РЕЗЕРВУАР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА

Заявляемая полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкциям гидравлических амортизаторов транспортных средств.
Известен резервуар гидравлического амортизатора, представленный в виде полого цилиндра с открытой верхней и нижней поверхностью [Патент SU №1746090, МПК F16F 5/00, дата приоритета 10.08.1989, дата публикации 07.07.1992].
Известен резервуар гидравлического амортизатора, содержащий трубу, дно и проушину, отличающийся тем, что труба со стороны проушины имеет сужающуюся часть [Патент RU №68625, МПК F16F 9/32, F16F 9/54, дата приоритета 04.04.2007, дата публикации, 27.11.2007].
В качестве прототипа выбран резервуар гидравлического амортизатора, содержащий полый корпус цилиндрической формы с открытой нижней и верхней поверхностью, при этом внутренний объем полого корпуса увеличен путем растачивания внутренней поверхности корпуса [Патент RU №124751, МПК F16F 5/00, F16F 9/18, F16F 9/54, дата приоритета 25.07.2012, дата публикации 25.07.2012].
Недостатком всех вышеописанных решений является высокая материалоемкость резервуара и гидравлического амортизатора, а также невозможность ее снижения при сохранении требуемых характеристик теплоотдачи рабочей жидкости гидравлического амортизатора. В случае уменьшения объема резервуара уменьшается объем рабочей жидкости, поэтому процесс теплоотдачи происходит медленнее, что может привести к перегреву гидравлического амортизатора.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в улучшении массогабаритных характеристик гидравлического амортизатора.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является снижение материалоемкости гидравлического амортизатора с сопутствующим сохранением коэффициента теплоотдачи.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Резервуар гидравлического амортизатора содержит полый корпус с открытой верхней и нижней поверхностью. В отличие от прототипа верхняя часть корпуса содержит редуцированный участок, при этом минимальная высота редуцированного участка равна совокупной высоте гайки резервуара и направляющей штока.
Корпус гидравлического амортизатора изготовлен из металла и выполняет конструкционные и защитные функции. Внутри резервуара располагаются основные конструктивные узлы и элементы, а также рабочая жидкость или газ. Для правильной работы гидравлического амортизатора резервуар должен быть герметичен, не иметь перегибов, обладать прочностью и жесткостью.
Корпус выполнен в форме полого цилиндра, во внутренней полости которого расположены: гайка резервуара, рабочий цилиндр, направляющая штока, шток, подвижно закрепленный в сквозном осевом отверстии направляющей штока, и поршень с дросселирующими элементами. Открытая верхняя поверхность корпуса предназначена для установки конструктивных элементов внутрь корпуса, а открытая нижняя поверхность корпуса содержит дно резервуара с клапаном сжатия.
В верхней части корпуса выполнен редуцированный участок, внутренний диаметр которого меньше, чем внутренний диаметр нижней части корпуса. Редуцирование производится методом холодного или горячего волочения.
Высота редуцированного участка может варьироваться в зависимости от требуемого объема рабочей жидкости, но минимальная высота должна быть равна совокупной высоте гайки резервуара и направляющей штока - это обусловлено тем, что наружная поверхность этих элементов должна иметь плотный контакт с внутренней поверхностью редуцированного участка. В случае, когда минимальная высота редуцированного участка будет меньше высоты направляющей штока, направляющая штока будет иметь подвижность внутри резервуара, что может привести к потере герметичности гидравлического амортизатора.
Внутренний диаметр редуцированного участка резервуара равен 60-95% от размера внутреннего диаметра нижней части резервуара. В случае выполнения внутреннего диаметра редуцированного участка размером меньше чем 60% от размера внутреннего диаметра нижней части резервуара диаметр клапана сжатия не обеспечит возможность соприкосновения с конической поверхностью дна резервуара. Это обусловлено тем, что клапан сжатия фиксируется на дне резервуара за счет того, что внешняя поверхность нижней части корпуса клапана сжатия упирается в дно резервуара, выполненное в виде усеченного конуса, вершина которого направлена вниз, поэтому отсутствие контакта клапана сжатия с конической поверхностью дна резервуара приведет к снижению надежности фиксации рабочего цилиндра внутри резервуара. Выполнение внутреннего диаметра редуцированного участка размером больше чем 95% от размера внутреннего диаметра нижней части резервуара не обеспечивает сохранение коэффициента теплоотдачи.
