ТОРСИОННАЯ ПОДВЕСКА КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
TORSION SUSPENSION OF TRANSPORT FACILITY

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции подвески колес транспортного средства.
Известна подвеска колес транспортного средства, включающая амортизатор, составной торсионный элемент, расположенный внутри трубы, который механически связан с корпусом транспортного средства и с поворотным рычагом колеса (RU, №2268158 C1, 2006).
Недостатками известного решения являются невозможность изменения клиренса транспортного средства, а также низкая ремонтопригодность подвески.
Наиболее близкой к заявленной является подвеска колес транспортного средства, содержащая направляющее устройство, выполненное в виде соосно расположенных поперечных рычагов, каждый из которых шарнирно прикреплен к раме посредством полых осей, а другим концом к колесу. Торсионы расположены внутри полых осей рычагов и одним концом связаны с ними (RU, №2047501 C1, 1995).
Известное решение не позволяет изменять базу шасси транспортного средства и оперативно изменять величину дорожного просвета. Кроме того, известное решение характеризуется высокой сложностью и трудоемкостью проведения ремонтных работ.
Недостатками известного решения являются низкая ремонтопригодность и невозможность оперативного управления клиренсом.
Заявленное изобретение направлено на расширение функциональных возможностей, повышение надежности и долговечности установки, а также снижение трудоемкости ремонта и монтажа.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в подвеске колес транспортного средства, включающая торсионный элемент, расположенный внутри трубы, который механически связан с корпусом транспортного средства и с поворотным рычагом колеса, поворотный рычаг колеса выполнен за одно целое с опорной трубой, которая размещена в обойме с возможностью поворота, обойма жестко связана с корпусом транспортного средства и взаимодействует с опорной трубой рычага колеса посредством подшипников качения или скольжения, торсионный элемент размещен в отверстии поворотного рычага колеса и в опорной трубе с возможностью поворота и взаимодействует с рычагом поворота колеса посредством подшипников качения или скольжения, а с корпусом транспортного средства - посредством устройства управления клиренсом.
Устройство управления клиренсом в виде гидроцилиндра или регулирующего амортизатора, шарнирно связанного с рычагом управления посредством скобы, охватывающей наружную поверхность торсионного элемента, или в виде поворотного гидроцилиндра, связанного с внутренним концом торсионного элемента.
Торсионный элемент может быть установлен в опорной трубе рычага подвески посредством переходного элемента, внутренняя поверхность которого конгруэнтна наружной боковой поверхности торсионного элемента.
Торсионный элемент выполнен резино-жгутовым.
Концевая часть опорной трубы снабжена дистанционным кольцом для регулирования базы шасси.
Поскольку заявленное техническое решение отличается от ближайшего аналога рядом существенных признаков, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
При реализации заявленного изобретения не требуется использования неизвестных на дату подачи заявки механизмов, улов и т.д. Функционирование заявленного изобретения не противоречит известным законам физики и механики, в связи с чем следует сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «промышленная применимость».
В связи с тем что совокупность признаков независимого пункта формулы заявленного изобретения обеспечивает указанного выше технического результата не известна из уровня техники, оно соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
На фиг.1 представлена торсионная подвеска с линейным гидроцилиндром, общий вид; на фиг.2 - торсионная подвеска с линейным гидроцилиндром в сборе; на фиг.3 - торсионная подвеска с поворотным гидроцилиндром, общий вид; на фиг.4 - опорная труба с рычагом управления; на фиг.5 - поперечное сечение резино-жгутового торсионного элемента; на фиг.6 - его общий вид.
Подвеска содержит торсионный элемент 1, расположенный в опорной трубе 2 и отверстии поворотного рычага 3. Сквозное отверстие поворотного рычага 3 и отверстие в опорной трубе 2 соосны между собой. Опорная труба 2 выполнена за одной целое с поворотным рычагом 3, связанным с колесом (или с катком гусеничного транспортного средства) 4. На боковой поверхности рычага 3 размещены ограничители 5 хода колеса 4.
