RU2312029C2 - Vehicle suspension pneumohydraulic spring - Google Patents

Vehicle suspension pneumohydraulic spring Download PDF

Info

Publication number
RU2312029C2
RU2312029C2 RU2005109206/11A RU2005109206A RU2312029C2 RU 2312029 C2 RU2312029 C2 RU 2312029C2 RU 2005109206/11 A RU2005109206/11 A RU 2005109206/11A RU 2005109206 A RU2005109206 A RU 2005109206A RU 2312029 C2 RU2312029 C2 RU 2312029C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
spring
valve
rod
Prior art date
Application number
RU2005109206/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005109206A (en
Inventor
В чеслав Владимирович Новиков (RU)
Вячеслав Владимирович Новиков
ков Виктор Михайлович Бур (RU)
Виктор Михайлович Буряков
Владимир Васильевич Ханакин (RU)
Владимир Васильевич Ханакин
бов Игорь Михайлович Р (RU)
Игорь Михайлович Рябов
Александр Сергеевич Горобцов (RU)
Александр Сергеевич Горобцов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградская машиностроительная компания "ВгТЗ" (ООО "ВМК "ВгТЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградская машиностроительная компания "ВгТЗ" (ООО "ВМК "ВгТЗ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградская машиностроительная компания "ВгТЗ" (ООО "ВМК "ВгТЗ")
Priority to RU2005109206/11A priority Critical patent/RU2312029C2/en
Publication of RU2005109206A publication Critical patent/RU2005109206A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2312029C2 publication Critical patent/RU2312029C2/en

Links

Abstract

FIELD: transport engineering.
SUBSTANCE: invention relates to pneumohydraulic springs with self-adjusted hydraulic resistance depending on amplitude and direction of oscillations. Proposed pneumohydraulic spring of vehicle suspension has cylinder with piston and rod forming piston and ring spaces in cylinder, and hydraulic accumulator connected with cylinder space through valve self-adjusted in amplitude and direction of oscillations. Valve is made in form of ring piston installed in cylinder for axial displacement along valve rod. One end of valve rod is connected with support secured on end face of cylinder. Ring piston travel limiter is installed on other end of rod, forming with cylinder a ring space of valve communicating with hydraulic accumulator through holes made in support and forming additional throttling channel and communicating with piston space through main throttling channel made in ring piston and through check valve installed at one of side of ring piston. Blind axial hole is made in piston with rod into which limiter gets at end of spring compression stroke, thus forming inner space of maximum vibration damper communicating with piston space. Invention reduces dynamic loads and increases free travel of spring rod at reduced damping without increasing overall dimensions, provides asymmetrical damping characteristics at compressing and rebound strokes and increased rigidity at end of compression stroke which simplified design, improves reliability and reduces heating of spring, provides smooth running on any road with small irregularities whose probable height does not exceed travel of spring rod corrected to wheel with reduced damping.
EFFECT: reduced dynamic loads, simplified design, improved reliability of vehicle running of roads of any type.
1 dwg

Description

Изобретение относится к подрессориванию транспортных средств, в частности к пневмогидравлическим рессорам с саморегулируемым гидросопротивлением в зависимости от амплитуды и направления колебаний.The invention relates to the suspension of vehicles, in particular to pneumohydraulic springs with self-regulating hydraulic resistance, depending on the amplitude and direction of oscillation.

Известна пневмогидравлическая рессора транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и кольцевую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через саморегулируемый по амплитуде и направлению колебаний клапан, в корпусе которого выполнен соединительный канал и установлен с возможностью осевого перемещения плунжер с дроссельным отверстием, образующим основной дроссельный канал с большим сопротивлением. Соединительный канал имеет два выходящих отверстия в поршневую полость цилиндра и два выходящих отверстия в полость гидроаккумулятора, образующие дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, причем плунжер в крайних положениях на ходе отбоя перекрывает одно из выходящих отверстий в поршневую полость цилиндра, а на ходе сжатия перекрывает одно из выходящих отверстий в полость гидроаккумулятора, взаимодействует с одной из двух предварительно поджатых пружин, установленных на концах соединительного канала, и открывает перекрытое отверстие, сообщающее поршневую полость цилиндра с полостью гидроаккумулятора при больших перепадах давлений на ходах сжатия и отбоя рессоры (патент РФ №2226156, В60G 11/26, F16F 5/00, 2004). Данная рессора обеспечивает снижение гидравлического сопротивления при течении жидкости через дополнительный дроссельный канал в зоне небольших амплитуд колебаний независимо от статического положения поршня в цилиндре и имеет симметричную демпфирующую характеристику на ходах сжатия и отбоя при течении жидкости через основной дроссельный канал.A pneumatic-hydraulic spring of a vehicle is known, comprising a cylinder in which a piston with a rod is mounted, forming a piston and an annular cavity in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve that is self-adjustable in amplitude and direction of oscillation, in which the connecting channel is made and installed with the possibility axial movement of the plunger with a throttle hole forming the main throttle channel with high resistance. The connecting channel has two outgoing openings in the piston cavity of the cylinder and two outgoing openings in the accumulator cavity, forming an additional throttle channel with low resistance, and the plunger in extreme positions during rebound closes one of the outlets in the piston cavity of the cylinder, and during compression compresses one from the outlet holes into the cavity of the accumulator, interacts with one of two pre-preloaded springs installed at the ends of the connecting channel, and opens the a covered hole that communicates the piston cavity of the cylinder with the accumulator cavity at high pressure drops on the compression and rebound passages of the spring (RF patent No. 2226156, B60G 11/26, F16F 5/00, 2004). This spring provides a decrease in hydraulic resistance during fluid flow through an additional throttle channel in the zone of small oscillation amplitudes, regardless of the static position of the piston in the cylinder and has a symmetrical damping characteristic during compression and rebound during fluid flow through the main throttle channel.

