ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА СИЛОВОГО АГРЕГАТА (ВАРИАНТЫ)
HYDRAULIC VIBRATION ISOLATING SUPPORT OF POWER UNIT (VERSIONS)

Изобретение относится к области машиностроения в частности конструированию и производству виброизолирующих опор, применяемых для подвески силового агрегата в автомобилях.
Известна виброизолирующая гидравлическая опора силового агрегата, содержащая, заполненные демпфирующей жидкостью, рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичными обечайкой и мембраной (пат. RU №1732076, F16F 13/00, 1987).
Наиболее близким решением является виброизолирующая гидравлическая опора, содержащая заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичными обечайкой и мембраной, выполненной со сферической частью и содержащей дроссельные отверстия с повышенной шероховатостью (RU №2312259, F16F 13/00, 2007).
Недостатком данных опор является сравнительно низкая эффективность гашения вибраций.
Цель предлагаемого технического решения - улучшение динамических характеристик гидроопоры во всем диапазоне колебаний силового агрегата.
Это достигается тем, что:
п.1. В виброизолирующей гидравлической опоре с крепежными элементами, содержащей заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, которые разделены между собой эластичной мембраной с дроссельными отверстиями и перегородкой с отверстиями, которые ограниченны опорным блоком, эластичной обечайкой и эластичной мембраной, эластичная мембрана, разделяющая рабочую и компенсационные камеры, имеет сферическую или гофрированную часть, а дроссельные отверстия у нее выполнены в виде каналов во внешней и/или внутренней стороне сферы или гофры, при этом опора имеет дополнительный упругий элемент, расположенный между мембраной с отверстиями и перегородкой, а при необходимости корпус опоры, имеющей коническую часть, на которую опирается эластичная обечайка и опорный блок, на своей внутренней центральной части имеет стержень.
п.2. В виброизолирующей гидравлической опоре с крепежными элементами, содержащей заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, которые разделены между собой перегородкой с дроссельными каналами и ограничены опорным блоком, эластичной обечайкой и эластичной мембраной, перегородка выполнена в виде втулочного виброизолятора, состоящего из наружного корпуса, имеющего фланцевую часть и центральную втулочную часть, которая может иметь дно с отверстием(ями), из внутреннего корпуса, выполненного в виде втулки или в виде стержня и которые при необходимости имеют наружную фланцевую часть, и из эластичного элемента, в котором выполнены дроссельные отверстия и который располагается между данными корпусами, при этом опора имеет упругий элемент и/или стержень, передающий движение ее опорной части на внутренний корпус виброизолятора, в котором выполнены дроссельные отверстия.
п.3. В виброизолирующей гидравлической опоре по п.2, дроссельные отверстия выполнены в виде канала(ов), которые созданы оребрениями, расположенными на нижней и/или боковой поверхности эластичного элемента, и поверхностью корпусов разделительной перегородки.
п.4. В виброизолирующей гидравлической опоре с крепежными элементами, содержащей заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, которые разделены между собой перегородкой с дроссельными каналами и ограничены опорным блоком, эластичной обечайкой и эластичной мембраной, перегородка выполнена в виде пластинчатого виброизолятора, состоящего из нижнего корпуса с центральным стержнем, верхнего корпуса и расположенного между ними, неразъемно соединяющего корпуса, эластичного элемента, в котором выполнены дроссельные отверстия, при этом опора имеет упругий элемент, передающий движение ее опорной части на внутренний корпус виброизолятора, в котором выполнены дроссельные отверстия.
п.5. В виброизолирующей гидравлической опоре по п.3 или п.4, на внутренней стороне дроссельных отверстий выполнены оребрения или зоны расширения и сужения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, изображенными на фиг.1-8. На фиг.1 изображена гидравлическая опора по п.1 в разрезе; на фиг.2 - по п.3 - в разрезе; на фиг.3-7 - примеры дроссельных каналов, расположенных в перегородке, разделяющей рабочую и компенсационную камеры, а на фиг.8 - вид сверху перегородки.
Гидравлическая опора силового агрегата (фиг.1) содержит заполненные демпфирующей жидкостью рабочую 12 и компенсационную 13 камеры, ограниченные опорным блоком 1 с крепежным элементом 9, эластичной обечайкой 2 неразъемно соединенного с корпусом 15 и эластичной мембраной 3. Рабочая и компенсационная камеры разделены между собой гофрированной эластичной мембраной 4 с дроссельными каналами 5, расположенными на внешней стороне гофры мембраны, и перегородкой 6. На внутренней стороне дроссельных каналов 5 могут быть выполнены оребрения, например, в виде трех ребер, расположенных по спирали, по всей длине или верхней части длины дроссельного канала. Ходы мембраны 4 при ходе сжатия ограничивает перегородка 6, имеющая отверстие 7, при ходе отбоя - упругий элемент 19, если дно мембраны связано с ним, или стержень 8, расположенный на внутренней поверхности верхнего корпуса опоры. Ходы эластичной мембраны 3 ограничиваются перегородкой 6 и нижним корпусом опоры 10, имеющим крепежный элемент 11 и отверстие 14.
