ГИДРОНАТЯЖИТЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА НАТЯЖЕНИЯ РЕМНЯ

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения (преимущественно к моторостроению) и предназначена для использования в конструкциях гидронатяжителей ремней (цепей).
Известен гидронатяжитель для устройства натяжения ремней (цепей) «INA» Германия, номер по каталогу «ГНА» №161142, содержащий полый цилиндрический корпус с проушиной, расположенную внутри корпуса втулку с встроенным обратным клапаном, серьгу с плунжером, образующим с втулкой прецизионную пару, силовую пружину, телескопическую резиновую манжету, соединяющую по наружным поверхностям корпус с серьгой. Внутренняя полость гидронатяжителя заполнена моторным маслом.
Недостатками конструкции данного гидронатяжителя являются:
1. Нестабильная работа гидронатяжителя при перемещении плунжера относительно втулки в сторону увеличения межосевого расстояния между осями корпуса и серьги. При этом в полости под плунжером может возникнуть разрежение и, как следствие, отрыв седла вместе с втулкой от корпуса гидронатяжителя, что может быть причиной повышенного стука (шума) и преждевременного выхода из строя гидронатяжителя.
2. В данной конструкции стравливание воздуха из полости под плунжером происходит замедленно, так как возможно только через зазор между втулкой и плунжером, что также может быть причиной повышенного шума и нестабильной работы гидронатяжителя на пусковых режимах.
3. В связи с тем, что корпус и серьга не имеют жесткой связи и соединены между собой только силовой пружиной и манжетой, то при работе гидронатяжителя возможен перекос осей корпуса и серьги, что может послужить причиной преждевременного износа манжеты и выхода гидронатяжителя из строя.
Лишенным перечисленных недостатков и наиболее близким аналогом по конструкции к заявляемой полезной модели является гидронатяжитель для устройства натяжения ремня (цепи) по патенту РФ №2233395, который содержит: полый цилиндрический корпус с пружиной, расположенную внутри корпуса втулку с встроенным обратным клапаном, серьгу с плунжером, образующим с втулкой
прецизионную пару, силовую пружину, телескопическую резиновую манжету, соединяющую и уплотняющую по наружным поверхностям корпус с серьгой, отличающийся тем, что соединение корпуса гидронатяжителя с втулкой выполнено резьбовым,)втулка выполнена в виде двухступенчатого цилиндра, на большем наружном диаметре которого имеется резьба. На торце втулки со стороны большего диаметра имеется концентричная расточка под седло обратного клапана, на торце которого выполнен паз подвода масла к осевому отверстию седла обратного клапана, причем осевой размер расточки меньше осевого размера седла обратного клапана, а полость под торцем втулки и полость силовой пружины соединены каналами. На прецизионной поверхности плунжера со стороны его свободного торца примерно на одной третьей части длины плунжера выполнен скошенный продольный паз (или лыска). Седло обратного клапана устанавливается в расточку втулки по подвижной посадке и герметизировано посредством уплотнительного кольца.
Существенным недостатком данного гидронатяжителя является сложность конструкции, заключающаяся в наличии резьбового соединения между двухступенчатой втулкой и корпусом. Данное резьбовое соединение ухудшает технологичность и повышает трудоемкость изделия в целом.
Целью заявляемой полезной модели является усовершенствование известных гидравлических натяжителей ремня(цепи) за счет упрощения конструкции, повышения технологичности и снижения трудоемкости.
Поставленная цель достигается тем, что гидронатяжитель содержит полый цилиндрический корпус с проушиной, расположенную внутри корпуса ступенчатую втулку с встроенным обратным клапаном, серьгу с плунжером, образующим с втулкой прецизионную пару, силовую пружину, телескопическую резиновую манжету, соединяющую и уплотняющую по наружным поверхностям корпус с серьгой, отличается тем, что ступенчатая втулка по цилиндрической поверхности большего диаметра установлена в сопрягаемую цилиндрическую поверхность корпуса по подвижной посадке, а между верхним торцем седла клапана и внутренним торцем ступенчатой втулки установлено уплотнительное кольцо.
