ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортным средствам, а именно к гидропневматической подвеске транспортных средств высокой грузоподъемности.
Известна пневматическая подвеска со стабилизацией крена, содержащая упругие элементы, обеспечивающие опору колес с пневматическими камерами, объем которых меняется, блок упругих элементов состоящего из пневмоэлементов, размещенных в общем цилиндрическом корпусе, где упругие элементы имеют пневмокамеры с несущими элементами, изменяющие объем колеса (см. ЕР №1419911, МПК B60G 17/015, B60G 17/04 опубликовано 19.05.2004).
Известна гидравлическая подвеска для многоосного транспортного средства, содержащая гидроцилиндры, установленные с двух сторон моста, в которых имеются камеры удлинения и сжатия (см. JP №4483701, МПК B60G 21/067, опубликовано 16.06.2010).
Известна пневматическая подвеска для транспортных средств, имеющая переднюю и заднюю ось, клапанный блок, содержащий центральный клапан подачи и выпуска воздуха из пневмобаллонов, клапаны, рессиверы, напорный вход пневматических линий (см. ЕР1604845, МПК B60G 17/015, опубликовано 14.12.2005).
Известна пневматическая подвеска транспортного средства, содержащая балку моста, пневморессоры, амортизаторы, нижние продольные реактивные штанги, установленные симметрично относительно продольной оси транспортного средства, верхние реактивные штанги, расположенные под углом друг к другу и шарнирно соединенные одним концом с балкой моста транспортного средства при помощи единого кронштейна, стабилизатор поперечной устойчивости, где верхние реактивные штанги соединены с балкой моста при помощи одного шарнира (см. RU №186871, МПК B60G 3/00 (2006.01), опубликовано 06.02.2019).
3
Известна гидропневматическая подвеска транспортного средства, содержащая гидропневмоаккумулятором, обратным клапаном, золотником, соединенные между собой гидроцилиндры, каждый из которых связывает колесо транспортного средства с корпусом, источник питания, где гидроцилиндры соединены с гидропневмоаккумулятором через общую гидромагистраль, к которой присоединены поршневые полости гидроцилиндров, а штоковые - через обратные клапаны и золотники с магистралью с резервуаром и с источником питания (см. авт. свид. SU 990551, МПК B60G 21/06, опубликовано 23.01.83).
4
Известна гидропневматическая подвеска, содержащая источник жидкости под давлением, гидробак, гидропневматические рессоры, гидравлический стабилизатор бокового крена, где гидравлическая камера гидропневматической рессоры соединена с регулятором высоты, который подключен к источнику давления и к гидробаку и связан с подвижным элементом рессоры через следящий механизм, выполненного в виде подключенного к источнику жидкости блока из двух последовательно соединенных между собой распределителями с управляющими устройствами и соединенных с подвижным элементом гидропневматических рессор преобразователей положения этих элементов в управляющий сигнал, при этом входной канал блока распределителей соединен с источником давления и гидробаком, а выходные каналы через обратные клапаны с рабочими камерами гидропневматических рессор одной стороны транспортного средства, а управляющие устройства каждого распределителя соединены с преобразователями гидропневматических рессор (см. авт. свид. SU1331667, МПК B60G 17/00, опубликовано 23.08.87).
Известна колесная машина с гидропневматической подвеской, содержащая корпус, выполненный с надколесными полками и разделенный на изолированные друг от друга отделения управления, боевое и десантное, колесный движитель, включающий в себя колеса, соединенные шарнирно-рычажными механизмами с корпусом в зоне надколесных полок, гидропневматические рессоры, регулятор статического положения корпуса, гидроаккумулятор, обратный клапан, гидронасос и бак с рабочей жидкостью, сообщенные последовательно между собой линией связи, электродвигатель для привода гидронасоса, подключенный к источнику электрической энергии, отличающаяся тем, что она снабжена клапаном аварийного сброса давления и дополнительной линией связи, сообщающей гидропневматические рессоры с регулятором статического положения корпуса и с баком с рабочей жидкостью параллельно основной линии связи через клапан аварийного сброса давления, подключенный в цепь управления приводом гидронасоса параллельно соединенным выключателям, расположенным в отделениях управления, боевом и десантном и подключенным к указанному источнику электрической энергии (см. RU №2021154, МПК B60G 21/00 (1990.01), опубликовано 15.10.1994).
