гидропневматическая подвеска транспортного средства

Формула изобретения

Гидропневматическая подвеска транспортного средства, содержащая гидравлический цилиндр с демпфером, связанный с пневматическим элементом, имеющим пневмо- и гидрополости, отличающаяся тем, что пневматический элемент выполнен в виде пневмоцилиндра, в котором установлен поршень, образующий пневматическую полость и гидравлическую полость, соединенную с надпоршневой полостью гидравлического цилиндра гибким трубопроводом, при этом пневмоцилиндр имеет рубашку охлаждения, образованную кожухом, а надпоршневая и подпоршневая полости гидроцилиндра соединены обводным каналом, в котором установлен демпфер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к гидропневматическим подвескам грузовых автомобилей.

Известна пневмогидравлическая подвеска транспортного средства, содержащая пневмогидравлическую рессору с основным цилиндром, в котором установлен поршень с полым штоком, образующие в основном цилиндре пневматическую и гидравлическую полости, аккумулятор с дополнительным цилиндром, смонтированным на основном цилиндре и соединенным с пневматической полостью рессоры через клапанный элемент, выполненный в виде подпружиненного плунжера и образующий с корпусом подплунжерную полость, сообщенную с пневматической полостью рессоры, и надплунжерную полость, сообщенную с подплунжерной полостью через осевое дроссельное отверстие в плунжере, а в корпусе клапанного элемента выполнен дроссельный канал, соединяющий полость дополнительного цилиндра с пневматической полостью рессоры (патент РФ №2226155, М кл. B 60 G 11/26, Бюл. №9, 27.03.04).

Известна также гидропневматическая подвеска транспортного средства, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая гидравлический цилиндр со встроенным демпфером, пневматические баллоны низкого и высокого давления с пневмо- и гидрокамерами, пневмоэлектроклапан и механизм управления с контактной группой, блок стабилизации статического прогиба, включающий в себя золотник, гидронасос с перепускным клапаном, напорную и сливную магистрали, горизонтальный и вертикальный рычаги подвески (патент РФ №2160189, М кл. B 60 G 17/04, B 60 G 11/26, опубл. 2000.12.10).

Данная подвеска имеет недостаточно высокие упругие характеристики и функциональные возможности.

Решаемая задача: создание подвески простой и компактной конструкции с высокими упругими характеристиками и расширенными функциональными возможностями.

Указанная задача решается тем, что в известной гидропневматической подвеске транспортного средства, содержащей гидравлический цилиндр с демпфером, связанный с пневматическим элементом, имеющим пневмо- и гидрополости, пневматический элемент выполнен в виде пневмоцилиндра, в котором установлен поршень, образующий пневматическую полость и гидравлическую полость, соединенную с надпоршневой полостью гидравлического цилиндра гибким трубопроводом, при этом пневмоцилиндр имеет рубашку охлаждения, образованную кожухом, а надпоршневая и подпоршневая полости гидроцилиндра соединены обводным каналом, в котором установлен демпфер.

Отличительными признаками предлагаемой гидропневматической подвески транспортного средства от указанной выше, наиболее близкой к ней, является выполнение пневматического элемента в виде пневмоцилиндра, в котором установлен поршень, образующий пневматическую полость и гидравлическую полость, соединенную с надпоршневой полостью гидравлического цилиндра гибким трубопроводом, при этом пневмоцилиндр имеет рубашку охлаждения, образованную кожухом, а надпоршневая и подпоршневая полости гидроцилиндра соединены обводным каналом, что в совокупности позволяет создать подвеску простой и компактной конструкции с единой регулировкой демпфирующих и упругих характеристик, а размещение демпфера, самого тепловыделяющего элемента подвески, в обводном канале, на удалении от пневматической полости пневмоцилиндра позволяет уменьшить влияние на упругие характеристики подвески в целом, при этом охлаждают жидкостью только пневмоцилиндр, что упрощает схему охлаждения, позволяет уменьшить габариты и массу подвески.

Предлагаемая гидропневматическая подвеска транспортного средства иллюстрируется следующими чертежами:

фиг.1 - подвеска автомобиля, общий вид;

фиг.2 - схема установки гидропневматической подвески (вариант 1);

фиг.3 - схема установки гидропневматической подвески (вариант 2);

фиг.4 - схема установки гидропневматической подвески (вариант 3).

