RU2319620C1 - Vehicle suspension pneumohydraulic spring - Google Patents

Vehicle suspension pneumohydraulic spring Download PDF

Info

Publication number
RU2319620C1
RU2319620C1 RU2006124907/11A RU2006124907A RU2319620C1 RU 2319620 C1 RU2319620 C1 RU 2319620C1 RU 2006124907/11 A RU2006124907/11 A RU 2006124907/11A RU 2006124907 A RU2006124907 A RU 2006124907A RU 2319620 C1 RU2319620 C1 RU 2319620C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
cavity
spring
space
piston
Prior art date
Application number
RU2006124907/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В чеслав Владимирович Новиков (RU)
Вячеслав Владимирович Новиков
бов Игорь Михайлович Р (RU)
Игорь Михайлович Рябов
Александр Сергеевич Горобцов (RU)
Александр Сергеевич Горобцов
Константин Владимирович Чернышов (RU)
Константин Владимирович Чернышов
Андрей Валерьевич Подзоров (RU)
Андрей Валерьевич Подзоров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВоглГТУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВоглГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВоглГТУ)
Priority to RU2006124907/11A priority Critical patent/RU2319620C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319620C1 publication Critical patent/RU2319620C1/en

Links

Abstract

FIELD: transport engineering; suspensions.
SUBSTANCE: invention relates to pneumohydraulic springs with self-adjustable hydraulic resistance depending on amplitude and frequency of oscillations. Proposed pneumohydraulic spring of vehicle suspension contains cylinder with fitted-in piston and rod forming in cylinder piston and rod spaces, and hydraulic accumulator connected with cylinder space through valve. Valve is made in form of damping unit self-adjustable in amplitude and frequency of oscillations depending on pressure in spring and its change in time. Channel is made in valve body which accommodates spring-loaded step plunger forming with valve body, overplunger space, underplunger space and ring plunger space communicating with piston space and connected with space of hydraulic accumulator through main throttling channel with higher resistance and additional throttling channel with lower resistance, overlapped by larger step of plunger in extreme upper position. Spring installed in overplunger space engages with smaller step of plunger. Check valve installed in larger step of plunger connects ring plunger space with under plunger space. Outer groove made on lower part of plunger larger step communicates with ring plunger space through longitudinal throttling slot made on outer surface of plunger larger step, and with underplunger space through radial holes and filter installed in outer groove. Invention provides new damping system automatically self-adjustable in amplitude and oscillation frequency depending on pressure in spring and its changes in time and increase in damping force with rise of amplitude of oscillations over travel of suspension at any frequencies of road actions.
EFFECT: improved smoothness at any frequencies of road actions when riding practically along 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 частоты колебаний.The invention relates to the suspension of vehicles, in particular to pneumohydraulic springs with self-regulating hydraulic resistance, depending on the amplitude and frequency of oscillations.

Известна пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по частоте и амплитуде колебаний (патент РФ №2090377, В60G 11/26, 1997 г.). Демпфирующий узел установлен в полости дополнительного цилиндра, в котором смонтирован гидроаккумулятор с плавающим поршнем, и включает основной и дополнительный дроссельные каналы с большим и малым сопротивлением, подпружиненный полый двухступенчатый плунжер с дроссельным пазом, насос и подпружиненный кольцевой плунжер, соединенный с плавающим поршнем посредством управляющей пружины. Данный клапан обеспечивает уменьшение демпфирования при небольших амплитудах колебаний и его увеличение при работе рессоры с большими амплитудами колебаний при любых частотах дорожного воздействия.A pneumatic-hydraulic spring for a vehicle suspension is known, comprising a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming a piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of a damping unit, self-regulating in frequency and amplitude of oscillations (RF patent No. 2090377, B60G 11/26, 1997). The damping unit is installed in the cavity of the additional cylinder, in which the accumulator with a floating piston is mounted, and includes the main and additional throttle channels with high and low resistance, a spring-loaded hollow two-stage plunger with a throttle groove, a pump and a spring-loaded annular plunger connected to the floating piston by means of a control spring . This valve provides a decrease in damping at small amplitudes of vibrations and its increase during operation of the spring with large amplitudes of vibrations at any frequency of road impact.