Недостатком данной рессоры являются высокие динамические нагрузки на клапан вследствие того, что скорость движения его плунжера значительно превосходит скорость поршня рессоры из-за очень большой разницы их площадей. Малая площадь поперечного сечения плунжера также ограничивает величину хода штока рессоры с ослабленным демпфированием, что повышает вибронагруженность транспортного средства и нагрев рессоры при движении по дороге с большей высотой мелких неровностей. Кроме того, симметричность дроссельного участка демпфирующей характеристики рессоры несколько снижает плавность хода транспортного средства, а наличие предохранительных клапанов, ограничивающих демпфирующую силу, при отсутствии демпфера максимальных колебаний увеличивают вероятность пробоя подвески.The disadvantage of this spring is the high dynamic load on the valve due to the fact that the speed of its plunger significantly exceeds the speed of the piston of the spring due to the very large difference in their areas. The small cross-sectional area of the plunger also limits the stroke of the spring rod with weakened damping, which increases the vibration load of the vehicle and the heating of the spring when driving on a road with a greater height of small irregularities. In addition, the symmetry of the throttle section of the damping characteristic of the spring somewhat reduces the smoothness of the vehicle, and the presence of safety valves restricting the damping force, in the absence of a maximum vibration damper, increase the likelihood of a breakdown of the suspension.

Наиболее близким из известных технических решений является пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и кольцевую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через саморегулируемый по амплитуде и направлению колебаний клапан, в корпусе которого с возможностью осевого перемещения установлен плунжер П-образного сечения, образующий в нем надплунжерную и подплунжерную полости, соединенные между собой через основной дроссельный канал с большим сопротивлением, выполненный в перегородке плунжера, и через предохранительный клапан, смонтированный в плунжере и сообщающий подплунжерную и надплунжерную полости между собой при больших перепадах давлений, а в корпусе клапана выполнены два осевых отверстия, образующие дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, одно из которых соединяет надплунжерную полость с поршневой полостью, а другое - подплунжерную полость с гидроаккумулятором (патент РФ №2209735, В60G 11/26, F16F 5/00, 2003). Данная рессора обеспечивает снижение гидравлического сопротивления при течении жидкости через дополнительный дроссельный канал в зоне небольших амплитуд колебаний независимо от статического положения поршня в цилиндре и имеет симметричную демпфирующую характеристику на ходах сжатия и отбоя при течении жидкости через основной дроссельный канал.The closest known technical solutions is the pneumatic-hydraulic spring of the vehicle suspension, containing a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming a piston and an annular cavity in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve, self-regulating in amplitude and direction of oscillation, in the body of which with the possibility of axial movement, a plunger of a U-shaped section is installed, forming in it a supra-plunger and a sub-plunger cavity, interconnected via a new throttle channel with high resistance, made in the baffle of the plunger, and through a safety valve mounted in the plunger and communicating the sub-plunger and supra-plunger cavities with each other at high pressure drops, and two axial holes are made in the valve body, forming an additional throttle channel with low resistance, one of which connects the plunger cavity with a piston cavity, and the other connects the subplunger cavity with a hydraulic accumulator (RF patent No. 2209735, B60G 11/26, F16F 5/00, 2003). This spring provides a decrease in hydraulic resistance during fluid flow through an additional throttle channel in the zone of small oscillation amplitudes, regardless of the static position of the piston in the cylinder and has a symmetrical damping characteristic during compression and rebound during fluid flow through the main throttle channel.

