ГАЙКА ШТОКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА

ГАЙКА ШТОКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА
МПК F16F5/00
F16F9/18
Заявляемая полезная модель относится к области транспортных средств, в частности, к конструкции гидравлических амортизаторов.
Известна гайка штока гидравлического амортизатора, содержащая цилиндрический корпус со сквозным осевым отверстием, наружная поверхность которого имеет выступы, а верхняя и нижняя поверхности плоские. [Патент RU №2279582, МПК F16F9/06, дата приоритета 11.01.2005, дата публикации 10.07.2006].
Известна гайка, установленная на шток гидравлического амортизатора, верхняя поверхность которой выполнена плоской и содержит сквозное осевое отверстие, а наружная поверхность имеет многогранную форму, [Патент RU №103875, МПК F16F9/34, дата приоритета 11.01.2011, дата публикации 27.04.2011].
В качестве прототипа выбрана гайка штока гидравлического амортизатора, имеющая цилиндрическую форму и содержащая сквозное осевое отверстие, снабженное резьбой, при этом верхняя поверхность гайки плоская. [Патент RU №126781, МПК F16F5/00, F16F9/36, F16F9/38, дата приоритета 22.11.2012, дата публикации 10.04.2013]
Недостатком всех вышеописанных технических решений является повышенный износ дисков клапана отбоя, обусловленный формой гайки штока. В процессе эксплуатации диски клапана отбоя и перепускного клапана, загибаются из-за возникающего давления, создаваемого вследствие возвратно-поступательного движения поршня и перетекания рабочей жидкости, при этом угол изгиба дисков клапана отбоя ничем не ограничивается, что влечет за собой риск излома дисков в месте их контакта с гайкой штока.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности гидравлического амортизатора.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является увеличение срока эксплуатации дисков клапана отбоя гидравлического амортизатора.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Гайка штока гидравлического амортизатора содержит корпус многогранной формы со сквозным осевым отверстием, внутри которого нанесена резьба. В отличие от прототипа, верхняя поверхность корпуса выполнена в виде усеченного конуса.
Корпус гайки штока может быть выполнен из металла, например, из стали, меди или титана и имеет многогранную форму, которая предназначена для захвата корпуса гайки гаечным ключом и монтажа гайки на шток посредством резьбы, нанесенной на внутреннюю поверхность сквозного осевого отверстия. Гайка штока обеспечивает прижимную силу поршня, оснащенного перепускным клапаном и клапаном отбоя.
Угол наклона боковой поверхности усеченного конуса может варьироваться, что позволяет изменить параметр износа дисков клапана отбоя и скорость перетекания рабочей жидкости из одной части рабочего цилиндра в другую. Оптимальный угол наклона боковой поверхности усеченного конуса равен 70 - 80°. В случае, когда угол наклона боковой поверхности усеченного конуса превышает 80°, снижается угол изгиба и, соответственно износ дисков клапана отбоя, но при этом снижается скорость перетекания рабочей жидкости через клапан отбоя, и может произойти закупоривание клапана. В случае, когда угол наклона наружной поверхности усеченного конуса менее 70°, пропускная способность клапана отбоя соответственно увеличивается, но при этом происходит изгиб дисков клапана отбоя, способствующий их быстрому износу.
Диаметр корпуса гайки штока может быть равен 80% от диаметра диска клапана отбоя. В случае, когда диаметр корпуса гайки штока будет меньше 80% от диаметра диска клапана отбоя, возникает риск возникновения выработки на поверхности диска, сопряженной с поверхностью гайки штока, вследствие избыточного перегиба диска клапана отбоя.
На верхней поверхности корпуса гайки штока, по периметру центрального сквозного отверстия, может быть выполнен выступ, обеспечивающий более плотное удержание дисков клапана отбоя гайкой штока.