Недостатком данной рессоры является высокая сложность конструкции демпфирующего узла, что снижает стабильность его характеристик и надежность работы рессоры в целом.The disadvantage of this spring is the high complexity of the design of the damping unit, which reduces the stability of its characteristics and the reliability of the spring as a whole.

Известна также пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень с полым штоком, образующие в цилиндре подпоршневую и надпоршневую полости, и гидроаккумулятор, размещенный в полости штока и соединенный с подпоршневой полостью цилиндра через клапан, отличающаяся тем, что клапан выполнен в виде демпфирующего узла, саморегулируемого в зависимости от частоты и направления колебаний (патент РФ №2180715, F16F 9/34, В60G 11/26, 2002 г.). Демпфирующий узел включает ступенчатый плунжер, на большей ступени которого имеется проточка с радиальными отверстиями и установлены клапаны ходов сжатия и отбоя, а на меньшей ступени выполнен продольный дроссельный канал, создающий сопротивление осевому перемещению ступенчатого плунжера в зоне его среднего положения при высокочастотных колебаниях. В корпусе демпфирующего узла выполнены основной дроссельный канал с большим сопротивлением и радиальные отверстия, образующие при среднем положении ступенчатого плунжера дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением.A pneumatic-hydraulic spring of a vehicle suspension is also known, comprising a cylinder in which a piston with a hollow rod is installed, forming a sub-piston and a piston cavity in the cylinder, and a hydraulic accumulator located in the rod cavity and connected to the piston cavity of the cylinder through a valve, characterized in that the valve is made in in the form of a damping unit, self-regulating depending on the frequency and direction of oscillation (RF patent No. 2180715, F16F 9/34, B60G 11/26, 2002). The damping unit includes a stepped plunger, at the greater stage of which there is a groove with radial holes and compression and rebound valves are installed, and at the lower stage, a longitudinal throttle channel is made, which creates resistance to the axial movement of the stepped plunger in the area of its middle position during high-frequency vibrations. The main throttle channel with high resistance and radial holes are formed in the housing of the damping assembly, and at the middle position of the stepped plunger they form an additional throttle channel with low resistance.

Недостатком данной рессоры является отсутствие регулирования демпфирования по амплитуде колебаний, в результате чего при открытом дополнительном дроссельном канале возможен пробой подвески, что приведет к ухудшению плавности хода транспортного средства при проезде, например, одиночных больших неровностей, расположенных на ровной дороге. Кроме того, данный демпфирующий узел имеет низкую стабильность своих характеристик при несимметричных режимах высокочастотных колебаний, при которых ступенчатый плунжер смещается относительно своего среднего положения, перекрывая дополнительный дроссельный канал, в результате чего плавность хода транспортного средства при движении по относительно ровной дороге ухудшается.The disadvantage of this spring is the lack of damping control according to the amplitude of the oscillations, as a result of which, with an additional throttle channel open, breakdown of the suspension is possible, which will lead to a deterioration in the smoothness of the vehicle when driving, for example, single large irregularities located on a flat road. In addition, this damping unit has low stability of its characteristics under asymmetric modes of high-frequency oscillations, in which the stepped plunger is shifted relative to its average position, blocking the additional throttle channel, as a result of which the vehicle’s smoothness when driving on a relatively flat road deteriorates.

