ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР

Заявляемая полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции гидравлических амортизаторов и стоек транспортных средств.
Известен гидравлический амортизатор, который содержит резервуар, внутри которого расположен рабочий цилиндр, направляющую штока и сальник штока, шток, проходящий через сквозное осевое отверстие направляющей штока, поршень с отверстиями, закрепленный на штоке, гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, причем внутрь направляющей штока запрессована втулка с наружной кольцевой проточкой, которая соединена радиальным каналом с одной стороны с отводной трубкой, и с диаметрально противоположной стороны с дроссельным отверстием. [Патент RU №21558, МПК B60G13/08, дата приоритета 17.09.2001, дата публикации 27.01.2002]
Известен гидравлический амортизатор, который содержит резервуар, внутри которого расположен рабочий цилиндр, направляющую штока и сальник штока, шток, проходящий через сквозное осевое отверстие направляющей штока, поршень с отверстиями, закрепленный на штоке, гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, причем сальник штока имеет внешнюю уплотнительную кромку, которая по внутренней части базируется на уступ направляющей штока, а по наружному диаметру контактирует с корпусом гидравлического амортизатора, имея размер наружного диаметра больше внутреннего диаметра корпуса гидравлического амортизатора, на нижней торцевой поверхности сальника штока выполнен обратный клапан воротничкового типа. [Патент RU №118000, МПК F16F9/16, F16F9/39, дата приоритета 29.09.2011, дата публикации 10.07.2012]
Наиболее близким техническим решением является гидравлический амортизатор, который содержит резервуар, внутри которого расположен рабочий цилиндр, направляющую штока и сальник штока, шток, проходящий через сквозное осевое отверстие направляющей штока, поршень с отверстиями, закрепленный на штоке, гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, причем в верхней части штока и к дну резервуара приварены проушины с упругими втулками, внутренние отверстия проушин выполнены в виде двух совмещенных вершинами симметричных усеченных конусов, причем радиальное сечение упругой втулки по наружному контуру до запрессовки в проушину с каждой из внешних верхней или нижней сторон выполнено в виде двух симметричных выпуклостей и впадины между ними. [Патент RU №23415, МПК B60G13/08, дата приоритета 15.02.2002, дата публикации 20.06.2002]
Недостатком всех вышеописанных решений является повышенный износ сальника штока, обусловленный высокими гидравлическими нагрузками, которые он испытывает в процессе эксплуатации гидравлического амортизатора. При ходе отбоя шток поднимается вверх, и на его поверхности остаётся слой рабочей жидкости, часть которой удаляется направляющей штока, а остальная часть удаляется за счёт сальника штока, что и приводит к его повышенному износу.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности гидравлического амортизатора.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в снижении износа сальника штока с сопутствующим снижением риска протекания гидравлического амортизатора.
Гидравлический амортизатор содержит резервуар, внутри которого расположен рабочий цилиндр, направляющую штока и сальник штока, шток, проходящий через центральное сквозное отверстие направляющей штока, поршень с перепускными отверстиями, закрепленный на штоке, гайку резервуара в верхней части резервуара и клапан сжатия в нижней части резервуара, причем внутренняя полость рабочего цилиндра разделена поршнем на штоковую и поршневую части. В отличие от прототипа, в нижней части направляющей штока по периметру его центрального сквозного отверстия выполнена проточка, в которой расположено уплотнительное кольцо с круглым поперечным сечением, удерживаемое обоймой.
Направляющая штока обеспечивает возвратно-поступательное движение штока с поршнем в одной плоскости. Направляющая штока представляет собой цилиндр с центральным сквозным отверстием и кольцевым буртиком на внешней поверхности, предназначенным для посадки направляющей штока на верхнюю кромку рабочего цилиндра, в верхней части направляющей штока выполнено углубление для установки сальника штока. Проточка, выполненная в нижней части направляющей штока по периметру центрального осевого отверстия, представляет собой цилиндрическое углубление.
Уплотнительное кольцо расположено в проточке и может быть выполнено из известных эластичных материалов, таких как резина или силикон. Внутренний диаметр уплотнительного кольца меньше, чем диаметр штока.
Обойма предназначена для предотвращения выпадения уплотнительного кольца и расположена под ним, она представляет собой диск с центральным осевым отверстием и загнутой наружной кромкой, внутренний диаметр которого не меньше чем диаметр штока. Обойма запрессовывается в проточку таким образом, чтобы в проточке оставалось достаточно места для установки уплотнительного кольца с круглым поперечным сечением.
Штоковая часть рабочего цилиндра представляет собой его верхнюю часть, в которой расположен шток, на котором закреплен поршень. Поршневая часть рабочего цилиндра представляет собой его нижнюю часть, которая расположена под поршнем.
Резервуар выполнен в виде полого цилиндра с отверстием в верхней части корпуса и обеспечивает герметичность гидравлического амортизатора. В верхней части корпуса резервуар уплотнен направляющей штока с сальником штока и гайкой резервуара. Дно резервуара выполнено в форме усеченного конуса, вершина которого направлена вниз.
В рабочем цилиндре расположен шток, поршень, в верхней части рабочего цилиндра расположена направляющая штока, а в нижней части – клапан сжатия.
