RU237767U1 - PNEUMO-HYDRAULIC VEHICLE SUSPENSION SPRING - Google Patents
PNEUMO-HYDRAULIC VEHICLE SUSPENSION SPRINGInfo
- Publication number
- RU237767U1 RU237767U1 RU2025118608U RU2025118608U RU237767U1 RU 237767 U1 RU237767 U1 RU 237767U1 RU 2025118608 U RU2025118608 U RU 2025118608U RU 2025118608 U RU2025118608 U RU 2025118608U RU 237767 U1 RU237767 U1 RU 237767U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- cavity
- spring
- opening
- annular
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к подвескам транспортных средств, в частности к пневмогидравлическим рессорам быстроходных машин высокой проходимости с саморегулируемым гидросопротивлением в зависимости от амплитуды и частоты колебаний. Указанный технический результат достигается тем, что в пневмогидравлической рессоре подвески транспортного средства клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, выполняет функции демпферов максимальных ходов сжатия и отбоя, обеспечивая увеличение демпфирования в течение нескольких периодов колебаний при больших ходах сжатия и при полном растяжении рессоры, а также ограничивает максимальную силу при больших скоростях сжатия и предохраняет рессору от разрушения, не допуская появление в ней сверхвысоких давлений, возникающих на ходе сжатия при подрыве колеса на мине. Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение плавности хода транспортного средства, а также надежности и работоспособности пневмогидравлической рессоры. This utility model relates to vehicle suspensions, specifically to pneumohydraulic springs for high-speed, all-terrain vehicles with self-regulating hydraulic resistance depending on the amplitude and frequency of oscillations. This technical result is achieved by a valve in the vehicle's pneumohydraulic suspension spring, designed as a damping unit that self-regulates the amplitude and frequency of oscillations depending on the spring pressure and its change over time. This valve functions as a damper for maximum compression and rebound strokes, providing increased damping over several oscillation periods at large compression strokes and at full spring extension. It also limits the maximum force at high compression speeds and protects the spring from failure by preventing the occurrence of extremely high pressures within it, which occur during the compression stroke when a wheel detonates on a mine. The technical result of the claimed utility model is an increase in the smoothness of the vehicle's ride, as well as the reliability and operability of the pneumohydraulic spring.
Description
Полезная модель относится к подвескам транспортных средств, в частности к пневмогидравлическим рессорам быстроходных машин высокой проходимости с саморегулируемым гидросопротивлением в зависимости от амплитуды и частоты колебаний.The utility model relates to vehicle suspensions, in particular to pneumatic-hydraulic springs of high-speed, all-terrain vehicles with self-regulating hydraulic resistance depending on the amplitude and frequency of oscillations.
Известна пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени. В корпусе клапана выполнен канал, в котором установлен подпружиненный ступенчатый плунжер, образующий с корпусом клапана надплунжерную полость, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную с поршневой полостью и соединенную с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал с большим сопротивлением и дополнительный дроссельный канал с малым сопротивлением, перекрываемый большей ступенью плунжера в крайнем верхнем положении, причем в надплунжерной полости установлена пружина, взаимодействующая с меньшей ступенью плунжера, в большей ступени плунжера установлен обратный клапан, соединяющий кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью, а на нижней части большей ступени плунжера выполнена наружная проточка, соединенная с кольцевой плунжерной полостью через продольный дроссельный паз, выполненный на наружной поверхности большей ступени плунжера, и с подплунжерной полостью через радиальные отверстия и фильтр, установленный в наружной проточке. Данная рессора имеет ослабленное демпфирование при малых колебаниях и мощное демпфирование при возникновении колебаний с большой амплитудой после входа штока в цилиндр на большую величину [патент RU 2319620, МПК B60G11/26, F16F5/00, 2008].A pneumohydraulic suspension spring for a vehicle is known, comprising a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of a damping unit, self-regulating in amplitude and frequency of oscillations depending on the pressure in the spring and its change over time. A channel is formed in the valve body, in which a spring-loaded stepped plunger is installed, forming with the valve body an above-plunger cavity, a sub-plunger cavity and an annular plunger cavity, communicated with the piston cavity and connected with the cavity of the hydraulic accumulator through the main throttle channel with high resistance and an additional throttle channel with low resistance, blocked by a larger plunger stage in the extreme upper position, wherein in the above-plunger cavity a spring is installed, interacting with the smaller plunger stage, in the larger plunger stage a check valve is installed, connecting the annular plunger cavity with the sub-plunger cavity, and on the lower part of the larger plunger stage an external groove is made, connected to the annular plunger cavity through a longitudinal throttle groove made on the outer surface of the larger stage plunger, and with the sub-plunger cavity through radial holes and a filter installed in the outer groove. This spring has reduced damping for small oscillations and powerful damping when large-amplitude oscillations occur after the piston rod enters the cylinder to a large extent [patent RU 2319620, IPC B60G11/26, F16F5/00, 2008].
Недостатком данной рессоры является сохранение ослабленного демпфирования на большей части хода сжатия после полного растяжения подвески, например, после преодоления быстроходной машиной препятствий, вызывающих отрыв опорных катков от земли и полное растяжение ее подвески. В результате поглощающая способность подвески при последующем после вылета приземлении машины резко падает, что может привести к ее пробою и значительным ускорениям, передаваемым на корпус машины, что ухудшает самочувствие экипажа и может привести к поломках ее узлов и агрегатов. Кроме того, данная рессора при закрытом дополнительном дроссельном канале не обеспечивает на ходе сжатия ограничение максимального перепада давлений между поршневой полостью и полостью гидроаккумулятора, что приводит к снижению плавности хода и увеличению нагрузок на детали подвески, следствием чего является снижение надежности рессоры. Кроме того, при сверх больших скоростях сжатия, возникающих, например при подрыве колеса на мине, данная рессора не обеспечивает ограничение максимального роста давления в поршневой полости, что может привести к разрыву цилиндра и нарушению работоспособности подвески.A disadvantage of this spring is that it maintains reduced damping throughout most of the compression stroke after the suspension has fully extended, for example, after a high-speed vehicle overcomes obstacles that cause the road wheels to lift off the ground and fully extend the suspension. As a result, the suspension's absorption capacity drops sharply upon landing, potentially leading to suspension failure and significant accelerations transmitted to the vehicle body, which compromises crew comfort and can lead to failure of components and assemblies. Furthermore, with the additional throttle channel closed, this spring does not limit the maximum pressure differential between the piston chamber and the hydraulic accumulator chamber during the compression stroke, resulting in reduced ride smoothness and increased loads on suspension components, ultimately reducing the spring's reliability. In addition, at extremely high compression speeds, which occur, for example, when a wheel is blown up by a mine, this spring does not limit the maximum increase in pressure in the piston cavity, which can lead to a rupture of the cylinder and disruption of the suspension.
