ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам подвески транспортного средства.
Известна телескопическая стойка подвески транспортного средства, содержащая корпус, цилиндр, расположенную между ними компенсационную полость, направляющую штока с каналами, шток, кольцо штока, сальник с каркасом и клапаном воротничкового типа, выполненным за одно целое с сальником выше уплотнительной кромки сальника, между сальником и направляющей штока расположена обойма кольца штока с дросселем в верхнем фланце, ограничивающем осевое перемещение кольца, цилиндрическая часть обоймы напрессована на поверхность направляющей штока, нижний фланец обоймы зажат между каркасом сальника и направляющей посредством гайки, а между обоймой и каркасом образована полость, сообщающаяся через отверстия и каналы с компенсационной полостью, причем клапан выполнен контактирующим с обоймой в верхней части полости (см. патент № RU 2111868, МПК B60G 11/26, F16F 9/36, опубл. 27.05.1998).
Недостатком известной конструкции является ее сложность.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является гидравлический амортизатор, содержащий резервуар для рабочей жидкости, рабочий цилиндр со штоком и поршнем, направляющую, клапаны перепускной и отбоя, клапан сжатия в донной части, гайку. Уплотнение штока осуществляется манжетой. Узел уплотнения содержит цилиндрическую обойму с кольцевым выступом в нижней части и размещенными на ней упругим уплотнительным элементом и втулкой. При заворачивании гайки деформированный упругий уплотнительный элемент занимает полость, образованную кольцевым выступом цилиндрической обоймы, втулкой и внутренней поверхностью резервуара (см. патент № RU 78539, МПК F16F 5/00, опубл. 27.11.2008 г).
Недостатками данной конструкции является то, что уплотнение между резервуаром и направляющей осуществляется через промежуточный элемент - цилиндрическую обойму, которая в месте уплотнения не имеет жесткой опоры, что снижает качество уплотнения. К тому же появляется дополнительная зона, в которой требуется уплотнение - между обоймой и манжетой, так как зона между направляющей и обоймой не уплотнена, через зазор между ними поступает рабочая жидкость к рабочим кромкам манжеты. При использовании данной конструкции в амортизаторах с высокими усилиями демпфирования при ходе отбоя снижается долговечность рабочих кромок манжеты, что предъявляет повышенные требования к качеству манжеты и вводит повышенные требования к шероховатости и плоскостности поверхности сопрягаемых элементов.
Задачей полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик гидравлического амортизатора.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в гидравлическом амортизаторе, содержащем резервуар для рабочей жидкости, рабочий цилиндр с клапаном сжатия в донной части, закрепленный на штоке поршень с клапаном отбоя и перепускным клапаном, направляющую с расположенной в верхней части манжетой, уплотнительный элемент, расположенную на направляющей обойму, гайку резервуара, обойма выполнена в виде стакана с фланцем, при этом внутренняя поверхность дна обоймы выполнена выпуклой, а фланец обоймы размещен между уплотнительным элементом и торцевой поверхностью гайки резервуара.
Уплотнительный элемент контактирует с конической поверхностью направляющей, гайка резервуара выполнена в виде кольца, в нижней части направляющей установлен защитный элемент, который может быть размещен в металлической обойме, установленной в нижней части направляющей, поршень выполнен с наружной кольцевой канавкой выполненной с проточками с двух сторон и размещенным в ней уплотнительным элементом.
Выполнение обоймы в виде стакана с фланцем, внутренней поверхности дна обоймы выпуклой, размещение фланца обоймы между уплотнительным элементом и торцевой поверхностью гайки резервуара и уплотнительного элемента между фланцем обоймы и направляющей позволило повысить герметичность гидравлического амортизатора, и как следствие увеличить его долговечность.
Наличие в нижней части защитного элемента, который может быть размещен в металлической обойме, позволило ограничить поступление рабочей жидкости к кромкам манжеты, тем самым снизить нагрузки на нее. Выполнение поршня с наружной кольцевой канавкой с проточками с двух сторон с размещенным в ней уплотнительным элементом позволило улучшить посадку уплотнительного элемента поршня на поршне амортизатора и тем самым исключить заклинивание поршня в цилиндре.
Выполнение обоймы в виде стакана с фланцем и гайки резервуара в виде кольца позволило получить дополнительный технический результат, заключающийся в упрощении конструкции амортизатора.
Все вышеперечисленные признаки в совокупности позволяют повысить эксплуатационные характеристики гидравлического амортизатора. Таким образом, технический результат достигнут.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами.
Фиг. 1 - гидравлический амортизатор в разрезе.
Фиг. 2 - узел уплотнения гидравлического амортизатора в разрезе (увеличено).
Фиг. 3 - уплотнение поршня и цилиндра (увеличено).
Гидравлический амортизатор содержит резервуар 1 для рабочей жидкости, расположенный в нем рабочий цилиндр 2, в котором подвижно размещен поршень 3 закрепленный на штоке 4.
Резервуар 1 в верхней части выполнен с внутренней резьбой и имеет дно 5, которое соединено с проушиной 6. В проушине 6 установлена упругая втулка 7 для крепления к неподрессоренным элементам транспортного средства. В частности, упругая втулка 7 выполнена в виде сайлентблока, состоящего из внутренней металлической втулки 8 и наружной втулки 9 из упругого материала. Наружная втулка 9 выполнена с буртиками.
