КЛАПАН ДЕМПФИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению и может использоваться в гидропневматической рессоре транспортного средства.
Известен регулируемый демпфирующий клапан, содержащий основной корпус, включающий первую и вторую клапанные конструкции, выполненные в виде отдельных элементов, которые снабжены соответствующими поверхностями седел, узел пружины, расположенный между клапанными конструкциями. Первая клапанная конструкция имеет корпус, выполненный в виде втулки с приемным отверстием, в котором расположена вторая клапанная конструкция имеющая привод (DE 102011075792 (В3), МПК B60G 17/06; F16F 9/34, опубл. 08.11.2012).
Недостатком известного технического решения является то, что открытие клапана осуществляется только по давлению настройки пружины, при более низких давлениях клапан закрыт и не выполняет функцию демпфирования.
Известен регулируемый амортизатор колебаний, содержащий цилиндр, в котором поршневой шток с поршнем перемещаются в осевом направлении. В корпусе демпфирующего клапана, который протекает через два направления, внутри канала потока расположен корпус клапана, имеющий основание, которое опирается на поверхность седла клапана. Механическая сила блокировки, действующая на корпус клапана, регулируется приводом. Отверстие для компенсации давления соединяет рабочую камеру с камерой хода и оснащено обратным клапаном (DE 102012204037 (B3), МПК B60G 17/08; F16F 9/44, опубл. 05.09.2013).
Недостатком известного технического решения являются недостаточные эксплуатационные качества, обусловленные тем, что не обеспечивается возможность изменения сопротивления клапана в зависимости от расхода рабочей жидкости во всех направлениях ее движения.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является клапан демпфирования, содержащий корпус, подвижный элемент, седло подвижного элемента соединенное с корпусом резьбовым соединением. Седло подвижного элемента имеет первую цилиндрическую секцию диаметром d1 и вторую цилиндрическую секцию диаметром d2, при этом d2 значительно больше d1. Подвижный элемент выполнен в виде полого цилиндра с первой и второй секциями, диаметры которых соответствуют диаметрам d1 и d2. Седло подвижного элемента во второй секции имеет радиальные отверстия, которые в положении покоя находятся напротив второй секции подвижного элемента, который посредством пружины прижат к концевому упору седла подвижного элемента. Клапан содержит, являющуюся опорным элементом пружины, крышку, соединенную с корпусом резьбовым соединением, позволяющим регулировать усилие пружины, кроме того клапан имеет дросселирующий канал, который постоянно соединяет противоположные зоны клапана, и компенсирует небольшую разницу в давлении, возникающем в указанных зонах (US 2017204933 (A1), МПК F16F 9/06; F16F 9/06, опубл. 20.07.2017).
Недостатком известного технического решения являются недостаточные эксплуатационные качества, обусловленные тем, что не обеспечивается возможность изменения сопротивления клапана в зависимости от расхода рабочей жидкости во всех направлениях ее движения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эксплуатационных качеств клапана демпфирования.
Технический результат заключается в изменении гидравлического сопротивления клапана в зависимости от расхода рабочей жидкости как в прямом, так и в обратном направлении и достигается за счет того, что клапан демпфирования, содержащий корпус, подвижный элемент, соединенное с корпусом и имеющее радиальные отверстия седло подвижного элемента, пружину, дросселирующий канал, крышку, установленную с возможностью регулирования, клапан снабжен установленным с возможностью продольного перемещения затвором, выполненным с осевыми и радиальными отверстиями, при этом корпус и подвижный элемент выполнены с радиальными отверстиями, а седло подвижного элемента относительно корпуса установлено с кольцевым зазором, кроме того, дросселирующий канал образован между корпусом и подвижным элементом в торцевой части клапана.
Пружина установлена между подвижным элементом и затвором. В затворе радиальные и осевые отверстия выполнены с обоих концов, при этом осевые отверстия выполнены глухими.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что клапан снабжен установленным с возможностью продольного перемещения затвором, выполненным с осевыми и радиальными отверстиями, при этом корпус и подвижный элемент выполнены с радиальными отверстиями, а седло подвижного элемента относительно корпуса установлено с кольцевым зазором, кроме того, дросселирующий канал образован между корпусом и подвижным элементом в торцевой части клапана позволили обеспечить изменение гидравлического сопротивления клапана в зависимости от расхода рабочей жидкости как в прямом, так и в обратном направлении и, как следствие повысить эксплуатационные качества клапана демпфирования.
Признаки зависимых пунктов формулы, заключающиеся в том, что пружина установлена между подвижным элементом и затвором, радиальные и осевые отверстия в затворе выполнены с обоих концов, при этом осевые отверстия выполнены глухими, также направлены на достижение указанного технического результата.
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 чертежом, на котором изображен клапан демпфирования в разрезе.
Клапан демпфирования, содержит корпус 1, подвижный элемент 2, седло 3 подвижного элемента, затвор 4.
