Главный цилиндр гидропривода

Главный цилиндр гидропривода.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к гидроприводным системам транспортных средств.
Известен главный тормозной цилиндр, заявка Японии N 2-43667, В60Т 11/22,11/26, публикация 01.10.90.г.(аналог), включающий корпус с хвостовой частью, отделяемой от передней его части присоединительным фланцем, поршень, с двумя опорными поверхностями, выполненными в виде разнесенных рабочих кольцевых поясков, около которых установлены уплотнители, причем поршень установлен с подпружиниванием пружиной в продольном цилиндрическом отверстии корпуса и взаимодействует со стороны его носика с отсекающим торцевым клапаном, а со стороны хвостового его торца через, выполненое в последнем, центральное углубление с торцем толкателя, взаимосвязанным с педалью, защитный чехол, установленный на хвостовой части корпуса и контактирующий кромкой отверстия с боковой поверхность толкателя.
Недостатками данной конструкции главного тормозного цилиндра являются: большая длина корпуса главного цилиндра гидропривода из-за выполнения поршня достаточно длинным, в результате разнесенных Jia нем двух опорных поверхностей; увеличенная масса главного цилиндра гидропривода - как следствие предыдущего недостатка данного технического решения, т.е.
из-за большой длины поршня и корпуса; сложность конструкции главного цилиндра гидропривода иэ-за наличия достаточно сложных и трудоемких в изготовлении двух уплотнителей на поршне; недостаточная долговечность главного цилиндра гидропривода из-за повышенных радиальных нагрузок на разнесенные опорные поверхности поршня, особенно при максимальных давлениях и максимальных ходах поршня, что дополнительно усугубляется не строго осевой нагрузкой передоваемой от толкателя и недостаточной герметичностью хвостовой части корпуса.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве протипа является устройство главного цилиндра для гидравлической тормозной гидравлической тормозной установки поворота транспортного средства, патент США N 4557110, В60Т 11/16,11/21, публикация 10.12.85.г., включающий корпус с хвостовой частью, отделяемой от передней его части присоединительным фланцем, который выполнен за одно целое с корпусом, поршень с двумя опорными поверхностями, разделенными кольцевой канавкой с установленным в ней уплотнителем, причем поршень установлен с подпружиниванием пружиной в продольном цилиндрическом отверстии корпуса и взаимодействует со стороны его носика с отсекающим торцевым клапаном, а со стороны хвостового его торца через, выполненое в последнем, центральное углубление - с торцем толкателя, взаимосвязанным с педалью, гофрированный чехол, установленный с плотным обхватом одной концевой частью на хвостовой части корпуса, а второй концевой частью на толкателе. На толкателе, у его торца, контактирующего с поверхностью центрального углубления в торце хвостовой части поршня, выполнен кольцеобразный выступ, который упираясь в зафиксированную в продольной цилиндрическом отверстии корпуса стопорящую шайбу фиксируется от вылета из корпуса, т.е. предотвращается выход толкателя из центрального углубления поршня. Расстояние от хвостового торца поршня до передней кромки его передней опорной поверхности больше диаметра продольного цилиндрического оверстия корпуса.
Недостатками данного технического решения являются: большая длина корпуса главного цилиндра гидропривода из-за того, что поршень с целью уменьшения перекосов и уменьшения, как следствия этого, радиальных нагрузок, особенно больших при масимальных давлениях воздействующих на него и максимальных его ходах, выполнен достаточно длинным и имеющим разделенные на нем две опорных поверхности, к тому же нагрузка передоваемая с педали управления на толкатель передается с последнего практически на хвостовой торец поршня, вблизи которого расположена одна из опорных поверхностей поршня, что только усугубляет его перекос относительно рабочей поверхности (зеркала) продольного цилиндрического отверстия корпуса, а этому способтвует  еще и то, что толкатель при его перемещении движется не строго по продольной оси симметрии поршня(оси симметрии продольного цилиндрического отверстия корпуса), т.е. продольная ось симметрии толкателя не совпадает с продольной осью симметрии поршня, так как эти оси расположены в процессе перемешения поршня с толкателем под постоянно меняющимся углом друг к другу в результате перемещения точки крепления толкателя с педалью по окружности; увеличенная масса главного цилиндра гидропривода - как следствие предыдущего недостатка данного технического решения, т.е. из-за
большой длины корпуса и поршня; недостаточная долговечность главного цилиндра гидропривода из-за повышенных радиальных нагрузок на опорные поверхности поршня, особенно при максимальных давлениях и максимальных ходах поршня; сложность в изготовлении из-за необходимости изготовления на толкателе кольцеобразного выступа, а на корпусе - установки стопорящей шайбы.
