ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР

Полезная модель относится к области транспортных средств, в частности, к конструкции гидравлических амортизаторов.
Известен гидравлический амортизатор, который содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой подвижно установлен шток, снабженный поршнем с концентрическими отверстиями, который удерживается на штоке штоковой гайкой и снабжен перепускным клапаном и клапаном отбоя, которые состоят из дисков, отличающийся тем, что дополнительно содержит кольцо, неподвижно установленное в рабочем цилиндре, золотник со скошенными пазами, закрепленный на штоке, причем пространство между направляющей штока и кольцом заполнено рабочей жидкостью, при этом верхняя поверхность штоковой гайки выполнена плоской [патент RU №2279582, МПК F16F 9/06, дата приоритета 11.01.2005, дата публикации 10.07.2006].
Известен поршень штока гидравлического амортизатора, который содержит резервуар, образованный методом пресс-форм, с отверстиями, клапан отбоя и перепускной клапан, образованные дисками, причем поршень с дисками клапана отбоя удерживается при помощи штоковой гайки, верхняя поверхность которой выполнена плоской [патент RU №103875, МПК F16F 9/34, дата приоритета 11.01.2011, дата публикации 27.04.2011].
Наиболее близким техническим решением является гидравлический амортизатор, который содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой установлен шток, снабженный поршнем с концентрическими отверстиями, который удерживается на штоке штоковой гайкой и снабжен перепускным клапаном и клапаном отбоя, которые состоят из дисков, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую и поршневую части, при этом съемный скребок разрезан по образующей, торцы скребка по разрезу имеют соосные отверстия, в которые вставлен стягивающий болт с гайкой, по верхней фланцевой поверхности съемный скребок имеет L-образную канавку, в которую вставлен конец защитного кожуха, при этом верхняя поверхность штоковой гайки выполнена плоской [патент RU №126781, МПК F16F 5/00, F16F 9/36, F16F 9/38, дата приоритета 22.11.2012, дата публикации 10.04.2013]
Недостатком всех вышеописанных решений является повышенный износ дисков клапана отбоя, обусловленный формой штоковой гайки. 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 со штоковой гайкой.
Техническая задача полезной модели заключается в повышении надежности гидравлического амортизатора.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является увеличение срока эксплуатации дисков клапана отбоя гидравлического амортизатора.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Гидравлический амортизатор содержит резервуар с размещенным в нем рабочим цилиндром, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, в центральном осевом отверстии которой установлен шток, снабженный поршнем с концентрическими отверстиями, который удерживается на штоке штоковой гайкой и снабжен перепускным клапаном и клапаном отбоя, которые состоят из дисков, а также гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, при этом внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую и поршневую части. В отличие от прототипа верхняя часть штоковой гайки выполнена в виде усеченного конуса, вершина которого направлена в сторону поршня.
Штоковая гайка представляет собой многоугольник с центральным сквозным осевым отверстием, на внутреннем диаметре которого выполнена резьба, предназначенная для крепления штоковой гайки на шток. Верхняя поверхность штоковой гайки удерживает диски клапана отбоя, которые упираются в поршень. В верхней части штоковой гайки на внешней поверхности выполнено сужение, образованное в виде усеченного конуса, вершина которого направлена в сторону поршня.
Угол уклона усеченного конуса может варьироваться, что позволяет изменить параметр износа дисков клапана отбоя и скорость перетекания рабочей жидкости из одной части рабочего цилиндра в другую. При увеличении угла уклона усеченного конуса снижается износ дисков клапана отбоя, так как снижается угол их изгиба, при этом снижается скорость перетекания рабочей жидкости, что также обусловлено снижением угла изгиба дисков. При уменьшении угла уклона усеченного конуса повышается скорость перетекания рабочей жидкости, при этом повышается износ дисков клапана отбоя. Оптимальный угол уклона усеченного конуса составляет от 70° до 80°.