Также известна пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через демпфирующий узел, саморегулируемый по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, в корпусе которого перпендикулярно оси штока и параллельно друг другу выполнены первое ступенчатое отверстие и второе ступенчатое отверстие, а также основной дроссельный канал, соединенный с полостью гидроаккумулятора, и верхнее отверстие, соединенное с поршневой полостью, в первом ступенчатом отверстии установлен подпружиненный ступенчатый плунжер максимального хода сжатия, который образует в нем надплунжерную полость, сообщенную с атмосферой, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную со вторым ступенчатым отверстием через поперечный канал, перекрываемый большей ступенью плунжера максимального хода сжатия в крайнем верхнем положении, пружина сжатия ступенчатого плунжера максимального хода сжатия установлена в кольцевой плунжерной полости, обратный клапан и дроссель ступенчатого плунжера максимального хода сжатия установлены в большей ступени плунжера и сообщают кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью, во втором ступенчатом отверстии установлен подпружиненный ступенчатый плунжер максимального хода отбоя, который образует в нем надплунжерную полость, сообщенную с атмосферой, кольцевую плунжерную полость и подплунжерную полость, сообщенную с кольцевой плунжерной полостью максимального хода сжатия через поперечный канал, а с полостью гидроаккумулятора через дополнительный дроссельный канал, перекрываемый большей ступенью плунжера максимального хода отбоя в крайнем нижнем положении, пружина сжатия ступенчатого плунжера максимального хода отбоя установлена в кольцевой плунжерной полости, обратный клапан и дроссель ступенчатого плунжера максимального хода отбоя установлены в большей ступени плунжера и сообщают подплунжерную полость с кольцевой плунжерной полостью, также амортизатор включает в себя подпружиненный ступенчатый предохранительный клапан хода сжатия, образующий в корпусе амортизатора левую клапанную полость, сообщенную с кольцевой плунжерной полостью максимального хода сжатия через нижнее отверстие, выполненное в корпусе демпфирующего узла, и кольцевую клапанную полость, сообщенную с левой клапанной полостью через косые отверстия в большей ступени предохранительного клапана хода сжатия, и сообщенную с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал и обратный клапан хода отбоя [патент РФ 199075, МПК В60G11/26, 2020].Also known is a pneumohydraulic suspension spring for a vehicle, comprising a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming a piston and rod cavity in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a damping unit, self-regulating in amplitude and frequency of oscillations depending on the pressure in the spring and its change over time, in the body of which a first stepped hole and a second stepped hole are made perpendicular to the axis of the rod and parallel to each other, as well as a main throttle channel connected to the cavity of the hydraulic accumulator, and an upper hole connected to the piston cavity, in the first stepped hole a spring-loaded stepped plunger of maximum compression stroke is installed, which forms in it an above-plunger cavity communicated with the atmosphere, a sub-plunger cavity and an annular plunger cavity communicated with the second stepped hole through a transverse channel, overlapped by a larger stage of the plunger of maximum compression stroke in the extreme upper position, the compression spring of the stepped plunger of maximum compression stroke is installed in the annular plunger cavity, the check valve and the throttle of the stepped plunger of maximum compression stroke are installed in the larger stage of the plunger and communicate the annular plunger cavity with the sub-plunger cavity, a spring-loaded stepped plunger of maximum rebound stroke is installed in the second stepped opening, which forms in it an above-plunger cavity communicated with the atmosphere, an annular plunger cavity and a sub-plunger cavity communicated with the annular plunger cavity of maximum compression stroke through a transverse channel, and with the cavity of the hydraulic accumulator through an additional throttle channel, overlapped by a larger stage of the plunger of maximum rebound stroke in the extreme lower position, the compression spring the stepped plunger of the maximum rebound stroke is installed in the annular plunger cavity, the check valve and the throttle of the stepped plunger of the maximum rebound stroke are installed in the larger stage of the plunger and communicate the sub-plunger cavity with the annular plunger cavity, the shock absorber also includes a spring-loaded stepped compression stroke safety valve, which forms a left valve cavity in the shock absorber body, communicated with the annular plunger cavity of the maximum compression stroke through the lower opening made in the body of the damping unit, and an annular valve cavity, communicated with the left valve cavity through oblique openings in the larger stage of the compression stroke safety valve, and communicated with the cavity of the hydraulic accumulator through the main throttle channel and the rebound stroke check valve [RU Patent 199075, IPC B60G11/26, 2020].
Недостатком данной рессоры является установка предохранительного клапана хода сжатия в полости гидроаккумулятора, что увеличивает его габариты и затрудняет компоновку подвески. Кроме того, при сверх больших скоростях сжатия, возникающих, например при подрыве колеса на мине, данная рессора не обеспечивает ограничение максимального роста давления в поршневой полости, что может привести к разрыву цилиндра и нарушению работоспособности подвески.A disadvantage of this spring is the installation of a compression relief valve in the hydraulic accumulator chamber, which increases its dimensions and complicates the suspension design. Furthermore, at extremely high compression rates, such as those that occur when a wheel hits a mine, this spring fails to limit the maximum pressure increase in the piston chamber, which can lead to cylinder rupture and suspension failure.
Наиболее близким техническим решением является пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства, содержащая цилиндр, цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через демпфирующий узел, саморегулируемый по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, в корпусе которого перпендикулярно оси штока и параллельно друг другу выполнены соединительный канал, первое ступенчатое отверстие и второе ступенчатое отверстие, причем соединительный канал сообщен с поршневой полостью через верхнее отверстие, а с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал, поперечный канал, первое ступенчатое отверстие, второе ступенчатое отверстие и дополнительный дроссельный канал, в первом ступенчатом отверстии установлен подпружиненный ступенчатый плунжер максимального хода сжатия, который образует в нем надплунжерную полость, сообщенную с атмосферой, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную с соединительным каналом и со вторым ступенчатым отверстием через поперечный канал, перекрываемый большей ступенью плунжера максимального хода сжатия в крайнем верхнем положении, пружина сжатия ступенчатого плунжера максимального хода сжатия установлена в кольцевой плунжерной полости, обратный клапан и дроссель ступенчатого плунжера максимального хода сжатия установлены в большей ступени плунжера и сообщают кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью, а во втором ступенчатом отверстии установлен подпружиненный ступенчатый плунжер максимального хода отбоя, который образует в нем надплунжерную полость, сообщенную с атмосферой, кольцевую плунжерную полость и подплунжерную полость, сообщенную с кольцевой плунжерной полостью максимального хода сжатия через поперечный канал, а с полостью гидроаккумулятора через дополнительный дроссельный канал, перекрываемый большей ступенью плунжера максимального хода отбоя в крайнем нижнем положении, пружина сжатия ступенчатого плунжера максимального хода отбоя установлена в кольцевой плунжерной полости, обратный клапан и дроссель ступенчатого плунжера максимального хода отбоя установлены в большей ступени плунжера и сообщают подплунжерную полость с кольцевой плунжерной полостью [патент РФ 2694706, МПК В60G11/26, 2019].The closest technical solution is a pneumohydraulic suspension spring for a vehicle comprising a cylinder, a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a damping unit, self-regulating in amplitude and frequency of oscillations depending on the pressure in the spring and its change over time, in the body of which a connecting channel, a first stepped opening and a second stepped opening are made perpendicular to the axis of the rod and parallel to each other, wherein the connecting channel is communicated with the piston cavity through the upper opening, and with the cavity of the hydraulic accumulator through the main throttle channel, the transverse channel, the first stepped opening, the second stepped opening and an additional throttle channel, in the first stepped opening a spring-loaded stepped plunger of maximum compression stroke is installed, which forms in it an above-plunger cavity communicated with atmosphere, a sub-plunger cavity and an annular plunger cavity communicated with the connecting channel and with the second stepped opening through a transverse channel blocked by the larger stage of the plunger of the maximum compression stroke in the extreme upper position, the compression spring of the stepped plunger of the maximum compression stroke is installed in the annular plunger cavity, the check valve and the throttle of the stepped plunger of the maximum compression stroke are installed in the larger stage of the plunger and communicate the annular plunger cavity with the sub-plunger cavity, and in the second stepped opening a spring-loaded stepped plunger of the maximum rebound stroke is installed, which forms in it an above-plunger cavity communicated with the atmosphere, an annular plunger cavity and a sub-plunger cavity communicated with the annular plunger cavity of the maximum compression stroke through the transverse channel, and with the cavity of the hydraulic accumulator through an additional throttle channel, blocked by the larger stage of the plunger of the maximum rebound stroke in the extreme lower position, the compression spring of the stepped plunger of the maximum rebound stroke is installed in the annular plunger cavity, the check valve and the throttle of the stepped plunger of the maximum rebound stroke are installed in the larger stage of the plunger and communicate the sub-plunger cavity with the annular plunger cavity [RU Patent 2694706, IPC B60G11/26, 2019].
Недостатком данной рессоры является сравнительно низкий ее технический уровень, обусловленный тем, что при закрытом дополнительном дроссельном канале она не обеспечивает на ходе сжатия ограничение максимального перепада давлений между поршневой полостью и полостью гидроаккумулятора, что приводит к снижению плавности хода и увеличению нагрузок на детали подвески, следствием чего является снижение надежности рессоры. Кроме того, при сверх больших скоростях сжатия, возникающих, например при подрыве колеса на мине, данная рессора не обеспечивает ограничение максимального роста давления в поршневой полости, что может привести разрыву цилиндра и нарушению работоспособности подвески.A disadvantage of this spring is its relatively low technical level. This is due to the fact that when the additional throttle channel is closed, it does not limit the maximum pressure difference between the piston chamber and the hydraulic accumulator chamber during the compression stroke. This leads to a reduced ride quality and increased loads on the suspension components, which ultimately reduces the spring's reliability. Furthermore, at extremely high compression speeds, such as those that occur when a wheel hits a mine, this spring does not limit the maximum pressure increase in the piston chamber, which can lead to cylinder rupture and suspension failure.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности пневмогидравлической рессоры.The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the pneumatic-hydraulic spring.