В нижнюю часть рабочего цилиндра 2 запрессован клапан 10 сжатия, а в верхнюю часть цилиндра 2 установлена направляющая 11 штока 4. Рабочий цилиндр 2 с клапаном 10 сжатия опирается на дно 5 резервуара 1.
Поршень 3 закреплен на нижнем конце штока 4, имеет клапан 12 отбоя, перепускной клапан 13 и выполнен с наружной кольцевой канавкой 14. Дно кольцевой канавки 14 выполнено с проточками 15 с двух сторон. Уплотнение между поршнем 3 и цилиндром 2 осуществляется при помощи уплотнительного элемента, размещенного в кольцевой канавке 14.
Шток 4 в верхней части соединен с крышкой 16 и имеет элемент 17 крепления к раме транспортного средства. Шток 4 перемещается в направляющей 11.
Узел уплотнения гидравлического амортизатора содержит направляющую 11 штока 4, уплотнительный элемент 18, манжету 19, выполненную из упругого материала с металлическим каркасом, обойму 20 и гайку 21 резервуара 1.
Направляющая 11 установлена в цилиндр 2 цилиндрической поверхностью 22 и опирается на него торцевой поверхностью 23. Наружная поверхность направляющей 11 контактирует с резервуаром 1. Во внутреннее отверстие направляющей 11 установлена антифрикционная втулка 24. Внутреннее отверстие направляющей 11 выполнено ступенчатым. В нижней части внутреннего отверстия направляющей 11 установлена металлическая обойма 26 с размещенным в ней защитным элементом 25 из упругого материала. Защитный элемент 25 контактирует со штоком 4. Направляющая 11 имеет канал 27 для сообщения с компенсационной полостью 28, образованной наружной поверхностью цилиндра 2 и внутренней поверхностью резервуара 1. На коническую поверхность 29 направляющей 11 установлен уплотнительный элемент 18 из упругого материала. В верхней части направляющей 11 установлена манжета 19, которая опирается на торец 30 направляющей 11, и образует при этом полость 31 между направляющей 11, манжетой 19 и штоком 4, сообщающуюся с компенсационной полостью 28 через канал 27.
Сверху на направляющую 11 установлена обойма 20, которая выполнена в виде стакана с фланцем 32. Внутренняя поверхность 33 дна обоймы выполнена выпуклой и контактирует с манжетой 19, а фланец 32 обоймы 20 размещен между уплотнительным элементом 18 и торцевой поверхностью гайки 21 резервуара 1.
Сверху узел уплотнения поджат гайкой 21 резервуара 1, которая выполнена в виде кольца с наружной резьбой и завернута в резервуар 1. Внутреннее отверстие гайки 21 выполнено с технологическими пазами под инструмент.
Уплотнение гидравлического амортизатора по штоку 4 осуществляется внутренними рабочими кромками манжеты 19 и защитным элементом 25. Уплотнение по внутренней полости 31 направляющей 11 осуществляется путем прижатия торцевой горизонтальной поверхности манжеты 19 к торцу 30 направляющей 11 через выпуклую поверхность 33 обоймы 20 гайкой 21 при ее заворачивании. Уплотнение по наружной поверхности направляющей 11 осуществляется путем деформации уплотнительного элемента 18 фланцем 32 обоймы 20 в полости, образованной фланцем 32 обоймы 20, внутренней поверхностью резервуара 1 и конической поверхностью 29 направляющей 11 при заворачивании гайки 21.
Гидравлический амортизатор снаружи закрыт кожухом 34, который в верхней части закреплен на крышке 16.
Штоковая полость 35, поршневая полость 36 и компенсационная полость 28 заполнены рабочей жидкостью.
Гидравлический амортизатор работает следующим образом.
При движении автотранспортного средства шток 4 с поршнем 3 совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре 2. При ходе сжатия жидкость под давлением поршня 3 через перепускной клапан 13 перетекает из поршневой полости 36 в штоковую полость 35. Часть жидкости перетекает из рабочего цилиндра 2 в компенсационную полость 28 через клапан 10 сжатия, создающий усилие сопротивления сжатию. При ходе отбоя шток 4 с поршнем 3, поднимаясь вверх в цилиндре 2, создает давление в штоковой полости 35 и разрежение в поршневой полости 36. Рабочая жидкость, протекая через клапан отбоя 12, создает усилие сопротивления отбою. Компенсация объема выдвинутого из цилиндра 2 штока 4 происходит через открытый клапан сжатия 10 из компенсационной полости 28 в поршневую полость 36. При перемещении вверх-вниз штока 4 с поршнем 3 в цилиндре 2, размещенный в канавке 14 уплотнительный элемент контактирует с цилиндром 2 и предотвращает протекание рабочей жидкости между поршнем 3 и цилиндром 2, минуя клапан отбоя 12. При движении штока 4 в направляющей 11 защитный элемент 25 контактирует со штоком 4, тем самым ограничивая поступление рабочей жидкости через зазор между направляющей 11 и штоком 4 к кромкам манжеты 19.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эксплуатационные характеристики гидравлического амортизатора.
Заявляемый гидравлический амортизатор изготовлен на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.