Задача изобретения: уменьшение длины корпуса главного цилиндра гидропривода, а следовательно и уменьшение его массы - за счет уменьшения длины поршня и рабочей поверхности цилиндрического отверстия корпуса, а также увеличение долговечности главного цилиндра гидропривода - за счет снижения радиальных нагрузок на опорные поверхности поршня при максимальных давлениях и максимальных ходах поршня.
Указанная задача достигается тем, что главный цилиндр гидропривода, включающий корпус с хвостовой частью, отделяемой присоединительным фланцем, поршень с уплотнителем, установленный с подпружиниванием в цилиндрическом отверстии корпуса и взаимодействующий с отсекающим торцевым клапаном и толкателем, гофрированный чехол, установленный на хвостовой части корпуса,
согласно изобретения, на поверхности цилиндрического отверстия корпуса, с выходом на торец его хвостовой части, выполнена кольцевая выемка, в которой расположена и зафиксирована опорная втулка, на поверхности центрального цилиндрического отверстия которой, с выходом на ее внутренний торец, выполнена кольцевая выемка, образующая между поверхностью этой выемки опорной втулки и боковой поверхностью
хвостовой цилиндрической части поршня, выполненной выступающей из корпуса, кольцевую полость с размещенной в ней смазкой, и образующая у наружного торца опорной втулки кольцевой
поясок, контактирующий с боковой поверхностью той же хвостовой цилиндрической части поршня, в которой выполнено с выходом на ее торец глубокое центральное отверстие, вогнутая донная поверхность которого контактирует с торцевой поверхностью толкателя, причем на поршне выполнен только один рабочий кольцевой поясок, а уплотнитель установлен на носике поршня у внутренего торца его рабочего кольцевого пояска, который своим наружным торцем расположен с зазором у внутреннего торца опорной втулки, расстояние от наружного торца которой до внутреннего торца рабочего кольцевого пояска поршня составляет менее диаметра цилиндрического отверстия корпуса, в котором установлен поршень.
В частном случае выполнения, опорная втулка зафиксирована в кольцевой выемке цилиндрическо отверстия корпуса посредством стопорного кольца.
В частном случае выполнения, вершина вогнутой донной поверхности глубокого центрального отверстия в хвостовой цилиндрической части поршня расположена в плоскости перпендикулярной к последней и проходящей через кольцевой поясок опорной втулки.
В частном случае выполнения, глубокое центральное отверстие в хвостовой цилиндрической части поршня выполнено с участками разных диаметров - участок с наименьшим диаметром выполнен у его вогнутой донной поверхности.
размещена в глубоком центральном отверстии хвостовой цилиндрической части поршня, выполнена меньшего диаметра чем остальная стержневая его часть.
В частном случае выполнения, поршень и хвостовая цилиндрическая его часть выполнены за одно целое в виде единой детали.
Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и снежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности новизна.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовление промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности промышленная применимость .
на фиг.2.- вид А на фиг.1..
Главный цилиндр гидропривода содержит корпус 1 с хвостовой частью 2, отделяемой присоединительным фланцем 3, поршень 4 с уплотнителем 5, установленный с подпружиниванием посредством пружины 6 в цилиндрическом отверстии 7 корпуса 1 и взаимодействующий с отсекающим торцевым клапаном 8 и толкателем 9, гофрированный чехол 10 , установленный на хвостовой части 2 корпуса 1 и толкателе 9.