Указанный технический результат достигается тем, что в пневмогидравлической рессоре подвески транспортного средства, содержащей цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, в корпусе которого перпендикулярно оси штока и параллельно друг другу выполнены соединительный канал, первое ступенчатое отверстие и второе ступенчатое отверстие, соединительный канал сообщен с поршневой полостью через верхнее отверстие, а с полостью гидроаккумулятора через основной дроссельный канал, в первом ступенчатом отверстии установлен подпружиненный ступенчатый плунжер максимального хода сжатия, который образует в нем надплунжерную полость, сообщенную с атмосферой, подплунжерную полость и кольцевую плунжерную полость, сообщенную со вторым ступенчатым отверстием через поперечный канал, перекрываемый большей ступенью плунжера максимального хода сжатия в крайнем верхнем положении, а во втором ступенчатом отверстии установлен подпружиненный ступенчатый плунжер максимального хода отбоя, который образует в нем надплунжерную полость, сообщенную с атмосферой, кольцевую плунжерную полость и подплунжерную полость, сообщенную с полостью гидроаккумулятора через дополнительный дроссельный канал и сообщенную с кольцевой плунжерной полостью плунжера максимального хода сжатия через поперечный канал, перекрываемый большей ступенью плунжера максимального хода отбоя в крайнем нижнем положении, пружины сжатия ступенчатых плунжеров максимальных ходов сжатия и отбоя установлены в кольцевых плунжерных полостях, причем в большей ступени плунжера максимального хода сжатия установлены обратный клапан и дроссель, которые сообщают кольцевую плунжерную полость с подплунжерной полостью плунжера максимального хода сжатия, а в большей ступени плунжера максимального хода отбоя установлены обратный клапан и дроссель, которые сообщают подплунжерную полость с кольцевой плунжерной полостью плунжера максимального хода отбоя, при этом соединительный канал выполнен между первым и вторым ступенчатыми отверстиями, соединен с поршневой полостью верхним отверстием, соединен с полостью гидроаккумулятора косым отверстием, выполнен на нижнем конце с глухым отверстием меньшего диаметра и в верхней части с выходом наружу из корпуса демпфирующего узла, кольцевая плунжерная полость плунжера максимального хода сжатия сообщена с поршневой полостью, подплунжерная полость плунжера максимального хода отбоя сообщена с полостью гидроаккумулятора через дополнительный дроссельный канал, в первом и во втором ступенчатых отверстиях напротив поперечного канала выполнены проточки, а рессора снабжена предохранительным клапаном, запорным клапаном, и аварийным клапаном, причем предохранительный клапан выполнен в виде подпружиненного плунжера с шайбой, верхний конец которого снабжен цилиндрическим затвором, перекрывающим осевое отверстие в шайбе, установленной в нижней части соединительного канала, а нижний конец плунжера подвижно установлен в глухом отверстии, выполненном в нижнем торце соединительного канала и образует с плунжером нижнюю полость, сообщенную с отверстием шайбы посредством осевого отверстия в плунжере, образующего с нижней частью соединительного канала кольцевую полость, сообщенную с гидроаккумулятором косым отверстием, в кольцевой полости установлена пружина сжатия, поджимающая плунжер к торцу шайбы с обеспечением перекрытия ее осевого отверстия до требуемого рабочего перепада давлений на ходе сжатия, а в плунжере выполнено радиальное отверстие, образующее основной дроссельный канал, сообщающий осевое отверстие плунжера с кольцевой полостью плунжера, запорный клапан установлен снаружи демпфирующего узла и включает корпус, штуцер которого выполнен с осевым отверстием и установлен в верхней части соединительного канала, размещенный в корпусе подпружиненный плунжер, нижний конец которого снабжен цилиндрическим затвором, перекрывающим осевое отверстие штуцера до момента возникновения сверх высоких авариных перепадов давлений на ходе сжатия рессоры, а верхний конец плунжера выполнен с уплотнением и подвижно установлен в глухом отверстии верхней крышки корпуса, образующей с плунжером верхнюю полость, сообщенную с осевым отверстием штуцера посредством осевого отверстия в плунжере, образующего с корпусом кольцевую полость, сообщенную с боковым отверстием корпуса, в кольцевой полости установлена пружина сжатия, поджимающая плунжер к торцу осевого отверстия штуцера, аварийный клапан установлен в боковом отверстии корпуса запорного клапана и включает аварийный поршень с уплотнением, который зафиксирован в корпусе срезным штифтом, перекрывает сквозные радиальные отверстия в корпусе и образует с боковой крышкой корпуса боковую полость, обеспечивающую при возникновении сверх высоких перепадов давлений на ходе сжатия рессоры возможность перемещения аварийного поршня после среза штифта до упора в дно боковой крышки и сообщение бокового отверстия с окружающей средой через радиальные отверстия.The said technical result is achieved by the fact that in a pneumohydraulic spring of a vehicle suspension comprising a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of a damping unit, self-regulating in amplitude and frequency of oscillations depending on the pressure in the spring and its change over time, in the body of which a connecting channel, a first stepped opening and a second stepped opening are made perpendicular to the axis of the rod and parallel to each other, the connecting channel is communicated with the piston cavity through the upper opening, and with the cavity of the hydraulic accumulator through the main throttle channel, in the first stepped opening a spring-loaded stepped plunger of maximum compression stroke is installed, which forms in it an above-plunger cavity communicated with the atmosphere, a sub-plunger cavity and an annular plunger cavity, communicated with the second stepped opening through a transverse channel blocked by a larger stage of the plunger of the maximum compression stroke in the extreme upper position, and in the second stepped opening a spring-loaded stepped plunger of the maximum rebound stroke is installed, which forms in it an above-plunger cavity communicated with the atmosphere, an annular plunger cavity and a sub-plunger cavity communicated with the cavity of the hydraulic accumulator through an additional throttle channel and communicated with the annular plunger cavity of the plunger of the maximum compression stroke through a transverse channel blocked by a larger stage of the plunger of the maximum rebound stroke in the extreme lower position, the compression springs of the stepped plungers of the maximum compression and rebound strokes are installed in the annular plunger cavities, and in the larger stage of the plunger of the maximum compression stroke a check valve and a throttle are installed, which communicate the annular plunger cavity with the sub-plunger cavity of the maximum compression stroke plunger, and in the larger stage of the maximum rebound stroke plunger, a check valve and a throttle are installed, which communicate the sub-plunger cavity with the annular plunger cavity of the maximum rebound stroke plunger, wherein the connecting channel is made between the first and second stepped openings, connected to the piston cavity by the upper opening, connected to the cavity of the hydraulic accumulator by an oblique opening, made at the lower end with a blind opening of a smaller diameter and in the upper part with an outlet outward from the housing of the damping unit, the annular plunger cavity of the maximum compression stroke plunger communicates with the piston cavity, the sub-plunger cavity of the maximum rebound stroke plunger communicates with the cavity of the hydraulic accumulator through an additional throttle channel, in the first and second stepped openings opposite the transverse the channel is provided with grooves, and the spring is provided with a safety valve, a shut-off valve, and an emergency valve, wherein the safety valve is made in the form of a spring-loaded plunger with a washer, the upper end of which is provided with a cylindrical shutter that closes the axial opening in the washer installed in the lower part of the connecting channel, and the lower end of the plunger is movably mounted in a blind hole made in the lower end of the connecting channel and forms a lower cavity with the plunger that communicates with the opening of the washer by means of an axial opening in the plunger that forms an annular cavity with the lower part of the connecting channel that communicates with the hydraulic accumulator by an oblique opening, a compression spring is installed in the annular cavity that presses the plunger to the end of the washer, ensuring the closing of its axial opening to the required operating pressure difference during the compression stroke, and a radial opening is made in the plunger that forms the main throttle channel that communicates the axial opening a plunger with an annular cavity of the plunger, the shut-off valve is installed outside the damping unit and includes a housing, the nozzle of which is made with an axial hole and is installed in the upper part of the connecting channel, a spring-loaded plunger placed in the housing, the lower end of which is provided with a cylindrical shutter that closes the axial hole of the nozzle until the moment of occurrence of extremely high emergency pressure differences during the compression stroke of the spring, and the upper end of the plunger is made with a seal and is movably installed in a blind hole of the upper cover of the housing, forming an upper cavity with the plunger, communicated with the axial hole of the nozzle by means of an axial hole in the plunger, forming an annular cavity with the housing, communicated with a side hole of the housing, a compression spring is installed in the annular cavity, pressing the plunger to the end of the axial hole of the nozzle, an emergency valve is installed in the side hole of the housing of the shut-off valve and includes an emergency piston with The seal, which is fixed in the housing with a shear pin, covers the through radial holes in the housing and forms a lateral cavity with the side cover of the housing, which, when extremely high pressure differences occur during the compression stroke of the spring, ensures the possibility of moving the emergency piston after the pin is sheared until it stops at the bottom of the side cover and communication of the side hole with the environment through the radial holes.