Гайка резервуара выполнена в виде цилиндра со сквозным осевым отверстием, причем на внешней поверхности гайки резервуара выполнена резьба, предназначенная для ее монтажа в верхней части резервуара, а диаметр гайки равен диаметру внутренней поверхности редуцированного участка.
Направляющая штока имеет цилиндрическую форму, а диаметр направляющей штока равен диаметру внутренней поверхности редуцированного участка резервуара. При этом направляющая штока содержит сквозное осевое отверстие, снабженное кольцевыми уплотнителями. Шток, установленный в сквозное осевое отверстие, имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение, при этом кольцевые уплотнители обеспечивают герметичность гидравлического амортизатора.
Рабочий цилиндр имеет цилиндрическую форму с открытой нижней и верхней поверхностью, при этом диаметр рабочего цилиндра равен диаметру направляющей штока, которая закрывает рабочий цилиндр сверху. В рабочий цилиндр погружен шток, оснащенный поршнем с дросселирующими элементами. При этом поршень имеет цилиндрическую форму и диаметр, равный внутреннему диаметру рабочего цилиндра. Нижняя поверхность рабочего цилиндра прикрыта клапаном сжатия, который имеет цилиндрическую форму и диаметр наружной поверхности, равный внутреннему диаметру рабочего цилиндра.
Заявляемая полезная модель характеризуется новым существенным отличительным признаком, который заключается в том, что верхняя часть корпуса содержит редуцированный участок, при этом минимальная высота редуцированного участка равна совокупной высоте гайки резервуара и направляющей штока. Редуцированный участок позволяет использовать гайку резервуара, направляющую штока, шток и поршень с дросселирующими элементами меньшего диаметра, за счет чего снижается общий вес гидравлического амортизатора. При этом участок корпуса резервуара с сечением большего диаметра позволяет использовать объем рабочей жидкости, достаточный для снижения риска ее перегрева. За счет этого достигается технический результат, который заключается в снижении материалоемкости амортизатора с сопутствующим сохранением коэффициента теплоотдачи, благодаря чему улучшаются массогабаритные характеристики 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 - вид редуцированного участка резервуара.
Фиг. 2 - вид амортизатора с редуцированным участком.
Гидравлический амортизатор представлен резервуаром 1, гайкой 2 резервуара, рабочим цилиндром 3, при этом в рабочий цилиндр 3 погружен шток 4, подвижно закрепленный в сквозном осевом отверстии направляющей 5 штока и снабженный поршнем 6 с дросселирующими элементами 7, а гайка 8 неподвижно фиксирует поршень 6 с дросселирующими элементами 7 на посадочном месте, выполненном на штоке 4. Нижняя часть резервуара 1 содержит клапан 9 сжатия, установленный на дно 10 резервуара, а верхняя часть резервуара содержит редуцированный участок 11.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Шток 4 вместе с поршнем 6 при эксплуатации гидравлического амортизатора совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 3. При перемещении штока 4 с поршнем 6 вниз рабочая жидкость под давлением поршня 6 перетекает вверх, через дросселирующие элементы 7. Часть объема рабочей жидкости при ходе сжатия перетекает через клапан 9 сжатия в полость резервуара 1. При движении штока 4 вверх рабочая жидкость под давлением поршня 6, через дросселирующие элементы 7, перетекает вниз, а созданное поршнем 6 разрежение в рабочем цилиндре 3 затягивает через клапан 9 сжатия рабочую жидкость из полости резервуара 1. Таким образом, работа, которую выполняет рабочая жидкость, гасит колебания, возникающие при эксплуатации гидравлического амортизатора.
За счет того что гайка 2 резервуара, рабочий цилиндр 3, направляющая 5 штока, шток 4, поршень 6, с дросселирующими элементами 7, и клапан 9 сжатия имеют размеры, соответствующие внутреннему диаметру редуцированного участка 11, достигается уменьшение общего веса гидравлического амортизатора. При этом нижняя часть резервуара 1, внутренний диаметр которой больше, чем внутренний диаметр редуцированного участка 11, позволяет увеличить объем используемой рабочей жидкости, вследствие чего достигается сохранение коэффициента теплоотдачи и снижается риск перегрева.
Благодаря этому достигается технический результат, который заключается в снижении материалоемкости гидравлического амортизатора с сопутствующим сохранением коэффициента теплоотдачи.