Регулируемые дроссели 12, 13 и 14 открыты. Насос 21 перекачивает через фильтр 20 рабочую жидкость из резервуара 19. Так как клапаны 15, 16 и 17 закрыты, рабочая жидкость сливается обратно в резервуар через перепускной клапан 22.

Режим «жесткого» хода амортизатора достигается дискретным выключением пружины 7 и закрытием полости 10. Для этого насос 21 через фильтр 20 подает рабочую жидкость из резервуара 19 в полость 10 через открытый электромагнитный клапан 16 (регулируемый дроссель 13 закрыт, а регулируемый дроссель 14 и электромагнитный клапан 18 открыт), создавая тем самым повышенное давление в полости 10, которое через разделительный поршень 5 сжимает пружину 8, тем самым увеличивая ее жесткость. При этом, из-за наличия дросселей 23 в поршне 5 некоторое количество жидкости перетекает из полости 11 в полость 10, тем самым уменьшая скачки давления при закрытии электромагнитного клапана 18. Затем клапаны 16 и 18 закрываются, тем самым жидкость в полости 10 «запирается» и пружина 7 отключается от работы. Жидкость снова начинает перетекать через перепускной клапан. В регулируемых дросселях 12 и 14 блоком управления 23 устанавливается минимальное значение проходного сечения. Амортизатор начинает работать в «жестком» режиме, при котором работают пружины 6 и 8, а жидкость перетекает через дроссели по трубопроводу из полости 11 в полость 9 в ход сжатия, и из полости 9 - в полость 11 в ход отбоя. Перед установкой другого режима при необходимости блок управления 23 открывает дроссель 13 и клапан 18 для сброса избыточного давления. Жидкость сливается в резервуар 19. Разделительный поршень возвращается в исходное положение. Клапан 18 закрывается.

Для получения «оптимального» режима работы амортизатора блок управления закрывает дроссель 14, тем самым отключает от работы пружину 8 и полость 11. Блоком управления устанавливается среднее значение пропускной способности дросселей 12 и 13. Амортизатор начинает работать в «оптимальном» режиме, при котором работают пружины 6 и 7, а жидкость перетекает через дроссели по трубопроводу из полости 10 в полость 9 в ход сжатия, и из полости 9 в полость 10 в ход отбоя. При необходимости блок управления подает аналогичные сигналы на исполнительные механизмы для сброса давления.

Режим работы амортизатора «мягкий» ход, соответствует статическому состоянию амортизатора. В этом режиме жидкость в ход сжатия перетекает из полостей 10 и 11 в полость 9, и из полости 9 перетекает в полости 10 и 11 в ход отбоя.

Промежуточные значения жесткости и демпфирования, находящиеся между режимами «жесткого», «оптимального» и «мягкого» хода амортизатора устанавливаются за счет изменения предварительного сжатия пружин 7 и 8 до различных величин, а также изменением проходного сечения регулируемых дросселей 12, 13 и 14. В совокупности1 данные регулировки позволяют устанавливать рабочие характеристики амортизатора в очень широком диапазоне.

Список использованной литературы

1. Патент RU № 2316685 F16F 9/342, F16F 5/00 C1 Амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой. Патентообладатели: ФГБОУ ВО "Братский государственный университет" Авторы: Кадников Сергей Сергеевич (RU), Рыков Сергей Петрович (RU) Заявка: 2006123299/11, 2006.06.29

2. Патент №2502902 F16F9/342 Гидравлический амортизатор с регулируемыми характеристиками. Авторы: Халиуллин Ф.Х., Егоров Н.М., Колбин С.И. Патентообладатель ФГБОУ ВО Казанский ГАУ. Заявка: 2012118907, 2012.05.05

Claims (1)

1. Амортизирующее устройство с регулируемыми характеристиками, состоящее из телескопического однотрубного амортизатора, включающее рабочий цилиндр, в котором находятся два разделительных поршня, тем самым образующие три рабочие камеры, в каждой из которых имеется по одной пружине, отличающееся тем, что поршни имеют равноудаленно друг от друга на одинаковом радиусе как минимум три дросселя для перетекания жидкости в малом объеме между полостями.