Благодаря тому, что в пневмогидравлической рессоре подвески транспортного средства, содержащей цилиндр, в котором установлен поршень со штоком, образующие в цилиндре поршневую и штоковую полости, и гидроаккумулятор, соединенный с полостью цилиндра через клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, в корпусе которого перпендикулярно оси штока и параллельно друг другу выполнены соединительный канал, первое ступенчатое отверстие и второе ступенчатое отверстие, причем соединительный канал расположен между первым и вторым ступенчатыми отверстиями, соединен с поршневой полостью верхним отверстием, соединен с полостью гидроаккумулятора косым отверстием, имеет на нижнем конце глухое отверстие меньшего диаметра и имеет в верхней части выход наружу из корпуса демпфирующего узла, кольцевая плунжерная полость плунжера максимального хода сжатия сообщена с поршневой полостью, подплунжерная полость плунжера максимального хода отбоя сообщена с полостью гидроаккумулятора через дополнительный дроссельный канал, в первом и во втором ступенчатых отверстиях напротив поперечного канала выполнены проточки, обеспечивается эффективная разгрузка ступенчатых плунжеров от боковых нагрузок при перекрытии-открытии поперечного канала, что повышает стабильность демпфирующих характеристик рессоры. Due to the fact that in a pneumohydraulic spring of a vehicle suspension comprising a cylinder in which a piston with a rod is installed, forming piston and rod cavities in the cylinder, and a hydraulic accumulator connected to the cylinder cavity through a valve made in the form of a damping unit, self-regulating in amplitude and frequency of oscillations depending on the pressure in the spring and its change over time, in the body of which a connecting channel, a first stepped hole and a second stepped hole are made perpendicular to the axis of the rod and parallel to each other, wherein the connecting channel is located between the first and second stepped holes, connected to the piston cavity by an upper hole, connected to the cavity of the hydraulic accumulator by an oblique hole, has a blind hole of smaller diameter at the lower end and has an outlet to the outside from the body of the damping unit in the upper part, the annular plunger cavity of the plunger of the maximum compression stroke is communicated with the piston cavity, the sub-plunger cavity The maximum rebound stroke plunger is connected to the cavity of the hydraulic accumulator through an additional throttle channel; grooves are made in the first and second stepped holes opposite the transverse channel, which ensures effective unloading of the stepped plungers from lateral loads when the transverse channel is closed and opened, which increases the stability of the damping characteristics of the spring.
Благодаря тому, что рессора снабжена предохранительным клапаном, установленным в нижней части соединительного канала, запорным клапаном, уставленным в верхней части соединительного канала снаружи корпуса демпфирующего узла, и аварийным клапаном, установленным в запорном клапане, обеспечивается повышение плавности хода транспортного средства, а также надежности и работоспособности пневмогидравлической рессоры.Due to the fact that the spring is equipped with a safety valve installed in the lower part of the connecting channel, a shut-off valve installed in the upper part of the connecting channel outside the body of the damping unit, and an emergency valve installed in the shut-off valve, an increase in the smoothness of the vehicle’s movement, as well as the reliability and performance of the pneumatic-hydraulic spring, is ensured.
Вследствие того, что предохранительный клапан выполнен в виде подпружиненного плунжера, верхний конец которого имеет цилиндрический затвор, перекрывающий осевое отверстие в шайбе, установленной в нижней части соединительного канала, а нижний конец плунжера подвижно установлен в глухом отверстии, которое выполнено в нижнем торце соединительного канала и образует с плунжером нижнюю полость, сообщенную с отверстием шайбы посредством осевого отверстия в плунжере, образующего с нижней частью соединительного канала кольцевую полость, сообщенную с гидроаккумулятором косым отверстием, в кольцевой полости установлена пружина сжатия, поджимающая плунжер вверх к торцу шайбы и обеспечивающая перекрытие ее осевого отверстия до требуемого рабочего перепада давлений на ходе сжатия, а в плунжере выполнено радиальное отверстие, образующее основной дроссельный канал, сообщающий осевое отверстие плунжера с кольцевой полостью плунжера, обеспечивается на ходе сжатия рессоры ограничение максимального перепада давлений между поршневой полостью и гидроаккумулятором, что повышает плавность хода транспортного средства. Due to the fact that the safety valve is made in the form of a spring-loaded plunger, the upper end of which has a cylindrical shutter that closes the axial opening in the washer installed in the lower part of the connecting channel, and the lower end of the plunger is movably mounted in a blind hole, which is made in the lower end of the connecting channel and forms a lower cavity with the plunger, communicated with the opening of the washer by means of an axial opening in the plunger, which forms an annular cavity with the lower part of the connecting channel, communicated with the hydraulic accumulator by an oblique opening, a compression spring is installed in the annular cavity, pressing the plunger upward to the end of the washer and ensuring the closing of its axial opening to the required working pressure difference during the compression stroke, and a radial opening is made in the plunger, forming the main throttle channel, communicating the axial opening of the plunger with the annular cavity of the plunger, a limitation of the maximum is provided during the compression stroke of the spring pressure difference between the piston cavity and the hydraulic accumulator, which improves the smoothness of the vehicle's operation.
Вследствие того, что запорный клапан установлен снаружи демпфирующего узла и включает корпус, штуцер которого имеет осевое отверстие и установлен в верхней части соединительного канала, размещенный в корпусе подпружиненный плунжер, нижний конец которого имеет цилиндрический затвор, перекрывающий осевое отверстие штуцера до момента возникновения сверх высоких авариных перепадов давлений на ходе сжатия рессоры, а верхний конец плунжера имеет уплотнение и подвижно установлен в глухом отверстии верхней крышки корпуса, образующей с плунжером верхнюю полость, сообщенную с осевым отверстием штуцера посредством осевого отверстия в плунжере, образующего с корпусом кольцевую полость, сообщенную с боковым отверстием корпуса, в кольцевой полости установлена пружина сжатия, поджимающая плунжер вниз к торцу осевого отверстия штуцера, обеспечивается открытие запорного клапана при возникновении пика сверх большого давления в поршневой полости и его закрытие после исчезновения этого пика давления, что сохраняет работоспособность рессоры при экстремальном воздействии на подвеску при подрыве колеса на мине.Due to the fact that the shut-off valve is mounted outside the damping unit and includes a housing, the nozzle of which has an axial opening and is mounted in the upper part of the connecting channel, a spring-loaded plunger placed in the housing, the lower end of which has a cylindrical shutter that closes the axial opening of the nozzle until the moment of occurrence of extremely high emergency pressure differences during the compression stroke of the spring, and the upper end of the plunger has a seal and is movably mounted in a blind hole in the upper cover of the housing, which forms an upper cavity with the plunger, communicated with the axial opening of the nozzle by means of an axial opening in the plunger, which forms an annular cavity with the housing, communicated with the side opening of the housing, a compression spring is installed in the annular cavity, pressing the plunger down to the end of the axial opening of the nozzle, the opening of the shut-off valve is ensured when a peak of extremely high pressure occurs in the piston cavity and its closing after the disappearance of this pressure peak, which preserves performance of the spring under extreme impact on the suspension when a wheel is blown up by a mine.