Данная рессора имеет сравнительно низкий технический уровень, обусловленный высокими динамическими нагрузками на клапан, вследствие того что скорость движения его плунжера превосходит скорость поршня рессоры из-за большой разницы их площадей. Меньшая площадь поперечного сечения плунжера также ограничивает величину хода штока рессоры с ослабленным демпфированием, что повышает вибронагруженность транспортного средства и нагрев рессоры при движении по дороге с большей высотой мелких неровностей. Кроме того, симметричность дроссельного участка демпфирующей характеристики рессоры несколько снижает плавность хода транспортного средства, а наличие предохранительных клапанов, ограничивающих демпфирующую силу, при отсутствии демпфера максимальных колебаний увеличивают вероятность пробоя подвески.This spring has a relatively low technical level due to high dynamic loads on the valve, due to the fact that the speed of its plunger exceeds the speed of the spring piston due to the large difference in their areas. The smaller cross-sectional area of the plunger also limits the stroke of the spring rod with weakened damping, which increases the vibration load of the vehicle and the heating of the spring when driving on a road with a greater height of small irregularities. In addition, the symmetry of the throttle section of the damping characteristic of the spring somewhat reduces the smoothness of the vehicle, and the presence of safety valves restricting the damping force, in the absence of a maximum vibration damper, increase the likelihood of a breakdown of the suspension.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции пневмогидравлической рессоры подвески транспортного средства с саморегулируемым по амплитуде и направлению колебаний клапаном, обеспечивающим уменьшение действующих на него динамических нагрузок, увеличение хода штока рессоры с ослабленным демпфированием без увеличения габаритов рессоры, несимметричность демпфирующей характеристики на ходах сжатия и отбоя, а также увеличение ее жесткости в конце хода сжатия.In this regard, the most important task is to create a new design of a vehicle’s air-hydraulic spring with a valve that is self-adjustable in amplitude and direction of oscillation, which reduces the dynamic loads acting on it, increases the spring stroke of the spring with weakened damping without increasing the dimensions of the spring, the asymmetry of the damping characteristic during compression and rebound, as well as an increase in its rigidity at the end of the compression stroke.

Техническим результатом заявленной пневмогидравлической рессоры подвески транспортного средства является снижение динамических нагрузок и увеличение свободного хода штока рессоры с ослабленным демпфированием без увеличения ее габаритов, обеспечение несимметричности демпфирующей характеристики на ходах сжатия и отбоя и увеличение ее жесткости в конце хода сжатия, что приводит к упрощению конструкции, повышению надежности и уменьшению нагрева рессоры, повышению плавности хода при движении транспортного средства по любым типам дорог с часто встречающимися мелкими неровностями, наиболее вероятная высота которых не превышает приведенного к колесу хода штока рессоры с ослабленным демпфированием.The technical result of the claimed pneumohydraulic spring of the vehicle suspension is to reduce dynamic loads and increase the free travel of the spring rod with weakened damping without increasing its dimensions, ensuring the asymmetry of the damping characteristic on the compression and rebound moves and increasing its rigidity at the end of the compression stroke, which simplifies the design, increase reliability and reduce heating springs, increase ride comfort when driving a vehicle on any type of road g with frequent minor irregularities, the most likely height does not exceed the above to the wheel stroke rod spring with weak damping.

Указанный технический результат достигается тем, что пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства содержит цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и кольцевую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через саморегулируемый по амплитуде и направлению колебаний клапан, выполненный в виде кольцевого поршня, установленного в цилиндре с возможностью осевого перемещения вдоль штока клапана, один конец которого соединен с опорой, закрепленной на торце цилиндра, а на другом конце установлен ограничитель хода кольцевого поршня, образующего с цилиндром кольцевую полость клапана, сообщенную с гидроаккумулятором через выполненные в опоре отверстия, образующие дополнительный дроссельный канал, и сообщенную с поршневой полостью через основной дроссельный канал, выполненный в кольцевом поршне, и через обратный клапан, установленный с одной из сторон кольцевого поршня, а в поршне со штоком выполнено глухое осевое отверстие, в которое в конце хода сжатия рессоры входит ограничитель, образуя внутреннюю полость демпфера максимальных колебаний, сообщенную с поршневой полостью.The specified technical result is achieved in that the pneumohydraulic spring of the vehicle suspension comprises a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming a piston and an annular cavity in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of an annular self-regulating amplitude and direction of oscillation a piston mounted in the cylinder with the possibility of axial movement along the valve stem, one end of which is connected to a support mounted on the end of the cylinder, and at the other end, an annular piston stroke limiter is installed, forming an annular valve cavity with the cylinder, connected to the hydraulic accumulator through holes made in the support, forming an additional throttle channel, and communicated with the piston cavity through the main throttle channel made in the annular piston, and through a non-return valve, mounted on one side of the annular piston, and in the piston with the rod a blind axial hole is made, into which a limiter enters at the end of the spring compression stroke, forming an internal The maximum vibration damper cavity in communication with the piston cavity.