Опорная труба 2 установлена в обойме 6 с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и фиксируется в осевом направлении размещенным в канавке в концевой части трубы 2 стопорным кольцом 7 через внутреннее дистанционное кольцо 8, при этом наружное дистанционное кольцо 9 опирается на торцевую поверхность рычага 3 и корпус шасси. Дистанционные кольца 8 и 9 определяют фиксированный вылет колеса 4 от остова шасси и задают таким образом базу шасси. Обойма 6 зафиксирована в несущем элементе 10 корпуса транспортного средства, например лонжероне корпуса. Опорная труба 2 в обойме 6 установлена посредством подшипников 11 качения или скольжения.
Один конец торсионного элемента 1 закреплен на рычаге 3 (выполнен с фланцем 12 с отверстиями для крепления его на торцевой поверхности поворотного рычага 3). Второй его конец связан с корпусом транспортного средства посредством устройства управления клиренсом (например, посредством линейного 13 или поворотного 14 гидроцилиндра или регулирующего амортизатора). В случае применения линейного гидроцилиндра или регулирующего амортизатора в качестве устройства управления клиренсом оно взаимодействует с торсионным элементом 1 посредством фиксирующего рычага управления 15 в виде скобы с проушиной и стяжным болтом, который охватывает наружную поверхность торсиона 1, при этом рычаг (скоба) 15 и гидроцилиндр (амортизатор) 13 связаны между собой шарнирным соединением 16. Рычаг 15 управления имеет внутреннюю поверхность, конгруэнтную наружной боковой поверхности торсионного элемента 1. В случае применения поворотного гидроцилиндра 14 его рабочая ось 17 крепится к концу торсионного элемента 1.
Устройство управления клиренсом гидравлически связано с пневмогидроаккумулятором 18, а тот в свою очередь - с подкачивающим насосом 19 через запорный кран 20 или распределитель.
Торсионный элемент 1 в поворотном рычаге 3 и опорной трубе 2 установлен посредством подшипников 21 качения или скольжения. Подшипники 21 на поверхности торсионного элемента 1 установлены посредством переходников, внутренняя поверхность которых конгруэнтна наружной боковой поверхности торсионного элемента 1.
Во внутреннее отверстие (если таковое имеется) торсионного элемента 1 вставлена заглушка 22, предохраняющая торсионный элемент 1 от загрязнения.
Между внутренней поверхностью обоймы 6 и наружной поверхностью опорной трубы 2 установлены уплотнения (сальники) 23 со стороны рычага 3 и рычага управления 15.
Торсионный элемент 1 может быть выполнен либо резино-жгутовым, цельнометаллическим или любой другой конструкции.
Резино-жгутовой торсионный элемент в поперечном сечении выполнен в виде заключенного в наружную многогранную трубу 24 трубчатого элемента 25 сложного поперечного сечения с продольными впадинами, в которых запрессованы резиновые жгуты 26.
Подвеска работает следующим образом.
При наезде колеса на препятствие изламывающая составляющая нагрузки передается на подшипники 21 через рычаг 3 на опорную трубу 2 и от них через обойму 6 гасятся на корпусе транспортного средства. Крутящаяся нагрузка от колеса передается через рычаг 3 наружному концу торсионного элемента 1. Торсионный элемент 1 упруго деформируется, пока противодействие устройства управления клиренсом не уравняется с остаточной нагрузкой торсионного элемента 1, после чего нагрузка воспринимается гидропневматической частью подвески.
Гидроцилиндр 13 вытесняет жидкость в пневмогидроаккумулятор 18 до восстановления равновесия сил воздействия и противодействия, при этом гидропневматическая часть системы настраивается из условия совместной работы торсионного элемента 1 и гидроцилиндра 13.
В случае воздействия на подвеску чрезмерной нагрузкой ограничители перемещения 5 рычага 3, упираясь в механические фиксаторы (не показаны) корпуса шасси, предотвращают перегрузку, перераспределяя ее на остов шасси.
После прохождения препятствия взаимодействие элементов подвески происходит в обратном порядке.
Заявленное изобретение позволяет значительно увеличить рабочий ход подвески, избавить гидропневматическую часть подвески от высокочастотных колебаний рычага 3 и разгрузить торсионный элемент 1 от чрезмерных нагрузок.
Помимо этого при использовании заявленного изобретения возможно:
оперативно изменять дорожной просвет транспортного средства и жесткость подвески, управляя величиной рабочего давления в пневмогидроаккумуляторе;
регулировать ширину колеи (базы) шасси.
Для изготовления подвески в соответствии с заявленным изобретением используются серийные комплектующие и торсионные элементы известных конструкций.