Предлагаемая гидропневматическая подвеска транспортного средства содержит гидроцилиндр 1 и пневмоцилиндр 2, соединенные между собой гибким трубопроводом 3.

В корпусе гидроцилиндра 1 установлен поршень 4 со штоком 5, образующим надпоршневую полость А и подпоршневую полость Б. Полости А и Б соединены между собой обводным каналом 6, в котором установлен демпфер 7.

В корпусе пневмоцилиндра 2 установлен поршень 8 со штоком 9, образующим в пневмоцилиндре пневматическую полость В и гидравлическую полость Г. Пневмоцилиндр 2 имеет рубашку охлаждения, образованную кожухом 10, по которой протекает охлаждающая жидкость.

Гидропневматическая подвеска может быть установлена на мост 11 автомобиля (фиг.2, вариант 1 установки), к кронштейнам которого она крепится концами штоков 5, 9, при этом другие концы подвески закрепляют на кронштейнах рамы 12.

Гидропневматическая подвеска может быть также установлена на раме 12 транспортного средства (фиг.3, вариант 2 установки), при этом конец штока 5 гидроцилиндра закрепляют на переднем мосте 13 автомобиля, а конец штока 9 пневмоцилиндра крепят к задней опоре 14 кабины.

В варианте 3 (фиг.4) показана установка двух гидропневматических подвесок, когда гидроцилиндры 1 крепят с помощью кронштейнов на раме 12 транспортного средства, при этом конец штока 5 одного из гидроцилиндров закрепляют на переднем мосте 13 автомобиля, конец штока 5 другого - на заднем мосте 15 автомобиля, а концы штоков 9 пневмоцилиндров крепят соответственно к передней опоре 16 кабины и к задней опоре 14 кабины.

Предлагаемая гидропневматическая подвеска транспортного средства работает следующим образом.

На ходе сжатия подвески идет перемещение штоков 5, 9 вверх, при этом из надпоршневой полости А гидроцилиндра жидкость частью перетекает через обводной канал 6 и через демпфер 7 в подпоршневую полость Б гидроцилиндра, где в данный момент идет увеличение объема, а частью перетекает через гибкий трубопровод 3 в гидравлическую полость Г пневмоцилиндра 2, где в данный момент также идет увеличение объема за счет перемещения штока 9 вверх. При этом поршень 8 пневмоцилиндра сжимает газ в пневматической полости В, который выполняет основную упругую часть подвески.

Демпфирующую функцию подвески выполняет регулируемый демпфер 7, в котором за счет изменения проходного сечения меняется количество жидкости за единицу времени, а это влечет за собой изменение скорости перемещения штоков 5 и 9.

На обратном ходе подвески, когда штоки 5 и 9 перемещаются вниз, процессы повторяются в обратном порядке.

Так как все гидравлические полости связаны между собой, то взаимосвязь перемещения штока 5 и штока 9 будет определяться лишь изменением объема в гидравлических полостях А, Б, Г. Взаимосвязанные перемещения штоков 3, 9 позволяет выполнить подвеску без стабилизатора поперечной устойчивости, отвечающего за совместное перемещение.

Варианты 2 и 3 установки заявляемой гидропневматической подвески позволяют добиться гарантированного взаимосвязанного по частоте и фазе колебания подвески автомобиля и кабины и вместе с этим повышения комфортности. Положительные свойства данных вариантов установки гидропневматической подвески заключаются во взаимосвязанных перемещениях штоков 5 и 9. Принцип работы подвески в этих случаях аналогичен работе при варианте 1 установки и отличается только тем, что при перемещении штока 5 гидроцилиндра шток 9 пневмоцилиндра идет в противофазе, но с одинаковой частотой. Это уменьшает вертикальные колебания в кабине, улучшая комфортность и плавность подвески в целом.

Заявляемая гидропневматическая подвеска транспортного средства имеет простую и компактную конструкцию с высокими упругими характеристиками и расширенными функциональными возможностями.

Подвеска транспортного средства может быть выполнена на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.