Корпус 1 и седло 3 соединены между собой посредством резьбы и установлены относительно друг друга с кольцевым зазором 5. Корпус 1 и седло 3 выполнены с радиальными отверстиями 6 и 7 соответственно.
Наружная поверхность подвижного элемента 4 выполнена ступенчатой. Ступень 8, имеющая больший диаметр взаимодействует с седлом 3. Подвижный элемент 4 выполнен с радиальными отверстиями 9.
Затвор 4 установлен с возможностью продольного перемещения. С обоих концов затвора 4 выполнены осевые глухие отверстия 10 и 11, которые соединены с радиальными отверстиями 12 и 13 соответственно. На одном конце затвора 4 выполнен кольцевой выступ 14.
В полости между седлом 3 и затвором 4 установлена пружина 15, один конец которой упирается в ступень 8 подвижного элемента 4, а другой конец упирается в кольцевой выступ 14 затвора 4.
Между корпусом 1 и подвижным элементом 2 в торцевой части клапана образован дросселирующий канал 16
В седле 3 установлена крышка 17, соединенная с седлом 3 резьбовым соединением, обеспечивающим ее регулировку. Крышка 17 обеспечивает регулировку величины предварительного сжатия пружины 15.
Клапан демпфирования работает следующим образом.
Клапан демпфирования соединен с корпусом гидропневмоаккумулятора гидропневматической рессоры. При осуществлении подвеской хода сжатия происходит уменьшение объема поршневой полости гидроцилиндра гидропневматической рессоры, что в свою очередь приводит к повышению давления рабочей жидкости в ней. В результате чего рабочая жидкость под воздействием возникшего перепада давления течет в гидропневмоаккмулятор через клапан демпфирования (далее клапан). При этом рабочая жидкость поступает из поршневой полости гидроцилиндра в канал «А» (на чертеже не показано), протекает через дросселирующий канал 16 клапана и далее по кольцевому зазору 5, в канал «Б» гидропневмоаккумулятора (на чертеже не показано), Возникший перепад давления жидкости в канале «А» и канале «Б», воздействует на подвижный элемент 2, при этом за счет воздействия давления в канале «А» на подвижный элемент 2 слева и воздействия давления в канале «Б», подводимого посредством радиальных отверстий 7 в седле 3 в полость установки пружины 15, на подвижный элемент 2 справа, происходит формирование на подвижном элементе 2 осевого усилия, направленного в сторону сжатия пружины 15. При превышении данным усилием силы упругости пружины 15 подвижный элемент 2 смещается вправо, уменьшая гидравлическое сопротивление дросселирующего канала 16. При этом затвор 4 под воздействием усилия пружины 15 и осевой гидродинамической силы поджат к крышке 17. Осевая гидродинамическая сила на затвор 4 возникает вследствие воздействия разности сил от давления в канале «А» на затвор 4 слева и давления, равного давлению в канале «Б», за счет его сообщения с осевым отверстием 11 в затворе 4 посредством радиальных отверстий 13 в затворе 4 и радиальных отверстий 7 в седле 3, на затвор 4 справа.
При осуществлении подвеской хода отбоя происходит расширение поршневой полости гидроцилиндра гидропневмоподвески вследствие чего давление рабочей жидкости в ней уменьшается. Под воздействием возникшего перепада давления в гидропневоаккумуляторе и поршневой полости гидроцилиндра происходит течение рабочей жидкости из канала «Б» в канал «А» через клапан. При этом рабочая жидкость поступает из канала «Б» в радиальное отверстие 6 клапана, протекает через кольцевой зазор 5, далее рабочая жидкость движется через дросселирующий канал 16 в канал «А». Возникающий на клапане перепад давления рабочей жидкости, воздействует на подвижный элемент 2, при этом давление рабочей жидкости в канале «А» воздействует на подвижный элемент 2 слева, а давление рабочей жидкости, равное давлению в канале «Б», воздействует на подвижный элемент 2 справа, в результате чего создается осевое усилие, пожимающее подвижный элемент 2 к седлу 3. Дополнительно перепад давления рабочей жидкости, воздействуя на затвор 4, за счет давления рабочей жидкости в канале «А» на затвор 4 слева и давления рабочей жидкости равного давлению в канале «Б» на затвор 4 справа, создает осевое усилие, смещающее затвор 4 в сторону сжатия пружины 15. При превышении осевого усилия на затвор 4 силы упругости пружины 15, затвор 4 смещается влево, уменьшая гидравлическое сопротивление клапана за счет совмещения радиальных отверстий 12 в затворе 4 с радиальными отверстиями 9 в подвижном элементе 2.
Заявляемое техническое решение позволяет изменять гидравлическое сопротивление клапана демпфирования в зависимости от расхода рабочей жидкости как в прямом, так и в обратном направлении и таким образом обеспечивает повышение эксплуатационных качеств клапана демпфирования.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.