Благодаря тому что в пневмогидравлической рессоре подвески транспортного средства клапан выполнен в виде кольцевого поршня, установленного в цилиндре с возможностью осевого перемещения вдоль штока клапана, один конец которого закреплен, а на другом конце установлен ограничитель хода кольцевого поршня, образующего с цилиндром кольцевую полость клапана, сообщенную с гидроаккумулятором и сообщенную с поршневой полостью через основной дроссельный канал и через обратный клапан, обеспечивается повышение надежности и уменьшение нагрева рессоры, а также повышение плавности хода при движении транспортного средства по любым типам дорог с часто встречающимися мелкими неровностями, наиболее вероятная высота которых не превышает приведенного к колесу хода штока рессоры с ослабленным демпфированием.Due to the fact that in the pneumatic-hydraulic spring of the vehicle suspension the valve is made in the form of an annular piston mounted in the cylinder with the possibility of axial movement along the valve stem, one end of which is fixed, and a stroke limiter of the annular piston forming the annular valve cavity with the cylinder with a hydraulic accumulator and communicated with the piston cavity through the main throttle channel and through the check valve, provides increased reliability and reduced heating p springs, as well as increased ride smoothness when driving on any type of road with frequently encountered small irregularities, the most probable height of which does not exceed the spring stem brought to the wheel of the spring travel with weakened damping.

Вследствие того что кольцевой поршень установлен в цилиндре, обеспечивается упрощение рессоры, так как не требуется применения специального корпуса для клапана, функцию которого выполняет цилиндр рессоры.Due to the fact that the annular piston is installed in the cylinder, the spring is simplified, since it does not require the use of a special housing for the valve, the function of which is performed by the spring cylinder.

Вследствие того что площадь кольцевого поршня практически равна площади поршня, обеспечивается снижение скоростей и динамических нагрузок на клапан, что повышает надежность рессоры. При этом увеличивается ход штока с ослабленным демпфированием без увеличения осевых габаритов рессоры.Due to the fact that the area of the annular piston is almost equal to the area of the piston, the speed and dynamic loads on the valve are reduced, which increases the reliability of the spring. This increases the stroke of the rod with reduced damping without increasing the axial dimensions of the spring.

Установка с одной из сторон кольцевого поршня обратного клапана обеспечивает несимметричность демпфирующей характеристики рессоры, что повышает плавность хода транспортного средства.Installation of a check valve on one side of the annular piston provides asymmetry in the damping characteristics of the spring, which increases the smoothness of the vehicle.

Вследствие того что в поршне со штоком рессоры выполнено глухое осевое отверстие, в которое в конце хода сжатия рессоры входит ограничитель, образуя внутреннюю полость демпфера максимальных колебаний, сообщенную с поршневой полостью, обеспечивается увеличение жесткости демпфирующей характеристики в конце хода сжатия рессоры, что снижает вероятность жестких пробоев подвески.Due to the fact that a piston with a spring rod has a blind axial bore, into which a limiter enters at the end of the spring compression stroke, forming an internal cavity of the maximum vibration damper in communication with the piston cavity, an increase in the stiffness of the damping characteristic at the end of the spring compression stroke is made, which reduces the likelihood of hard suspension breakdowns.

Приведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого решения, позволило установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного 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. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.The analysis of the prior art cited by the applicant, including the search by patents and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed solution, made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest solution for the totality of features made it possible to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed subject matter set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

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

На чертеже изображена предлагаемая пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, продольный разрез.The drawing shows the proposed air-hydraulic spring suspension of the vehicle, a longitudinal section.

Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства содержит цилиндр 1, в котором установлен поршень 2 со штоком 3, образующие в цилиндре 1 поршневую 4 и кольцевую 5 полости, и смонтированный в дополнительном цилиндре гидроаккумулятор 6, соединенный с поршневой полостью 4 через клапан 7, установленный в левой части цилиндра 1. В гидроаккумуляторе 6 установлен плавающий поршень 8, образующий в нем гидравлическую 9 и пневматическую 10 полости. Поршневая полость 4 и гидравлическая полость 9 заполнены жидкостью, а пневматическая полость 10 - газом. Кольцевая полость 5 может заполняться жидкостью от гидравлической системы машины для подъема колеса.The pneumatic-hydraulic spring of the vehicle suspension comprises a cylinder 1 in which a piston 2 with a rod 3 is mounted, forming a piston 4 and an annular 5 cavity in the cylinder 1, and a hydraulic accumulator 6 mounted in the additional cylinder and connected to the piston cavity 4 via a valve 7 mounted on the left side cylinder 1. A floating piston 8 is installed in the hydraulic accumulator 6, forming a hydraulic 9 and a pneumatic 10 cavity in it. The piston cavity 4 and the hydraulic cavity 9 are filled with liquid, and the pneumatic cavity 10 with gas. The annular cavity 5 may be filled with liquid from the hydraulic system of the machine for lifting the wheel.