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 штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого в зависимости от амплитуды и направления колебаний (патент РФ №2226156, В60G 11/26, 2004 г.). В демпфирующем узле выполнен соединительный канал, в котором установлен плунжер с возможностью осевого перемещения. Плунжер имеет дроссельное отверстие, образующее основной дроссельный канал с большим сопротивлением. Соединительный канал имеет два выходящих отверстия в поршневую полость цилиндра и два выходящих отверстия в полость гидроаккумулятора, образующих дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением. На концах соединительного канала установлены пружины, обеспечивающие упругое ограничение перемещения плунжера. В этой рессоре за счет свободного хода плунжера обеспечивается уменьшение демпфирования при небольших амплитудах колебаний, в результате чего повышается плавность хода транспортного средства при зарезонансных режимах движения по относительно ровным дорогам.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 rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of a damping unit, self-adjusting depending from the amplitude and direction of oscillation (RF patent No. 2226156, B60G 11/26, 2004). In the damping unit, a connecting channel is made in which a plunger is mounted with the possibility of axial movement. The plunger has a throttle hole forming the main throttle channel with high resistance. The connecting channel has two outlet holes in the piston cavity of the cylinder and two outlet holes in the cavity of the accumulator, forming an additional throttle channel with low resistance. Springs are installed at the ends of the connecting channel, providing an elastic restriction on the movement of the plunger. In this spring, due to the free movement of the plunger, damping is reduced at small amplitudes of oscillations, as a result of which the vehicle is more smoothly running when there are out-of-resonance driving modes on relatively smooth roads.

Данная рессора имеет сравнительно низкий технический уровень, обусловленный тем, что из-за уменьшения демпфирования на части хода штока подвески снижается эффективность гашения резонансных колебаний корпуса транспортного средства и его колес, в результате чего ухудшается плавность хода транспортного средства при движении по разбитым дорогам.This spring has a relatively low technical level, due to the fact that due to a decrease in damping on a part of the suspension rod stroke, the damping effect of the resonance vibrations of the vehicle body and its wheels is reduced, as a result, the vehicle’s ride is worsened when driving on broken roads.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции пневмогидравлической рессоры подвески транспортного средства с демпфирующим узлом, образующим новую демпфирующую систему автоматического регулирования по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, снабженным подпружиненным ступенчатым плунжером, установленным в соединительном канале, сообщенным с поршневой полостью рессоры и соединенным с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал с большим сопротивлением и дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, перекрываемый большей ступенью плунжера в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени.In this regard, the most important task is to create a new design of a vehicle’s air-hydraulic spring with a damping unit, which forms a new damping system for automatic control in amplitude and frequency depending on the pressure in the spring and its change in time, equipped with a spring-loaded step plunger installed in the connecting channel connected to the piston cavity of the spring and connected to the cavity of the accumulator through the main throttle channel with large prescribed rating and an additional throttle channel with low resistance, greater overlapped plunger stage in dependence on the pressure of spring blades and its change over time.

Техническим результатом заявленной пневмогидравлической рессоры подвески транспортного средства является создание новой демпфирующей системы автоматического саморегулирования по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, обеспечивающей увеличение силы демпфирования с ростом амплитуды колебаний на всем ходе подвески при любых частотах дорожного воздействия, что улучшает плавность хода транспортного средства при движении практически по любым типам дорог.The technical result of the claimed pneumohydraulic spring of the vehicle suspension is the creation of a new damping system for automatic self-regulation in terms of amplitude and frequency of oscillation depending on the pressure in the spring and its change in time, which provides an increase in damping force with an increase in the amplitude of oscillations throughout the suspension at any frequency of road impact, which improves the smoothness of the vehicle when driving on virtually any type of road.