Известна гидропневматическая подвеска транспортного средства, содержащая гидроцилиндр со штоком, рычаг, установленный на кронштейне с возможностью поворота, и имеющий элементы для монтажа колеса, и соединенный со штоком гидроцилиндра, два гидроаккумулятора, регулируемый золотник, а также напорную магистраль для подачи гидравлической жидкости в гидравлические полости гидроаккумуляторов и в гидроцилиндр, и сливную магистраль, гидравлическая полость одного гидроаккумулятора соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а другого - со штоковой, регулируемый золотник установлен в напорной магистрали подачи гидравлической жидкости во второй гидроаккумулятор и в штоковую полость, а в магистрали, соединяющей гидравлическую полость первого гидроаккумулятора и поршневую полость гидроцилиндра установлены два регулируемых дросселя, параллельно каждому из которых подсоединены два клапана, а напорная магистраль подсоединена к магистрали, соединяющей гидравлическую полость первого гидроаккумулятора с поршневой полостью гидроцилиндра между регулируемыми дросселями (см. RU №31756, МПК B60G 13/06 (2000.01), опубликовано 27.08.2003).
Известна гидропневматическая подвеска транспортного средства, содержащая насос, напорную и сливную гидролинии, гидроцилиндры, имеющие поршневые и штоковые полости, при этом поршневые и штоковые полости гидроцилиндров, размещенных с одной стороны транспортного средства, соединены гидролиниями соответственно со штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров, размещенных на другой стороне транспортного средства, гидропневмоаккумуляторы, связанные с гидроцилиндрами, демпферные устройства, соединенные с гидропневмоаккумуляторами, гидрораспределитель контроля высоты, выполненный в виде двух блоков, связанных с пультом управления и гидролинией - с поршневыми полостями гидроцилиндров, датчики, где насос связан с двигателем посредством управляемой электромагнитной муфты, а каждый блок гидрораспределителя контроля высоты выполнен с двумя двухпозиционными двухлинейными распределителями и с двумя двухпозиционными трехлинейными распределителями, посредством которых напорная гидролиния насоса и сливная гидролиния связаны с поршневой полостью соответствующего гидроцилиндра, при этом в сливной гидролинии установлены дроссели, а в напорной гидролинии насоса установлены обратный клапан и датчики давления, кроме того, гидроцилиндры связаны с гидропневмоаккумуляторами через блокировочные двухлинейные двухпозиционные гидрораспределители (см. RU №166778, МПК B60G 17/04 (2006.01), опубликовано 10.12.2016).
Известна гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства, содержащая дифференциальный гидравлический цилиндр, в котором размещен поршень со штоком, соединяющий подрессоренную и неподрессоренную массы, пневмогидравлические аккумуляторы, подключенные к полостям дифференциального гидравлического цилиндра, четырехлинейный электрогидравлический распределитель, электронное вычислительное устройство, входы которого соединены с электрическими выходами датчиков давления в полостях дифференциального гидравлического цилиндра, трехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель, выход которого подключен к гидравлическому входу четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, а гидравлический вход - к линии нагнетания гидравлической системы, при этом отношение величин ширины рабочих окон гильзы четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя равно отношению величин рабочих площадей поршня дифференциального гидравлического цилиндра, а перекрытия золотниковой пары четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя выполнены отрицательными (см. RU №2560216, МПК B60G 17/04 (2006.01), опубликовано 20.08.2015).
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является управляемая гидропневматическая подвеска транспортного средства с высокой грузоподъемностью, содержащая насосный блок, напорную и сливную гидролинии, гидропневматические рессоры, гидроцилиндры которых имеют поршневые и штоковые полости, при этом поршневые и штоковые полости гидроцилиндров, размещенных с одной стороны транспортного средства, соединены посредством гидролиний по диагонали соответственно со штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров, размещенных на другой стороне транспортного средства, и с гидропневмоаккумуляторами, демпфирующие устройства, гидрораспределитель контроля высоты, выполненный в виде двух гидрораспределительных блоков, связанных с пультом управления и гидролинией, соединенной с гидроцилиндрами гидропневматической рессоры, при этом каждый гидрораспределительный блок контроля высоты выполнен с двумя двухпозиционными двухлинейными распределителями с электромагнитным управлением и с двумя двухпозиционными трехлинейными распределителями с электромагнитным управлением, посредством которых напорная гидролиния насоса, в которую установлен обратный клапан, и сливная гидролиния связаны с поршневой полостью соответствующего гидроцилиндра, дроссели, датчики, причем в сливной гидролинии насосного блока установлен двухлинейный. двухпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, а в напорной гидролинии блока контроля высоты установлены дополнительно двухлинейные двухпозиционные гидрораспределители с электромагнитным управлением и дроссели, а демпфирующие устройства состоят из регулируемых дросселей, расположенных последовательно, образуя ступени дросселирования, при этом один из них соединен параллельно с обратным клапаном, а другой - параллельно с гидрораспределителем (см. патент RU №181966, МПК B60G 17/04 (2006.01), опубликовано 30.07.2018).
