RU2771071C1 - Hydraulic shock absorber with electric generator - Google Patents

Hydraulic shock absorber with electric generator Download PDF

Info

Publication number
RU2771071C1
RU2771071C1 RU2021117659A RU2021117659A RU2771071C1 RU 2771071 C1 RU2771071 C1 RU 2771071C1 RU 2021117659 A RU2021117659 A RU 2021117659A RU 2021117659 A RU2021117659 A RU 2021117659A RU 2771071 C1 RU2771071 C1 RU 2771071C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
compensation chamber
shock absorber
electric generator
cylinder
Prior art date
Application number
RU2021117659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Игоревич Тарчико
Владимир Владимирович Рогалев
Юрий Иосифович Фокин
Павел Владиславович Скачков
Original Assignee
Акционерное общество «Брянский автомобильный завод» (АО «БАЗ»)
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 Акционерное общество «Брянский автомобильный завод» (АО «БАЗ») filed Critical Акционерное общество «Брянский автомобильный завод» (АО «БАЗ»)
Priority to RU2021117659A priority Critical patent/RU2771071C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771071C1 publication Critical patent/RU2771071C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G13/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
    • B60G13/14—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers accumulating utilisable energy, e.g. compressing air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of transport engineering. The hydraulic shock absorber consists of a cylinder and a compensation chamber connected by a high-pressure pipeline. A piston made of two plates is installed inside the cylinder. The upper plate is rotatable relative to the lower one. Rotation is carried out by means of a spring, which changes its length when the temperature changes. Recoil and compression valves are installed in the piston. The compensation chamber in the upper part is filled with an inert gas. An additional piston is installed in the compensation chamber, made of a set of annular magnets facing each other with opposite poles, and connected to two elastic diaphragms. The compensation chamber is made of non-magnetic material, and the windings of an electric generator are installed on its outer walls.
EFFECT: it is possible to recover the vibration energy of the vehicle into electrical energy.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения.The invention relates to the field of transport engineering.

Известна конструкция гидравлического амортизатора с регулируемой характеристикой, состоящего из штока, рабочего цилиндра, пружины сжатия, клапана сжатия, шайбы клапана сжатия, трубопровода высокого давления, корпуса компенсационной камеры, разделительного поршня компенсационной камеры [1]. К недостаткам данной конструкции амортизатора можно отнести наличие большого числа дополнительных элементов (цилиндры с разгрузочными клапанами и компенсационная камера), что увеличивает сложность и габаритные размеры изделия. Кроме того, в этой конструкции сложно согласовать параметры разгрузочных клапанов по скорости поршня и вязкости амортизационной жидкости.A known design of a hydraulic shock absorber with an adjustable characteristic, consisting of a rod, a working cylinder, a compression spring, a compression valve, a compression valve washer, a high-pressure pipeline, a compensating chamber body, a dividing piston of the compensating chamber [1]. The disadvantages of this shock absorber design include the presence of a large number of additional elements (cylinders with unloading valves and a compensation chamber), which increases the complexity and overall dimensions of the product. In addition, in this design, it is difficult to match the parameters of the unloading valves in terms of piston speed and viscosity of the damping fluid.

Известен амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой [2], являющийся наиболее близким к предлагаемому техническому решению, включающий в себя рабочий цилиндр с рабочей жидкостью и установленными внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем из двух пластин с кольцеобразными прорезями. Компенсационная камера соединена с рабочим цилиндром трубопроводом высокого давления и имеет внутри дополнительный поршень, разделяющий рабочую жидкость и инертный газ, и разделительный поршень с клапаном.Known hydraulic shock absorber with adjustable characteristic [2], which is the closest to the proposed technical solution, including a working cylinder with a working fluid and installed inside a rod with a spring made of heat-sensitive material and a composite piston of two plates with annular slots. The compensation chamber is connected to the working cylinder by a high-pressure pipeline and has an additional piston inside that separates the working fluid and inert gas, and a separating piston with a valve.

Техническая проблема заявленного изобретения заключается в обеспечении возможности рекуперации энергии колебаний транспортного средства в электрическую энергию.The technical problem of the claimed invention is to enable the recovery of the vibration energy of the vehicle into electrical energy.

