ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ
HYDRAULIC-GAS DRAFT GEAR

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается устройств, предназначенных для поглощения энергии от продольных усилий, действующих на вагоны и локомотивы при поездной или маневровой работе транспортных средств.
Известен гидрогазовый поглощающий аппарат по а.с. SU 688364, МПК В61G 9/08, 30.09.1979. на "ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ". Известный гидрогазовый поглощающий аппарат содержит цилиндрический корпус, размещенных в нем упругого элемента, плунжера, днища, гидрогазового амортизатора с отверстиями, калибровочным стержнем с обратным клапаном, имеющим дроссельные отверстия, буксы и гайки. В плунжере размещен плавающий поршень с упругим кольцом и диафрагма, снабженная герметизирующим элементом, седлом, ограничивающими при их контакте площадь взаимодействия поршня с рабочей жидкостью, а также содержит обратный клапан, зарядные штуцеры, пробку, уплотнения, газовые камеры упругого элемента А и гидрогазового амортизатора Б и гидравлические полости И, Г, Д. Основным недостатком известного гидрогазового поглощающего аппарата является сложность конструкции, низкая технологичность изготовления.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является техническое решение по а.с. SU 796028, МПК D61G 9/08, 15.01.1981 на "ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА", взятый в качестве ближайшего аналога. Известный "ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА" состоит из стакана с приваренным днищем, в который входит подвижный плунжер, перемещение которого ограничивается резьбовой втулкой. Аппарат имеет три камеры: А и Б заполненные маслом и камеру В - газом. Камеры Б и В расположены в плунжере и отделены друг от друга плавающим поршнем. Камера А высокого давления отделена от камеры В низкого давления диафрагмой. В диафрагме перемещается сливной клапан, который прижимается пружиной к седлу, закрепленному в диафрагме резьбовой втулкой. Концевая часть сливного клапана, выполнена в виде гидравлического цилиндра с отверстиями в стенке через сопловое отверстие седла выходит в камеру А высокого давления. Управляющая пружина через промежуточный поршень, который перемещается в цилиндрической полости концевой части сливного клапана, поджимает управляющий клапан, проходящий через сливной клапан и изолирующую втулку, закрепленную резьбовой втулкой. Камеры А высокого давления и промежуточные камеры Г и Д связаны между собой каналами, просверленными в диафрагме. Для регулирования гидравлического сопротивления этих каналов установлен дроссель. Основными недостатками известных гидрогазовых поглощающих аппаратов являются использование пружин и сложность конструкции, и достаточно жесткие рабочие характеристики их работы.
Техническим результатом заявленного изобретения является технический результат, заключающийся в повышении энергоемкости и технологичности изготовления при одновременном упрощении конструкции с обеспечением возможности получения более эластичных стабильных характеристик работы, что в свою очередь повышает надежность работы поглощающего аппарата.
Указанный технический результат достигается тем, что в гидрогазовом поглощающем аппарате для железнодорожного транспортного средства, содержащем корпус, имеющем заливную пробку, установленный в корпусе подвижный буфер, подвижный разделительный поршень, дроссельные клапана, перепускной клапан, корпусобразован укрепленным на основании цилиндром с заглушенным дном с одной стороны и имеющим с противоположной стороны его установленную буксу, имеющую выполненные в стенке ее, по меньшей мере, одну кольцевую выемку для размещения в них уплотнителей и кольцевых направляющих элементов, цилиндр со стороны буксы прижат упором, соединенным с основанием посредством ребер. Подвижный буфер представляет собой полый шток, заглушенный с одного торца съемной крышкой с размещенным в ней газозарядным клапаном, а с противоположного торца его закрепленным дроссельным поршнем. При этом полый шток с дроссельным поршнем размещен через буксу в заглушенном дном цилиндре с возможностью перемещения и с образованием камеры А между дном цилиндра и дроссельным поршнем. Подвижный разделительный поршень выполнен, по меньшей мере, с одной кольцевой канавкой для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента, и расположен в полом штоке с образованием заполненной газом под начальным давлением камеры Б между разделительным поршнем и съемной крышкой с размещенным в ней газозарядным клапаном, и дополнительной камеры В между разделительным поршнем и дроссельным поршнем. При этом поршень дроссельный выполнен в форме барабана, по меньшей мере, с одной канавкой по наружной поверхности для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента, а во внутренней части его выполнено, по меньшей мере, одно гнездо для размещения в них подпружиненных дроссельных клапанов, причем в дроссельном поршне выполнено гнездо для установки в нем с возможностью взаимодействия с разделительным поршнем подвижного подпружиненного бойка с профильными канавками и размещенного под ним перепускного клапана, имеющего адаптер, втулку перепускную, шайбу регулировочную, затвор, шарики, фланец прижимной и гайку, при этом в стенке дроссельного поршня выполнены переливные каналы, а под каждым дроссельным клапаном выполнен соединительный канал, каждый подпружиненный дроссельный клапан состоит из гильзы, направляющей, шайбы регулировочной, пружины и иглы, а перепускной клапан включает адаптер, втулку перепускную, шайбу регулировочную, пружину, затвор, по меньшей мере, три шарика, фланец прижимной и гайку.
