Торцевое уплотнение бачка на главном цилиндре гидропривода

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гидроприводным системам транспортных средств. Торцевое уплотнение бачка на главном цилиндре гипропривода включает корпус главного цилиндра гидропривода, у наружного торца донной части с центральным рекуперационным отверстием которого расположен бачок. Бачок установлен на корпусе цилиндра посредством своей установочной цилиндрической части. На поверхности уплотнителя с центральным отверстием выполнено два кольцеобразных выступа. Часть бачка выполнена с внутренним диаметром D₁, соответствующим наружному диаметру D₂ корпуса цилиндра, и имеет торцевую стенку, на которой выполнен цилиндрический выступ. На выступе установлен уплотнитель, контактирующий первым и вторым торцами соответственно со стенкой части бачка и с наружным торцом корпуса, между которыми уплотнитель сжат. На первом торце уплотнителя выполнено углубление с соосной с его центральным отверстием конусной поверхностью, сопряженной с конусной поверхностью заходной фаски его центрального отверстия. На втором торце уплотнителя выполнен выступ с соосной с отверстием уплотнителя конусной поверхностью, образующей в соединение с поверхностью центрального отверстия уплотнителя кольцеобразную острую кромку. На боковой поверхности уплотнителя выполнен паз, образующий две его кольцеобразные части. Изобретение повышает надежность уплотнения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к гидроприводным системам транспортных средств.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является главный тормозной цилиндр (заявка Великобритании N 2209810, B 60 T 11/16, 11/20, публикация 24.05.89 г.), включающий корпус цилиндра и бачок, установленный посредством своей установочной цилиндрической части, соосной корпусу цилиндра, на его наружной боковой поверхности через уплотнитель, т. е. уплотнитель расположен между наружной боковой поверхностью корпуса цилиндра и боковой внутренней поверхностью установочной цилиндрической части бачка. В наружной торцевой стенке корпуса цилиндра выполнено рекуперационное отверстие, сообщающееся с полостью бачка.

Недостатки данного технического решения: не обеспечивается достаточная герметичность уплотнения между корпусом цилиндра и бачком, особенно при низких температурах, когда уплотнитель в силу свойств материала (как правило резина), из которого он изготовлен, сжимается, в результате чего уплотнение между ним и корпусом цилиндра не нарушается, так как центральное отверстие уплотнителя при этом уменьшается и еще более плотно обхватывает наружную боковую поверхность корпуса цилиндра, а вот размер диаметра уплотнителя по наружной поверхности уплотнителя уменьшается и тем самым нарушается герметичность между этой наружной его поверхностью и внутренней поверхностью установочной цилиндрической части бачка, посредством которой он установлен на корпусе цилиндра.

Задача изобретения: исключение влияния отрицательных температур окружающей среды на герметичность уплотнения между корпусом главного цилиндра гидропривода и установленным на нем бачком.

Указанная задача достигается тем, что в торцевом уплотнении бачка на главном цилиндре гидропривода, включающем корпус главного цилиндра гидропривода, у наружного торца донной части с центральным рекуперционным отверстием которого расположен бачок, установленный на корпусе цилиндра посредством своей установочной цилиндрической части, которая соосна с последним, уплотнитель с центральным отверстием, установленный между установочной цилиндрической частью бачка и корпусом цилиндра, согласно изобретению установочная цилиндрическая часть бачка выполнена с внутренним диаметром, соответствующим наружному диаметру корпуса цилиндра, и имеет торцевую стенку, на которой соосно центральному рекуперционному отверстию наружного торца донной части корпуса цилиндра выполнен со сквозным центральным отверстием цилиндрический выступ, на котором с натягом своим центральным отверстием установлен уплотнитель, контактирующий первым и вторым торцами соответственно с торцевой стенкой установочной цилиндрической части бачка и с наружным торцом донной части корпуса цилиндра, между которыми уплотнитель сжат, на первом же торце уплотнителя выполнено углубление с соосной центральному отверстию уплотнителя конусной поверхностью, сопряженной с конусной поверхностью заходной фаски центрального отверстия уплотнителя и полностью контактирующей в сжатом состоянии уплотнителя с поверхностью торцевой стенки установочной цилиндрической части бачка, а на поверхности центрального отверстия уплотнителя выполнен по меньшей мере один кольцеобразный выступ, на втором же торце уплотнителя выполнен выступ с соосной центральному отверстию уплотнителя конусной поверхностью, образующей в соединении с поверхностью центрального отверстия уплотнителя кольцеобразную острую кромку этого его выступа, которая в сжатом состоянии уплотнителя поджата к выполненной на наружном торце донной части корпуса цилиндра поверхности центральной цилиндрической выемки, образующей на этом наружном торце корпуса цилиндра кольцеобразный уступ, острая кромка которого вдается в конусную поверхность выступа на втором торце уплотнителя, а на наружной боковой поверхности уплотнителя выполнен кольцеобразный паз, образующий две его кольцеобразные части.