На поверхности 11 цилиндрического отверстия 7 корпуса 1, с выходом на торец 12 его хвостовой части 2, выполнена кольцевая выемка 13, в которой расположена и зафиксирована опорная втулка 14, на поверхности 15 центрального цилиндрического отверстия(на фигуре не обозначено) которой, с выходом на ее внутренний торец 16, выполнена кольцевая выемка 17, образующая между поверхностью этой выемки 17 опорной втулки 14 и боковой поверхностью 18 хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4, выполненной выступающей из корпуса 1, кольцевую полость с размещенной в ней смазкой 20, и образующая у наружного торца 21 опорной втулки 14 кольцевой поясок 22, контактирующий с боковой поверхностью той же выступающей из корпуса 1 хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4.
В хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4 выполнено с выходом на ее торец 23 глубокое центральное отверстие 24, вогнутая донная поверхность 25 которого контактирует с торцевой поверхностью толкателя 9.
рый своим наружным торцем 29 расположен с зазором у внутреннего торца 16 опорной втулки 14. Расстояние S от наружного торца 21 опорной втулки до внутреннего торца 28 рабочего кольцевого пояска 26 поршня 4 выполнено менее диаметра d цилиндрического отверстия 7 корпуса 1, в котором установлен поршень 4.
В частном случае выполнения, опорная втулка 14 зафиксирована в кольцевой выемке 13 цилиндрическо отверстия 7 корпуса 1 посредством стопорного кольца 30.
В частном случае выполнения, вершина 31 вогнутой донной поверхности 25 глубокого центрального отверстия 7 в хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4 расположена в плоскости L, которая перпендикулярна к хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4 и проходит через кольцевой поясок 22 опорной втулки 14, а в другом частном случае(на фиг. непоказан) плоскость расположения вершины 31 вогнутой донной поверхности 25 может находится ближе к носику 27 поршня 4.
В частном случае выполнения, глубокое центральное отверстие 24 в цилиндрической хвостовой части 19 поршня 4 выполнено с участками 32 и 33 разных диаметров - участок с наименьшим диаметром 32 выполнен у его вогнутой донной поверхности 25.
В частном случае выполнения, часть 34 толкателя 9, которая размещена в глубоком продольном отверстии 24 цилиндрической хвостовой части 19 поршня 4, выполнена меньшего диаметра чем остальная стержневая его часть 35.
поршня 4 с участками 32 и 33 разных диаметров и толкателя 9 с его частями 34 и 35 рахных диаметров необходимы в результате перемещения точки крепления толкателя 9 с педалью по окружности в процессе эксплуатации, т.е. такое выполнение глубокого центрального отверстия 24 части 19 поршня 4 и толкателя 9 необходимо чтобы при работе последний не заклинивал в этом отверстии 24 поршня 4.
В частном случае выполнения, поршень 4 и цилиндрическая хвостовая его часть 19 выполнены за одно целое в виде единой детали, полученной точением или литьем.
Отсекающий торцевой клапан 8 служит для отсекания (изоляции) рабочей камеры В, образованной в цилиндрическом отверстии 7 перед носиком 27 поршня 4 и установленным на нем уплотнителем 5, от резервуара, в частности бачка 36, путем закрытия питающего отверстия 37 в торцевой стенке 38 корпуса 1. На корпусе 1 выполнен штуцер 39 с отвестием 40 для соединения рабочей камеры В с системой гидропривода.
При сборке главного цилиндра гидропривода, а именно на стадии операции установки опорной втулки 14 на хвостовую цилиндрическую часть 19 поршня 4, в полости образованной между поверхностью кольцевой выемки 17 опорной втулки 14 и боковой поверхностью 18 хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4 размещается смазка 20 - с Целью смазки наружной поверхности 18 хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4.
Главный цилиндр гидропривода работает следующим образом.
8, изолирующий питающее отверстие 37 от рабочей полости В корпуса 1, в которой при дальнейшим движении поршня 4 развивается давление рабочей жидкости, в результате чего она под
давлением вытесняется через отверстие 40 штуцера 39 в систему гидропривода, воздействуя при этом на поршень рабочего цилиндра (или поршни рабочих цилиндров) для выполнения необходимой работы.
