SU996768A1 - Пневмогидравлическа рессора - Google Patents

Description

(54) ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РЕССОРА

1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств.

Известна пневмогидравлическа  рессора, содержаща  два цилиндра, в одном из которых (основном) находитс  поршень, имеющий выход щий наружу шток и рабоча  жидкость, а в другом (дополнительном ) - рабоча  жидкость и газ, разделенные подвижной перегородкой в виДе плавающего поршн , а гидравлические пол&оти цилиндров сообщаютс  через клапанньш узел 1.

Недостатками этой рессоры  вл ютс  низка  надежность, обусловленна  утечками рабочей жидкости через уплотнени  и недолговечностью контактных уплотнений, работающих при высоком давлении, а также больщие силы сухого трени , которые преп тствуют снижению жесткости рессор, необходимому дл  получени  хорошей плавности хода транспортного средства, увеличива  зоны засто , и привод т на некоторых режимах движени  к блокировке рессор и резкому снижению плавности хода .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  .пневмогидравлическа  рессора, содержаща  основной цилиндр с полым основным поршнем, имеющим контактные уплотнени , и што5 ком, поршнева  полость которого заполнена рабочей жидкостью, расположенной коаксиально основному цилиндру дополнительный цилиндр, заполненный рабочей жидкостью и газом, клапанный узел, сообщающий основной и дополнительный цилиндры и плунжерный насос 2.

Недостатком данной рессоры  вл етс , отсутствие разделител  газа и жидкости, что приводит к снижению ее надежности вследствие выноса рабочего таза в атмо15 сферу при автоматической компенсации утечек рабочей жидкости, а большие силы трени  в уплотнени х привод т к ухудшению плавности хода, изнтэсу контактных уплотнений, большим утечкам через них и быстрому выходу их из стро .

Цель изобретени  - повышение надежности и плавности хода.

