ГИДРОНАТЯЖИТЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА НАТЯЖЕНИЯ ЦЕПИ

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно к двигателестроению, предназначена для использования в конструкциях гидронатяжителей цепей.
Известен гидронатяжитель для устройства натяжения цепи по патенту Российской Федерации №2067232, содержащий корпус с отверстием, имеющий на внутренней поверхности рад кольцевых канавок, расположенный в отверстии корпуса и составляющий с ним прецизионную пару плунжер с двумя канавками на наружной поверхности, упорный торец которого предназначен для взаимодействия с башмаком цепи. Монтажное кольцо расположено при нерабочем состоянии гидронатяжителя в канавке корпуса, а в рабочем состоянии - в канавке плунжера. Упорное кольцо составляет с кольцевыми канавками корпуса и второй канавкой плунжера ступенчатый шаговый механизм одностороннего действия. Корпус выполнен в виде трубки с резьбой для резьбовой крышки, в которой установлен обратный клапан, а на торце имеется паз для подачи масла через отверстие крышки в полость гидронатяжителя.
Недостатком конструкции данного гидронатяжителя является невозможность его использования на двигателях, где конструктивно предусмотрено фланцевое крепление гидронатяжителя к корпусу двигателя. В данном гидронатяжителе отсутствует фланец из-за необходимости принудительного осевого перемещения гидронатяжителя для ввода монтажного кольца в канавку на плунжере и тем самым приведение гидронатяжителя в рабочее состояние.
Наиболее близким по конструкции к предлагаемой полезной модели является гидронатяжитель цепи, устройство которого представлено в описании к полезной модели РФ №41102.
Данный гидронатяжитель содержит полый цилиндрический корпус с присоединительным фланцем, плунжер, составляющий с корпусом прецизионную пару и выполненный в виде стакана с глухим торцом, контактирующим с башмаком цепи, обратный клапан, корпус которого установлен по неподвижной посадке в корпус гидронатяжителя.
Недостатками данного гидронатяжителя являются:
1) отсутствие шагового механизма не позволяет ограничить ход плунжера натяжителя в обратном направлении, что может привести к потере работоспособности гидронатяжителя в случае падения давления масла на входе в гидронатяжитель и повышенному стуку двигателя на пусковых режимах.
2) данная конструкция исключает возможность разборки гидронатяжителя, что не позволяет проводить его техническое обслуживание и замену дефектных или износившихся деталей.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на: фиг.1 - изображен в увеличенном масштабе продольный разрез гидронатяжителя в нерабочем транспортном положении;
фиг.2 - представлено взаимное расположение гидронатяжителя, фрагментов корпуса двигателя и башмака цепи в момент касания рабочим торцом плунжера поверхности башмака цепи;
фиг.3 - показаны корпус и плунжер гидронатяжителя с запорным и монтажным кольцами в сборе с двигателем и с приспособлением для принудительного смещения монтажного кольца из канавки на корпусе в канавку на плунжере.
Сущность полезной модели.
Гидронатяжитель для устройства натяжения цепи содержит полый цилиндрический корпус со штуцером, присоединительным фланцем и каналом под ним, плунжер с кольцевой канавкой на внешней стенке и кольцом, составляющий с корпусом прецизионную пару и выполненный в виде стакана с глухим торцом, контактирующим с башмаком цепи, обратный шаровой клапан и силовую пружину со свободно размещенным внутри нее стержнем. Предлагаемый гидронатяжитель отличается тем, что корпус снабжен в верхней части съемным штуцером подвода масла через канал с встроенным обратным шаровым клапаном, размещенным в полости нижней части штуцера, а последний выполнен в верхней части с опорным герметизирующим кольцом, контактирующим с верхней поверхностью присоединительного фланца, и кольцевой выемкой, под опорным герметизирующим кольцом, и корпус снабжен шаговым механизмом, выполненным в виде ряда кольцевых канавок, на внутренней поверхности корпуса, упорным разрезным кольцом, расположенным в кольцевой канаве плунжера и в соответствующей по положению кольцевой канавке корпуса, причем в корпусе на внутренней спрягаемой с плунжером поверхности в нижней части выполнена кольцевая канавка для монтажного кольца, а на нижнем торце корпуса установлено транспортное кольцо, закрепленное в канавке плунжера. При этом плунжер в верхней части на внутренней цилиндрической поверхности выполнен с кольцевой канавкой, а ниже ряда кольцевых канавок выполнена дополнительная кольцевая канавка, в свою очередь канал под присоединительным фланцем соединен с полостью силовой пружины через резьбу штуцера и выемку.
