ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к гидропневматическим подвескам транспортных средств.
Известна гидропневматическая подвеска двухосного автомобиля, содержащая источник жидкости под давлением, гидробак, левые и правые связанные с рычагами гидропневматические рессоры передней и задней оси и гидравлический стабилизатор бокового крена автомобиля. Гидравлическая камера каждой гидропневматической рессоры соединена со своим регулятором высоты, который подключен к источнику давления жидкости и к гидробаку и связан с подвижным элементом рессоры через следящий механизм с замедлителем срабатывания. Гидравлический стабилизатор выполнен в виде подключенного к источнику жидкости блока из двух последовательно соединенных между собой четырехлинейных трехходовых распределителей и преобразователей положения в управляющий сигнал, соединенных с подвижным элементом каждой гидропневматической рессоры, при этом входной канал блока распределителей соединен с источником давления и гидробаком, а выходные каналы через обратные клапаны - с рабочими камерами передней и задней гидропневматических рессор одной стороны автомобиля, а управляющие устройства каждого распределителя соединены с указанными преобразователями положения гидропневматических рессор передней и задней оси (а.с. SU 1331667, МПК B60G 17/00, опубл. 23.08.1987).
Недостатком известного технического решения является невысокая надежность, обусловленная отсутствием балансирных связей, а также возможностью возникновения кавитации под поршнем при осуществлении хода отбоя из-за установки дросселя в линии поршневой полости.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является регулируемая подвеска ходовой части автомобиля, содержащая гидравлические цилиндры двойного действия в количестве, соответствующем числу колес, имеющие поршневые и штоковые полости, сформированные с соответствующих сторон тела поршня, при этом поршневые и штоковые полости гидравлических цилиндров, размещенных с одной стороны автомобиля, соединены через демпферные устройства посредством гидромагистрали соответственно со штоковыми и поршневыми полостями гидравлических цилиндров, размещенных на другой стороне автомобиля, а также с гидроаккумуляторами, подвеска дополнительно снабжена установленными на каждое колесо датчиками вертикального и горизонтального положения кузова автомобиля и обрабатывающим поступающие с вышеуказанных датчиков сигналы электронным блоком управления для дальнейшей выработки им и подачи сигнала на гидравлический распределитель, связанный гидромагистралью с гидравлическими цилиндрами, демпферными устройствами и гидроаккумуляторами, кроме того, подвеска снабжена распределителем контроля высоты, выполненным в виде двух содержащих клапаны правого и левого гидравлических блоков и связанным с пультом управления, а гидромагистралью - с поршневыми полостями гидравлических цилиндров.
Недостатком известного технического решения является невысокая надежность из-за отсутствия блокировки упругих элементов в случае необходимости, а также применение пропорционального гидрораспределителя, что усложняет и удорожает систему управления.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение эксплуатационных качеств гидропневматической подвески транспортного средства.
Техническим результатом при использовании полезной модели является повышение надежности и долговечности и, как следствие, улучшение эксплуатационных качеств гидропневматической подвески транспортного средства.
Технический результат достигается за счет того, что в гидропневматической подвеске транспортного средства, содержащей насос, напорную и сливную гидролинии, гидроцилиндры, имеющие поршневые и штоковые полости, при этом поршневые и штоковые полости гидроцилиндров, размещенных с одной стороны транспортного средства, соединены гидролиниями соответственно со штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров, размещенных на другой стороне транспортного средства, гидропневмоаккумуляторы, связанные с гидроцилиндрами, демпферные устройства, соединенные с гидропневмоаккумуляторами, гидрораспределитель контроля высоты, выполненный в виде двух блоков, связанных с пультом управления и гидролинией - с поршневыми полостями гидроцилиндров, датчики, насос связан с двигателем посредством электромагнитной муфты, а каждый блок гидрораспределителя контроля высоты, выполнен с двумя двухпозиционными двухлинейными распределителями и с двумя двухпозиционными трехлинейными распределителями, посредством которых напорная гидролиния насоса и сливная гидролиния связаны с поршневой полостью соответствующего гидроцилиндра, при этом в сливной гидролинии установлены дроссели, а в напорной гидролинии насоса установлены обратный клапан и датчики давления, кроме того гидроцилиндры связаны с гидропневмоаккумуляторами через блокировочные двухлинейные двухпозиционные гидрораспределители.
Двухпозиционные двухлинейные распределители и двухпозиционные трехлинейные распределители выполнены с электромагнитным управлением.