Вследствие того, что аварийный клапан установлен в боковом отверстии корпуса запорного клапана и включает аварийный поршень с уплотнением, который зафиксирован в корпусе срезным штифтом, перекрывает сквозные радиальные отверстия в корпусе и образует с боковой крышкой корпуса боковую полость, обеспечивается возможность перемещения аварийного поршня после среза штифта до упора в дно боковой крышки и сообщение бокового отверстия с окружающей средой через радиальные отверстия, следствием чего является возможность выброса части жидкости из рессоры и ограничение пика давления в поршневой полости рессоры на ходе сжатия, что предохраняет рессору от разрушения.Due to the fact that the emergency valve is installed in the side opening of the shut-off valve housing and includes an emergency piston with a seal, which is fixed in the housing with a shear pin, closes the through radial openings in the housing and forms a lateral cavity with the side cover of the housing, it is possible to move the emergency piston after the pin is cut until it stops at the bottom of the side cover and the communication of the side opening with the environment through the radial openings, which results in the possibility of ejecting part of the liquid from the spring and limiting the peak pressure in the piston cavity of the spring during the compression stroke, which protects the spring from destruction.
Благодаря тому, что у предохранительного и запорного клапанов диаметры противоположных концов плунжеров меньше диаметров их затворов на 10-20 и 1-2 процента, обеспечивается уменьшение силы предварительного поджатия пружин этих клапанов, что уменьшает их габариты пружин и обеспечивает открытие клапанов при перепадах давлений 5-10 и 50-100 МПа, соответственно. Due to the fact that the diameters of the opposite ends of the plungers of the safety and shut-off valves are smaller than the diameters of their shutters by 10-20 and 1-2 percent, the pre-compression force of the springs of these valves is reduced, which reduces their spring dimensions and ensures the opening of the valves at pressure differences of 5-10 and 50-100 MPa, respectively.
На фиг. 1 изображена предлагаемая пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства (продольный разрез); на фиг. 2 – поперечный разрез А–А корпуса клапана рессоры; на фиг. 3 – вертикальный поперечный разрез Б–Б рессоры по штоку; на фиг. 4 – запорный и аварийный клапаны.Fig. 1 shows the proposed pneumatic-hydraulic spring for vehicle suspension (longitudinal section); Fig. 2 is a cross-section A–A of the spring valve body; Fig. 3 is a vertical cross-section B–B of the spring along the rod; Fig. 4 is a shut-off and emergency valve.
Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства содержит цилиндр 1 и гидроаккумулятор 2, установленные в корпусе 3 клапана рессоры параллельно друг другу. В цилиндре 1 установлен поршень 4 со штоком 5, образующие в цилиндре 1 поршневую 6 и штоковую 7 полости. В гидроаккумуляторе 2 установлен плавающий поршень 8, разделяющий его на гидравлическую 9 и пневматическую 10 полости. Поршневая 6 и гидравлическая 9 полости заполнены жидкостью, а пневматическая полость 10 заправлена газом под давлением (фиг.1).The air-hydraulic spring of a vehicle suspension comprises a cylinder 1 and a hydraulic accumulator 2, mounted parallel to each other in a spring valve body 3. Piston 4 with rod 5 is installed in cylinder 1, forming a piston 6 and rod 7 cavity within cylinder 1. A floating piston 8 is installed in hydraulic accumulator 2, dividing it into a hydraulic 9 and pneumatic 10 cavity. Piston 6 and hydraulic 9 cavities are filled with liquid, and pneumatic cavity 10 is filled with gas under pressure (Fig. 1).
В корпусе клапана 3 перпендикулярно оси штока 5 и параллельно друг другу выполнены соединительный канал 11, первое ступенчатое отверстие 12 и второе ступенчатое отверстие 13 (фиг.2). Соединительный канал 11 расположен между ступенчатыми отверстиями 12 и 13 и сообщен с поршневой полостью 6 через верхнее отверстие 14, а с гидравлической полостью 9 через косое отверстие 15 (фиг.1). Первое ступенчатое отверстие 12 соединено с поршневой полостью 6 через отверстие 16 (фиг.3), а также соединено со вторым ступенчатым отверстием 13 через поперечный канал 17, напротив которого в ступенчатых отверстиях 12 и 13 выполнены проточки 18 и 19, ширина которых равна диаметру поперечного канала 17 (фиг.2). In the valve body 3, a connecting channel 11, a first stepped opening 12 and a second stepped opening 13 are made perpendicular to the axis of the stem 5 and parallel to each other (Fig. 2). The connecting channel 11 is located between the stepped openings 12 and 13 and is communicated with the piston cavity 6 through the upper opening 14, and with the hydraulic cavity 9 through the oblique opening 15 (Fig. 1). The first stepped opening 12 is connected with the piston cavity 6 through the opening 16 (Fig. 3), and is also connected with the second stepped opening 13 through the transverse channel 17, opposite to which, in the stepped openings 12 and 13, grooves 18 and 19 are made, the width of which is equal to the diameter of the transverse channel 17 (Fig. 2).
В первом ступенчатом отверстии 12 установлен подпружиненный ступенчатый плунжер 20 максимального хода сжатия, образующий в нем надплунжерную полость 21, сообщенную с атмосферой, подплунжерную полость 22 и кольцевую плунжерную полость 23. Пружина сжатия 24 ступенчатого плунжера 20 установлена в кольцевой плунжерной полости 23 и поджимает плунжер 20 вниз до упора. При крайнем нижнем положении ступенчатого плунжера 20 кольцевая плунжерная полость 23 сообщена со вторым ступенчатым отверстием 13 через проточку 18, поперечный канал 17 и проточку 19. При крайнем верхнем положении ступенчатого плунжера 20 проточка 18 перекрывается большей ступенью плунжера 20. In the first stepped opening 12, a spring-loaded stepped plunger 20 of maximum compression stroke is installed, forming in it an above-plunger cavity 21, communicated with the atmosphere, a below-plunger cavity 22 and an annular plunger cavity 23. Compression spring 24 of the stepped plunger 20 is installed in the annular plunger cavity 23 and presses the plunger 20 downwards until it stops. At the extreme lower position of the stepped plunger 20, the annular plunger cavity 23 is communicated with the second stepped opening 13 through a groove 18, a transverse channel 17 and a groove 19. At the extreme upper position of the stepped plunger 20, the groove 18 is blocked by the larger step of the plunger 20.
На меньшей ступени плунжера 20 установлено уплотнение 25, отделяющее кольцевую плунжерную полость 23 от надплунжерной полости 21. В большей ступени плунжера 20 установлен обратный клапан 26, выполненный в виде подпружиненной клапанной тарелки с осевым дроссельным отверстием 27, сообщающим кольцевую плунжерную полость 23 с подплунжерной полостью 22. Дроссельное отверстие 27 имеет большое гидравлическое сопротивление, необходимое для уменьшения скорости перемещения ступенчатого плунжера 20 вниз из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение под действием пружины сжатия 24.On the smaller stage of the plunger 20, a seal 25 is installed, separating the annular plunger cavity 23 from the above-plunger cavity 21. In the larger stage of the plunger 20, a check valve 26 is installed, made in the form of a spring-loaded valve plate with an axial throttle hole 27, communicating the annular plunger cavity 23 with the below-plunger cavity 22. The throttle hole 27 has a large hydraulic resistance, necessary for reducing the speed of movement of the stepped plunger 20 downwards from the extreme upper position to the extreme lower position under the action of the compression spring 24.
