ГЛАВНЫЙ ЦИЛИНДР

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к гидравлическим приводам дистанционного управления транспортных средств, в частности к главным цилиндрам сцепления и одноконтурным главным тормозным цилиндрам автомобилей, тракторов или строительно-дорожных машин.
Известен главный цилиндр сцепления (Патент РФ на полезную модель №110034, МПК: В60К 23/02, В60Т 11/16 от 2011 г.), содержащий корпус цилиндра, выполненный с приливами, с установленными в них штуцерами, подпружиненный поршень с каналами для прохода жидкости, стопорное кольцо, упорную пружину, рабочий уплотнитель, манжеты, толкатель, грязезащитный колпак.
Недостатком известного устройства является сложность выполнения перепускного канала для прохода рабочей жидкости и гидролиний рабочего уплотнителя, при этом наличие упругой пружины и стопорного кольца не дает эффективной защиты от течи узла, поскольку приводят к быстрому износу рабочего уплотнителя.
Кроме того, выполнение корпуса главного цилиндра с приливами, с установленными в них штуцерами, расположенными в центральной части корпуса и с его торца по оси суживает компоновочные решения в размещении цилиндра в транспортном средстве, поскольку требует достаточно много места для размещения.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности признаков устройством того же назначения, выбранным в качестве прототипа, является главный цилиндр (Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. ВА3-2101, ВА3-21011, ВА3-21013, ВА3-2102, ВА3-21021, ВА3-21023, М, 2005 г.стр.47), содержащий корпус, выполненный с приливами, подпружиненный поршень с каналами для прохода жидкости образующими с шайбой поршня перепускной клапан, при этом внутренний торец поршня поджат пружиной сжатия, полость нагнетания сообщается с расширительным бачком через компенсационное отверстие, расположенное в центральном приливе, через другое отверстие - с исполнительным гидроцилиндром, второй конец поршня установлен с возможностью взаимодействия с толкателем, помещенным в защитный чехол, шайбу упорную и манжеты.
В известной конструкции главного цилиндра, упрощено решение гидролиний, сокращено количество поверхностей разделяющих внутреннюю полость нагнетания на две рабочие зоны, однако наличие нескольких соединений уменьшают их надежность, в компоновочном решении, приливы хотя и размещены на боковых поверхностях корпуса, однако размещение расширительного бачка в центральной части главного цилиндра также суживает компоновочные решения по размещению главного цилиндра в транспортном средстве.
Задачей предложенного технического решения является повышение надежности главного цилиндра за счет обеспечения герметичности и применения термообработки, а также расширение модельного ряда устройства, за счет изменения компоновочного решения расположения расширительного бачка относительно корпуса главного цилиндра.
Поставленная задача решается тем, что в известном главном цилиндре, содержащем корпус, выполненный с приливами, подпружиненный поршень с каналами для прохода жидкости образующими с шайбой поршня перепускной клапан, при этом внутренний торец поршня поджат пружиной сжатия, полость нагнетания сообщается с расширительным бачком через компенсационное отверстие, расположенное в центральном приливе,
через другое отверстие - с исполнительным гидроцилиндром, а наружный торец поршня установлен с возможностью взаимодействия с толкателем, помещенным в защитный чехол, шайбу упорную и манжеты, расширительный бачок сопряжен с одним из приливов и соединен с компенсационным отверстием посредством продольного канала, выполненного в стенке корпуса.
Рабочие поверхности поршня и корпуса цилиндра имеет термообработку.
Рабочие поверхности каналов и отверстий, выполненных в корпусе, имеют термообработку.
На внутреннем торце поршня установлена главная манжета воротникового типа.
Расширительный бачок соединен с корпусом посредством трубопроводов.
Достижение технического результата происходит за счет того, что расширительный бачок, занимающий достаточно большой объем, сопряжен с одним из приливов, например выполненным на противоположном защитному чехлу конце корпуса, его соединение с компенсационным отверстием происходит посредством продольного канала, выполненного в стенке корпуса, В одном из вариантов исполнения предусмотрено сопряжение бачка с корпусом посредством внешних трубопроводов.
Расширение модельного ряда устройства главного цилиндра за счет изменения, позволяющего располагать расширительный бачок несоосно компенсационному отверстию или вне пределов корпуса цилиндра, позволяет разместить устройство более компактно, в удобном для каждой конкретной модели транспортного средства месте, в том числе использовать их на новых моделях транспортных средств.
Наличие на внутреннем торце поршня главной манжеты воротникового типа позволяет увеличить надежность главного цилиндра в целом.
Предложенная полезная модель поясняется чертежами
На фиг.1 изображен главный цилиндр в разрезе.
На фиг.2 изображен главный цилиндр в разрезе с расширительным бачком, сопряженный с корпусом посредством трубопроводов.