Отличительный признак, заключающийся в том, что насос связан с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) посредством управляемой электромагнитной муфты позволил обеспечить отключение насоса от двигателя, а при резком повышении частоты вращения ведущего шкива ДВС предохранить вал насоса от повышенных оборотов, приводящих к недопустимо высокой скорости подъема кузова транспортного средства, кроме того, установка в напорной гидролинии насоса обратного клапана позволяет предотвратить слив жидкости из гидросистемы по напорной гидролинии в гидравлический бак при выключенном насосе. В совокупности данные признаки позволяют повысить надежность и долговечность гидропневматической подвески.
Наличие в блоке гидрораспределителя двухпозиционных двухлиненых гидравлических распределителей с электромагнитным управлением, надежно запирающих жидкость в гидропневморессоре при отсутствии сигнала управления и соединяющих напорную линию насоса либо сливную гидролинию с поршневой полостью соответствующего гидроцилиндра при наличии сигнала управления и двухпозиционных трехлинейных гидравлических распределителей с электромагнитным управлением, соединяющих напорную линию насоса с соединительной гидролинией к двухлинейному гидравлическому распределителю при отсутствии управляющего сигнала и сливную гидролинию с гидролинией к двухлинейному гидравлическому распределителю при наличии управляющего сигнала, а также наличие дросселей, создающих гидравлическое сопротивление потоку сливаемой из гидроцилиндров жидкости, тем самым ограничивая скорость опускания кузова транспортного средства и наличие датчиков давления обеспечивающих контроль давления жидкости в гидросистеме по показаниям которых судят о работоспособности гидросистемы позволило повысить надежность гидропневматической подвески. Кроме того, наличие в блоке гидрораспределителя двухпозиционных двухлиненых гидравлических распределителей с электромагнитным управлением, надежно запирающих жидкость в гидропневморессоре при отсутствии сигнала управления, а также наличие дросселей в гидролинии слива позволило избежать применения менее надежных и дорогостоящих пропорциональных гидрораспределителей.
Отличительный признак, заключающийся в том, что гидроцилиндры связаны с гидропневмоаккумуляторами через блокировочные двухлинейные двухпозиционные гидрораспределители позволяет обеспечить при необходимости блокирование гидропневмоаккумуляторов.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, характеризующих созданную гидропневматическую подвеску позволяет повысить ее эксплуатационные качества.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изображена схема гидропневматической подвески транспортного средства.
Гидропневматическая подвеска содержит гидравлический бак 1, содержащий рабочую жидкость, насос 2, преобразующий посредством электромагнитной муфты 3 механическую энергию вращения шкива двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости, напорную гидролинию 4, сливную гидролинию 5, обратный клапан 6, предотвращающий слив жидкости из гидросистемы по напорной линии 4 в гидравлический бак 1 при выключенном насосе 2, напорный фильтр 7, защищающий гидросистему от попадания в нее твердых частиц, предохранительный клапан 8, защищающий систему от критических давлений, сливной фильтр 9, предотвращающий попадание твердых частиц из гидросистемы в гидравлический бак 1.
Каждая гидропневморессора включает в себя гидроцилиндр 10, являющийся связующим элементом подрессоренных и неподрессоренных масс транспортного средства, гидропневмоаккумуляторы 11, выполняющие функцию упругих элементов подвески, дроссельные узлы 12, где происходит демпфирование энергии потока жидкости, формируемого вследствие колебаний подрессоренных масс, блокировочные двухпозиционные двухлинейные гидравлические распределители 13 с электромагнитным управлением, соединяющие полости гидроцилиндра 10 с гидропневмоаккумуляторами 11 при отсутствии сигнала управления и блокирующие данное соединение при наличии сигнала, тем самым блокируя упругие элементы подвески. Поршневые и штоковые полости гидроцилиндров 10, размещенных с одной стороны транспортного средства, соединены гидролиниями соответственно со штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров 10, размещенных на другой стороне транспортного средства.
Для регулирования высоты (дорожного просвета) транспортного средства предназначен гидрораспределитель контроля высоты, выполненный в виде двух блоков, связанных с пультом управления и гидролинией - с поршневыми полостями гидроцилиндров 10. Каждый блок гидрораспределителя контроля высоты, выполнен с двумя двухпозиционными двухлинейными распределителями 14 и с двумя двухпозиционными трехлинейными распределителями 15, посредством которых напорная гидролиния 4 насоса 2 и сливная гидролиния 5 связаны с поршневой полостью соответствующего гидроцилиндра 10. Двухпозиционные двухлинейные распределители 14 и двухпозиционные трехлинейные распределители 15 выполнены с электромагнитным управлением. В сливной гидролинии 5 установлены дроссели 16. В напорной гидролинии 4 установлены датчики давления 17 и 18. Гидропневматическая подвеска работает следующим образом.