Во втором ступенчатом отверстии 13 установлен подпружиненный ступенчатый плунжер 28 максимального хода отбоя, образующий в нем надплунжерную полость 29, сообщенную с атмосферой, кольцевую плунжерную полость 30 и подплунжерную полость 31. Подплунжерная полость 31 сообщена с гидравлической полостью 9 через отверстие 32 дополнительного дроссельного канала и сообщена с кольцевой плунжерной полостью 23 через проточку 19, поперечный канал 17 и проточку 18. Пружина сжатия 33 ступенчатого плунжера 28 установлена в кольцевой плунжерной полости 30. При верхнем крайнем положении плунжера 28 его большая ступень не перекрывает проточку 19, а при крайнем нижнем положении перекрывает. In the second stepped opening 13, a spring-loaded stepped plunger 28 of the maximum rebound stroke is installed, forming in it an above-plunger cavity 29, communicated with the atmosphere, an annular plunger cavity 30 and a sub-plunger cavity 31. Sub-plunger cavity 31 is communicated with the hydraulic cavity 9 through the opening 32 of the additional throttle channel and is communicated with the annular plunger cavity 23 through the groove 19, the transverse channel 17 and the groove 18. Compression spring 33 of the stepped plunger 28 is installed in the annular plunger cavity 30. At the upper extreme position of the plunger 28, its large step does not block the groove 19, and at the extreme lower position, it does block it.
На меньшей ступени плунжера 28 установлено уплотнение 34, отделяющее кольцевую плунжерную полость 30 от надплунжерной полости 29. В большей ступени плунжера 28 установлен обратный клапан 35, выполненный в виде подпружиненной клапанной тарелки с осевым дроссельным отверстием 36, сообщающим подплунжерную полость 31 с кольцевой плунжерной полостью 30. Дроссельное отверстие 36 имеет большое гидравлическое сопротивление, необходимое для уменьшения скорости перемещения ступенчатого плунжера 28 вверх из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение под действием давления в подплунжерной полости 31.On the smaller stage of the plunger 28, a seal 34 is installed, separating the annular plunger cavity 30 from the above-plunger cavity 29. In the larger stage of the plunger 28, a check valve 35 is installed, made in the form of a spring-loaded valve plate with an axial throttle hole 36, communicating the sub-plunger cavity 31 with the annular plunger cavity 30. The throttle hole 36 has a large hydraulic resistance, necessary for reducing the speed of movement of the stepped plunger 28 upward from the extreme lower position to the extreme upper position under the action of pressure in the sub-plunger cavity 31.
Соединительный канал 11 на нижнем своем конце имеет глухое отверстие 37 меньшего диаметра, а в верхней части имеет выход наружу из корпуса 3 демпфирующего узла. В нижней части соединительного канала 11 установлен предохранительный клапан, выполненный в виде подпружиненного плунжера 38 с осевым отверстием 39, верхний конец которого имеет цилиндрический затвор, перекрывающий осевое отверстие 40 в шайбе 41, установленной в нижней части соединительного канала 11 между отверстиями 14 и 15. Нижний конец плунжера 38 подвижно установлен в глухом отверстии 37 и образует с ним нижнюю полость 42, сообщенную с отверстием 40 шайбы 41 посредством осевого отверстия 39. Плунжер 38 образует с нижней частью соединительного канала 11 кольцевую полость 43, сообщенную с гидроаккумулятором косым отверстием 15. В кольцевой полости 43 установлена пружина сжатия 44, поджимающая плунжер 38 вверх к торцу шайбы 41 и обеспечивающая своим верхним концом перекрытие ее осевого отверстия 40 до требуемого рабочего перепада давлений на ходе сжатия. В плунжере 38 выполнено радиальное отверстие 45 основного дроссельного канала, сообщающее осевое отверстие 39 плунжера 38 с кольцевой полостью 43.The connecting channel 11 has a blind hole 37 of a smaller diameter at its lower end, and in its upper part has an outlet to the outside from the housing 3 of the damping unit. In the lower part of the connecting channel 11 there is a safety valve made in the form of a spring-loaded plunger 38 with an axial hole 39, the upper end of which has a cylindrical shutter that closes the axial hole 40 in the washer 41 installed in the lower part of the connecting channel 11 between the holes 14 and 15. The lower end of the plunger 38 is movably installed in the blind hole 37 and forms with it a lower cavity 42 communicated with the hole 40 of the washer 41 by means of an axial hole 39. The plunger 38 forms with the lower part of the connecting channel 11 an annular cavity 43 communicated with the hydraulic accumulator by an oblique hole 15. In the annular cavity 43 there is a compression spring 44, pressing the plunger 38 upward to the end of the washer 41 and ensuring with its upper end the closing of its axial hole 40 to the required operating pressure differential during the compression stroke. A radial opening 45 of the main throttle channel is formed in plunger 38, connecting axial opening 39 of plunger 38 with annular cavity 43.
В верхней части соединительного канала 11 снаружи корпуса 3 установлен запорный клапан сверхвысокого давления, который включает корпус 46, в котором размещен подпружиненный плунжер 47. Нижний конец плунжера 47 имеет цилиндрический затвор, перекрывающий осевое отверстие 48 корпуса 46, сообщенное с соединительным каналом 11, а верхний конец плунжера 47 имеет уплотнение 49 и подвижно установлен в глухом отверстии 50 корпуса 46, образующего с плунжером 47 верхнюю полость 51, сообщенную с осевым отверстием 48 посредством осевого отверстия 52 в плунжере 47. Плунжер 47 образует с корпусом 46 кольцевую полость 53, в котором установлена пружина сжатия 54, поджимающая плунжер 47 вниз к торцу осевого отверстия 48 (фиг. 3 и 4). In the upper part of the connecting channel 11, outside the housing 3, an ultra-high pressure shut-off valve is installed, which includes a housing 46, in which a spring-loaded plunger 47 is placed. The lower end of the plunger 47 has a cylindrical shutter, blocking the axial opening 48 of the housing 46, communicated with the connecting channel 11, and the upper end of the plunger 47 has a seal 49 and is movably mounted in a blind hole 50 of the housing 46, which forms with the plunger 47 an upper cavity 51, communicated with the axial opening 48 by means of an axial opening 52 in the plunger 47. The plunger 47 forms with the housing 46 an annular cavity 53, in which a compression spring 54 is installed, pressing the plunger 47 downwards to the end of the axial opening 48 (Figs. 3 and 4).
Кольцевая полость 53 сообщена с боковым отверстием 55 корпуса 46, в котором установлен поршень 56 с уплотнением 57 аварийного клапана. Поршень 56 зафиксирован в корпусе 46 от смещения вправо срезным штифтом 58 и образует с боковым отверстием 55 боковую полость 59, обеспечивающую при срезе штифта 58 возможность перемещения поршня 56 вправо до упора и открытие радиальных отверстий 60, сообщающих боковое отверстие 55 с окружающей средой (фиг.4).The annular cavity 53 communicates with the side opening 55 of the housing 46, in which the piston 56 with the seal 57 of the emergency valve is installed. The piston 56 is fixed in the housing 46 from displacement to the right by the shear pin 58 and forms with the side opening 55 a lateral cavity 59, which ensures, when the pin 58 is sheared, the possibility of moving the piston 56 to the right as far as it will go and opening the radial openings 60, communicating the side opening 55 with the environment (Fig. 4).
При этом у предохранительного и запорного клапанов диаметры противоположных концов плунжеров 38 и 47 должны быть меньше диаметров их затворов на 10-20 и 1-2 процента, соответственно. Благодаря этому обеспечивается уменьшение силы предварительного поджатия пружин этих клапанов, что уменьшает габариты пружин и обеспечивает открытие клапанов при перепадах давлений 5-10 и 50-100 МПа, соответственно.In this case, the diameters of the opposite ends of plungers 38 and 47 of the safety and shut-off valves should be 10-20 and 1-2 percent smaller than the diameters of their valve gates, respectively. This reduces the preload force of the valve springs, reducing the size of the springs and ensuring that the valves open at pressure differentials of 5-10 and 50-100 MPa, respectively.
Предлагаемая пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства работает следующим образом. При этом в зависимости от режимов колебаний возможны следующие режимы работы рессоры.The proposed pneumatic-hydraulic vehicle suspension spring operates as follows. Depending on the vibration modes, the following spring operating modes are possible.