Главный цилиндр (фиг.1) содержит корпус 1, в полость нагнетания 2 которого вставлен подвижный поршень 3. Внутренний торец поршня 3 поджат конической пружиной сжатия 4, опирающейся на держатель пружины 5. Наружный торец поршня 3 посредством толкателя 6, который упирается в сферическое посадочное место 7, связан с педалью управления (не показано). Перемещение поршня 3 ограничивается упорной шайбой 8. Для герметизации полости нагнетания 2 в поршне 3 установлена главная манжета 9 воротникового типа, прижатая держателем пружины 5. Таким образом, все детали удерживаются в полости нагнетания 2 главного цилиндра держателем пружины 5. Защитный чехол 10 предохраняет толкатель 6 и полость нагнетания 2 главного цилиндра от загрязнения.
Поршень 3 имеет продольную выемку на цилиндрической поверхности, образующую с зеркалом корпуса 1 цилиндра вспомогательную полость 11. Поршень 3 главного цилиндра надежно уплотнен маслосъемной манжетой 12 воротникового типа, расположенной в канавке поршня 3. Главная манжета 9 воротникового типа разделяет полость нагнетания 2 на рабочую 13 и вспомогательную 11 и создает герметичность в рабочей 13 полости главного цилиндра.
Чтобы по мере возрастания давления в рабочей 13 полости одновременно улучшалось уплотнение поршня 3, в шайбе 14 поршня 3 между рабочей 13 и вспомогательной 11 полостями выполнены осевые перепускные каналы 15 для прохода рабочей жидкости, совместно образующие с шайбой 14 поршня 3 перепускной клапан. Когда давление в рабочей 13 полости главного цилиндра возрастает, то под его воздействием главная манжета 9 воротникового типа распирается по радиусу, т.е. плотнее прилегает к зеркалу корпуса 1 главного цилиндра.
Одновременно, главная манжета 9 воротникового типа выполняет роль клапана, через который полость нагнетания 2 цилиндра сообщается с расширительным бачком 16. Это происходит при крайнем положении поршня 3, когда главная манжета 9 воротникового типа не перекрывает перепускной канал компенсационного отверстия 17, расположенного в центральном 18 приливе корпуса 1 главного цилиндра. Расширительный бачок 16, в предпочтительном варианте исполнения сопряжен с приливом 19, выполненным на противоположном защитному чехлу 10 конце корпуса 1 и соединен с компенсационным отверстием 17 посредством продольного канала 20, выполненного в стенке корпуса 1, через который осуществляется подвод рабочей жидкости к главному цилиндру. Расширительный бачок 16 (фиг.2) может быть соединен с корпусом 1 посредством трубопроводов 21 - выносных гидролиний, расположенных вне корпуса 1.
При вакуумировании нагнетательной полости 2 (например, при резком отпускании педали) главная манжета 9 воротникового типа под воздействием разрежения отходит от внутреннего торца поршня 3, открывая при этом осевые перепускные каналы 15 в поршне 3 и соединяя, тем самым, нагнетательную полость 2 с расширительным бачком 16.
Полость нагнетания 2 другим отверстие сообщается с исполнительным гидроцилиндром (не показано).
При этом, рабочие поверхности полости нагнетания 2, канала 20 и отверстия 17 выполненных в корпусе, а также рабочие поверхности поршня 3 главного цилиндра могут иметь термообработку.
Работает устройство следующим образом.
Главный цилиндр в сборе состоит из корпуса 1 с поршнем 3 и рабочим уплотнителем в виде главной манжеты 9 воротникового типа, разделяющим внутреннюю полость нагнетания 2 на две зоны. При рабочем ходе полости перекрываются главной манжетой 9 воротникового типа, при обратном ходе - сообщаются, и происходит сброс рабочей, преимущественно тормозной жидкости.
В исходном состоянии (педаль отпущена) полость нагнетания 2 главного цилиндра сообщается с расширительным бачком 16 через компенсационное отверстие 17 и продольный канал 20. При нажатии на педаль толкатель 6 перемещает поршень 3 главного цилиндра, главная манжета 9 воротникового типа перемещается за компенсационное отверстие 17, разъединяя тем самым полость нагнетания 2 и расширительный бачок 16. Давление в полости нагнетания 2 начинает возрастать.
При отпущенной педали сцепления поршень 3 перемещается в крайнее положение, ограничивающееся упором поршня 3 в упорную шайбу 8, при этом рабочая полость 13 в корпусе 1 главного цилиндра соединяется с компенсационным отверстием 17.
Стендовые испытания опытной партии главных цилиндров, изготовленных по предложенной полезной модели, подтвердили увеличение работоспособности главного цилиндра на 8-10% за счет применения главной манжеты воротникового типа и применения термообработки.
Кроме того, за счет предложенного, компоновочного решения, позволяющего расположить расширительный бачок в наиболее удобном для каждой конкретной модели транспортного средства месте, увеличен модельный ряд главных цилиндров, позволяющий использовать их в новых конструкциях транспортных средств.
По результатам испытаний разработаны рабочие чертежи на НПООО «Фенокс», г.Минск.