Известные технические решения не обеспечивают безопасности при повышенных нагрузках, а именно стабилизации кренов транспортного средства с высокой грузоподъемностью при эксплуатации подвесок на транспортном средстве во время движения по дороге с неровным покрытием на поворотах и при маневрах.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение безопасности.
Поставленная задача решается тем, что заявляемая гидропневматическая подвеска транспортного средства, содержащая соединенные между собой напорной и сливной гидролиниями с напорным и сливным фильтром насосный блок, гидропневматические рессоры, шарнирно соединенные одним концом с рамой, а другим концом - с мостом, гидроцилиндры, имеющих поршневую и штоковую полость, гидропневмоаккумуляторы, установленные с двух сторон рамы, гидрораспределительный блок контроля высоты, датчики, дополнительно содержит гидробак, установленный на раме и связанный с насосным блоком и теплообменником через рукава низкого давления и блок контроля давления, связанный с одной стороны с насосным блоком и теплообменником через рукава высокого давления, а с другой стороны - с гидробаком, блоком контроля высоты, при этом датчики контроля положения подвески установлены с двух сторон транспортного средства, а датчик угла наклона расположен на поперечине рамы.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что гидропневматическая подвеска транспортного средства дополнительно содержит гидробак, установленный на раме и связанный с насосным блоком и теплообменником через рукава низкого давления и блок контроля давления, связанный с одной стороны с насосным блоком и теплообменником через рукава высокого давления, а с другой стороны - с гидробаком, блоком контроля высоты, при этом датчики контроля положения подвески
установлены с двух сторон транспортного средства, а датчик угла наклона расположен на поперечине рамы, позволяет обеспечить безопасность.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - гидропневматическая подвеска транспортного средства, общий вид сбоку (в изометрии);
фиг. 2 - то же, общий вид сверху (в изометрии);
фиг. 3 - то же, общий вид сбоку в сборе на раме (в изометрии);
фиг. 4 - то же, общий вид сверху в сборе на раме (в изометрии).
Гидропневматическая подвеска транспортного средства содержит насосный блок 1, напорную гидролинию 2 и 3 с напорным фильтром 4, сливную гидролинию 5 со сливным фильтром 6, гидропневматические рессоры 7, шарнирно соединенные через кронштейны одним концом с рамой, а другим концом - с мостом, также и гидропневмоаккумуляторы 8, установленные с двух сторон рамы, которые позволяют аккумулировать часть энергии хода сжатия подвески, что обеспечивает его безопасность. При этом гидропневматические рессоры 7 обеспечивают необходимое положение подвески, регулируют клиренс, стабилизируют подвеску, что влияет на безопасность. Насосный блок 1 соединен с напорной гидролинией 2 и 3 шлицевое соединение, с напорным фильтром 4 и блоком 9 контроля давления через рукава высокого давления напорной гидролинии 3 и сливной гидролинии 5, а с гидробаком 10 через рукава низкого давления напорной гидролинии 2. Гидробак 10 установлен на раме и связан с насосным блоком 1 и теплообменником 11 через рукава низкого давления и блок 9 контроля давления, который обеспечивает эффективность и безопасность работы подвески. Блок 9 контроля давления в свою очередь связан через рукава высокого давления с одной стороны с насосным блоком 1, теплообменником 11, а с другой стороны - с гидробаком 10, блоком 12 контроля высоты, причем блок 9 контроля давления контролирует давление в гидравлической системе и подачу рабочей жидкости, что влияет на снижение крена и обеспечивает стабилизацию подвески, а, следовательно, влияет на безопасность при эксплуатации транспортного средства. В блоке 9 контроля давления установлены предохранительные клапаны (не показано), которые настроены на определенное давление и при его повышении масло сливается тут же в бак. Кроме того, подвеска содержит гидроцилиндры 13, имеющих поршневую и штоковую полость. Гидроцилиндры 13 шарнирно соединены одним концом с кронштейном, закрепленного с рамой, а другим концом - с кронштейном, закрепленным с задним мостом, при этом данные гидроцилиндры выполняют и роль реактивной штанги задней подвески и роль поворотных рычагов для заднего моста, что обеспечивают устойчивость и стабилизацию подвески, а, следовательно, безопасность при эксплуатации на транспортном средстве.