При работе рессоры с небольшими амплитудами демпферы максимальных ходов сжатия и отбоя, установленные в корпусе 3 демпфирующего узла, остаются открытыми и не создают мощного гидравлического сопротивления. При этом ступенчатый плунжер 20 максимального хода сжатия под действием пружины сжатия 24 находится в крайнем нижнем положении ступенчатого отверстия 12, а ступенчатый плунжер 28 максимального хода отбоя находится в крайнем верхнем положении ступенчатого отверстия 13 под действием давления в подплунжерной полости 31. В результате на ходе сжатия рессоры шток 5 с поршнем 4 входит в цилиндр 1, жидкость из поршневой полости 6 перетекает в гидравлическую полость 9 гидроаккумулятора 2 через верхнее отверстие 14, соединительный канал 11, отверстие 40, осевое отверстие 39, радиальное отверстие 45 основного дроссельного канала, кольцевую полость 43 и косое отверстие 15, а также через отверстие 16, кольцевую полость 23, расточку 18, поперечный канал 17, расточку 19, подплунжерную полость 31 и отверстие 32 дополнительного дроссельного канала, что вызывает перемещение плавающего поршня 8 вправо и сжатие газа в пневматической полости 10 гидроаккумулятора 2. На ходе отбоя рессоры шток 5 с поршнем 4 выходит из цилиндра 1, давление в поршневой полости 6 уменьшается и под действием давления газа в пневматической полости 10 плавающий поршень 8 перемещается влево, вытесняя жидкость из гидравлической полости 9 в поршневую полость 6 через косое отверстие 15, кольцевую полость 43, радиальное отверстие 45 основного дроссельного канала, осевое отверстие 39, отверстие 40, соединительный канал 11 и верхнее отверстие 14, а также через отверстие 32 дополнительного дроссельного канала, подплунжерную полость 31, проточку 19, поперечный канал 17, проточку 18, кольцевую полость 23 и отверстие 16. При течении жидкости через отверстие 45 основного дроссельного канала и отверстие 32 дополнительного дроссельного канала демпфирующая характеристика рессоры имеет малую жесткость, что необходимо для эффективного гашения небольших колебаний кузова и колес при движении транспортного средства по относительно ровным дорогам с небольшой высотой неровностей.When the spring operates with small amplitudes, the maximum compression and rebound stroke dampers installed in the housing 3 of the damping unit remain open and do not create powerful hydraulic resistance. In this case, the stepped plunger 20 of the maximum compression stroke under the action of the compression spring 24 is in the extreme lower position of the stepped opening 12, and the stepped plunger 28 of the maximum rebound stroke is in the extreme upper position of the stepped opening 13 under the action of the pressure in the sub-plunger cavity 31. As a result, during the compression stroke of the spring, the rod 5 with the piston 4 enters the cylinder 1, the liquid from the piston cavity 6 flows into the hydraulic cavity 9 of the hydraulic accumulator 2 through the upper opening 14, the connecting channel 11, the opening 40, the axial opening 39, the radial opening 45 of the main throttle channel, the annular cavity 43 and the oblique opening 15, as well as through the opening 16, the annular cavity 23, the bore 18, the transverse channel 17, the bore 19, the sub-plunger cavity 31 and the opening 32 of the additional throttle channel, which causes the floating piston 8 to move to the right and compress the gas in the pneumatic cavity 10 of the hydraulic accumulator 2. During the rebound stroke of the spring, the rod 5 with the piston 4 leaves the cylinder 1, the pressure in the piston cavity 6 decreases and, under the action of the gas pressure in the pneumatic cavity 10, the floating piston 8 moves to the left, displacing the liquid from the hydraulic cavity 9 into the piston cavity 6 through the oblique hole 15, the annular cavity 43, the radial hole 45 of the main throttle channel, the axial hole 39, the hole 40, the connecting channel 11 and the upper hole 14, as well as through the hole 32 of the additional throttle channel, the sub-plunger cavity 31, the groove 19, the transverse channel 17, the groove 18, the annular cavity 23 and the hole 16. When the liquid flows through the hole 45 of the main The damping characteristic of the spring has a low rigidity for the throttle channel and the hole 32 of the additional throttle channel, which is necessary for the effective damping of small vibrations of the body and wheels when the vehicle is moving on relatively smooth roads with a small height of unevenness.
При работе рессоры с большими амплитудами на ходе сжатия давление в подплунжерной полости 22 максимального хода сжатия увеличивается на столько, что ступенчатый плунжер 20 перемещается вверх до упора его большей ступени в уступ ступенчатого отверстия 12, дополнительно сжимая пружину 24 и перекрывая поперечный канал 17. При этом жидкость из поперечного канала 17 и кольцевой плунжерной полости 23 поступает в подплунжерную полость 22 через обратный клапан 26, установленный в большей ступени плунжера 20. В результате на ходе сжатия и отбоя жидкость из поршневой полости 6 перетекает в гидравлическую полость 9 и обратно через верхнее отверстие 14, соединительный канал 11, отверстие 40, осевое отверстие 39, радиальное отверстие 45 основного дроссельного канала, кольцевую полость 43 и косое отверстие 15, в результате чего обеспечивается большая жесткость демпфирующей характеристики, что необходимо для эффективного гашения больших колебаний кузова и колес при движении транспортного средства по разбитым дорогам и местности.When the spring operates with large amplitudes on the compression stroke, the pressure in the sub-plunger cavity 22 of the maximum compression stroke increases so much that the stepped plunger 20 moves upward until its larger step stops in the ledge of the stepped opening 12, additionally compressing the spring 24 and blocking the transverse channel 17. In this case, the liquid from the transverse channel 17 and the annular plunger cavity 23 enters the sub-plunger cavity 22 through the check valve 26 installed in the larger stage of the plunger 20. As a result, on the compression and rebound strokes, the liquid from the piston cavity 6 flows into the hydraulic cavity 9 and back through the upper opening 14, the connecting channel 11, the opening 40, the axial opening 39, the radial opening 45 of the main throttle channel, the annular cavity 43 and the oblique opening 15, as a result of which greater rigidity is ensured damping characteristics, which is necessary to effectively dampen large vibrations of the body and wheels when the vehicle is moving on rough roads and terrain.
При уменьшении амплитуды колебаний подвески давление в подплунжерной полости 22 также уменьшается и ступенчатый плунжер 20 максимального хода сжатия под действием пружины 24 начинает перемещаться вниз, вытесняя жидкость из подплунжерной полости 22 в кольцевую плунжерную полость 23 через дроссель 27 обратного клапана 26, постепенно открывая проточку 18 и поперечный канал 17. Время этого перемещения зависит от сопротивления дросселя 27 и рассчитывается таким образом, чтобы проточка 18 и поперечный канал 17 не открывались бы ранее, чем через 1,5…2 периода собственных колебаний подвески, что необходимо для эффективного гашения колебаний корпуса транспортного средства как при движении по большим периодически расположенным неровностям, так и при преодолении одиночных неровностей дороги.When the amplitude of the suspension oscillations decreases, the pressure in the sub-plunger cavity 22 also decreases and the stepped plunger 20 of the maximum compression stroke, under the action of the spring 24, begins to move downwards, displacing the liquid from the sub-plunger cavity 22 into the annular plunger cavity 23 through the throttle 27 of the check valve 26, gradually opening the groove 18 and the transverse channel 17. The time of this movement depends on the resistance of the throttle 27 and is calculated in such a way that the groove 18 and the transverse channel 17 would not open earlier than after 1.5 ... 2 periods of the natural oscillations of the suspension, which is necessary for the effective damping of the oscillations of the vehicle body both when driving on large periodically located unevenness, and when overcoming single unevenness in the road.