2
1
1
2
Гидронатяжитель по п.1., отличается тем, что уплотнительное кольцо выполнено с поперечным сечением прямоугольного профиля, а внутренний диаметр уплотнительного кольца d выполнен по величине меньше внутреннего диаметра осевого отверстия втулки d, контактирующей с уплотнительным кольцом в соотношении d>d.
Гидронатяжитель по п.1, отличается тем, что на внешней цилиндрической поверхности большего диаметра втулки выполнен продольный паз, соединяющий полость силовой пружины с каналом подвода масла под шарик обратного клапана.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на:
Фиг.1 - изображен продольный разрез гидронатяжителя в двух крайних положениях: на разрезе слева от продольной оси представлено положение всех деталей гидронатяжителя в разжатом состоянии гидронатяжителя; справа от продольной оси -положение деталей гидронатяжителя в сжатом состоянии.
Фиг.2 - представлено в увеличенном масштабе взаимное расположение ступенчатой втулки, уплотнительного кольца и седла клапана.
2
1
Гидронатяжитель для устройства натяжения ремня (цепи) включает в себя корпус 1, ступенчатую втулку плунжера 2 с встроенным седлом клапана 3, серьгу 4 с запрессованным в нее плунжером 5. Плунжер 5 с втулкой 2 составляют прецизионную пару. В Гидронатяжитель входят также манжета 6, силовая пружина 7, запорное кольцо 8. Втулка 2 установлена в корпус 1 по цилиндрической поверхности 9. Во втулку 2 с пазом 10 подвода масла установлено уплотнительное кольцо 11 и седло клапана 3 с торцевым пазом 12 и осевым каналом 13. В верхней расточке 14 седла 3 установлены детали обратного клапана: колпачок 15, пружина 16 и шарик 17 (фиг.2). На колпачке 15 имеются пазы 18 подвода масла в полость 19. В проушины корпуса 1 и серьги 4 вмонтированы втулки 20 и 21, в отверстиях 22 и 23 которых устанавливаются пальцы (на чертеже не показаны) кинематического механизма натяжного устройства. На прецизионной поверхности 24 плунжера выполнены продольный скошенный паз 25 и кольцевая канавка 26 для запорного кольца 8. Внутренняя цилиндрическая расточка верхней части втулки 2 включает в себя прецизионную поверхность 27 и поверхность 28 несколько большего диаметра в нижней части ступенчатой втулки 2. На внутренней расточке вверху ступенчатой втулки 2 имеется заходная фаска 30. Уплотнение между поверхностью 31 ступенчатой втулки 2 и поверхностью 32 седла клапана 3 выполнено посредством резинового кольца 11, поперечное сечение которого имеет форму прямоугольника, а внутренний диаметр d несколько меньше внутреннего диаметра d ступенчатой втулки 2 (фиг.2).
Последовательность сборки гидронатяжителя:
В цилиндрическую расточку 33 втулки 2 устанавливается уплотнительное кольцо 11 и по подвижной посадке седло клапана 3 с деталями обратного клапана: колпачком 15, пружиной 16 и шариком 17. Затем устанавливается силовая пружина 7, и в полость 34 заливается рабочее масло примерно до уровня по сечению 1-1 (фиг.1). Серьга 4 с запрессованным в нее плунжером 5 с запорным кольцом 8,расположенным в канавке 26, и установленными в серьгу втулками 20 и 21 с необходимым усилием вводится свободным торцем плунжера через заходную фаску 30 в отверстие 27 на втулке 2. При этом запорное кольцо 8 сжимается до диаметра поверхности 27. В этот момент столбик воздуха, находящийся во втулке 2 и определяемый расстоянием между торцем плунжера 5 и уровнем масла в полости 19 втулки 2, легко вытесняется через паз 25 плунжера 5,так как при этом пружинная полость 34 через паз 25 соединена с внутренней полостью 19. При дальнейшем перемещении плунжера 5 во втулке 2 происходит вытеснение уже только масла вначале через паз 25 и прецизионный зазор между поверхностями 24 и 27, а затем только через прецизионный зазор. При выходе запорного кольца 8 в полость 19 происходит разжатие кольца 8 и фиксация плунжера относительно втулки. Далее одевается резиновая манжета 6.