Предлагаемая гидравлическая опора работает следующим образом.
Опора на автомобиль устанавливается так, что рабочая камера находится снизу. При воздействии внешней силы на опорный блок 1 опорный блок перемещается, давление в рабочей камере 12 повышается. Под давлением, созданным в рабочей камере, происходят следующие процессы: демпфирующая жидкость через каналы 5 переливается в камеру 13, при дальнейшем увеличении давления, вызванного деформацией эластичной обечайки, мембрана 3 перемещается ко дну корпуса 10, преодолевая сопротивление упругого элемента 19. В результате хода мембраны 4 дроссельные каналы изгибаются. Изгиб дроссельных каналов сопровождается уменьшением их сечения. Изменение сечения и изгиб дроссельных каналов ведет к увеличению сопротивления течения жидкости по ним. Результатом является большее рассеивание энергии. При снятии нагрузки опорный блок 1 занимает первоначальное положение, мембрана 4 возвращается в первоначальное положение, каналы 5 распрямляются и демпфирующая жидкость вновь возвращается в рабочую камеру 12, а мембрана 3 - в исходное положение. Отверстие 7 в перегородке 6 и отверстие 14 в корпусе 10 позволяют свободно перемещаться эластичным мембранам 3 и 4 при рабочих ходах. Дно мембраны 4, для увеличения его жесткости, может быть армировано, например,металлической пластиной. Ход мембраны ограничивается или упругим устройством, одновременно соединенным с мембраной 4 и пластиной 6, или дном пластины 6 и стержнем, связанным с опорным блоком 8. При применении сферической мембраны 4 сферическая часть мембраны 4 его вершиной направлена ко дну пластины 6.
Опора, изображенная на фиг.2, работает следующим образом.
При воздействии внешней силы на опорный блок 1 эластичная обечайка 2 деформируется, и опорный блок перемещается, давление в рабочей камере 12 повышается. Под давлением, созданным в рабочей камере, демпфирующая жидкость через каналы 5 и отверстие 7, расположенных в разделительной перегородке, переливается в камеру 13, мембрана 3 отходит ко дну корпуса 10. Одновременно с этим упругий элемент 19 давит на внутренний корпус 20, связанный с эластичным элементом 16, который одновременно соединен с наружным корпусом 17, эластичный элемент - под давлением деформируется (внутренний и наружный корпус создают перегородку 6, разделяющую рабочую и компенсационную камеры), сечение каналов, расположенных в нем, уменьшается, а сопротивление течения жидкости через каналы возрастает. Фланцы 26 на корпусе 20 и выступы на эластичном элементе 16 ограничивают деформацию той его части, где расположены дроссельные каналы 5, не позволяя тем самым им полностью перекрыться. При снятии нагрузки опорный блок 1 занимает первоначальное положение, в рабочей камере создается разрежение, давление упругого элемента 19 на внутренний корпус 20 падает, эластичный элемент 16 восстанавливается, каналы 5 открываются, а жидкость вновь возвращается в рабочую камеру 12.
Роль дроссельных каналов могут выполнять каналы 5, созданные поверхностями оребрений 22, выполненных на эластичном элементе 16, и поверхностью наружного или внутреннего корпуса перегородки 6, как это, например, показано на фиг.7.
На фиг.4 и 5 показан разрез перегородки 6, где в отличие от конического виброизолятора, примененного в перегородке, изображенной на фиг.2, использованы прямовтулочный (фиг.4) или пластинчатый (фиг.5) виброизолятор с дроссельными каналами. На фиг.8 показан вид сверху перегородки 6, изображенной на фиг.5. Виброизоляторы, применяемые в перегородке 6, разделяющие рабочие и компенсационные камеры, конструктивно могут быть разборными, когда связь между их элементами осуществляется за счет силы трения, полуразборными за счет силы трения и химических связей или неразборными. При этом дроссельные отверстия 5, не обязательно должны полностью проходить в массиве мембраны или виброизолятора, а могут быть выполнены в оребрении, выполненном на наружной или внутренней стороне мембраны (фиг.1) или во внутреннем объеме оребрений 22, расположенных на корпусе 17 перегородки 6 (фиг.7). Для увеличения сопротивления течения демпфирующей жидкости через отверстия 5 они выполняются или шероховатыми, или оребренными, или в виде зон сужения и расширения, как это изображено на фиг.6, или другим иным способом.