Технический результат заявленного изобретения заключается в решении указанной технической проблемыThe technical result of the claimed invention is to solve the specified technical problem

Указанный технический результат достигается в гидравлическом амортизаторе с электрическим генератором, состоящий из цилиндра, внутри которого установлен поршень, и компенсационной камеры, поршень выполнен из двух пластин, в поршне установлены клапаны отдачи и сжатия, верхняя пластина поршня выполнена с возможностью поворота относительно нижней пластины, поворот осуществляется с помощью пружины, которая при изменении температуры окружающего воздуха изменяет свою длину и осуществляет поворот верхней пластины поршня относительно нижней, компенсационная камера соединена с рабочим цилиндром с помощью трубопровода высокого давления и в верхней части заполнена инертным газом, в компенсационной камере установлен дополнительный поршень, выполненный из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, при это указанный поршень соединен с двумя эластичными диафрагмами, а компенсационная камера выполнена из немагнитного материала, на внешних стенках которой установлены обмотки электрического генератора.The specified technical result is achieved in a hydraulic shock absorber with an electric generator, consisting of a cylinder, inside which a piston is installed, and a compensation chamber, the piston is made of two plates, recoil and compression valves are installed in the piston, the upper piston plate is rotatable relative to the lower plate, rotation is carried out using a spring, which, when the ambient temperature changes, changes its length and rotates the upper piston plate relative to the lower one, the compensation chamber is connected to the working cylinder using a high-pressure pipeline and is filled with inert gas in the upper part, an additional piston is installed in the compensation chamber, made of a set of annular magnets facing each other with opposite poles, while said piston is connected to two elastic diaphragms, and the compensation chamber is made of non-magnetic material, on the outer walls of which the windings of the electric generator are installed.

Новым в гидравлическом амортизаторе с электрическим генератором является установка внутри компенсационной камеры дополнительного поршня, который соединен с двумя эластичными диафрагмами. Новым в гидравлическом амортизаторе является также выполнение дополнительного поршня из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, и установка обмоток электрического генератора концентрично выполненной из немагнитного материала компенсационной камере.New in the hydraulic shock absorber with an electric generator is the installation of an additional piston inside the compensation chamber, which is connected to two elastic diaphragms. New in the hydraulic shock absorber is also the implementation of an additional piston from a set of annular magnets facing each other with opposite poles, and the installation of the windings of an electric generator concentrically made of a non-magnetic material in the compensation chamber.

На чертеже представлена схема гидравлического амортизатора с электрическим генератором. Гидравлический амортизатор содержит цилиндр 1, заполненный рабочей жидкостью, и установленными внутри штоком 2 и поршнем 3, состоящим из пластин с отверстиями, клапана отдачи 4, клапана сжатия 5, пружины 6, трубопровода высокого давления 7, связывающего цилиндр 1 с компенсационной камерой 8. Компенсационная камера 8 выполнена в виде цилиндра, в котором установлен дополнительный поршень 9, соединенный с двумя эластичными диафрагмами 10, закрепленными в корпусе компенсационной камеры 8. В верхней части компенсационной камеры 8 над верхней эластичной диафрагмой 10 образована полость 11, заполненная инертным газом. Дополнительный поршень 9 выполнен из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами. Концентрично выполненной из немагнитного материала компенсационной камере 8 установлены обмотки 12 линейного электрического генератора.The drawing shows a diagram of a hydraulic shock absorber with an electric generator. The hydraulic shock absorber contains a cylinder 1 filled with a working fluid and a rod 2 and a piston 3 installed inside, consisting of plates with holes, a recoil valve 4, a compression valve 5, a spring 6, a high pressure pipeline 7 connecting the cylinder 1 with the compensation chamber 8. Compensation chamber 8 is made in the form of a cylinder, in which an additional piston 9 is installed, connected to two elastic diaphragms 10, fixed in the body of the compensation chamber 8. In the upper part of the compensation chamber 8, above the upper elastic diaphragm 10, a cavity 11 is formed, filled with an inert gas. Additional piston 9 is made of a set of annular magnets facing each other with opposite poles. Windings 12 of a linear electric generator are installed concentrically to the compensation chamber 8 made of non-magnetic material.