Достигаемый предлагаемой полезной моделью технический результат заключается в повышении надежности работы в случае, например, падения давления масла на входе в
гидронатяжитель и в возможности регулировки хода плунжера, технологичности конструкции за счет возможности его простого технологического обслуживания и замены дефектных или износившихся деталей, а также в повышении работоспособности гидронатяжителя за счет улучшения гидравлического демпфирования и уменьшения стука двигателя при запуске.
Гидронатяжитель устройства натяжения цепи включает в себя корпус 1 и плунжер 2, составляющие прецизионную пару, штуцер 3 подвода масла с встроенным обратным клапаном 4. Корпус обратного клапана 5 по неподвижной посадке устанавливается в выемку 6 штуцера 3 и содержит пружину клапана 1 и шарик 8. На корпусе 4 клапана 5 имеются боковые прорези 9 для подвода масла в полость 10 силовой пружины 11, которая поджимает плунжер 2 в направлении натяжения цепи.
Шаговый механизм включает в себя ряд кольцевых канавок 12, упорное разрезное кольцо 13, находящееся в одной из канавок 12 и в канавке 14 плунжера 2. Внутренняя замкнутая полость 10 образуется корпусом 1, плунжером 2, обратным клапаном 4 и штуцером 3, ввернутым в корпус 1 по резьбе 15. На штуцере 3 имеется резьба 16 для соединения с трубопроводом подвода масла от масляного насоса двигателя и канал 17 подвода масла к шарику 8, герметично прижимаемому пружиной 7 к посадочному месту канала 17.
Монтажное кольцо 18 и транспортное кольцо 19 обеспечивают целостность гидронатяжителя до его установки на двигатель (положение, соответствующее фиг.1). При этом монтажное кольцо 18 находится в канавке 20 корпуса 1, а транспортное кольцо 19 в канавке 21 плунжера 2. На внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнена дополнительная кольцевая канавка 22, а на внутренней цилиндрической поверхности 23 плунжера 2 имеется кольцевая канавка 24 для обеспечения дополнительной возможности приведения плунжера 2 в рабочее положение при установленном гидронатяжителе на двигателе (фиг.3).
Для уменьшения объема масла в полости 10 внутри силовой пружины 11 размещен стержень 25. На корпусе 1 имеется канал 26, соединяющий через резьбу 15 полость 10 гидронатяжителя со сливом масла в поддон двигателя (на чертежах не показан). На корпусе 1 имеется также фланец 27 с присоединительной поверхностью 28 и отверстиями 29 для крепления гидронатяжителя к корпусу двигателя (фиг.3).
Работает гидронатяжитель следующим образом.
Перед установкой на двигатель с гидронатяжителя снимают транспортное кольцо 19. Гидронатяжитель устанавливают в корпусную деталь 31 двигателя до соприкосновения рабочего торца 32 плунжера 2 с рабочей поверхностью 33 башмака 34. На фиг.2 деталь 31 корпуса двигателя и башмак 34 изображены штрих-пунктирными линиями.
При расчете конструкции гидронатяжителя размер А (фиг.2), определяемый расстоянием между присоединительной поверхностью 28 фланца 27 и рабочим торцом 32 плунжера 2 выбирается таким образом, чтобы разность В между размером А и размером Б, определяемым расстоянием от поверхности 35 корпусной детали 31 двигателя до рабочей поверхности 33 башмака 34 была несколько больше (примерно на 0,5-1 мм), чем необходимо для приведения гидронатяжителя в рабочее положение (состояние «разрядки»).
Для приведения гидронатяжителя в рабочее положение необходимо завернуть до упора гайки 36 на шпильках 37 (показаны на фиг.3). При этом плунжер 2 переместится в сторону сжатия силовой пружины 11. При совпадении канавки 21 на плунжере 2 с осевой координатой монтажного кольца 18, последнее соскальзывает в канавку 21 и не препятствует осевому перемещению плунжера 2 в направлении натяжения цепи. Гидронатяжитель вступает в работу.