Указанна  цель достигаетс  тем, что пневмогидравлическа  рессора снабжена установленным в полости основного поршн  и штока подпружиненным по оси плавающим поршнем, образуюш,им в этой полости накопительную гидравлическую камеру, сообщенную посредством обратного клапана с плунжерным насосом, основной порщень снабжен поршневыми кольцами и выполнен с кольцевой канавкой на наружной поверхности между кольцами и контактными уплотнени ми, сообщенной посредством канала с накопительной .гидравлической камерой , плунжерный насос закреплен в днище основного цилиндра и посредством обратного клапана св зан с гидравлической полостью дополнительного цилиндра, газ в котором отделен от жидкости при помощи концентрично установленного в нем металлического сильфона с пластмассовыми разрезными кольцами в углублени х гофр на наружной поверхности. Кроме того, пневмогидравлическа  рессора снабжена соедин ющим поршневую полость основного цилиндра с накопительной гидравлической камерой управл емым обратным клапаном, с которым периодически взаимодействует подпружиненный плавающий поршень. На фиг. 1 изображена предлагаема  пневмогидравлическа  рессора, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I (управл емый обратный клапан). Пневмогидравлическа  рессора содержит основной цилиндр 1 и дополнительный цилиндр 2. Гидравлические полости цилиндров 1 и 2 сообщаютс  через клапанный узел 3. В основном цилиндре 1 находитс  основной полый поршень 4, имеющий выход щий наружу шток 5, перемещающийс  относительно цилиндра 1. На основном полом поршне 4 установлены металлические поршневые кольца 6, обеспечивающие гидродинамическую разгрузку контактных уплотнений 7, предназначенных дл  обеспечени  герметичности. На цилиндрической поверхности поршн  4 между поршневыми кольцами 6 и контактными уплотнени ми 7 выполнена кольцева  канавка 8, предназначенна  дл  сбора утечек жидкости через поршневые кольца , котора  через канал 9 св зана с накопительной гидравлической камерой 10, расположенной внутри поршн  4. В накопительной гидравлической камере 10 установлен плавающий порщень 11, опирающийс  на пружину 12 и предназначенный дл  изменени  объема камеры 10. Упор 13 служит дл  ограничени  хода плавающего поршн  11. Полость под плавающим поршнем 11 заполнена воздухом. Управл емый обратный клапан 14 св зывает накопительную гидравлическую камеру 10 с поршневой полостью (не показано ) основного цилиндра 1. Дл  открывани  обратного клапана 14 предназначен щтырь 15. Накопительна  гидравлическа  камера 10 через обратный клапан 16 сообщаетс  с полостью трубки 17 плунжерного насоса, пунжер 18 которого снабжен обратным клапаном 19, который св зывает полости трубки 17 и гидравлическую полость 20 дополнительного цилиндра 2, и закреплен вместе с упругими дисками 21 клапанного узла 3 в основном цилиндре 1. Между основным цилиндром 1 и дополнительным цилиндром 2 концентрично расположен металлический щтампованный сильфон 22, отдел ющий гидравлическую полость 20 дополнительного цилиндра 2 от газовой полости 23 дополнительного цилиндра. Дл  исключени  трени  сильфона 22 о стенки цилиндров 1 и 2 он снабжен разрезными пластмассовыми кольцами 24, расположенными на наружной поверхности сильфона 22. Дл  обеспечени  сохранности сильфона 22 при вытекании рабочей жидкости из гидравлической полости 25, например при потере герметичности контактным уплотнением 7, на внутренней поверхности дна сильфона 22 закреплен на пластинчатой пружине 26 клапан 27, запирающий в конце хода сильфона часть рабочей жидкости в гидравлической полости 20, перекрыва  клапанный узел 3 и прерыва  св зь между гидравлическими полост ми 25 и 20. Предлагаема  пневмогидравлическа  рессора работает следующим образом. В статическом положении транспортного средства основной полый порщень 4 неподвижен относительно цилиндров 1 и 2. При этом в результате высокого давлени  в гидравлической полости 25 по вл ютс  утечки рабочей жидкости через поршневые кольца 6 в кольцевую канавку 8, которые поступают через канал 9 в накопительную гидравлическую камеру 10, перемещают плавающий порщень 11 в крайнее нижнее положение до посадки на упор 13, вызыва  сжатие пружины 12 и воздуха в полости 28. При движении транспортного средства по неровному пути происходит перемещение штока 5 относительно цилиндров 1 2. На ходе сжати  рессоры, т. е. когда шток 5 входит в основной цилиндр 1, ОСосновной полый поршень 4 выжимает рабочую жидкость из гидравлической полости 25 основного цилиндра 1 через клапанный узел 3, отгиба  упругие диски 21, в гидравлическую полость 20 дополнительного цилиндра 2, что приводит к удлинению сильфона 22 и сжатого газа в газовой полости 23. Одновременно плунжер 18 входит в полость трубки 17 плунжерного наcoca и через обратный, клапан 19 вытесн ет наход щуюс  в ней рабочую жидкость в гидравлическую полость 20 дополнительного цилиндра 2. На ходе отбо , т. е. когда шток 5 выходит наружу из основного цилиндра 1, давление в гидр авлической полости 25 уменьшаетс , и сжатый в газовой полости 23 дополнительного цилиндра 2 газ, сжима  сильфон 22 вытесн ет рабочую жидкость из полости 20 дополнительного цилиндра 2 через клапанный узел 3 в гидравлическую полость 25 основного цилиндра 1. Одновременно плунжер 18 выходит из трубки 17, в результате чего давление жидкости в ее полости понижаетс  и рабоча  жидкость из накопительной гидравлической камеры 10 поступает через обратный клапан 16 в полость трубки 17 плунжерного насоса. При сжатии и раст жении сильфона 22 наружные поверхности .разрезных колец 24 скольз т по внутренней поверхности дополнительного цилиндра 2, не позвол   ГРфрам сильфона 22 касатьс  поверхностей цилиндров 1 и 2. Если в случае потери контактным уплотнением 7 герметичности сжатие сильфона 22 превысит его предельное рабочее значение на ходе отбо , клапан 27, ориентируемый пластинчатой пружиной 26, перекроет клапанный узел 3, предохран   сильфон 22 от раздавливани  сжатым в газовой лолости 23 газом. При движении транспортного средства по неровному пути накопительна  гидравлическа  камера 10 посто нно пополн етс  из гидравлической полости 25 основного цилиндра через поршневые кольца 6 утечками рабочей жидкости, которые всасывдютс  плунжером 18 плунжерного насоса на каждом ходе отбо  рессоры и заканчиваютс  через обратный клапан 19 в гидравлическую полость 25 основного цилиндра 1/ на ходе сжати  рессоры.; I- ;Если производительность плунжерного ,if inllL/V/rib LJVy Il t ,V1U1.1 VV. l.LI.liiyiUl.l.v.Lyi. насоса больше величины утечек через поршневые кольца 6 в единицу времени,.объем накопительной гидравлической камеры 10 уменьшаетс  и плавающий поршень 11 поднимаетс  под действием пружинь 12 и давлени  воздуха в полости 28, которое определ ют вместе с силами трени  в уплотнени х плавающего поршн  11давление в накопительной гидравлической камере 10 и соответственно на контактном уплотнении 7. Поскольку это давление невелико , силы трени  контактного уплотнени  7 будут также небольшими, что положительно скажетс  на плавности хода транспортного с)эедства; и долговечности контактного уплотнени . Разрежени  в накопительной гидравлической камере 10 не происходит, так как в конце подъемаплавающий поршень толкает щтырь 15, который открывает обратный клапан 14, соедин югдий накопительную гидравлическую камеру 10 с гидравлической палостью 25 основного цилиндра I. Если величина утечек в единицу времени больше производительности, плунжерного насоса, объем накопительной гидравлической .камеры 10 увеличиваетс  и плавающий поршень опускаетс  до посадки на упор 3. Однако вследствие того, что даже при небольших амплитудах колебаний утечки малы (несколько капель в минуту ) по сравнению с производительностью плунжерного насоса плавающий поршень 11 при движении транспортного средства по неровному пути будет находитьс  около крайнего верхнего положени , а давление в накопительной гидравлической камере 10 и перед контактным уплотнением 7 будет минимальным. Только при остановке транспортного средства, когда нет перемещени  штока 5 относительно цилиндров 1 и 2 и производительность плунжерного насоса равна нулю, утечки рабочей жидкости через поршневые кольца 6 перемест т плавающий поршень 11 вниз до упора 13, после чего давление в накопительной гидравлической камере 10 и на контактном уплотнении 7 возрастет до величины, |эавной давлению в гидравлической полости 25 основного цилиндра, Таким образом, контактные уплотнени  7 работают под высоким давлением рабочей жидкости только в начальный период движени  (один-два цикла сжати ), пока плавающий поршень 11 не отойдет от нижнего упора 13, а при остановках транспортного средства, когда нет относительного движени поршн  4 и основного цилиндра 1, износа уплотнени  не происходит .. Предлагаема  конструкци  пневмогидравлической рессоры позвол ет повысить плавность хода транспортного средства вследствие автоматического уменьшени  при движении по неровност м сил сухого тре .„ ™« У гидродинамической разгрузки контактного уплотнени  поршн  за счет введени  между контактным уплотнением и рабочей жидкостью металлических поршневых колец, воспринимающих давление запираемой жидкости, которые отделены от контактного уплотнени  кольцевой канавкой , соединенной каналом с накопительной гидравлической камерой, расположенной в поршне, и сообщающейс  через обратный клапан с плунжерным насосом, который перекачивает в гидравлическую полость рессоры утечки рабочей жидкости через поршневые кольца. Благодар  тому, что контактное уплотнейие при работе рессоры нагружено давением в дес тки раз меньшим, чем давение в гидравлической полости основного цилиндра, увеличиваетс  срок его службы, соответственно ресурс работы пневмогидавлической рессоры.