Также заявляемая подвеска содержит нижние реактивные штанги 14, верхние реактивные штанги 15, 16 и V-образную штангу 17, причем нижние реактивные штанги 14 и верхние реактивные штанги 15 установлены симметрично относительно продольной оси транспортного средства и шарнирно соединены через кронштейны одним концом с рамой, а другим концом со средним мостом, верхняя реактивная штанга 16 шарнирно соединена через кронштейн одним концом с рамой транспортного средства, а другим - через кронштейн с мостом, а V-образная штанга 17 шарнирно соединена двумя концами с кронштейнами, закрепленных к раме транспортного средства, а другим концом - через кронштейн, закрепленный с задним мостом.
Кроме того, отслеживание положения подвески контролируется датчиками 18 и 19, где датчики 18 установлены с двух сторон транспортного средства и служат для контроля положения подвески, а датчик 19 угла наклона установлен на поперечине рамы и предназначен для выравнивания положения при подъеме платформы и позволяет избежать наклона транспортного средства на сторону и, следовательно, избежать опрокидывания на бок транспортного средства, что влияет на безопасность при эксплуатации.
Принцип работы осуществляется следующим образом.
Для осуществления подъема подвески при работающем двигателе автомобиля, подается управляющий сигнал на блок 9 контроля давлением, силой тока, соответствующей необходимой скорости подъема подвески (значение силы тока на электромагните блоке 9 контроля давлением определяет значение подачи насосного блока 1), подаются управляющие сигналы на клапаны блока 12 контроля высоты подвески. Рабочая жидкость с заданным расходом подается в полости гидропневморессор 7 подвески, которые выдвигаются и подвеска поднимается. С целью обеспечения необходимых показателей не менее двенадцать гидропневморессор 7 по два на каждой стороне оси. Положение подвески отслеживается по показаниям датчиков 18 и 19. Для прекращения подъема необходимо снять управляющие сигналы с клапанов блока 12 контроля высоты и блока 9 контроля давлением. Давление в напорной гидролинии, а также в полостях гидропневморессор 7 подвески отслеживается по показаниям датчиков давления блока 9 контроля давления и блока 12 контроля высоты.
Опускание подвески происходит при подаче управляющих сигналов на клапаны блока 12 контроля высоты, а также на гидрораспределитель блока 9 контроля давления, рабочая жидкость из полостей гидропневморессор 7 сливается в гидробак 10 через дроссели блока 12 контроля высоты. Остановка движения подвески происходит при снятии сигналов с этих клапанов блока 12 контроля высоты.
При осуществлении подвеской транспортного средства хода сжатия происходит сжатие гидропневморессор 7, сопровождающееся уменьшением объема его поршневой полости. При этом рабочая жидкость из поршневой полости через дроссель нагнетается в гидропневмоаккумуляторах 8. Сжатие газа гидропневмоаккумуляторов 8 позволяет аккумулировать часть энергии хода сжатия подвески, что обеспечивает его безударность. Штоковая полость при этом расширяется, потребляя рабочую жидкость из системы. Прохождение рабочей жидкости через дроссель сопровождается преобразованием части энергии движения жидкости в тепло, то есть демпфирование энергии движения подвески. Охлаждение рабочей жидкости происходит благодаря теплообменнику 11, через который рабочая жидкость поступает обратно в гидробак 10, проходя очистку в сливном фильтре 6 и напорный фильтр 4 для второй фазы очистки.
Данная подвеска кроме того обеспечивает возможность восстановления статистического ее положения при изменении грузоподъемности транспортного средства, также позволяет стабилизировать положение осей в состоянии вывешивания или наезда на неровности, кроме того обеспечивается при помощи датчиков диагностики состояния подвески, таких как давления масла в различных контурах, рабочее положение колес относительно транспортного средства, кроме того снижается крен при повороте, обеспечивая стабилизацию подвески, а тем самым и безопасность перевозки при эксплуатации транспортного средства.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет при эксплуатации подвески обеспечить безопасность путем повышения устойчивости транспортного средства за счет стабилизации.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.