гидравлический гаситель колебаний

Формула изобретения

Гидравлический гаситель колебаний, преимущественно рельсовых экипажей, содержащий рабочий цилиндр с рабочей жидкостью, в котором подвижно размещен поршень, состоящий из двух частей, закрепленных на полом и сплошном штоках кольцевого и круглого сечений и снабженных на своих поверхностях радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом каналами, отличающийся тем, что в стенках рабочего цилиндра выполнены вертикально расположенные каналы, переходящие в горизонтальные участки, с возможностью направления тока рабочей жидкости из подпоршневой в надпоршневую полости рабочего цилиндра и наоборот для взаимодействия ее с рядом радиально расположенных перегородок, выполненных на внешних поверхностях половин поршня, причем высота упомянутых перегородок соответствует максимальному ходу поршня, осуществляемому им в режимах сжатия и отбоя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях различной транспортной техники.

Известен гидравлический гаситель колебаний (гидравлический демпфер), описанный в А.С. СССР № 1084508 от 8.12.1983 г. Такой гаситель колебаний состоит из рабочего цилиндра, в котором подвижно размещен поршень, жестко закрепленный на упругом штоке круглого сечения. На поршне также жестко установлены радиальные ребра и выступы с каналами. При перемещении поршня рабочая жидкость протекает по каналам поршня и выступа, и ее струя взаимодействует с радиальными ребрами, создавая окружную силу, которая способствует возникновению вращающего момента, воспринимаемого упругим штоком поршня. За счет периодической упругой деформации штока происходит рассеивание энергии, создаваемой поступательным перемещением поршня, и тем самым гашение колебаний кузова транспортного средства. Существенным недостатком такого гасителя является то, что он производит гашение колебаний при рабочем ходе поршня, а при отдаче его гашение колебаний, воспринимаемых штоком, невозможно.

Известен также гидравлический гаситель колебаний (гидравлический демпфер), представленный в патенте RU 2230241, у которого поршень состоит из двух частей и каждая из них жестко закреплена на двух штоках, один из которых выполнен полым с кольцевым сечением, а другой - сплошным круглого сечения. Каждая из половин поршня на своей внешней поверхности снабжена радиальными ребрами и примыкающими к ним с зазором выступами, в которых расположены горизонтальные каналы, переходящие в вертикальные. Несмотря на свою эффективность использования и этот демпфер, как и аналог, обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что создаваемые им силы сопротивления не имеют широкой регулировки и не всегда способны обеспечить плавность хода, а следовательно, и создание комфортных условий для людей, находящихся в различных по конструкции экипажах.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей гидравлических гасителей колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в стенках рабочего цилиндра выполнены вертикально расположенные каналы, переходящие в горизонтальные участки с возможностью направления тока рабочей жидкости из подпоршневой в надпоршневую полости рабочего цилиндра и наоборот для взаимодействия ее с рядом радиально расположенных перегородок, выполненных на внешних поверхностях половин поршня, причем высота упомянутых перегородок соответствует максимальному ходу поршня, осуществляемому в режимах сжатия и отбоя.

На фиг.1 показана часть гидравлического гасителя колебаний с разрезом ее продольной плоскостью, а на фиг.2 - сечение по АА.

Гидравлический гаситель колебаний состоит из рабочего цилиндра 1, заполненного рабочей жидкостью 2. В стенках рабочего цилиндра 1 расположены вертикальные каналы 3, переходящие в горизонтальные участки 4. Во внутренней полости рабочего цилиндра 1 подвижно размещены верхняя 5 и нижняя 6 половины поршня, каждая из которых соответственно с помощью шпонок 7 и 8 закреплена на полом 9 и сплошного сечения 10 штоках. На внешних поверхностях верхней 5 и нижней 6 половин поршня жестко закреплены перегородки 11.

Работает гидравлический гаситель колебаний следующим образом.

При поступательном движении полого 9 и сплошного сечения 10 штоков, например, в режиме сжатия гидравлического гасителя колебаний по стрелке В за счет того, что верхняя 5 и нижняя 6 половины поршня с помощью шпонок 7 и 8 жестко присоединены к последним, они также перемещаются по этой же стрелке. При этом рабочая жидкость 2, находящаяся в подпоршневой полости рабочего цилиндра 1, поступает по стрелке С и, перемещаясь далее по стрелке Е, истекает со значительной скоростью из горизонтального участка 4 по стрелке F в надпоршневую полость рабочего цилиндра 1. В этом случае ток рабочей жидкости 2, встречая на своем пути перегородки 11, расположенные на внешней поверхности верхней 5 половины поршня, оказывает на них давление, которые стремятся получить угловой поворот по стрелке К. Но, так как они жестко связаны с верхней 5 половиной поршня, а последняя также жестко при помощи шпонки 7 соединена с полым штоком 9, то и он получает угловой поворот в этом же направлении, упруго деформируясь и тем самым рассеивая энергию при рабочем ходе поршня гасителя колебаний. Следует отметить, что количество вертикальных каналов 3, переходящих в горизонтальные участки 4, может быть, так же как и перегородок 11, значительное число, поэтому упругая угловая деформация полого штока 9 может быть значительной по величине и способной тем самым демпфировать высокие по значению динамические и ударные нагрузки. В режиме отбоя, то есть когда поршень будет перемещаться в направлении, обратном стрелке В, рабочая жидкость 2 будет поступать в горизонтальный участок 4 вертикального канала 3 по стрелке М, что позволит ей взаимодействовать с перегородками 11, истекая по стрелке L. В этом случае будет подвержен закручиванию шток 10 сплошного сечения, так же как и шток 9 полого сечения, демпфируя нагрузки. После исчезновения давления рабочей жидкости 2 под действием упругих сил полый 9 и сплошного сечения 10 штоки возвращаются в исходное положение. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как конструкция его более простая и позволяет эффективно использовать ее в транспортной технике.