арктический амортизатор подвески транспортного средства

Формула изобретения

Арктический амортизатор подвески транспортного средства, содержащий корпус, шток, неподвижно установленный на нем поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, отличающийся тем, что у него имеется переключатель и связанные с ним электромагнитный клапан, сигнальная лампа и датчик температуры рабочей жидкости, управляющий включением и выключением сигнальной лампы и электромагнитного клапана, при этом на корпусе закреплен кожух, снабженный легкосъемным теплоизолирующим чехлом, причем полость между корпусом и кожухом соединена посредством упомянутого электромагнитного клапана с системой охлаждения тягового двигателя транспортного средства, а в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств.

Аналогом заявляемого изобретения служит однотрубный амортизатор [1], содержащий корпус, направляющую втулку, шток, неподвижно установленный на нем рабочий поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную амортизаторной жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части.

В качестве недостатков аналога необходимо отметить:

во-первых, нестабильность характеристики сопротивлений амортизатора, обусловленную зависимостью вязкости рабочей жидкости от ее температуры;

и, во-вторых, снижение надежности изделия при экстремальных температурах.

Прототипом заявляемого изобретения служит амортизатор, снабженный системой охлаждения, содержащей кожух, трубопроводы, радиатор, расширительный бачок и насос, имеющий привод от двигателя транспортного средства.

По сравнению с аналогом [1] прототип [2] обладает большей стабильностью характеристики сопротивлений и повышенной надежностью только при положительных температурах окружающей среды. При отрицательных температурах указанные показатели амортизатора у прототипа ниже, чем у аналога: ухудшает его работу при низких температурах постоянный привод насоса.

Значимость общего для аналога и прототипа недостатка подтверждается фактическими данными: при положительной температуре с ее снижением от +100 до 0°С вязкость рабочей жидкости, исчисляемая в мм²/с, возрастает обычно на несколько десятков единиц, а при отрицательной температуре с ее снижением от 0 до -50°С - на несколько порядков. В арктических районах температура рабочей жидкости, равная -50°С, и величины одного с ней порядка характерны для режимов начала движения транспортного средства. На этих режимах вязкость жидкости такова, что подвеска транспортного средства становится жесткой, рабочая жидкость выдавливается по штоку через уплотнение, а напряжения, действующие в упругих клапанных элементах, могут превышать предел текучести их материала.

Дополнительным фактором, обуславливающим ухудшение гашения колебаний транспортного средства при низких температурах, служит изменение характеристики упругости буфера сжатия, обычно устанавливаемого на верхнем торце корпуса амортизатора. Буфер становится более жестким.

Технической задачей заявляемого изобретения является стабилизация характеристики сопротивлений амортизатора подвески транспортного средства и повышение его надежности при работе в арктических условиях.

Техническая задача решается тем, что у арктического амортизатора подвески транспортного средства, содержащего корпус, шток, неподвижно установленный на нем поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную на верхнюю и нижнюю части, имеются переключатель и связанные с ним электромагнитный клапан, сигнальная лампа, датчик температуры рабочей жидкости, управляющий включением и выключением сигнальной лампы и электромагнитного клапана, при этом на корпусе закреплен кожух, снабженный легкосъемным теплоизолирующим чехлом, причем полость между корпусом и кожухом соединена посредством упомянутого электромагнитного клапана с системой охлаждения тягового двигателя транспортного средства, а в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором.

На фигуре 1 изображен общий вид арктического амортизатора, а на фигуре 2 показана структурная схема его электрической части.

Арктический амортизатор содержит корпус 1 (фиг.1), направляющую втулку 2, шток 3, неподвижно установленный на нем рабочий поршень 4 с дросселирующей системой 5, а также гидравлическую полость 6, заполненную амортизаторной жидкостью и поделенную поршнем 4 на верхнюю и нижнюю части. В нижней части гидравлической полости установлен буфер 7 сжатия, изготовленный из упругого эластичного материала. Внутри буфера сжатия размещен компенсатор 8, выполненный из микроячеистого материала.

За счет упругости компенсатора обеспечиваются компенсация изменения объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости 6, и подпор (постоянное силовое воздействие компенсатора 8 на рабочую жидкость).

В направляющей втулке 2 смонтирован датчик 9 температуры рабочей жидкости, выполненный в виде термопары.

На корпусе 1 посредством гайки 10 закреплен кожух 11. В гайке 10 закреплены подводящая трубка 12 и отводящая трубка 13, обеспечивающие вместе с трубопроводами 14 и нормально открытым электромагнитным клапаном 15 соединение полости между корпусом 1 и кожухом 11 амортизатора с системой 16 охлаждения двигателя 17. Для создания циркуляции жидкости в системе 16 охлаждения двигателя 17 предусмотрен насос 18. Герметичность полости между корпусом 1 и кожухом 11 амортизатора обеспечена с помощью прокладок 19 и 20. Кожух 11 снабжен легкосъемным теплоизолирующим чехлом 21, состоящим из двух одинаковых частей.

