Поджимающаяся гидропневматическая стойка

Заявляемая полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к подвеске транспортных средств и может быть использована в подвеске автомобиля, в частности автомобиля-внедорожника и автомобиля-амфибии.
Известна гидравлическая стойка в транспортном средстве типа амфибии, содержащая гидроцилиндр, содержащий гидравлическую жидкость, поршень, установленный с возможностью перемещения внутри цилиндра и разделяющий этот цилиндр на первую камеру и вторую камеры, средство соединения, предназначенное для соединения поршня с рычажным механизмом подвески, связанным с колесом, первый двухпозиционный клапан, предназначенный для управления потоком жидкости между первой и второй камерами, по меньшей мере, на участке рабочего хода поршня, и второй двухпозиционный клапан, соединенный только с одной из первой и второй камер, при этом, когда первый клапан открыт и второй клапан закрыт, стойка обеспечивает функции подвески и/или демпфирования колебаний колеса, и когда первый клапан закрыт и второй клапан открыт, стойка служит в качестве привода для перемещения колеса между выдвинутым и убранным положениями. Стойка также содержит пневмогидравлический аккумулятор (патент РФ № 2268160, 2006 г.). Данное устройство принято за ближайший аналог.
Недостатком указанного устройства является неустойчивость автомобиля на дороге из-за переменных характеристик жесткости подвески, не позволяющих использовать изменение клиренса на различных дорожных покрытиях, а также пробуксовки колес при выходе автомобиля из водоема на берег.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении устойчивости автомобиля на дороге за счет сохранения неизменных характеристик жесткости подвески, позволяющих изменять клиренс автомобиля на различных дорожных покрытиях, а также усиления мощности выдвижения колес на твердом грунте.
Указанный технический результат достигается тем, что поджимающаяся гидропневматическая стойка, включающая гидроцилиндр, содержащий гидравлическую жидкость, поршень, установленный с возможностью перемещения внутри цилиндра, и средство соединения поршня с рычажным механизмом подвески, связанным с колесом, содержит второй гидроцилиндр, установленный на одной оси с первым гидроцилиндром и содержащий гидравлическую жидкость и поршень, установленный с возможностью перемещения внутри цилиндра, а также средство соединения поршня с опорным кронштейном подвески, при этом второй гидроцилиндр не связан единым объемом с первым гидроцилиндром.
Полезная модель иллюстрируется рисунком, на котором изображен общий вид устройства в разрезе.
Согласно фиг. 1, поджимающаяся гидропневматическая стойка включает первый гидроцилиндр 1, состоящий из цилиндра 2, поршня 3, полого штока 4 с наконечником 5, клапана включения гидроотбойника 6, клапана амортизатора 7, толкателя 8 клапана амортизатора 7 и золотника 9. Цилиндр 2 выполнен двустенным с образованием между стенками полости и содержит гидравлическую жидкость, смешанную с закаченным под давлением рабочим газом. Поршень 3 установлен с возможностью перемещения внутри цилиндра 2. В наконечнике 5 полого штока 4 размещено средство, например, в виде шарнирного подшипника, для соединения поршня 3 с рычажным механизмом подвески, связанным с колесом (на чертеже не показано). Также поджимающаяся гидропневматическая стойка содержит второй гидроцилиндр 10, установленный на одной оси с первым гидроцилиндром 1. Гидроцилиндр 10 включает цилиндр 11, содержащий гидравлическую жидкость, поршень 12, содержащий шток 13 с наконечником 14, и отверстия 15 и 16 для подачи гидравлической жидкости. Поршень 12 установлен с возможностью перемещения внутри цилиндра 11. В наконечнике 14 штока 13 размещено средство, например, в виде шарнирного подшипника, для соединения поршня 12 с опорным кронштейном подвески (на чертеже не показано). Гидроцилиндр 10 выполнен двухсторонним, с возможностью переключения давления на поршень 12 с одной или другой стороны и возможностью «запирания» поршня в любом необходимом положении. Гидроцилиндр 10 не связан единым объемом с гидроцилиндром 1.
Поджимающаяся гидропневматическая стойка собирается на резьбовых соединениях с использованием уплотнительных колец. Для сборки гидроцилиндра 1 вначале соединяют поршень 3 со штоком 4 и вставляют клапан амортизатора 7, затем собранный поршень 3 со штоком 4 вставляют в цилиндр 2, далее в наконечник 5 впрессовывают шарнирный подшипник и присоединяют толкатель 8 клапана амортизатора 7, после чего собранный наконечник 5 соединяют со штоком 4, затем вставляют клапан включения гидроотбойника 6. Для сборки гидроцилиндра 10 вначале соединяют поршень 12 со штоком 13 и вставляют в цилиндр 11, затем в наконечник 14 впрессовывают шарнирный подшипник и собранный наконечник 14 соединяют со штоком 13. Собранные гидроцилиндр 1 и гидроцилиндр 10 соединяют между собой. Применение резьбовых соединений упрощают технологию производства и ремонта поджимающейся гидропневматической стойки.
Поджимающаяся гидропневматическая стойка работает следующим образом.
Через золотник 9 в объем двустенного цилиндра 2 закачивается под давлением рабочий газ, например, азот. В этот же объем заливается гидравлическая жидкость, например, масло на минеральной основе. При давлении, созданным колесом автомобиля на шток 4 через наконечник 5, рабочий газ сжимается поршнем 3 и происходит пружинение.
При максимальном сжатии находящаяся в этом же объеме гидравлическая жидкость перетекает в пространство между стенками цилиндра 2 через включенный поршнем 3 в этот момент клапан гидроотбойника 6 и интенсивно гасит поступательное движение штока 4.
С другой стороны от поршня 3 гидравлическая жидкость перетекает из изменяющегося объема цилиндра 2 в постоянный объем полости штока 4 через включающийся толкателем 8 клапан 7, обеспечивая гашение колебаний.
При этом перемещение колес между выдвинутым, убранным либо промежуточным положениями осуществляется путем подачи гидравлической жидкости под давлением, созданным внешним насосом, через отверстия 15 или 16. Соответственно поршень 12 гидроцилиндра 10 со штоком 13 и наконечником 14 изменяют свое положение и, следовательно, изменяется длина всей стойки. Переключение направления движения и/или фиксация положения поршня 12 гидроцилиндра 10 осуществляется распределителями и гидрозамками, установленными в гидросистеме автомобиля.
Таким образом, гидроцилиндр 1 обеспечивает функции подвески и/или демпфирования колебаний колеса, а гидроцилиндр 10 служит в качестве привода для перемещения колеса между выдвинутым и убранным положениями.
Наличие двух гидроцилиндров, размещенных на одной оси, позволяет получить неизменные характеристики жесткости подвески, так как объем и положение гидроцилиндра ни коем образом не влияют на настройки жесткости подвески, что дает возможность менять клиренс автомобиля на различных дорожных покрытиях.
Кроме этого, второй гидроцилиндр, не связанный единым объемом с первым гидроцилиндром, позволяет усилить мощность выдвижения колес на твердом грунте, что дает возможность автомобилю-амфибии при выходе на берег пройти большинство заиленного или топкого прибрежного дна водоема с поднятыми колесами, используя инерцию движения от водного движителя, и после «встать» на колеса на твердом грунте, избегая лишнего буксования.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить устойчивость автомобиля на дороге за счет сохранения неизменных характеристик жесткости подвески, позволяющих изменять клиренс автомобиля на различных дорожных покрытиях, а также усиления мощности выдвижения колес на твердом грунте.