Клапан 7 выполнен в виде демпфирующего узла, саморегулируемого в зависимости от амплитуды и направления колебаний. Он состоит из кольцевого поршня 7, установленного в цилиндре 1 с возможностью осевого перемещения вдоль штока 11, один конец которого соединен с опорой 12, закрепленной на левом торце цилиндра 1, а на другом конце установлен ограничитель 13. Кольцевой поршень 7 образует с цилиндром 1 кольцевую полость 14 клапана 7, сообщенную с гидравлической полостью 9 гидроаккумулятора 6 через отверстия 15 в опоре 12 и соединенную с поршневой полостью 4 через основной дроссельный канал 16 в кольцевом поршне 7 и через обратный клапан 17. Обратный клапан 17 выполнен в виде дополнительных отверстий 18 в кольцевом поршне 7, перекрываемых на ходе отбоя рессоры клапанной тарелкой 17, подвижно установленной с левой стороны кольцевого поршня 7. Ход клапанной тарелки 17 ограничен стопорным кольцом 19. В поршне 2 со штоком 3 выполнено глухое осевое отверстие 20, в которое в конце хода сжатия рессоры входит ограничитель 13, образующий в отверстии 20 внутреннюю полость 21 демпфера максимальных колебаний, сообщенную с поршневой полостью 4 через кольцевой дроссельный зазор между ограничителем 13 и отверстием 20.The valve 7 is made in the form of a damping unit, self-regulating depending on the amplitude and direction of oscillation. It consists of an annular piston 7 mounted in the cylinder 1 with the possibility of axial movement along the rod 11, one end of which is connected to a support 12 mounted on the left end of the cylinder 1, and a stop 13 is installed at the other end. The annular piston 7 forms an annular with cylinder 1 the cavity 14 of the valve 7, in communication with the hydraulic cavity 9 of the accumulator 6 through the holes 15 in the support 12 and connected to the piston cavity 4 through the main throttle channel 16 in the annular piston 7 and through the check valve 17. The check valve 17 is made in the form e additional holes 18 in the annular piston 7, overlapped during the release of the spring valve plate 17, movably mounted on the left side of the annular piston 7. The stroke of the valve plate 17 is limited by the locking ring 19. In the piston 2 with the rod 3 there is a blind axial hole 20, in which at the end of the compression stroke of the spring, a limiter 13 is included, which forms an internal cavity 21 of the maximum vibration damper in the hole 20, in communication with the piston cavity 4 through an annular throttle clearance between the limiter 13 and the hole 20.

Отверстия 15 образуют дополнительный дроссельный канал и обеспечивают мягкую демпфирующую характеристику рессоры при движении кольцевого поршня 7 между его крайними положениями на штоке 11, что необходимо для эффективного гашения колебаний с малой амплитудой и при совпадении направлений движения кузова и колеса. Основной дроссельный канал 16 обеспечивает жесткую демпфирующую характеристику рессоры при крайних положениях кольцевого поршня 7 на штоке 11, что необходимо для эффективного гашения колебаний с большой амплитудой. Обратный клапан 17 обеспечивает несимметричную демпфирующую характеристику рессоры с ослабленным сопротивлением на ходе сжатия. Кольцевой дроссельный зазор между осевым отверстием 20 и ограничителем 13 обеспечивает увеличение жесткости демпфирующей характеристики в конце хода сжатия рессоры, что необходимо для предотвращения жестких пробоев подвески.The holes 15 form an additional throttle channel and provide a soft damping characteristic of the spring when the annular piston 7 moves between its extreme positions on the rod 11, which is necessary for effective damping of oscillations with a small amplitude and when the directions of movement of the body and wheel coincide. The main throttle channel 16 provides a rigid damping characteristic of the spring at the extreme positions of the annular piston 7 on the rod 11, which is necessary for effective damping of large-amplitude oscillations. The non-return valve 17 provides an asymmetric damping characteristic of the spring with a weakened resistance during compression. An annular throttle clearance between the axial hole 20 and the limiter 13 provides an increase in the stiffness of the damping characteristic at the end of the spring compression stroke, which is necessary to prevent hard breakdowns of the suspension.