В частном случае исполнения острая кромка кольцеобразного уступа на наружном торце донной части корпуса цилиндра расположена на окружности с диаметром, меньшим диаметра окружности, на которой расположено дно кольцеобразного паза, выполненного на наружной боковой поверхности уплотнителя.

В частном случае исполнения в любом сечении уплотнителя по его продольной оси кольцеобразный паз выполнен V-образным.

В частном случае исполнения диаметр основания конусной поверхности выступа на втором торце уплотнителя больше диаметра окружности, на которой расположена острая кромка кольцеобразного уступа наружного торца донной части корпуса цилиндра.

Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг.1 изображено торцевое уплотнение бачка на главном цилиндре гидропривода; на фиг. 2 - уплотнитель торцевого уплотнения бачка на главном цилиндре гидропривода (отдельный вид).

Торцевое уплотнение бачка на главном цилиндре гидропривода включает корпус 1 главного цилиндра гидропривода, у наружного торца 2 донной части 3 с центральным рекуперционным отверстием 4 которого расположен бачок 5, установленный на корпусе 1 цилиндра посредством своей установочной цилиндрической части 6, которая выполнена за одно целое с бачком 5 и соосна корпусу 1 цилиндра, уплотнитель 7 с центральным отверстием 8.

Установочная цилиндрическая часть 6 бачка 5 выполнена с внутренним диаметром D₁, соответствующим наружному диаметру D₂ корпуса 1 цилиндра, и имеет торцевую стенку 9, на которой соосно центральному рекуперционному отверстию 4 наружного торца 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра выполнен со сквозным центральным отверстием 10 цилиндрический выступ 11, на котором с натягом своим центральным отверстием 8 установлен уплотнитель 7, контактирующий первым 12 и вторым 13 торцами соответственно с торцевой стенкой 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 и с наружным торцом 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра, между которыми уплотнитель 7 сжат. Сжатие уплотнителя 7 между торцевой стенкой 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 и наружным торцом 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра осуществляется за счет перемещения бачка 5 в направлении корпуса 1 и закрепления (фиксации в этом положении) установочной цилиндрической части 6 бачка 5 на корпусе 1 цилиндра.

На первом торце 12 уплотнителя 7 выполнено углубление 14 с соосной центральному отверстию 8 уплотнителя 7 конусной поверхностью 15, сопряженной с конусной поверхностью 16 заходной фаски 17 центрального отверстия 8 уплотнителя 7. Конусная поверхность 15 углубления 14 первого торца 12 уплотнителя 7 в сжатом его состоянии полностью контактирует с поверхностью торцевой стенки 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5.

На поверхности центрального отверстия 8 уплотнителя 7, в частном случае показанном на фиг.1, 2, выполнено два кольцеобразных выступа 18, которые при установке уплотнителя 7 центральным отверстием 8 на цилиндрический выступ 11 торцевой стенки 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 поджимаются в тело уплотнителя 7, создавая тем самым дополнительный натяг, а следовательно, и повышая качество соединения уплотнения в этом месте.

На втором торце 13 уплотнителя 7 выполнен выступ 19 с соосной центральному отверстию 8 уплотнителя 7 конусной поверхностью 20, образующей в соединении с поверхностью 21 центрального отверстия 8 уплотнителя 7 кольцеобразную острую кромку 22 его выступа 19. В сжатом состоянии уплотнителя 7 кольцеобразная острая кромка 22 выступа 19 уплотнителя 7 поджата к выполненной на наружном торце 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра поверхности центральной цилиндрической выемки 23. Центральная цилиндрическая выемка 23 на наружном торце 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра образует кольцеобразный уступ 24 с острой кромкой 25, которая в сжатом состоянии уплотнителя 7 вдается в конусную поверхность 20 его выступа 19 на втором его торце 13.

На наружной боковой поверхности уплотнителя 7 выполнен кольцеобразный паз 26, в частном случае имеющий V-образную форму в любом сечении уплотнителя 7 по его продольной оси симметрии L и образующий две его кольцеобразные части 27 и 28.

В частном случае исполнения острая кромка 25 кольцеобразного уступа 24 на наружном торце 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра расположена на окружности с диаметром ₁, меньшим диаметра d₂ окружности, на которой расположено дно 29 (нижняя часть) кольцеобразного паза 26.

В частном случае исполнения диаметр d₃ основания конусной поверхности 20 выступа 19 на втором торце 13 уплотнителя 7 больше диаметра d₁ окружности, на которой расположена острая кромка 25 кольцеобразного уступа 24 наружного торца 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра.

При установке бачка 5 на корпусе 1 главного цилиндра гидропривода и установке уплотнителя между ними производятся следующие операции.