Указанный технический результат достигается тем, что пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства содержит цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, в корпусе клапана выполнен канал, в котором установлен подпружиненный ступенчатый плунжер, образующий с корпусом клапана надплунжерную полость, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную с поршневой полостью и соединенную с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал с большим сопротивлением и дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, перекрываемый большей ступенью плунжера в крайнем верхнем положении, причем в надплунжерной полости установлена пружина, взаимодействующая с меньшей ступенью плунжера, в большей ступени плунжера установлен обратный клапан, соединяющий кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью, а на нижней части большей ступени плунжера выполнена наружная проточка, соединенная с кольцевой плунжерной полостью через продольный дроссельный паз, выполненный на наружной поверхности большей ступени плунжера, и с подплунжерной полостью через радиальные отверстия и фильтр, установленный в наружной проточке.The specified technical result is achieved by the fact that the pneumatic-hydraulic spring of the vehicle suspension comprises a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming a piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of a damping unit, self-adjustable in amplitude and the oscillation frequency depending on the pressure in the spring and its change in time, a channel is made in the valve body, in which a spring-loaded step plunger is installed, connecting the plunger cavity with the valve body, the subplunger cavity and the annular plunger cavity in communication with the piston cavity and connected to the hydraulic accumulator cavity through the main throttle channel with high resistance and an additional throttle channel with low resistance, overlapped by a larger plunger stage in the highest position, a cavity is installed in the cavity, which interacts with the lower stage of the plunger; in the larger stage of the plunger, a check valve is installed connecting the ring a central plunger cavity with a sub-plunger cavity, and an outer groove is made on the lower part of the larger plunger stage through a longitudinal throttle groove made on the outer surface of the larger plunger stage and with a plunger cavity through radial openings and a filter installed in the external groove .

Благодаря тому, что в пневмогидравлической рессоре подвески транспортного средства клапан выполнен в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, включающего подпружиненный ступенчатый плунжер, образующий с корпусом клапана надплунжерную полость, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную с поршневой полостью и соединенную с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал с большим сопротивлением и дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, перекрываемый большей ступенью плунжера в крайнем верхнем положении, обеспечивается увеличение силы демпфирования с ростом амплитуды колебаний на всем ходе подвески при любых частотах дорожного воздействия, что улучшает плавность хода транспортного средства при движении практически по любым типам дорог.Due to the fact that in the pneumatic-hydraulic spring of the vehicle suspension the valve is made in the form of a damping unit, which is self-adjustable in amplitude and frequency depending on the pressure in the spring and its change in time, including a spring-loaded step plunger, which forms a supra-plunger cavity, a sub-plunger cavity and a valve body an annular plunger cavity in communication with the piston cavity and connected to the hydraulic accumulator cavity through the main throttle channel with high resistance and additional tional throttle channel with low resistance, greater overlapped plunger stage in the uppermost position is provided damping force increase with increasing oscillation amplitude throughout the course of the suspension at any frequencies road exposure, which improves the smoothness of the vehicle when driving in virtually all types of roads.

Вследствие того, что в надплунжерной полости установлена пружина, взаимодействующая с меньшей ступенью плунжера, в большей ступени плунжера установлен обратный клапан, соединяющий кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью, обеспечивается закрытие дополнительного дроссельного канала большей ступенью плунжера при превышении давления, равного отношению усилия пружины к площади поперечного сечения меньшей ступени плунжера, что соответствует заданной величине сжатия рессоры.Due to the fact that a spring is installed in the supra-plunger cavity, which interacts with the lower plunger stage, a check valve is installed in the larger plunger stage, connecting the annular plunger cavity with the sub-plunger cavity, closing of the additional throttle channel by the greater plunger stage when the pressure is equal to the ratio of the spring force to the area the cross section of a smaller stage of the plunger, which corresponds to a given value of spring compression.