Амортизатор работает следующим образом. При движении транспортного средства по неровной дороге, т.е. с колебаниями подрессоренных масс, поочередно открываются клапаны отдачи 4 и сжатия 5, и рабочая жидкость перетекает то в подпоршневую, то в надпоршневую полости амортизатора. При снижении температуры окружающей среды пружина 6 уменьшает свою длину и поворачивает верхнюю пластину поршня 3 относительно нижней. Это увеличивает проходное отверстие для жидкости и стабилизирует амортизационные свойства подвески автомобиля.The shock absorber works as follows. When driving a vehicle on a rough road, i.e. with fluctuations of the sprung masses, the recoil valves 4 and compression 5 open alternately, and the working fluid flows either into the under-piston or over-piston cavity of the shock absorber. When the ambient temperature drops, the spring 6 reduces its length and rotates the upper plate of the piston 3 relative to the lower one. This enlarges the fluid passage and stabilizes the damping properties of the vehicle's suspension.

При наезде автомобиля на единичное препятствие для уменьшения ударных нагрузок предусмотрена компенсационная камера 8. Рабочая жидкость из цилиндра 1 по трубопроводу высокого давления 7 поступает в компенсационную камеру 8, выгибает эластичные диафрагмы 10 вверх, в результате чего перемещается дополнительный поршень 9, сжимая инертный газ в полости 11. При перемещении поршня 9, выполненного из набора кольцевых магнитов, в обмотках 12 генерируется ЭДС, снимаемая с электрических разъемов (на чертеже не показаны). При ходе отдачи энергия сжатого инертного газа в полости 11 обеспечивает выгибание эластичных диафрагм 10 вниз (на чертеже показано пунктиром), в результате чего перемещается дополнительный поршень 9, что вновь генерирует ЭДС в обмотках 12. Далее цикл работы амортизатора повторяется.When a car hits a single obstacle, a compensation chamber 8 is provided to reduce shock loads. The working fluid from cylinder 1 through the high pressure pipeline 7 enters the compensation chamber 8, bends the elastic diaphragms 10 upwards, as a result of which the additional piston 9 moves, compressing the inert gas in the cavity 11. When the piston 9, made of a set of ring magnets, is moved, an EMF is generated in the windings 12, which is removed from the electrical connectors (not shown in the drawing). During the recoil, the energy of the compressed inert gas in the cavity 11 ensures that the elastic diaphragms 10 bend downward (shown in dotted line in the drawing), as a result of which the additional piston 9 moves, which again generates an EMF in the windings 12. Then the shock absorber operation cycle is repeated.

Использование предлагаемого технического решения позволяет рекуперировать энергию колебаний транспортного средства в электрическую энергию.The use of the proposed technical solution makes it possible to recuperate the vibrational energy of the vehicle into electrical energy.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Пат. № 2402703 С1. Российская Федерация, МПК F16F 5/00, F16F 9/16. Амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой / опубл. 27.10.2010 г.1. Pat. No. 2402703 C1. Russian Federation, IPC F16F 5/00, F16F 9/16. Hydraulic shock absorber with adjustable characteristic / publ. October 27, 2010

2. Пат. № 2547106 С2. Российская Федерация, МПК F16F 5/00, F16F 9/16. Амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой / Рыков С.П., Бережной М.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет». - 2013127861/11; заявл. 18.06.2013; опубл. 27.12.2014. Бюл. № 10. - 4 с.2. Pat. No. 2547106 C2. Russian Federation, IPC F16F 5/00, F16F 9/16. Hydraulic damper with adjustable characteristic / Rykov S.P., Berezhnoy M.V.; applicant and patent holder FGBOU VPO "Bratsk State University". - 2013127861/11; dec. 06/18/2013; publ. 12/27/2014. Bull. No. 10. - 4 p.