Предлагаемая пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства работает следующим образом.The proposed air-hydraulic spring suspension of the vehicle operates as follows.

На ходе сжатия рессоры шток 3 с поршнем 2 входит в цилиндр 1, жидкость из поршневой полости 4 перетекает в гидравлическую полость 9 гидроаккумулятора 6 через клапан 7, что вызывает перемещение плавающего поршня 8 и сжатие газа в пневматической полости 10. На ходе отбоя, т.е. когда шток 3 с поршнем 2 выходит из цилиндра 1, давление в полости 4 уменьшается, и под действием перепада давлений плавающий поршень 8 перемещается в обратном направлении, газ в полости 10 расширяется, а жидкость из полости 9 перетекает в полость 4 через клапан 7. При этом в зависимости от режимов колебаний рессоры возможны следующие режимы работы клапана 7.During spring compression, the rod 3 with the piston 2 enters the cylinder 1, the fluid from the piston cavity 4 flows into the hydraulic cavity 9 of the accumulator 6 through the valve 7, which causes the floating piston 8 to move and the gas to compress in the pneumatic cavity 10. During the rebound, t. e. when the rod 3 with the piston 2 leaves the cylinder 1, the pressure in the cavity 4 decreases, and under the influence of the pressure drop the floating piston 8 moves in the opposite direction, the gas in the cavity 10 expands, and the liquid from the cavity 9 flows into the cavity 4 through the valve 7. When depending on the vibration modes of the spring, the following modes of operation of the valve 7 are possible.

При работе рессоры с большими амплитудами в начале каждого цикла колебаний под действием перепада давлений между полостями 4 и 9 кольцевой поршень 7 перемещается в цилиндре 1 вдоль штока 11 влево или вправо до взаимодействия с упором 12 или ограничителем 13 соответственно. При этом перепад давлений создается только на отверстиях 15 дополнительного дроссельного канала с малым сопротивлением, так как кольцевой поршень 7 движется практически вместе с жидкостью, а перетекание жидкости между полостями 4 и 14 через основной дроссельный канал 16 и отверстия 18 обратного клапана 17 незначительно. После остановки кольцевого поршня 7 перепад давлений на ходе отбоя создается на основном дроссельном канале 16 с большим сопротивлением, а на ходе сжатия - на основном дроссельном канале 16 и отверстиях 18 обратного клапана 17, так как его клапанная тарелка 17 потоком жидкости перемещается влево до упора в стопорное кольцо 19. Это обеспечивает увеличение жесткости демпфирующей характеристики и ее несимметричность на ходах сжатия и отбоя. Поскольку время работы рессоры с мягкой характеристикой незначительно и приходится на начало деформации рессоры, когда скорость деформации и сила демпфирования малы, то обеспечивается высокая эффективность гашения колебаний большой амплитуды, которые имеют место в основном в зоне низкочастотного резонанса кузова.When working springs with large amplitudes at the beginning of each cycle of oscillations under the action of a pressure differential between the cavities 4 and 9, the annular piston 7 moves in the cylinder 1 along the rod 11 to the left or to the right before interacting with the stop 12 or the stop 13, respectively. In this case, a pressure differential is created only at the holes 15 of the additional throttle channel with low resistance, since the annular piston 7 moves practically together with the liquid, and the fluid flow between the cavities 4 and 14 through the main throttle channel 16 and the holes 18 of the check valve 17 is insignificant. After stopping the annular piston 7, a pressure drop during rebound is created on the main throttle channel 16 with high resistance, and during compression, on the main throttle channel 16 and holes 18 of the check valve 17, since its valve disc 17 moves to the left to the stop in the fluid flow snap ring 19. This provides increased rigidity of the damping characteristic and its asymmetry in the compression and rebound moves. Since the operating time of a spring with a soft characteristic is insignificant and occurs at the beginning of spring deformation, when the deformation rate and damping force are small, high damping of large-amplitude oscillations, which take place mainly in the low-frequency resonance zone of the body, is ensured.

При возникновении предельно допустимых колебаний на ходе сжатия рессоры ограничитель 13 входит в глухое отверстие 20, вследствие чего жидкость из внутренней полости 21 вытесняется в поршневую полость 4 через кольцевой дроссельный зазор, образованный отверстием 20 и ограничителем 13. В результате создается дополнительное увеличение демпфирующей силы в конце хода сжатия, что снижает вероятность пробоя подвески.If maximum permissible fluctuations occur during compression of the spring, the restrictor 13 enters the blind hole 20, as a result of which the liquid from the internal cavity 21 is forced into the piston cavity 4 through the annular throttle gap formed by the hole 20 and the limiter 13. As a result, an additional increase in the damping force at the end is created compression stroke, which reduces the likelihood of breakdown of the suspension.