Благодаря тому, что на нижней части большей ступени плунжера выполнена наружная проточка, соединенная с кольцевой плунжерной полостью через продольный дроссельный паз, выполненный на наружной поверхности большей ступени плунжера и сообщенный с подплунжерной полостью, обеспечивается работа клапана как реле времени, т.е. после уменьшения амплитуды деформации подвески, например, после преодоления одиночных неровностей дороги, открытие дополнительного дроссельного канала осуществляется через некоторое время, которое должно быть не меньше 1...2 периодов собственных колебаний подвески и зависит от усилия пружины и площадей поперечного сечения меньшей ступени плунжера и продольного паза.Due to the fact that an outer groove is made on the lower part of the larger plunger stage connected to the annular plunger cavity through a longitudinal throttle groove made on the outer surface of the larger plunger stage and communicated with the subplunger cavity, the valve operates as a time relay, i.e. after reducing the amplitude of suspension deformation, for example, after overcoming single road irregularities, the opening of an additional throttle channel takes place after some time, which should be no less than 1 ... 2 periods of natural oscillations of the suspension and depends on the force of the spring and the cross-sectional areas of the lower stage of the plunger and longitudinal groove.

Вследствие того, что продольный дроссельный паз сообщен с подплунжерной полостью через фильтр, установленный в наружной проточке, обеспечивается стабильность работы реле времени.Due to the fact that the longitudinal throttle groove is in communication with the sub-plunger cavity through a filter installed in the outer groove, the stability of the time relay is ensured.

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 штоковую 5 полости, и смонтированный в дополнительном цилиндре гидроаккумулятор 6, соединенный с поршневой полостью 4 через клапан 7. Клапан 7 выполнен в виде демпфирующего узла, в котором смонтированы цилиндр 1 и гидроаккумулятор 6. 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. Штоковая полость 5 может заполняться жидкостью от гидравлической системы машины для изменения клиренса машины.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 a rod 5 cavity in the cylinder 1, and a hydraulic accumulator 6 mounted in the additional cylinder and connected to the piston cavity 4 via valve 7. Valve 7 is made in the form of a damping unit, in which cylinder 1 and accumulator 6 are mounted. A floating piston 8 is installed in the accumulator 6, forming a hydraulic 9 and a pneumatic cavity 10 therein. The piston cavity 4 and the hydraulic cavity 9 are filled with liquid, and the pneumatic cavity 10 with gas. The stock cavity 5 can be filled with fluid from the hydraulic system of the machine to change the clearance of the machine.

Демпфирующий узел выполнен саморегулируемым по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени. Он состоит из ступенчатого плунжера 11, установленного с возможностью осевого перемещения в соединительном канале 12 корпуса клапана 7 и образующего в нем надплунжерную полость 13, кольцевую плунжерную полость 14 и подплунжерную полость 15. Кольцевая плунжерная полость 14 сообщена с поршневой полостью 4 через отверстие 16 и соединена с гидравлической полостью 9 гидроаккумулятора 6 через основной дроссельный канал 17 с большим сопротивлением и дополнительный дроссельный канал 18 с малым сопротивлением. В надплунжерной полости 13 установлена пружина 19 с ограничителем хода 20, взаимодействующая с меньшей ступенью плунжера 11. В большей ступени плунжера 11 установлен обратный клапан 21, соединяющий кольцевую плунжерную полость 14 с подплунжерной полостью 15. На нижней части большей ступени плунжера 11 выполнена наружная проточка 22, соединенная с подплунжерной полостью 15 через радиальные отверстия 23 и с кольцевой плунжерной полостью 14 через продольный дроссельный паз 24.The damping unit is made self-regulating in amplitude and frequency of oscillations depending on the pressure in the spring and its change in time. It consists of a stepped plunger 11, mounted axially movable in the connecting channel 12 of the valve body 7 and forming a subplunger cavity 13 therein, an annular plunger cavity 14 and a subplunger cavity 15. The annular plunger cavity 14 is in communication with the piston cavity 4 through an opening 16 and connected with a hydraulic cavity 9 of the accumulator 6 through the main throttle channel 17 with high resistance and an additional throttle channel 18 with low resistance. In the supraplunger cavity 13, a spring 19 is installed with a travel stop 20 interacting with the lower stage of the plunger 11. In the higher stage of the plunger 11, a check valve 21 is installed connecting the annular plunger cavity 14 with the subplunger cavity 15. An outer groove 22 is made on the lower part of the larger stage of the plunger 11 connected to the sub-plunger cavity 15 through radial holes 23 and to the annular plunger cavity 14 through a longitudinal throttle groove 24.