Наряду с термопарой 9 (фиг.2), являющейся датчиком температуры, и обмоткой 22 электромагнитного клапана 15 (фиг.1) электрическая часть амортизатора содержит сигнальную лампу 23 (фиг.2) и переключатель 24. Он в свою очередь состоит из цепи 25 питания, усилителя 26, транзистора 27, подстроечного резистора 28, цепи 29 управления транзистора 27 и цепи 30 выхода на обмотку 22 электромагнитного клапана 15 (фиг.1) и сигнальной лампы 23 (фиг.2).

Амортизатор работает следующим образом.

Перед началом движения транспортного средства одновременно с прогревом тягового двигателя осуществляется прогрев амортизатора. Происходит это так: рабочая жидкость системы 16 охлаждения из верхней части двигателя 17 под давлением, создаваемым жидкостным насосом 18, подается через электромагнитный клапан 15 по трубопроводу 14 и подводящей трубке 12 в полость между корпусом 1 и кожухом 11. Указанная жидкость прогревает амортизатор и подается насосом 18 обратно в двигатель 17. Прогрев обеспечивает увеличение температуры амортизаторной жидкости до положительных значений и таким образом подготавливает амортизатор к работе на режимах, отличающихся повышенными надежностью и стабильностью сопротивлений.

При сжатии, с началом движения рабочего поршня 4 вниз, давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости 6 амортизатора возрастает. Сила давления, действующая на компенсатор 8, сжимает его. Объем компенсатора уменьшается на величину, равную увеличению объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости 6. После касания рабочим поршнем 4 буфера 7 начинается его деформация, сопровождающаяся уменьшением длины. Амортизатор создает дополнительный упругий эффект.

При отбое, с началом движения рабочего поршня 4 вверх, давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости 6 амортизатора уменьшается. Сила давления, действующая на компенсатор 6, снижается. За счет своей упругости он увеличивается в объеме. Последний возрастает на величину, равную уменьшению объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости 6. Одновременно уменьшается деформация буфера 7 сжатия.

С началом движения транспортного средства температура амортизаторной жидкости продолжает повышаться из-за превращения энергии колебаний транспортного средства во внутреннюю энергию и вследствие определенного роста такого же показателя рабочей жидкости системы 16 двигателя 17. Пока значение температуры амортизаторной жидкости остается ниже регламентированного значения, разность потенциалов на термопаре 9, являющейся датчиком температуры, не достигает порогового уровня, установленного с помощью подстроечного резистора 28 (фиг.2). Электрический ток не поступает в усилитель 26. Цепь 29 управления транзистором 27 и цепь 30 выхода на сигнальную лампу 23 и обмотку 22 нормально открытого электромагнитного клапана 15 (фиг.1) обесточены.

В случае непрерывного повышения температуры амортизаторной жидкости она достигает регламентированного значения. Разность потенциалов на термопаре 9 (фиг.1), являющейся датчиком температуры, становится равной пороговому уровню, установленному с помощью подстроечного резистора 28 (фиг.2). Электрический ток поступает в усилитель 26, в результате чего транзистор 27 открывается. Электрический ток по цепи 30 выхода подается на сигнальную лампу 23 и обмотку 22 нормально открытого электромагнитного клапана 15 (фиг.1). Клапан закрывается, а лампа 23 (фиг.2) включается. Далее поддержание регламентированного значения температуры амортизаторной жидкости осуществляется в релейном режиме, посредством периодического открытия и закрытия электромагнитного клапана 15 (фиг.1).

Постоянное включение лампы 23 (фиг.2) служит сигналом к снятию теплоизолирующего чехла 21.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что в основу его конструкции и работы положено наличие переключателя и связанных с ним электромагнитного клапана, сигнальной лампы, датчика температуры рабочей жидкости, управляющего включением и выключением сигнальной лампы и электромагнитного клапана, при этом на корпусе закреплен кожух, снабженный легкосъемным теплоизолирующим чехлом, причем полость между корпусом и кожухом соединена посредством упомянутого электромагнитного клапана с системой охлаждения тягового двигателя транспортного средства, а в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором.

Вышеперечисленные признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

Существующие технологии машиностроения и применяемые в нем материалы позволяют организовать промышленное изготовление и оснащение подвесок транспортных средств арктическими амортизаторами.

Источники информации

1. Патент США №4418802, кл. F 16 F 9/34, 1983 г. (аналог).

2. Амортизатор с системой охлаждения. Гусеничная машина ГМ-569 и ее модификации Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Воениздат, 1985, с.44, 219 (прототип).