Верхняя поверхность корпуса гайки штока удерживает диски клапана отбоя, которые упираются в поршень. Диски клапана отбоя перекрывают сквозные концентрические отверстия, выполненные в поршне гидравлического амортизатора и образуют клапан отбоя, предназначенный для перетекания рабочей жидкости. Он создает сопротивление потоку рабочей жидкости, тем самым обеспечивает заданную характеристику демпфирования гидравлического амортизатора
Заявляемая полезная модель обладает новым отличительным признаком, который заключается в том, что верхняя поверхность корпуса гайки штока выполнена в виде усеченного конуса. Процессы отбоя и сжатия гидравлического амортизатора сопровождаются упругой деформацией (изгибом) соответствующих поршневых дисков (в процессе сжатия происходит упругая деформация дисков перепускного клапана, а в процессе отбоя происходит упругая деформация дисков клапана отбоя). Выполнение верхней поверхности корпуса гайки штока в виде усеченного конуса позволяет исключить контакт дисков клапана отбоя с острым краем гайки штока и ограничить угол изгиба дисков клапана отбоя Это снижает неравномерность деформации дисков и их чрезмерный изгиб, что позволяет уменьшить износ дисков в процессе эксплуатации. За счет чего достигается технический результат, который заключается в увеличении срока эксплуатации дисков клапана отбоя гидравлического амортизатора, и повышается надежность гидравлического амортизатора.
Наличие нового отличительного существенного признака 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 – Гайка штока.
Фиг. 2 – Деформация дисков клапана отбоя.
Фиг. 3 –Деформация дисков клапана отбоя с установленной обычной гайкой.
Фиг. 4 – Гидравлический амортизатор с установленной гайкой штока
Гидравлический амортизатор содержит резервуар 1, с размещенным в нём рабочим цилиндром 2, в верхней части рабочего цилиндра 2 расположена направляющая 3 штока, в центральном осевом отверстии которой установлен шток 4, снабженный поршнем 5 с концентрическими отверстиями 6, который удерживается на штоке 4 гайкой 7 штока и снабжен перепускным клапаном 8 и клапаном 9 отбоя, которые состоят из дисков 10, гайку 11 резервуара в верхней части резервуара 1 и клапан 12 сжатия в нижней части резервуара 1, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра 2 разделена поршнем 5 на штоковую 13 и поршневую 14 части, причем верхняя часть гайки 7 штока выполнена в виде усеченного конуса, вершина которого направлена в сторону поршня 5.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Шток 4 вместе с поршнем 5 во время работы гидравлического амортизатора совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 2. При перемещении штока 4 с поршнем 5 при ходе сжатия рабочая жидкость под давлением поршня 5 через концентрические отверстия 6 перетекает из поршневой части 14 в штоковую часть 13 рабочего цилиндра 2. Часть объема в рабочем цилиндре 2, при ходе сжатия, занимает шток 4 и избыток рабочей жидкости из поршневой части 14 через отверстия (не обозначены на чертеже) в клапане 12 сжатия, перетекает в полость между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2, создавая усилие сжатия.
При перемещении штока 4 с поршнем 5 при ходе отбоя в штоковой части 13 создается давление, а в поршневой части 14 - разрежение, рабочая жидкость через концентрические отверстия 6 в поршне 5 перетекает из штоковой части 13 в поршневую часть 14 рабочего цилиндра 2, создавая усилие сопротивления отбоя. При ходе отбоя шток 4 перестает занимать часть объема в рабочем цилиндре 2. Компенсация изменения объема рабочей жидкости в рабочем цилиндре 2 происходит за счет перетекания рабочей жидкости через каналы (не обозначены на чертеже) клапана 12 сжатия из полости между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2 в поршневую часть 14 рабочего цилиндра 2.
В процессе отбоя усилие сопротивления повышается за счет дисков 10, расположенного в поршневой части 14 рабочего цилиндра 2 и удерживаемого гайкой 7 штока. Под давлением рабочей жидкости, перетекающей из штоковой части 13 в поршневую часть 14, диски 10 открывают концентрические отверстия 6, в следствие чего загибаются и упираются в коническую поверхность гайки 7 штока, которая ограничивает угол их изгиба и препятствует их излому.
За счет этого достигается технический результат, который заключается в увеличении срока эксплуатации дисков клапана отбоя гидравлического амортизатора, и повышается надежность гидравлического амортизатора.