Анероидное устройство для клапанов

 

Использование: относится к области машиностроения, в частности к амортизаторам транспортных средств. Сущность: анероидное устройство для клапанов включает герметичный цилиндр, сообщающийся с компенсационной камерой, установленные на штоке в герметичном цилиндре поршень с размещенным на нем анероидным клапаном и средством перемещения анероидного клапана, которое выполнено в виде эластичной детали, установленной на поршне и жестко связанной с ним взаимосопряженными поверхностями. Свободные поверхности эластичной детали размещены с возможностью упругой деформации под действием окружающего давления. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к амортизаторам транспортных средств.

Известны регулируемые гидравлические амортизаторы, преследующие цель дополнительной подрегулировки гидродемпфирования обратного хода, как правило, при остановке транспорта. Например, см. патент ЕПВ N 0142287, патент Японии N 58-13770, авт. св. СССР N 191365.

К недостаткам перечисленных конструкций следует отнести их сложность, многоэлементность и, следовательно, ненадежность, невозможность обеспечения автоматического регулирования сил гидродемпфирования в процессе каждого цикла амортизатора (сжатие - отбой) по нелинейной характеристике, что важно при пневматических рессорах и при подвесках колес, работающих по нелинейной характеристике.

Известна конструкций амортизатора, в которой сделана попытка использования изменения внутреннего давления амортизатора для автоматического изменения гидродемпфирования, но не выполняющего этой роли конструктивно.

Целью изобретения является упрощение конструкции анероидного устройства для регулирования силы гидродемпфирования с обеспечением надежности.

Цель осуществляется тем, что анероидное устройство содержит эластичную деталь, часть поверхность которой изолирована от воздействия окружающего давления жесткими элементами конструкции, от взаимодействия с которыми обеспечивается заданное направление деформации эластичной детали окружающим давлением.

Материалами для эластичной детали могут служить широко распространенные пластмассы, пористые металлы, резины и др. , имеющие свойство упругости или свойство восстанавливаться до своей первоначальной конфигурации по памяти , например титановый сплав Нитинол, при изменении параметров окружающей среды. Изготовление эластичной детали из полиуретановых пенопроизводных упрощает конструкцию анероидного устройства.

На фиг. 1, 2, 3 представлены варианты анероидного устройства для клапанов; на фиг. 4 - вариант гидроамортизатора как объекта, в котором варианты анероидного устройства для клапанов могут быть использованы.

В цилиндре 1 (см. фиг. 1) на штоке 2 установлены отбойная шайба 3, опора клапана 4 с пригерметизированной к ней наибольшей частью поверхности эластичной деталью 5, которая загерметизирована наибольшей частью поверхности с колпачком 6, опирающимся на пластинчатый клапан 7, размещенный на поршне 8 и перекрывающий перепускные отверстия 9.

Перепускные отверстия 10 обратного хода поршня 8 перекрывает пластинчатый клапан 11, имеющий ограничитель деформации в виде опоры 12, закрепленной совместно с клапаном 11 на штоке 2 гайкой 13, верхняя поверхность которой герметизирует наибольшую часть поверхности эластичной детали 14, значительную часть которой также герметизирует своим донышком колпачок 15, опирающийся своими краями на клапан 11.

Поверхности герметизации выделены утолщенными линиями и обозначены цифрой 16. Эти герметичные поверхности могут быть образованы вулканизацией, клеевым слоем, слоем пайки и служат для выключения из-под действия внешнего давления (давления в амортизаторе) значительной поверхности эластичной детали и этим ориентируют направление деформации при действии давления в амортизаторе и направление силы воздействия на клапанное устройство.

На фиг. 2 аналогично фиг. 1 показано расположение всех элементов амортизатора, но вместо отбойной шайбы 3 закреплена на штоке втулка 17, своей поверхностью отключающая герметизацией значительную часть поверхности эластичной втулки 18. От действия давления на открытую (незагерметизированную) часть втулки сила деформации будет воздействовать на тарелку 19 и далее на клапан прямого хода 7. Конструкция анероидного устройства обратного хода упрощена - эластичная деталь 20 загерметизирована значительной частью поверхностью с опорой 12 и колпачком 21, но при этом потеряна значительная часть эффективной площади герметизации, что уменьшает диапазон сил воздействия на клапан 12 при одном и том же давлении в амортизаторе с вычетом силы, действующей на площадь отверстия в колпачке 21, охватывающем гайку 22.

На фиг. 3 на штоке 2 закреплена отбойная шайба 23 с отверстиями 24. С помощью распорной втулки 25 фиксируется положение клапана 7 и эластичной детали 26. Эластичная деталь загерметизирована поверхностями с шайбой 23 и клапаном 7. При изменении давления в амортизаторе эластичная деталь 26 при своей деформации воздействует на клапан 7. На штоке 2 размещены клапан 11, распорная втулка 27, к которым большей частью своей поверхности пригерметизирована эластичная деталь 28, закрепленная гайкой 29. Эластичная деталь 28 предварительно может иметь программный контур и по изменению давления в амортизаторе создавать программное усилие на клапан 11. Невидимый контур, обозначенный цифрами 30, предполагает контур эластичной детали в результате какой-то стадии деформации ее от воздействия давления в амортизаторе.

На фиг. 4 кронштейн 31 объединяет цилиндр 1 с цилиндром 32, в котором расположен подвижный (обычно называется "плавающим") поршень 33 с уплотнением 34. Цилиндр 32 с торца герметично закрыт крышкой 35 и уплотнительным кольцом 36 и зафиксирован от смещения наружу пружинным кольцом 37. Для заправки амортизатора газом в крышке 36 имеется золотник 38. Для рабочего сообщения полостей А, В, С, D в кронштейне 31 имеется канал 39.

Полости А, В, С заполнены жидкостью.

Полость D заполнена газом (обычно азотом) и является в основном полостью для компенсации объема штока при прямом ходе, т. е. при входе тела (объема) штока в амортизатор часть жидкости (равная объему штока, вошедшему в амортизатор) перетекает из полости В через канал 39 в полость С, сдвигая поршень 33, который сжимает газ в полости D. Давление в амортизаторе при прямом ходе (при сжатии) повышается, причем повышается по закономерности изменения давления газа - изотропной.

По этой же закономерности будет изменяться сила гидродемпфирования прямого и обратного хода с помощью анероидных устройств для клапанов (фиг. 1, 2, 3).

Технически несложно изменять давление в амортизаторе, вводя дополнительный объем жидкости в любую из полостей А, В, С для изменяя давление газа в полости D вводом в нее дополнительного объема газа, или изменяя механически положение крышки 35 даже на расстоянии, например, тросом и жидкостью.

Анероидные устройства на клапанах позволяют регулировать параметры гидродемпфирования амортизаторов на расстоянии, поэтому появилась возможность создания полностью активной подвески транспорта. (56) Патент США N 4407396, кл. 188-282, 1983.

Формула изобретения

АНЕРОИДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАПАНОВ, включающее герметичный цилиндр, сообщающийся с компенсационной камерой, установленные на штоке в герметичном цилиндре поршень с размещенными на нем анероидным клапаном и средством перемещения анероидного клапана, отличающееся тем, что средство перемещения анероидного клапана выполнено в виде эластичной детали, коаксиально установленной на поршне и жестко связанной с ним взаимосопряженными поверхностями, при этом свободные поверхности эластичной детали размещены с возможностью упругой деформации под действием окружающего давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4