Все операции по сборке гидронатяжителя производятся в вертикальном положении гидронатяжителя серьгой 4 вверх.
После установки манжеты 6 гидронатяжитель устанавливается на двигатель. При установке на двигатель расстояние между осями отверстий 22 и 23 выбирается таким, чтобы обеспечить необходимый рабочий ход гидронатяжителя, обеспечивающий требуемое натяжение ремня (цепи) в течение заданного срока эксплуатации двигателя.
При работе на двигателе необходимое натяжение ремня обеспечивается усилием силовой пружины 7,причем по мере износа и вытяжки ремня (цепи) плунжер 5 под действием пружины 7 выдвигается из втулки 2, расстояние между осями отверстий 22 и 23 увеличивается, обеспечивая постоянный контакт натяжного устройства с ремнем (цепью).
При выдвижении плунжера 5 из втулки 2 в полости 19 образуется разрежение, за счет чего шарик 17 обратного клапана, преодолевая затяжку пружины 16, открывается, и из полости 34 по пазам 10, 12 и каналу 13 в полость 19 поступает необходимое для заполнения полости 19 количество масла.
При перемещении плунжера в обратном направлении в сторону сжатия
пружины 7 под действием увеличивающегося давления в полости 19 шарик обратного клапана герметично закрывает канал 13, полость 19 становится практически замкнутой. За счет вытеснения масла из полости 19 через прецизионный зазор между' поверхностями 24 и 27 происходит необходимое демпфирование всего механизма натяжения ремня (цепи).
2
1
Если между кольцевыми поверхностями 31 и 32 не будет надежного уплотнения по всей площади указанных поверхностей, то давление в полости 19 будет воздействовать на кольцевые поверхности 31 и 32, в результате чего вертикальное усилие на поверхность 31 может превысить усилие пружины 7 и произойдет отрыв втулки 2 от седла 3. В целях предотвращения данного отрыва и устанавливается между поверхностями 31 и 32 плоское уплотнительное кольцо с поперечным сечением прямоугольного профиля. Предварительный натяг пружины 7 обеспечивает необходимую деформацию уплотнительного кольца 11, а выполнение кольца 11 с поперечным сечением прямоугольного профиля и с внутренним диаметром d, несколько меньшим, чем внутренний диаметр d ступенчатой втулки 2 гарантирует надежную герметизацию между поверхностями 31 и 32. Тем самым обеспечивается целостность конструкции ступенчатой втулки 2 с седлом 3. Установка ступенчатой втулки 2 в корпус 1 по подвижной посадке обеспечивает простую технологию сборки и разборки гидронатяжителя.
Предварительная деформация пружины 7 в разжатом положении гидронатяжителя (фиг.1, положение слева от продольной оси) выбирается также из условия обеспечения надежного поджатия ступенчатой втулки 2 с седлом 3 к внутреннему торцу 35 корпуса 1.
Таким образом, выполнение гидронатяжителя в виде полого цилиндрического корпуса с расположенной внутри корпуса ступенчатой втулкой, содержащий обратный клапан и плунжер, образующий со ступенчатой втулкой прецизионную пару и запрессованный в серьгу, соединенную с корпусом посредством телескопической резиновой манжеты, отличающегося тем, что ступенчатая втулка по цилиндрической поверхности большего диаметра устанавливается в сопрягаемую цилиндрическую поверхность корпуса по подвижной посадке, а уплотнение между втулкой и седлом клапана выполнено посредством резинового кольца с поперечным сечением прямоугольного профиля, расположенного между верхним торцем седла клапана и внутренним торцем ступенчатой втулки, и наличие на внешней цилиндрической поверхности большего диаметра ступенчатой втулки продольного
паза, соединяющего полость силовой пружины с каналом подвода масла под шарик обратного клапана, существенно упрощает конструкцию гидронатяжителя, улучшает технологичность и снижает трудоемкость изготовления при сохранении надежной работоспособности изделия.