Поршень представляет собой цилиндр, закрепленный на штоке, и предназначен для создания сопротивления рабочей жидкости, перетекающей из поршневой части рабочего цилиндра в штоковую и наоборот, через перепускные отверстия, выполненные на поршне.
Гайка резервуара выполнена в виде цилиндра с центральным сквозным отверстием, причем на внешней поверхности гайки резервуара выполнена резьба, предназначенная для её монтажа в верхней части резервуара. Гайка резервуара обеспечивает фиксацию направляющей штока с сальником штока и рабочего цилиндра путём прижатия этих элементов к дну резервуара в процессе её монтажа.
Заявляемая полезная модель обладает новыми существенными отличительными признаками, которые заключаются в том, что в нижней части направляющей штока, по периметру его центрального сквозного отверстия выполнена проточка, в которой расположено уплотнительное кольцо с круглым поперечным сечением, удерживаемое обоймой. Выполнение проточки в нижней части по периметру центрального сквозного отверстия направляющей штока позволяет создать пространство, необходимое для расположения дополнительного уплотнения штока. Уплотнительное кольцо с круглым поперечным сечением обеспечивает минимальную площадь соприкосновения уплотнительного кольца со штоком, что обеспечивает плотное прилегание к штоку и позволяет повысить интенсивность удаления рабочей жидкости с поверхности штока в процессе отбоя, тем самым снизить гидравлическую нагрузку, создаваемую на сальник штока рабочей жидкостью, оставшейся на штоке после прохождения направляющей штока. При этом круглое поперечное сечение уплотнительного кольца снижает риск деформации уплотнительного кольца в процессе его эксплуатации. Обойма предназначена для удержания уплотнительного кольца с круглым поперечным сечением в проточке и предотвращения её выпадения в полость рабочего цилиндра. Таким образом достигается технический результат, который заключается в снижении износа сальника штока с сопутствующим снижением риска протекания гидравлического амортизатора, что позволяет повысить надежность гидравлического амортизатора.
Наличие нового отличительного существенного признака свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 – Общий вид гидравлического амортизатора.
Фиг.2 – Укрупненный вид направляющей штока в гидравлическом амортизаторе.
Фиг. 3 – Направляющая штока с уплотнительным кольцом и обоймой.
Гидравлический амортизатор содержит резервуар 1, внутри которого расположен рабочий цилиндр 2, направляющую 3 штока и сальник 4 штока, шток 5, поршень 6 с перепускными отверстиями 7, гайку 8 резервуара в верхней части резервуара 1 и клапан 9 сжатия в нижней части резервуара 1, причем внутренняя полость рабочего цилиндра 2 разделена поршнем 5 на штоковую 10 и поршневую 11 части. В нижней части, направляющей 3 штока, по периметру его центрального сквозного отверстия выполнена проточка 12, в которой расположено уплотнительное кольцо 13 с круглым поперечным сечением, удерживаемое обоймой 14.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Шток 5 вместе с поршнем 6 во время работы гидравлического амортизатора совершают возвратно-поступательные движения в рабочем цилиндре 2. При перемещении штока 5 с поршнем 6 при ходе сжатия рабочая жидкость под давлением поршня 6 через перепускные отверстия 7 перетекает из поршневой части 11 в штоковую часть 10 рабочего цилиндра 2. Часть объема в рабочем цилиндре 2 при ходе сжатия занимает шток 5, и избыток рабочей жидкости из поршневой части 11 через каналы (не обозначены на чертеже) в клапане 9 сжатия перетекает в полость между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2, создавая усилие сжатия.
При перемещении штока 5 с поршнем 6 при ходе отбоя в штоковой части 10 создается давление, а в поршневой части 11 - разрежение, рабочая жидкость через перепускные отверстия 7 в поршне 6 перетекает из штоковой части 10 в поршневую часть 11 рабочего цилиндра 2, создавая усилие сопротивления отбоя. При ходе отбоя шток 5 перестает занимать часть объема в рабочем цилиндре 2. Компенсация изменения объема рабочей жидкости в рабочем цилиндре 2 происходит за счет перетекания рабочей жидкости через каналы (не обозначены на чертеже) клапана 9 сжатия из полости между резервуаром 1 и рабочим цилиндром 2 в поршневую часть 11 рабочего цилиндра 2.
При ходе отбоя шток 5 частично выходит из полости рабочего цилиндра 2, а рабочая жидкость, оставшаяся на его поверхности, удаляется вследствие его контакта с кромками направляющей 3 штока, уплотнительным кольцом 13 и сальником 4 штока, при этом наличие уплотнительного кольцо 13 повышает интенсивность удаления рабочей жидкости с поверхности штока 5, а его удержание в проточке 12 обеспечивает обойма 14. Это позволяет снизить гидравлическую нагрузку, оказываемую на сальник 4 штока и снизить риск протекания гидравлического амортизатора, так как большая часть рабочей жидкости удаляется вследствие плотного прилегания уплотнительного кольца 13 к штоку 5.
Благодаря этому достигается технический результат, который заключается в снижении износа сальника штока с сопутствующим снижением риска протекания гидравлического амортизатора.