Гидравлический амортизатор

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкции гидравлических амортизаторов.
Известен гидравлический амортизатор, конструкция которого содержит резервуар, содержащий направляющую штока с сальником штока, шток, поршень, прикрепленный к штоку, кронштейн крепления [Патент №RU37171, дата приоритета: 14.01.2004 г., дата публикации: 10.04.2004 г. МПК: F16J1/08, F02F5/00, F16J9/00].
Известен гидравлический амортизатор, конструкция которого содержит резервуар, направляющую штока с сальником штока, шток, шток крепления [Патент №RU141143, дата приоритета: 24.12.2013 г., дата публикации: 27.05.2014 г. МПК: F16F9/54].
В качестве прототипа выбран гидравлический амортизатор, конструкция которого содержит резервуар, который снабжен рабочим цилиндром, содержащим направляющую штока, шток, снабженный поршнем с дросселирующими элементами, клапан сжатия и шток крепления, содержащий дно резервуара и стержень [Патент №RU2279582, дата приоритета: 12.07.2010 г., дата публикации: 20.12.2011 г. МПК: F16F9/16].
Основной недостаток прототипа заключается в том, что гидравлический амортизатор не имеет возможности надежного базирования и закрепления в зажимном приспособлении для проведения ремонтных и сборочных работ.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в повышении ремонтопригодности гидравлического амортизатора.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение возможности базирования и закрепления гидравлического амортизатора для проведения монтажа и демонтажа внутренних узлов.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Гидравлический амортизатор содержит резервуар с размещенным в нём рабочим цилиндром, содержащим направляющую штока, шток, снабженный поршнем с дросселирующими элементами, клапан сжатия, шток крепления, содержащий дно резервуара и стержень. В отличие от прототипа, на наружной поверхности в нижней части дна резервуара выполнены две симметричные лыски.
Резервуар имеет цилиндрическую форму и изготовлен из металла, выполняет конструкционные и защитные функции. Внутри резервуара располагаются основные конструктивные узлы и элементы, а также рабочая жидкость или газ. Для правильной работы гидравлического амортизатора резервуар должен быть герметичен и не иметь перегибов, обладать прочностью и жесткостью.
Рабочий цилиндр имеет форму, обусловленную формой выбранного поршня гидравлического амортизатора, и может быть изготовлен из металла. В рабочем цилиндре последовательно расположены: направляющая штока, шток, поршень, гайка штока, клапан сжатия. В рабочем цилиндре происходит процесс поглощения колебаний, создаваемых поршнем гидравлического амортизатора, рабочей жидкостью и преобразование их в тепловую энергию. Излишки рабочей жидкости перетекают в резервуар через клапан сжатия, установленный в нижней части рабочего цилиндра. Рабочий цилиндр расположен внутри резервуара, при этом в верхней части он фиксируется направляющей штока.
Направляющая штока содержит корпус цилиндрической формы, который может быть изготовлен из металла, керамики, или из металлокерамики. В центре корпуса направляющей штока выполнено сквозное осевое отверстие, оснащенное уплотнительными и антифрикционными элементами, в которое установлен шток, поверхность которого образует с поверхностью осевого отверстия подшипник скольжения, выполняющий направляющие функции и обеспечивающий вращательную и возвратно-поступательную подвижность штока, необходимую для работы гидравлического амортизатора. Направляющая штока устанавливается в верхней части резервуара, обеспечивает неподвижность рабочего цилиндра относительно резервуара и герметизирует гидравлический амортизатор.
Шток имеет цилиндрическую форму и представляет собой металлический стержень, покрытый снаружи слоем хрома, уменьшающего силы трения, возникающие между поверхностью штока и поверхностью осевого сквозного отверстия направляющей штока. Длина штока обусловлена конструктивными особенностями крепления к неподрессоренным массам транспортного средства, а также областью применения гидравлического амортизатора.
Поршень имеет преимущественно цилиндрическую форму, его размеры обусловлены конструктивными особенностями и областью применения гидравлического амортизатора. Поршень может быть изготовлен из металла или композитных материалов. Поршень имеет сквозное осевое отверстие, в которое вставляется шток, а также содержит концентрические сквозные отверстия, которые выполняют роль дросселирующих элементов. Часть рабочего цилиндра, находящаяся над поршнем, является надпоршневой, а часть рабочего цилиндра, находящаяся под поршнем, является подпоршневой.  Поршень, прикрепленный к штоку амортизатора, совершает возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре, а рабочая жидкость, перетекающая через сквозные концентрические отверстия дросселирующей системы поршня, поглощает колебания, создаваемые поршнем, совершая тем самым работу по превращению поступательных движений в тепловую энергию.
Клапан сжатия гидравлического амортизатора содержит корпус, форма которого повторяет форму рабочего цилиндра и может быть выполнен из металла или композитных материалов. Корпус может содержать одно или несколько сквозных отверстий или каналов. Клапан сжатия обеспечивает центрирование рабочего цилиндра в резервуаре гидравлического амортизатора.
Шток крепления содержит дно резервуара и неразъемно присоединенный к нижней поверхности дна резервуара стержень. Дно резервуара имеет симметричные лыски, выполненные на наружной поверхности в нижней части, а стержень имеет нанесенную на нижнюю часть резьбу.  Шток крепления может быть изготовлен из металла, например, стали, титана, чугуна.