Такое взаимное расположение деталей и конструктивное выполнение заявленного гидрогазового поглощающего аппарата обеспечивает повышение энергоемкости и в процессе его работы создает условия, при которых процесс гашения кинетической энергии удара осуществляется по более эластичной и стабильной характеристике во всех режимах работы. Кроме того, выполнение дроссельных клапанов и перепускного клапана не в стенке цилиндра, а именно в поршне дроссельном, выполненным в форме барабана, и выполнение канавок для размещения уплотнительных манжет и направляющих на внешней поверхности барабана и буксы исключает возможность воздействия в процессе работы гидрогазового поглощающего аппарата высокого давления (нагрузки) на уплотнительные манжеты и направляющие, что повышает их надежность и, как следствие, увеличивает временной ресурс работы гидрогазового поглощающего аппарата.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен гидрогазовый поглощающий аппарат, в разрезе.
Гидрогазовый поглощающий аппарат содержит корпус 1 с заливной пробкой 2, установленный в корпусе 1 подвижный буфер 3. Корпус 1 образован укрепленным на основании 4 цилиндром 5, заглушенный с одной стороны дном 6 и имеющим с противоположной стороны его установленную буксу 7. Букса 7 имеет выполненные в стенке ее кольцевые выемки 8 и 9 для размещения в них уплотнителей и кольцевых направляющих элементов (соответственно). Цилиндр 5 со стороны буксы 7 прижат упором 10, соединенным с основанием 4 посредством ребер 11. Подвижный буфер 3 представляет собой полый шток 12 заглушенный с одного торца съемной крышкой 13 с размещенным в ней газозарядным клапаном 14, а с противоположного торца его укрепленным дроссельным поршнем 15. Полый шток 12 с дроссельным поршнем 15 размещен через буксу 7 в заглушенном цилиндре 5 с возможностью перемещения и с образованием камеры А между дном 6 цилиндра 5 и дроссельным поршнем 15. Подвижный разделительный поршень 16 выполнен с кольцевыми канавками 17 и 18 для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента (соответственно) и расположен в полом штоке 12 с образованием заполненной газом под начальным давлением камеры Б между разделительным поршнем 16 и съемной крышкой 13 с размещенным в ней газозарядным клапаном 14 и дополнительной камерой В между разделительным поршнем 16 и дроссельным поршнем 15, при этом поршень дроссельный 15 выполнен в форме цилиндрического барабана с канавками 19 и 20 по наружной поверхности для размещения в них уплотнителей и кольцевого направляющего элемента (соответственно), а во внутренней части цилиндрического барабана выполнено, по меньшей мере, одно гнездо 21 для размещения в нем подпружиненного дроссельного клапана 22, причем в дроссельном поршне 15 выполнено гнездо 23 для установки в нем с возможностью взаимодействия с разделительным поршнем 16 подвижного пружиной 43 подпружиненного с профильными канавками затворного бойка 24 и размещенного под ним перепускного клапана 25. В стенке 26 дроссельного поршня 15 выполнены переливные каналы 27, а под каждым дроссельным клапаном 22 выполнен соединительный канал 28. Каждый подпружиненный дроссельный клапан 22 состоит из гильзы 29, направляющей 37, шайбы регулировочной 38, пружины 39 и иглы 30, а перепускной клапан 25 включает адаптер 31, втулку перепускную 32, шайбу регулировочную 36, пружину 40, затвор 34, шарики 41, пружину 42, фланец прижимной 35 и гайку 33.
Работа заявленного гидрогазовый поглощающий аппарат основана на принципе преобразования кинетической энергии удара движущихся масс вагонов в тепловую энергию посредством дросселирования рабочей жидкости через регулирующее устройство, функцию которого в данном случае может выполнять дроссельный поршень 15.
Заправленный газом под требуемым давлением и рабочей жидкостью-маслом гидрогазовый поглощающий аппарат работает следующим образом: при малых скоростях при малых начальных перемещениях при малых сжимающих усилиях соударения - полый шток 12 с дроссельным поршнем 15 перемещаются в направлении к дну 6, воздействуя на рабочую жидкость и увеличивая давление в камере А. Рабочая жидкость под давлением воздействует через каналы клапана перепускного на затвор и боек, перемещая их на некоторую величину вдоль оси, а через профильные канавки бойка - на разделительный поршень. При этом процесс прекращается в момент соприкосновения контактной поверхности 44 бойка 24 с соответствующей контактной поверхностью 45 дроссельного поршня 15.
При высоких скоростях и/или при больших перемещениях, и/или при большом ударном нагружении поглощающего аппарата, имеющем место при маневровых соударениях вагонов и переходных режимах движения поезда, происходит сжатие гидрогазового поглощающего аппарата с большими скоростями. Это приводит к значительным увеличениям гидравлического сопротивления дросселирующих отверстий и перепада давления на дроссельном поршне 15. При достижении давления до давления, на которое настроен каждый дроссельный клапан, происходит их срабатывание - открытие дросселирующих отверстий 28. Рабочая жидкость под высоким давлением из камеры А дросселируется в дополнительную камеру В с пониженным давлением. В других случаях находятся в начальном положении.