При работе рессоры с малыми амплитудами колебаний кольцевой поршень 7 перемещается в цилиндре 1 вдоль штока 11, практически не доходя до взаимодействия с упором 12 и ограничителем 13, и рессора имеет мягкую демпфирующую характеристику независимо от статического положения поршня 2 в цилиндре 1, что необходимо для эффективного гашения зарезонансных колебаний кузова при любой степени загрузки транспортного средства.When the spring with small amplitudes of oscillation is working, the annular piston 7 moves in the cylinder 1 along the rod 11, almost without interacting with the stop 12 and the limiter 13, and the spring has a soft damping characteristic regardless of the static position of the piston 2 in the cylinder 1, which is necessary for effective damping of resonance body vibrations at any degree of vehicle loading.

Таким образом, обеспечивается саморегулирование гидравлического сопротивления рессоры по амплитуде колебаний.Thus, self-regulation of the hydraulic resistance of the spring by the amplitude of the oscillations is ensured.

При случайных колебаниях рессоры с различными амплитудами и частотами, например, при больших низкочастотных колебаниях кузова и малых высокочастотных колебаниях колеса, возможно совпадение направлений движения кузова и колеса. При этом на ходе сжатия или отбоя рессоры под действием низкочастотного движения кузова вниз или вверх кольцевой поршень 7 в основном находится соответственно в своих крайних положениях, обеспечивая жесткую несимметричную демпфирующую характеристику, необходимую для эффективного гашения колебаний кузова. При резком изменении направления деформации рессоры в результате попадания колеса, например, в ямку или наезде на бугор, кольцевой поршень 7 практически мгновенно перемещается соответственно вправо или влево, обеспечивая на величине этих перемещений мягкую демпфирующую характеристику, необходимую для уменьшения воздействия дороги на увеличение колебаний кузова при совпадении направлений движений кузова и колеса в вертикальном плоскости. Таким образом, обеспечивается саморегулирование гидравлического сопротивления рессоры по направлению колебаний.In case of random vibrations of the spring with different amplitudes and frequencies, for example, with large low-frequency vibrations of the body and small high-frequency vibrations of the wheel, the direction of movement of the body and wheel may coincide. At the same time, during compression or rebound of the spring under the action of low-frequency body movement up or down, the annular piston 7 is mainly located in its extreme positions, providing a rigid asymmetric damping characteristic necessary for efficient damping of body vibrations. With a sharp change in the direction of spring deformation as a result of a wheel falling into a hole or hitting a hill, the annular piston 7 almost instantly moves to the right or left, providing a soft damping characteristic for the magnitude of these displacements necessary to reduce the impact of the road on increasing body vibrations when coincidence of the directions of motion of the body and wheel in a vertical plane. Thus, self-regulation of the hydraulic resistance of the spring in the direction of oscillation is ensured.

Кольцевая полость 5 цилиндра 1 может быть использована для отвода утечек жидкости, просочившейся через уплотнение поршня 2 в гидросистему транспортного средства, или для подачи жидкости при подъеме колеса.The annular cavity 5 of the cylinder 1 can be used to divert leaks of fluid leaking through the seal of the piston 2 into the hydraulic system of the vehicle, or to supply fluid when lifting the wheel.

Предлагаемая пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства имеет простую и надежную конструкцию и обеспечивает саморегулирование ее демпфирующих характеристик по амплитуде и направлению колебаний, уменьшение действующих на рессору динамических нагрузок, увеличение хода штока рессоры с ослабленным демпфированием без увеличения габаритов рессоры, несимметричность демпфирующей характеристики на ходах сжатия и отбоя, а также увеличение ее жесткости в конце хода сжатия. Применение этой рессоры приведет к снижению вибронагруженности и нагрева подвески, уменьшению общих потерь энергии, вызванных колебаниями, увеличению средних скоростей и производительности при движении практически по любым дорогам с любой степенью загрузки транспортного средства, а также к снижению эксплуатационных затрат.The proposed pneumohydraulic spring of the vehicle suspension has a simple and reliable design and provides self-regulation of its damping characteristics in terms of amplitude and direction of vibration, reduction of dynamic loads acting on the spring, increase in the spring stroke of the spring with weakened damping without increasing the dimensions of the spring, asymmetry of the damping characteristics on the compression and rebound , as well as an increase in its rigidity at the end of the compression stroke. The use of this spring will lead to a decrease in the vibration load and heating of the suspension, a decrease in the total energy loss caused by vibrations, an increase in average speeds and performance when driving on virtually any road with any degree of vehicle loading, and also to lower operating costs.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the foregoing indicates that when using the claimed invention the following combination of conditions:

- пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, воплощающая заявленное изобретение при его осуществлении, предназначена для применения в подвеске транспортных средств и обеспечивает при простой и надежной конструкции саморегулирование гидравлических характеристик в зависимости от амплитуды и направления колебаний, что снижает динамические нагрузки на подвеску, повышает плавность хода транспортного средства в любых дорожных условиях и уменьшает эксплуатационные затраты;- the pneumohydraulic spring of the vehicle suspension, embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in the suspension of vehicles and provides, with a simple and reliable design, self-regulation of hydraulic characteristics depending on the amplitude and direction of vibration, which reduces the dynamic load on the suspension, increases the smoothness of the vehicle means in any road conditions and reduces operational costs;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления в соответствии с описанием и прилагаемым чертежом;- for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation in accordance with the description and the attached drawing is confirmed;

- пневмогидравлическая рессора, воплощающая заявленное изобретение при его осуществлении, способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- pneumohydraulic spring embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability".

Claims (1)

Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и кольцевую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через саморегулируемый по амплитуде и направлению колебаний клапан, отличающаяся тем, что клапан выполнен в виде кольцевого поршня, установленного в цилиндре с возможностью осевого перемещения вдоль штока клапана, один конец которого соединен с опорой, закрепленной на торце цилиндра, а на другом конце установлен ограничитель хода кольцевого поршня, образующего с цилиндром кольцевую полость клапана, сообщенную с гидроаккумулятором через выполненные в опоре отверстия, образующие дополнительный дроссельный канал, и сообщенную с поршневой полостью через основной дроссельный канал, выполненный в кольцевом поршне, и через обратный клапан, установленный с одной из сторон кольцевого поршня, а в поршне со штоком выполнено глухое осевое отверстие, в которое в конце хода сжатия рессоры входит ограничитель, образуя внутреннюю полость демпфера максимальных колебаний, сообщенную с поршневой полостью.A pneumatic-hydraulic spring of a vehicle suspension comprising a cylinder in which a piston with a rod is mounted, forming a piston and an annular cavity in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve that is self-adjustable in amplitude and direction of oscillation, characterized in that the valve is made in the form of an annular piston installed in the cylinder with the possibility of axial movement along the valve stem, one end of which is connected to a support mounted on the end of the cylinder, and on the other end n the stroke limiter of the annular piston, which forms an annular valve cavity with the cylinder, connected to the hydraulic accumulator through holes made in the support, forming an additional throttle channel, and communicated with the piston cavity through the main throttle channel, made in the annular piston, and through a check valve installed with one of the sides of the annular piston, and in the piston with the rod a blind axial hole is made, into which a limiter enters at the end of the spring compression stroke, forming the maximum damper cavity oscillations communicating with the piston cavity.
RU2005109206/11A 2005-03-30 2005-03-30 Vehicle suspension pneumohydraulic spring RU2312029C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109206/11A RU2312029C2 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Vehicle suspension pneumohydraulic spring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109206/11A RU2312029C2 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Vehicle suspension pneumohydraulic spring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005109206A RU2005109206A (en) 2006-09-10
RU2312029C2 true RU2312029C2 (en) 2007-12-10

Family

ID=37112544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005109206/11A RU2312029C2 (en) 2005-03-30 2005-03-30 Vehicle suspension pneumohydraulic spring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2312029C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005109206A (en) 2006-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103277447B (en) Nested check high speed valve
US9086111B2 (en) Valve assembly of shock absorber
CN102817954B (en) Valve structure of shock absorber having variable flow channel
CN101178108A (en) Hydraulic locating type damping changing impact damper
RU2312029C2 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2319620C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2694706C1 (en) Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension
RU2226156C2 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2090377C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
KR101756421B1 (en) Shock absorber with a frequency unit
RU131106U1 (en) FIRST STAGE HYDRAULIC DAMPER OF SPRING SUSPENSION OF A VEHICLE
CN205689664U (en) A kind of vibroshock of band compression buffering
RU2209735C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU199075U1 (en) Air-hydraulic vehicle suspension spring
RU2212344C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
CN218063198U (en) Frequency response piston valve system
RU2262454C1 (en) Vehicle pneumohydraulic spring
RU2115843C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2180715C1 (en) Pneumohydraulic spring for transport facility suspension
RU2055752C1 (en) Vehicle pneumohydraulic spring
RU2121087C1 (en) Pneumohydraulic spring of suspension of transport facility
RU2268159C2 (en) Vehicle pneumohydraulic spring
RU109249U1 (en) Pneumohydraulic Vehicle Spring
KR101089574B1 (en) Shock absorber
CN109340296B (en) Shock absorber capable of prolonging service life

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080331