В наружной проточке 22 установлен фильтр 25. В корпусе клапана 7 установлено уплотнение 26 меньшей ступени плунжера 11.A filter 25 is installed in the outer groove 22. A seal 26 of a smaller stage of the plunger 11 is installed in the valve body 7.

Усилие предварительного поджатия пружины 19 выбрано таким, чтобы удерживать ступенчатый плунжер 11 от перемещения вверх в нижнем положении при давлении в рессоре, не превышающем 15...20% от статического давления в гидроаккумуляторе 6, в результате чего дополнительный дроссельный канал 18 остается открытым и имеет место мягкая демпфирующая характеристика рессоры при малых деформациях подвески. При большем давлении, возникающем при больших ходах сжатия рессоры, большая ступень плунжера 11 перекрывает дополнительный дроссельный канал 18, в результате чего жесткость демпфирующей характеристики ступенчато повышается.The preload force of the spring 19 is selected so as to keep the stepped plunger 11 from moving up in the lower position when the pressure in the spring does not exceed 15 ... 20% of the static pressure in the accumulator 6, as a result of which the additional throttle channel 18 remains open and has place a soft damping characteristic of the spring for small deformations of the suspension. With greater pressure arising during large spring compression strokes, a large stage of the plunger 11 overlaps the additional throttle channel 18, as a result of which the stiffness of the damping characteristic increases stepwise.

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 небольшими амплитудами, т.е. когда давление в гидравлической полости 9 не превышает 15-20% от статического давления в рессоре, ступенчатый плунжер 11 остается в крайнем нижнем положении под действием пружины 19. В результате жидкость между полостями 4 и 9 перетекает через отверстие 16, кольцевую плунжерную полость 14, основной дроссельный канал 17 и дополнительный дроссельный канал 18 с малым сопротивлением, что необходимо для эффективного гашения нерезонансных колебаний подвески при движении транспортного средства по относительно ровным дорогам.When working springs with small amplitudes, i.e. when the pressure in the hydraulic cavity 9 does not exceed 15-20% of the static pressure in the spring, the stepped plunger 11 remains in its lowest position under the action of the spring 19. As a result, the fluid between the cavities 4 and 9 flows through the hole 16, the annular plunger cavity 14, the main a throttle channel 17 and an additional throttle channel 18 with low resistance, which is necessary for the effective damping of non-resonant suspension vibrations when the vehicle is moving on relatively smooth roads.

При работе рессоры с большими амплитудами колебаний на ходе сжатия давление в подплунжерной полости 15 увеличивается и ступенчатый плунжер 11 перемещается в соединительном канале 12 вверх до упора ограничителя 20 в корпус клапана 7, дополнительно сжимая пружину 19, установленную в надплунжерной полости 13, герметично отделенной от кольцевой плунжерной полости 14 с помощью уплотнения 26. При этом жидкость из кольцевой плунжерной полости 14 поступает в подплунжерную полость 15 через обратный клапан 21 в большей ступени плунжера 11, которая перекрывает дополнительный дроссельный канал 18, в результате чего жесткость демпфирующей характеристики резко повышается, что необходимо для эффективного гашения низкочастотных и высокочастотных резонансных колебаний подвески при движении транспортного средства по разбитым дорогам.When the springs with large amplitudes of oscillations during compression work, the pressure in the sub-plunger cavity 15 increases and the step plunger 11 moves upward in the connecting channel 12 up to the stop of the stop 20 into the valve body 7, additionally compressing a spring 19 installed in the plunger cavity 13, which is hermetically separated from the annular the plunger cavity 14 by means of a seal 26. In this case, the liquid from the annular plunger cavity 14 enters the subplunger cavity 15 through the check valve 21 in the larger stage of the plunger 11, which overlaps with the additional throttle channel 18, whereby the rigidity of the damping characteristics dramatically increases the need for effective damping of low-frequency and high-frequency resonant oscillation suspension when the vehicle on rough roads.