Наличие обратного клапана, св зывающего накопительную камеру с гидравлической полостью основного циЛиндра, который управл етс  подпружиненным плав1ающим поршнем, исключает резкое снижение давлени  в накопительной камере, что обеспечивает надежну Ю работу пневмогидравлической рессоры.

Установка металлического штампованного сильфона между основным и дополнительным цилиндрами концентрично им позвол ет рационально использовать объем рессоры, уменьшить ее вес и габариты, что улучшает компонуемость рессоры в подвеске транспортного средства, и получить идеальное разделение рабочей жидкости и газа, что повышает стабильность рабочих характеристик и надежность пневмогидравлической рессоры.

Claims (2)

1. Пневмогидравлическа  рессора, преимуш ,ественно транспортного средства, соде| жаша  основной цилиндр с полым основным поршнем, имеющим контактные уплотнени , и штоком, поршнева  полость которого заполнена рабочей жидкостью, расположенный коаксиально основному цилиндру дополнительный цилиндр, заполненный рабочей жидкостью и газом, клапанный узел, сообщающий основной и дополнительный цилиндры и плунжерный насос , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности и плавности хода, она снабжена установленным в полости основного поршн  и штока подпружиненным по оси плавающим поршнем, образующим в этой полости накопительную гидравлическу ю камеру, сообщенную посредством обратного клапана с плунжерным насосом, основной порщень снабжен поршневыми кольцами и выполнен с кольцевой канавкой на наружной поверхности между кольцами и контактными уплотнени ми, сообщенной посредством канала с накопительной гидравлической камерой, плунжерный насос закреплен в днище основного цилиндра и посредством обратного клапана св зан с гидравлической полостью дополнительного цилиндра, газ в котором отделен от жидкости при помощи концентрично установленного в нем металлического сильфона с пластмассовыми разрезными кольцами в углублени х гофр на наружной поверхности .

2. Пневмогидравлическа  рессора по п. I, отличающа с  тем, что она снабжена соедин ющим поршневую полость основного цилиндра с накопительной гидравлической камерой управл емым обратным клапаном , с которым периодически взаимодействует подпружиненный плавающий поршень.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 4153237, кл. F 16 F 9/34, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

№ 190222, кл. F 16 F 9/34, 1958 (прототип).

Ф/х,г.. /

фиг.