В верхней части штоковой гайки по периметру центрального сквозного отверстия может быть выполнен выступ, обеспечивающий более плотное удержание дисков клапана отбоя штоковой гайкой.
Диаметр штоковой гайки может быть различным, при этом составляет от 80 до 115% от диаметра дисков клапана отбоя.
Штоковая часть рабочего цилиндра представляет собой его верхнюю часть, в которой расположен шток, на котором закреплен поршень. Поршневая часть рабочего цилиндра представляет собой его нижнюю часть, которая расположена под поршнем.
Перепускной клапан расположен на поршне в штоковой части рабочего цилиндра и перекрывает концентрические отверстия поршня, предназначенные для перетекания рабочей жидкости из поршневой части в штоковую. Он предназначен для создания сопротивления потоку рабочей жидкости, перетекающей из поршневой части рабочего цилиндра в штоковую часть в процессе сжатия гидравлического амортизатора.
Клапан отбоя расположен на поршне в поршневой части рабочего цилиндра и перекрывает концентрические отверстия поршня, предназначенные для перетекания рабочей жидкости из штоковой части в поршневую. Он предназначен для создания сопротивления потоку рабочей жидкости, перетекающей из штоковой части рабочего цилиндра в поршневую часть в процессе отбоя гидравлического амортизатора.
Перепускной клапан и клапан отбоя образованы дисками, увеличение количества которых позволяет повысить усилие, создаваемое при отбое или сжатии. Диаметр дисков обеспечивает перекрытие соответствующих концентрических отверстий поршня.
В рабочем цилиндре расположен шток, поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, а в нижней части клапан сжатия.
Направляющая штока обеспечивает возвратно-поступательное движение штока с поршнем в одной плоскости. Направляющая штока может содержать кольцевые уплотнители, предназначенные для предотвращения вытекания рабочей жидкости из рабочего цилиндра.
Гайка резервуара выполнена в виде цилиндра с центральным сквозным отверстием, причем на внешней поверхности гайки резервуара выполнена резьба, предназначенная для ее монтажа в верхней части резервуара. Гайка резервуара обеспечивает фиксацию направляющей штока и рабочего цилиндра путем прижатия этих элементов к дну резервуара в процессе ее монтажа.
Полезная модель обладает новым отличительным признаком, который заключается в том, что верхняя часть штоковой гайки выполнена в виде усеченного конуса, вершина которого направлена в сторону поршня. Процессы отбоя и сжатия гидравлического амортизатора сопровождаются упругой деформацией (изгибом) соответствующих поршневых дисков (в случае сжатия происходит упругая деформация дисков перепускного клапана, а в случае отбоя происходит упругая деформация дисков клапана отбоя). Выполнение верхней части штоковой гайки в виде усеченного конуса позволяет ограничить угол изгиба дисков клапана отбоя благодаря уклону усеченного конуса верхней части штоковой гайки. Это снижает неравномерность деформации дисков и их чрезмерный изгиб, что позволяет уменьшить износ дисков в процессе эксплуатации. За счет этого 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 полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии предлагаемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - общий вид гидравлического амортизатора.
Фиг. 2 - штоковая гайка.
Фиг. 3 - деформация дисков клапана отбоя при отбое.
Фиг. 4 - деформация дисков клапана отбоя при отбое с простой штоковой гайкой.
Гидравлический амортизатор содержит резервуар 1 с размещенным в нем 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 штоковой гайкой 7 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 штоковой гайки 7 выполнена в виде усеченного конуса, вершина которого направлена в сторону поршня 5.
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 клапана 9 отбоя, расположенного в поршневой части 14 рабочего цилиндра 2 и удерживаемого штоковой гайкой 7. Под давлением рабочей жидкости, перетекающей из штоковой части 13 в поршневую часть 14, диски 10 клапана 9 отбоя открывают концентрические отверстия 6, вследствие чего загибаются и упираются в коническую поверхность штоковой гайки 7, 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.