При снятии воздействия водителем с педали, т.е. при снятии воздействия с поршня 4 происходит следующее: за счет избыточного давления жидкости Б системе гидропривода, она начинает перетекать через отверстие 40 в увеличивающийся объем рабочей камеры В и в дальнейшем полностью заполнив ее выходит через открытое торцевым отсекающим клапаном 8 питающее отверстие 37 в резервуар, в частности бачок 36.
За счет того, что поршень 4 выполнен с одним рабочим пояском 26, являющимся по сути дела одной из двух его опорных поверхностей необходимых для нормального его перемещения в цилиндрическом отверсти 7 корпуса 1, второй из которых является участок боковой поверхности 18 хвостовой цилиндрической части 19 пошня 4, контактирующий с кольцевым пояском 22 опорной втулки 14, - при минимальных рабочих нагрузках на поршень 4 расстояние между этими его опорными поверхностями минимальное, а при осуществлении его рабочего хода(каждый рабочий ход осуществляется на величину конструктивного хода) расстояние между его опорными поверхностями увеличивается, что позволяет исключить его(поршня 4) перекосы и заклинивание при создании давления в рабочей камере В корпуса 1 главного цилиндра. Дополнительное положительное влияние на нормальное перемеще- 10 ние поршня 4 в цилиндрическом отверстии 7 оказывает размещение торцевой поверхности толкателя 9, контактирующей с вогнутой поверхностью 25 глубокого центрального отверстия 24 хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4, как можно ближе( на сколько позволяют конструктивные особенности поршня 4) к внутреннему торцу 28 рабочего кольцевого пояска 26, в частном случае выполнения (см.фиг.) вершина 31 вогнутой донной поверхности 25 глубокого центрального отверстия 7 в хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4 расположена в плоскости L, которая перпендикулярна к хвостовой цилиндрической части 19 поршня 4 и проход иг через кольцевой поясок 22 опорной втулки 14, - что позволяет уменьшить перекосы поршня 4 уже в начале его хода.
В целом, при уменьшении перекосов поршня 4 снижается сопротивление его перемещению в цилиндрическом отвестии 7 корпуса 1 главного цилиндра(уменьшаются потери - увеличивается КПД узла) и, как следствие, уменьшается износ поверхности рабочего кольцевого пояска 26 поршня 4 и поверхности 11 (зеркала) цилиндрического отверстия 7 корпуса 1, а в итоге увеличивается долговечность узла.
За счет уменьшения длины поршня 4, т.е. использование в качестве его опорных поверхностей - сравнительно короткого рабочего кольцевого пояска 26 и участка боковой поверхности 18 его хвостовой цилиндрической части 19, позволило в заявляемом узле главного цилиндра уменьшить длину его корпуса 1 и уменьшить массу узла в целом.
- 11 1.Главный цилиндр гидропривода, включающий корпус с
хвостовой частью, отделяемой присоединительным фланцем, поршень с уплотнителем, установленный с подпружиниванием в цилиндрическом отверстии корпуса и взаимодействующий с отсекающим торцевым клапаном и толкателем, гофрированный чехол, установленный на хвостовой части корпуса и толкателе, отличающийся тем, что на поверхности цилиндрического отверстия корпуса, с выходом на торец его хвостовой части, выполнена кольцевая выемка, в которой расположена и зафиксирована опорная втулка, на поверхности центрального цилиндрического отверстия которой, с выходом на ее внутренний торец, выполнена кольцевая выемка, образующая между поверхностью этой выемки опорной втулки и боковой поверхностью хвостовой цилиндрической части поршня, выполненной выступающей из корпуса, кольцевую полость с размещенной в ней смазкой, и образующая у наружного торца опорной втулки кольцевой поясок, контактирующий с боковой поверхностью той же хвостовой цилиндрической части поршня, в которой выполнено с выходом на ее торец глубокое центральное отверстие, вогнутая донная поверхность которого контактирует с торцевой поверхностью толкателя, причем на поршне выполнен только один рабочий кольцевой поясок, а уплотнитель установлен на  носике поршня у внутренего торца его рабочего кольцевого пояска, который своим наружным торцем расположен с зазором у внутреннего торца опорной втулки, расстояние от наружного торца которой до внутреннего торца рабочего кольцевого пояска поршня составля2001129908
ФОРМУЛА
2001129908
- 2