Уплотнитель 7 устанавливается с натягом своим центральным отверстием 8 на цилиндрическом выступе 11 торцевой стенки 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5, затем бачок 5 своей частью 6 соосно устанавливается (надевается) на корпус 1 цилиндра и перемещается в направлении корпуса 1 цилиндра так, что уплотнитель 7 сжимается между торцевой стенкой 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 и наружным торцом 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра, а затем бачок 5, а именно его часть 6, закрепляется (фиксируется) в этом положении на корпусе 1 цилиндра посредством устройства крепления (не показано). При сжатии уплотнителя 7, в процессе перемещения бачка 5 к корпусу 1 цилиндра, происходит упругая деформация упирающейся в торцевую стенку 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 кольцеобразной части 27 уплотнителя 7 из-за наличия углубления 14 с конусной поверхностью 15 на первом его торце 12 и кольцеобразного (в частном случае V-образного) паза 26 на его наружной боковой поверхности, а также происходит упругая деформация (поджатие) выступа 19 с конической поверхностью 20 на втором торце 13 уплотнителя 7 из-за упора его острой кромки 22 в поверхность центральной цилиндрической выемки 23 наружного торца 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра и из-за того, что острая кромка 25 уступа 24 на наружном торце 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра вдается (углубляется) в коническую поверхность 20 выступа 19.

Работает торцевое уплотнение бачка на главном цилиндре гидропривода следующим образом.

При снижении температуры окружающей среды в диапазоне от нуля градусов до минус сорока градусов уплотнитель 7 сжимается равномерно внутрь своего тела. По центральному отверстию 8 уплотнителя 7 в соединении с цилиндрическим выступом 11 торцевой стенки 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 нарушения герметичности уплотнения произойти не может из-за увеличения натяга по этому отверстию 8 уплотнителя 7 при снижении температуры окружающей среды. В местах соединений уплотнителя 7 с торцевой стенкой 9 установочной цилиндрической части 6 бачка 5 и с поверхностью наружного торца 2 донной части 3 корпуса 1 цилиндра изначальные натяги отсутствуют, так как используется упругая деформация уплотнителя 7 в пределах больших перемещений, которые превышают (значительно) деформации сжатия уплотнителя 7 под воздействием низких температур, что соответственно и позволяет сохранить герметичность этих соединений.

Формула изобретения

1. Торцевое уплотнение бачка на главном цилиндре гидропривода, включающее корпус главного цилиндра гидропривода, у наружного торца донной части с центральным рекуперационным отверстием которого расположен бачок, установленный на корпусе цилиндра посредством своей установочной цилиндрической части, которая соосна с последним, уплотнитель с центральным отверстием, установленный между установочной цилиндрической частью бачка и корпусом цилиндра, отличающееся тем, что установочная цилиндрическая часть бачка выполнена с внутренним диаметром, соответствующим наружному диаметру корпуса цилиндра, и имеет торцевую стенку, на которой соосно с центральным рекуперационным отверстием наружного торца донной части корпуса цилиндра выполнен со сквозным центральным отверстием цилиндрический выступ, на котором с натягом своим центральным отверстием установлен уплотнитель, контактирующий первым и вторым торцами соответственно с торцевой стенкой установочной цилиндрической части бачка и с наружным торцем донной части корпуса цилиндра, между которыми уплотнитель сжат, на первом же торце уплотнителя выполнено углубление с соосной с центральным отверстием уплотнителя конусной поверхностью, сопряженной с конусной поверхностью заходной фаски центрального отверстия уплотнителя и полностью контактирующей в сжатом состоянии уплотнителя с поверхностью торцевой стенки установочной цилиндрической части бачка, а на поверхности центрального отверстия уплотнителя выполнен по меньшей мере один кольцеобразный выступ, на втором же торце уплотнителя выполнен выступ с соосной с центральным отверстием уплотнителя конусной поверхностью, образующей в соединении с поверхностью центрального отверстия уплотнителя кольцеобразную острую кромку этого его выступа, которая в сжатом состоянии уплотнителя поджата к выполненной на наружном торце донной части корпуса цилиндра поверхности центральной цилиндрической выемки, образующей на этом наружном торце корпусе цилиндра кольцеобразный уступ, острая кромка которого вдается в конусную поверхность выступа на втором торце уплотнителя, а на наружной боковой поверхности уплотнителя выполнен кольцеобразный паз, образующий две его кольцеобразные части.

2. Торцевое уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что острая кромка кольцеобразного уступа на наружном торце донной части корпуса цилиндра расположена на окружности с диаметром, меньшим диаметра окружности на которой расположено дно кольцеобразного паза, выполненного на наружной боковой поверхности уплотнителя.

3. Торцевое уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что в любом сечении уплотнителя по его продольной оси кольцеобразный паз выполнен V-образным.

4. Торцевое уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что диаметр основания конусной поверхности выступа на втором торце уплотнителя больше диаметра окружности, на которой расположена острая кромка кольцеобразного уступа наружного торца донной части корпуса цилиндра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2