Claims (1)

Гидравлический амортизатор с электрическим генератором, состоящий из цилиндра, внутри которого установлен поршень, и компенсационной камеры, поршень выполнен из двух пластин, при этом верхняя пластина поршня выполнена с возможностью поворота относительно нижней, поворот осуществляется с помощью пружины, которая при изменении температуры окружающего воздуха изменяет свою длину и осуществляет поворот верхней пластины поршня относительно нижней пластины, кроме того, в поршне установлены клапаны отдачи и сжатия; компенсационная камера соединена с рабочим цилиндром с помощью трубопровода высокого давления и в верхней части заполнена инертным газом, отличающийся тем, что в компенсационной камере установлен дополнительный поршень, выполненный из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, при это указанный поршень соединен с двумя эластичными диафрагмами, а компенсационная камера выполнена из немагнитного материала, на боковых стенках которой установлены обмотки электрического генератора. Hydraulic shock absorber with an electric generator, consisting of a cylinder, inside which a piston is installed, and a compensation chamber, the piston is made of two plates, while the upper piston plate is rotatable relative to the lower one, the rotation is carried out using a spring, which, when the ambient temperature changes, changes its length and rotates the upper plate of the piston relative to the lower plate, in addition, rebound and compression valves are installed in the piston; the compensation chamber is connected to the working cylinder by means of a high-pressure pipeline and is filled with an inert gas in the upper part, different by the fact that an additional piston is installed in the compensation chamber, made of a set of annular magnets facing each other with opposite poles, while said piston is connected to two elastic diaphragms, and the compensation chamber is made of non-magnetic material, on the side walls of which the windings of the electric generator are installed.
RU2021117659A 2021-06-17 2021-06-17 Hydraulic shock absorber with electric generator RU2771071C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117659A RU2771071C1 (en) 2021-06-17 2021-06-17 Hydraulic shock absorber with electric generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117659A RU2771071C1 (en) 2021-06-17 2021-06-17 Hydraulic shock absorber with electric generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771071C1 true RU2771071C1 (en) 2022-04-26

Family

ID=81306444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021117659A RU2771071C1 (en) 2021-06-17 2021-06-17 Hydraulic shock absorber with electric generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771071C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU217828U1 (en) * 2023-01-16 2023-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Regenerative shock absorber

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090260935A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Shakeel Avadhany Regenerative shock absorber
RU2547106C2 (en) * 2013-06-18 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Hydraulic shock absorber with controlled characteristic
RU2607034C1 (en) * 2015-06-22 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" Hydraulic damper with electric generator
WO2018173779A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Ｋｙｂ株式会社 Electromagnetic damper

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090260935A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Shakeel Avadhany Regenerative shock absorber
RU2547106C2 (en) * 2013-06-18 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Hydraulic shock absorber with controlled characteristic
RU2607034C1 (en) * 2015-06-22 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" Hydraulic damper with electric generator
WO2018173779A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Ｋｙｂ株式会社 Electromagnetic damper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU217828U1 (en) * 2023-01-16 2023-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Regenerative shock absorber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1584503A3 (en) Vehicle suspension system
CN104455177A (en) Automobile active self-adaption type shock absorber
CN2809329Y (en) Magnetic vibration damper
DE50306179D1 (en) Vibration damper with amplitude-dependent damping force
RU2771071C1 (en) Hydraulic shock absorber with electric generator
WO2023279748A1 (en) Hybrid damping mode-based high-output-force vibration isolation mount
CN103047335A (en) Inertial resistance type vibration absorber
CN103939518B (en) A kind of one pole flat-faced tube magneto-rheological vibration damper
CN203847618U (en) Sliding piston type amplitude correlation damper valve
RU2325568C1 (en) Pneumatic suspension
RU2340468C1 (en) Pneumatic suspension
RU2607034C1 (en) Hydraulic damper with electric generator
RU219612U1 (en) HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR
JP5456597B2 (en) Hydraulic shock absorber
JP5738418B2 (en) Variable damping force damper
CN103939519B (en) A kind of bipolar flat-faced tube magneto-rheological vibration damper
CN104132091A (en) Shearing type double-cylinder magneto-rheological damper
RU219444U1 (en) HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR
RU2325285C1 (en) Pneumatic suspension
RU194004U1 (en) Two-pipe hydropneumatic shock absorber
CN102619925A (en) Variable damping magnetic spring
RU2501999C1 (en) Hydraulic shock absorber
CN203685967U (en) Single-electrode flat-faced plate type magneto-rheological shock absorber
RU2692296C1 (en) Air suspension
CN205919740U (en) Magnetorheological suspensions and piezoelectricity hybrid cannon back -lash width attenuator frequently that shakes under shear mode