Верхняя наружная поверхность дна резервуара имеет углубление, предназначенное для установки клапана сжатия, и обеспечивает точку опоры для внутренних узлов гидравлического амортизатора, также верхняя наружная поверхность дна резервуара имеет выступ, предназначенный для присоединения к нему резервуара неразъемным способом, например, методом электродуговой сварки или сварки давлением.
Лыски, выполненные на нижней наружной поверхности дна резервуара, получены методом фрезерования или строгальным методом и симметричны относительно друг друга.
Глубина выполненной лыски составляет от 10% до 20% от наружного диаметра дна резервуара, так как при такой глубине обеспечивается минимальный размер рычага, образующегося между осью вращения гидравлического амортизатора и зажимным приспособлением при приложении крутящих моментов к узлам гидравлического амортизатора во время проведения их монтажа или демонтажа. В случае, когда глубина лыски составляет менее 10% от наружного диаметра дна резервуара, при приложении крутящих моментов возможен срыв гидравлического амортизатора из зажимного приспособления и его повреждение. В случае, когда глубина лыски составляет более 20% от наружного диметра дна резервуара, возможно появление дефекта стенки, образованной между лыской и верхней поверхностью дна резервуара в виде деформации или появления трещины, что может привести к повреждению штока крепления гидравлического амортизатора.
Высота выполненной лыски должна составлять от 25% до 35% от высоты дна резервуара. Именно при заданной высоте лыски обеспечивается надежное закрепление штока крепления в зажимном приспособлении и обеспечивается достаточная остаточная высота наружной поверхности дна резервуара для присоединения к ней резервуара. В случае, когда высота лыски составляет менее 25% от высоты дна резервуара, при приложении крутящего момента в процессе монтажа и демонтажа внутренних узлов гидравлического амортизатора, может произойти деформация кромки полученной лыски и срыв гидравлического амортизатора из зажимного приспособления, что может привести к повреждению узлов гидравлического амортизатора. При высоте лыски более 35 % от высоты дна резервуара не обеспечивается достаточная остаточная высота дна резервуара, необходимая для присоединения резервуара. Это может привести к тому, что в процессе монтажа и демонтажа внутренних узлов гидравлического амортизатора может произойти отделение резервуара от штока крепления и привести к дефекту гидравлического амортизатора.
Стержень, присоединенный к нижней поверхности дна резервуара и образующий с ним единый элемент штока крепления, снабжен резьбой в нижней части и предназначен для присоединения гидравлического амортизатора к неподрессоренным массам транспортного средства.
Заявляемая полезная модель обладает новыми существенными отличительными признаками, заключающимися в том, что шток крепления имеет две лыски, обеспечивающие надежное закрепление гидравлического амортизатора в зажимном приспособлении, исключающие возможность срыва гидравлического амортизатора из зажимного приспособления, при приложении к нему крутящего момента, и не допускающие возникновения дефектов и деформаций узлов гидравлического амортизатора. Таким образом обеспечивается возможность базирования и закрепления гидравлического амортизатора в приспособлении для проведения монтажа и демонтажа внутренних узлов, тем самым повышается ремонтопригодность гидравлического амортизатора.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 – Шток крепления.
Фиг. 2 – Общий вид гидравлического амортизатора.
Фиг. 3 – Гидравлический амортизатор в зажимном приспособлении.
Гидравлический амортизатор имеет резервуар 1 с размещенным в нём рабочим цилиндром 2, содержащим направляющую 3 штока, шток 4, снабженный поршнем 5 с дросселирующими элементами 6, клапан 7 сжатия, шток крепления 8, состоящий из дна 9 резервуара и металлического стержня 10, причем на наружной поверхности дна 9 резервуара в нижней части выполнены лыски 11.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Шток 4 вместе с поршнем 5, при эксплуатации гидравлического амортизатора, совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 2. При перемещении штока 4 с поршнем 5 вниз рабочая жидкость под давлением поршня 5 через дросселирующие элементы 6 перетекает из подпоршневой части в надпоршневую часть рабочего цилиндра 2. Часть объема рабочей жидкости при ходе сжатия перетекает через клапан 7 сжатия в полость резервуара 1.  При движении штока 4 вверх рабочая жидкость под давлением поршня 5 через дросселирующие элементы 6 перетекает из надпоршневой части в подпоршневую, а созданное поршнем 5 разрежение в рабочем цилиндре 2 затягивает через клапан 7 сжатия рабочую жидкость из полости резервуара 1. Таким образом, работа, которую выполняет рабочая жидкость, гасит колебания, возникающие при эксплуатации гидравлического амортизатора.
В процессе монтажа или демонтажа внутренних узлов гидравлического амортизатора он помещается в зажимное приспособление 12, например слесарные тиски. Базирование в зажимных губках 13 зажимного приспособления 12 производится нижней частью гидравлического амортизатора. Гидравлический амортизатор, расположенный между зажимными губками 13, неподвижно фиксируется за лыски 11, а далее производится монтаж или демонтаж его внутренних узлов. После проведения работ зажимные губки 13 зажимного приспособления 12 расслабляют и извлекают гидравлический амортизатор из зажимного приспособления 12. Таким образом обеспечивается базирование и закрепление гидравлического амортизатора в зажимном приспособлении.