1. Подъем передней левой части транспортного средства
Для подъема передней левой части транспортного средства подаются управляющие сигналы на гидрораспределитель 14 левой передней части, а также на электромагнитную муфту 3, что приводит к включению насоса 2 в работу. Рабочая жидкость от насоса 2 подается в поршневую полость соответствующего гидроцилиндра 10, это приводит к подъему поршня данного гидроцилиндра 10 и вытеснению жидкости из его штоковой полости. Вытесненная из штоковой полости жидкость по связующей гидролинии поступает в поршневую полость связанного гидроцилиндра 10, что приводит к незначительному подъему его поршня и соответственно задней правой части транспортного средства.
2. Опускание передней левой части транспортного средства
Для опускания передней левой части транспортного средства подаются управляющие сигналы на гидрораспределители 15 и 14, что обеспечивает сообщение гидролинии ведущей к поршневой полости гидроцилиндра 10 с гидролинией слива. Жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 10 под действием перепада давления вытесняется через дроссель 16 в гидравлический бак 1. Сопротивление дросселя 16 ограничивает расход протекающей через него жидкости, тем самым ограничивает скорость опускания данной части транспортного средства. При этом в результате опускания поршня данного гидроцилиндра 10 объем его штоковой полости увеличивается, что приводит к притоку в него жидкости из поршневой полости связанного гидроцилиндра 10 и незначительному опусканию задней правой части транспортного средства.
3. Поднятие левой стороны транспортного средства
Для поднятия левой стороны транспортного средства подаются управляющие сигналы на два гидрораспределителя 14 левой части, а также на электромагнитную муфту 3, что приводит к включению насоса 2 в работу. Рабочая жидкость от насоса 2 подается в поршневые полости соответствующих гидроцилиндров 10, это приводит к подъему поршней данных гидроцилиндров 10 и вытеснению жидкости из их штоковых полостей. Вытесненная из штоковых полостей жидкость по связующим гидролиниям поступает в поршневые полости связанных гидроцилиндров 10, что приводит к незначительному подъему их поршней и соответственно правой части транспортного средства.
4. Опускание левой стороны транспортного средства
Для опускания левой части транспортного средства подаются управляющие сигналы на гидрораспределители 15 и 14 левой стороны, что обеспечивает сообщение гидролиний ведущих к поршневым полостям гидроцилиндров 10 с гидролиниями 5 слива. Жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 10 под действием перепада давления вытесняется через дроссели 16 в гидравлический бак 1. Сопротивление дросселей 16 ограничивает расход протекающей через них жидкости, тем самым ограничивает скорость опускания левой стороны автомобиля. При этом в результате опускания поршней данных гидроцилиндров 10 объемы их штоковых полостей увеличиваются, что приводит к притоку в них жидкости из поршневых полостей связанных гидроцилиндров 10 и незначительному опусканию правой части транспортного средства.
5. Одновременное поднятие всех сторон транспортного средства
Для одновременного поднятия всех сторон транспортного средства подаются управляющие сигналы на все гидрораспределители 14, а также на электромагнитную муфту 3, что приводит к включению насоса 2 в работу. Рабочая жидкость от насоса 2 подается в поршневые полости всех гидроцилиндров 10, что приводит к одновременному подъему всех сторон транспортного средства.
6. Одновременное опускание всех сторон транспортного средства
Для одновременного опускания всех сторон транспортного средства подаются управляющие сигналы на все гидрораспределители 15 и 14, что обеспечивает сообщение гидролиний ведущих к поршневым полостям гидроцилиндров 10 с гидролиниями 4 слива. Жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 10 под действием перепада давления вытесняется через дроссели 16 в гидравлический бак 1.
Защиту от повышенных скоростей подъема транспортного средства обеспечивает управляемая электромагнитная муфта 3.
При необходимости блокирования гидропневмоаккумуляторов 11 на блокировочные двухпозиционные двухлинейные гидравлические распределители 13 подаются управляющие сигналы, блокирующие соединение гидропневмоаккумуляторов 11 с соответствующими полостями гидроцилиндра 10.
Заявляемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные качества гидропневматической подвески транспортного средства.
Заявляемая гидропневматическая подвеска транспортного средства может быть изготовлена на стандартном оборудовании из известных материалов с использованием современных технологий.