При уменьшении амплитуды колебаний подвески или на ходе отбоя давление в подплунжерной полости 15 также уменьшается и ступенчатый плунжер 11 под действием пружины 19 начинает постепенно перемещаться вниз, вытесняя жидкость из подплунжерной полости 15 в кольцевую плунжерную полость 14 через радиальные отверстия 23, проточку 22, фильтр 25 и продольный дроссельный паз 24 на поверхности большей ступени плунжера 11. Время этого перемещения зависит от сопротивления дроссельного паза 24 и рассчитывается таким образом, чтобы дополнительный дроссельный канал 18 не открывался бы ранее, чем через 1...2 периода собственных колебаний подвески, что необходимо для эффективного гашения колебаний корпуса транспортного средства как при движении по большим периодически расположенным неровностям, так и при преодолении одиночных неровностей дороги.With a decrease in the amplitude of the suspension oscillations or during rebounding, the pressure in the subplunger cavity 15 also decreases and the stepped plunger 11 under the action of the spring 19 begins to gradually move downward, displacing fluid from the subplunger cavity 15 into the annular plunger cavity 14 through radial holes 23, groove 22, filter 25 and a longitudinal throttle groove 24 on the surface of the larger stage of the plunger 11. The time of this movement depends on the resistance of the throttle groove 24 and is calculated so that the additional throttle anal 18 not be opened earlier than 1 ... 2 natural period suspension that is needed for effective damping of vibrations of the vehicle body both when driving over large irregularities are periodically arranged, and in overcoming single pothole.

Штоковая полость 5 цилиндра 1 может быть использована для отвода утечек жидкости, просочившейся через уплотнение поршня 2 в гидросистему транспортного средства, или подачи жидкости для подъема колеса.The rod 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 to lift the wheel.

Предлагаемая пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства обеспечивает автоматическое саморегулирование гидравлического сопротивления по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, что приводит к увеличению силы демпфирования с ростом амплитуды колебаний на всем ходе подвески при любых частотах дорожного воздействия. Ее применение приведет к повышению плавности хода, снижению эксплуатационных затрат, уменьшению общих потерь энергии, увеличению средних скоростей и производительности при движении транспортного средства практически по любым типам дорог.The proposed pneumohydraulic spring of the vehicle suspension provides automatic self-regulation of hydraulic resistance in amplitude and frequency of oscillation depending on the pressure in the spring and its change in time, which leads to an increase in damping force with an increase in the amplitude of vibrations over the entire course of the suspension at any frequency of road impact. Its use will lead to an increase in ride smoothness, lower operating costs, a decrease in overall energy losses, an increase in average speeds and performance when driving a vehicle on virtually any type of road.

Claims (1)

Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, отличающаяся тем, что клапан выполнен в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, в корпусе клапана выполнен канал, в котором установлен подпружиненный ступенчатый плунжер, образующий с корпусом клапана надплунжерную полость, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную с поршневой полостью и соединенную с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал с большим сопротивлением, и дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, перекрываемый большей ступенью плунжера в крайнем верхнем положении, причем в надплунжерной полости установлена пружина, взаимодействующая с меньшей ступенью плунжера, в большей ступени плунжера установлен обратный клапан, соединяющий кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью, а на нижней части большей ступени плунжера выполнена наружная проточка, соединенная с кольцевой плунжерной полостью через продольный дроссельный паз, выполненный на наружной поверхности большей ступени плунжера, и с подплунжерной полостью - через радиальные отверстия и фильтр, установленный в наружной проточке.A pneumatic-hydraulic spring of a vehicle suspension comprising a cylinder in which a piston with a rod is mounted, forming a piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve, characterized in that the valve is made in the form of a damping unit, self-adjusting in amplitude and frequency oscillations depending on the pressure in the spring and its change over time, a channel is made in the valve body, in which a spring-loaded step plunger is installed, forming a valve with the body the supraplunger cavity, the subplunger cavity and the annular plunger cavity in communication with the piston cavity and connected to the hydraulic accumulator cavity through the main throttle channel with high resistance, and an additional throttle channel with low resistance, overlapped by the greater stage of the plunger in the highest position, and the plunger cavity is installed interacting with the lower stage of the plunger, in the larger stage of the plunger there is a check valve connecting the annular plunger cavity with a sub-plunger cavity, and on the lower part of the larger plunger stage, an external groove is made, connected to the annular plunger cavity through a longitudinal throttle groove made on the outer surface of the larger plunger stage, and with the sub-plunger cavity through radial openings and a filter installed in the external groove.
RU2006124907/11A 2006-07-11 2006-07-11 Vehicle suspension pneumohydraulic spring RU2319620C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006124907/11A RU2319620C1 (en) 2006-07-11 2006-07-11 Vehicle suspension pneumohydraulic spring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006124907/11A RU2319620C1 (en) 2006-07-11 2006-07-11 Vehicle suspension pneumohydraulic spring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2319620C1 true RU2319620C1 (en) 2008-03-20

Family

ID=39279727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006124907/11A RU2319620C1 (en) 2006-07-11 2006-07-11 Vehicle suspension pneumohydraulic spring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319620C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172018U1 (en) * 2016-11-09 2017-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова МО РФ Vehicle air suspension spring
RU2694706C1 (en) * 2018-09-28 2019-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension
RU2762652C2 (en) * 2017-06-29 2021-12-21 Друк- Унд Шприцгусверк Хеттих Гмбх Унд Ко. Кг Damper
RU213947U1 (en) * 2022-06-21 2022-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Cushioning unit for pneumohydraulic spring

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172018U1 (en) * 2016-11-09 2017-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова МО РФ Vehicle air suspension spring
RU2762652C2 (en) * 2017-06-29 2021-12-21 Друк- Унд Шприцгусверк Хеттих Гмбх Унд Ко. Кг Damper
RU2694706C1 (en) * 2018-09-28 2019-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension
RU213947U1 (en) * 2022-06-21 2022-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Cushioning unit for pneumohydraulic spring

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101375804B1 (en) Shock absorber with a frequency and pressure unit
KR101254233B1 (en) Valve structure of a shock absorber
KR101288612B1 (en) Valve structure of a shock absorber
CN105782326B (en) Damping force variable type shock absorber
KR101350078B1 (en) Piston valve of shock absorber
CN108626294A (en) Vehicle shock absorber and its control method
US9611915B2 (en) Valve structure of shock absorber
KR100766854B1 (en) Shock absorber
US20070144848A1 (en) Hydraulic damper for vehicle
RU2319620C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2694706C1 (en) Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension
KR101756421B1 (en) Shock absorber with a frequency unit
KR101756424B1 (en) Shock absorber with a frequency unit
KR20120134783A (en) Valve structure of shock absorber
RU2090377C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2115843C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU199075U1 (en) Air-hydraulic vehicle suspension spring
RU109249U1 (en) Pneumohydraulic Vehicle Spring
RU2226156C2 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2333112C1 (en) Motor vehicle suspension air-hydraulic shock-absorber
RU2312029C2 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
RU2102254C1 (en) Vehicle suspension pneumohydraulic spring
KR20080042324A (en) Mono tube type shock absorber
RU2180715C1 (en) Pneumohydraulic spring for transport facility suspension
RU2121087C1 (en) Pneumohydraulic spring of suspension of transport facility

Legal Events

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

Effective date: 20080712