Для регулировки величины В предусмотрены регулировочные прокладки 38 (фиг.3).
В случае установки гидронатяжителя на двигатель с большими износами цепи и башмака плунжер 2 своей рабочей поверхностью 32 может не прийти в соприкосновение с рабочей поверхностью 33 башмака 34, как это представлено на фиг.3. При этом «разрядка» гидронатяжителя, то есть приведение его в рабочее состояние, становится невозможной. Для обеспечения работоспособности гидронатяжителя в этом случае предлагается следующая последовательность операций:
1. Вывернуть из корпуса 1 штуцер 3 с клапаном 4.
2. Снять транспортное кольцо 19 и извлечь из корпуса 1 силовую пружину 11 и стержень 25.
3. Корпус 1 гидронатяжителя с плунжером 2, запорным кольцом 13 и монтажным кольцом 18 установить на двигатель без установки прокладок 38 и завернуть до упора гайки 36 крепления фланца 27.
4. Ввести в канавку 24 плунжера 2 усики 39 приспособления 40 и потянуть плунжер на себя до соскальзывания монтажного кольца 18 в канавку 21.
5. Вставить в плунжер 2 силовую пружину 11 и стержень 25 и ввернуть в корпус 1 штуцер 3 с клапаном 4.
Плунжер 2 под действием пружины 11 вступает в контакт с башмаком 34. Гидронатяжитель готов к работе.
При работе двигателя масло из масляной системы двигателя по каналу 17 штуцера 3 поступает на вход обратного клапана 4 и, преодолевая затяжку пружины 7, открывает клапан и заполняет полость 10 гидронатяжителя.
Штуцер 3 выполнен в верхней части с опорным герметизирующим кольцом 41, контактирующим с верхней поверхностью присоединительного фланца 27 и кольцевой выемкой 42 под опорным герметизирующим кольцом 41. Под кольцом 41 может быть установлена герметизирующая прокладка (на чертеже не показана).
При работе двигателя по мере износа башмака и вытяжки цепи плунжер 2 под действием силовой пружины 11 и давления масла внутри полости 10 выдвигается из корпуса 1, обеспечивая контакт рабочей поверхности 32 плунжера 2 с поверхностью 33 башмака 34 и тем самым поддерживая необходимое натяжение цепи. При этом происходит последовательная фиксация плунжера 2 по канавкам 12 посредством упругого разрезного кольца 13.
Нагрузки, воспринимаемые от цепи плунжером 2, передаются маслу во внутренней полости 10, которое своим давлением закрывает обратный клапан 4 и замкнутая полость 10 внутри гидронатяжителя становится гидроупором. Нагрузки от цепи демпфируются за счет выдавливания масла через зазоры по прецизионным поверхностям между корпусом 1 и плунжером 2, а также по резьбе 15 и каналу 26, который служит также для стравливания воздуха из полости 10 в момент запуска двигателя.
При снятии гидронатяжителя с двигателя плунжер 2 под действием пружины 11 перемещается до совпадения запорного кольца 13 с дополнительной канавкой 22 на корпусе 1. Осевая координата канавки 12 с упорным разрезным кольцом 13 и углы наклона образующих конических поверхностей этой канавки 12 выбираются таким образом, чтобы исключить выталкивание плунжера 2 силовой пружиной 11 из корпуса 1. В то же время при приложении дополнительного усилия от руки обеспечивается возможность извлечения плунжера 2 из корпуса 1.
Таким образом, выполнение гидронатяжителя с фланцевым корпусом и с шаговым механизмом перемещения плунжера, у которого расстояние от присоединительной поверхности фланца гидронатяжителя до рабочего торца плунжера несколько превышает расстояние от контактирующей с фланцем гидронатяжителя поверхности корпуса двигателя до башмака цепи обеспечивает гарантированное срабатывание плунжера, то есть ввод гидронатяжителя в рабочее положение.
Наличие на корпусе гидронатяжителя под фланцем канала 26, соединяющего кольцевую выемку 41 штуцера с полостью слива масла улучшает гидравлическое демпфирование гидронатяжителя и уменьшает стук двигателя при запуске.
Выполнение на внутренней поверхности плунжера специальной кольцевой канавки 24 позволяет приводить в рабочее положение гидронатяжитель при установке его на двигатель с наличием износа башмаков и вытяжки цепи.