При полном растяжении рессоры давление в подплунжерной полости 31 максимального хода отбоя уменьшается настолько, что ступенчатый плунжер 28 под действием пружины сжатия 33 перемещается вниз до упора, перекрывая своей большей ступенью проточку 19 и поперечный канал 17. При этом жидкость из подплунжерной полости 31 поступает в кольцевую плунжерную полость 30 через обратный клапан 35, установленный в большей ступени плунжера 28. В результате на ходе сжатия и отбоя жидкость из поршневой полости 6 перетекает в гидравлическую полость 9 и обратно через верхнее отверстие 14, соединительный канал 11, отверстие 40, осевое отверстие 39, радиальное отверстие 45 основного дроссельного канала, кольцевую полость 43 и косое отверстие 15, в результате чего обеспечивается большая жесткость демпфирующей характеристики, что необходимо для эффективного гашения подвеской энергии удара и колебаний машины после ее вылета и последующего приземления. После преодоления машиной трамплина и уменьшения амплитуды колебаний подвески давление в подплунжерной полости 31 увеличивается, под действием которого ступенчатый плунжер 28 начинает перемещаться вверх, сжимая пружину 33 и вытесняя жидкость из кольцевой плунжерной полости 30 в подплунжерную полость 31 через дроссель 36 обратного клапана 35, постепенно открывая проточку 19 и поперечный канал 17. Время этого перемещения зависит от сопротивления дросселя 36 и рассчитывается таким образом, чтобы проточка 19 и поперечный канал 17 не открывались бы ранее, чем через 1,5…2 периода собственных колебаний подвески, что необходимо для эффективного гашения колебаний корпуса транспортного средства после преодоления трамплина с вылетом машины и ее приземления.When the spring is fully extended, the pressure in the sub-plunger cavity 31 of the maximum rebound stroke decreases so much that the stepped plunger 28, under the action of the compression spring 33, moves downwards until it stops, blocking the groove 19 and the transverse channel 17 with its larger step. In this case, the liquid from the sub-plunger cavity 31 enters the annular plunger cavity 30 through the check valve 35 installed in the larger step of the plunger 28. As a result, during the compression and rebound strokes, the liquid from the piston cavity 6 flows into the hydraulic cavity 9 and back through the upper opening 14, the connecting channel 11, the opening 40, the axial opening 39, the radial opening 45 of the main throttle channel, the annular cavity 43 and the oblique opening 15, as a result of which greater rigidity of the damping characteristic is ensured, which is necessary for the effective damping of the shock energy and vibrations of the machine by the suspension after its takeoff and subsequent landing. After the vehicle has overcome the ramp and the amplitude of the suspension oscillations has decreased, the pressure in the sub-plunger cavity 31 increases, under the action of which the stepped plunger 28 begins to move upward, compressing the spring 33 and displacing the fluid from the annular plunger cavity 30 into the sub-plunger cavity 31 through the throttle 36 of the check valve 35, gradually opening the groove 19 and the transverse channel 17. The time of this movement depends on the resistance of the throttle 36 and is calculated in such a way that the groove 19 and the transverse channel 17 would not open earlier than after 1.5...2 periods of the suspension's natural oscillations, which is necessary for the effective damping of the vehicle body oscillations after overcoming the ramp with the vehicle's takeoff and landing.
При закрытых демпферах максимальных ходов сжатия и отбоя ступенчатый плунжер 20 максимального хода сжатия находится в крайнем верхнем положении, а ступенчатый плунжер 28 максимального хода отбоя – в крайнем нижнем положении, перекрывая проточки 18 и 19 и поперечный канал 17. При этом, если возникает большой перепад давлений между полостями 6 и 9, например при наезде с большой скоростью опорного катка транспортного средства на выступ, то под действием перепада давлений на затворе плунжера 38 последний перемещается вниз, дополнительно сжимая пружину 44 и открывая отверстие 40 в шайбе 41, что обеспечивает ограничение силы сопротивления на уровне статического давления при больших скоростях хода сжатия. При этом нижний конец плунжера 38, установленный в глухом отверстии 37, вытесняет жидкость из нижней полости 42 в соединительный канал 11 через осевое отверстие 39 и отверстие 40 в шайбе 41. When the maximum compression and rebound stroke dampers are closed, the stepped plunger 20 of the maximum compression stroke is in the extreme upper position, and the stepped plunger 28 of the maximum rebound stroke is in the extreme lower position, blocking the grooves 18 and 19 and the transverse channel 17. In this case, if a large pressure difference arises between the cavities 6 and 9, for example, when the support roller of a vehicle hits a protrusion at high speed, then under the action of the pressure difference on the shutter of the plunger 38, the latter moves downwards, additionally compressing the spring 44 and opening the hole 40 in the washer 41, which ensures the limitation of the resistance force at the level of static pressure at high speeds of the compression stroke. In this case, the lower end of the plunger 38, installed in the blind hole 37, displaces the liquid from the lower cavity 42 into the connecting channel 11 through the axial hole 39 and the hole 40 in the washer 41.
При экстремальном воздействии на подвеску, например при подрыве колеса на мине, подпружиненный плунжер 47 поднимается вверх, дополнительно сжимая пружину 54 и открывая своим затвором осевое отверстие 48 корпуса 46 запорного клапана сверхвысокого давления. При этом установленный в отверстии 50 верхний конец плунжера 47 с уплотнением 49 перемещается вверх, вытесняя жидкость из верхней полости 51 в соединительный канал 11 через осевое отверстие 52 и отверстие 48 корпуса 46 запорного клапана. Вследствие этого жидкость из соединительного канала 11 поступает через отверстие 48 в кольцевую полость 53, которая сообщена с боковым отверстием 55 корпуса 46, увеличивая воздействие на поршень 56 аварийного клапана. При превышении расчетного давления срезной штифт 58 срезается и поршень 56 с уплотнением 57 перемещается в боковой полости 59 вправо до упора в корпус 46, открывая при этом боковое отверстие 55, сообщенное радиальными отверстиями 60 с окружающей средой. В результате происходит выброс жидкости из рессоры и ограничение пика давления в поршневой полости рессоры на ходе сжатия, что предохраняет рессору от разрушения. При снижении в поршневой полости 6 давления ниже предельно допустимого под действием пружины сжатия 54 происходит смещение подпружиненного плунжера 47 вниз и перекрытие его затвором осевого отверстия 48 в корпусе 46, что восстанавливает нормальную работоспособность рессоры.When an extreme impact on the suspension occurs, for example when a wheel is blown up by a mine, the spring-loaded plunger 47 rises upward, further compressing the spring 54 and opening with its shutter the axial opening 48 of the housing 46 of the ultra-high-pressure shut-off valve. In this case, the upper end of the plunger 47 with the seal 49, mounted in the opening 50, moves upward, displacing the fluid from the upper cavity 51 into the connecting channel 11 through the axial opening 52 and the opening 48 of the housing 46 of the shut-off valve. As a result, the fluid from the connecting channel 11 enters through the opening 48 into the annular cavity 53, which is connected to the side opening 55 of the housing 46, increasing the impact on the piston 56 of the emergency valve. When the design pressure is exceeded, shear pin 58 shears, and piston 56 with seal 57 moves in side cavity 59 to the right until it abuts against housing 46, thereby opening side opening 55, which communicates with the surrounding environment via radial openings 60. This results in the discharge of fluid from the spring, limiting the peak pressure in the spring piston cavity during the compression stroke, thereby preventing spring failure. When the pressure in piston cavity 6 drops below the maximum permissible value, compression spring 54 forces spring-loaded plunger 47 downward, closing axial opening 48 in housing 46 with its shutter, restoring the spring's normal functionality.
Штоковая полость 7 может быть подключена к гидросистеме транспортного средства для отвода утечек через уплотнение поршня 4 или для подачи жидкости с целью подъема колеса. Надплунжерные полости 21 и 29 могут быть подсоединены к гидросистеме транспортного средства для отвода утечек жидкости через уплотнения 25 и 34 ступенчатых плунжеров 20 и 28.Rod cavity 7 may be connected to the vehicle's hydraulic system to drain leaks through piston seal 4 or to supply fluid for lifting the wheel. Above-plunger cavities 21 and 29 may be connected to the vehicle's hydraulic system to drain fluid leaks through seals 25 and 34 of stepped plungers 20 and 28.
Таким образом клапан, выполненный в виде демпфирующего узла, саморегулируемого по амплитуде и частоте колебаний в зависимости от давления в рессоре и его изменения во времени, выполняет функции демпферов максимальных ходов сжатия и отбоя, обеспечивая увеличение демпфирования в течение нескольких периодов колебаний при больших ходах сжатия и при полном растяжении рессоры, а также ограничивает максимальную силу при больших скоростях сжатия и предохраняет рессору от разрушения, не допуская появление в ней сверхвысоких давлений, возникающих на ходе сжатия при подрыве колеса на мине. В результате обеспечивается повышение плавности хода транспортного средства, а также надежности и работоспособности пневмогидравлической рессоры в целом.Thus, the valve, designed as a damping unit with self-regulating amplitude and frequency of oscillations depending on the spring pressure and its change over time, functions as a damper for maximum compression and rebound strokes, providing increased damping over several periods of oscillation at high compression strokes and at full spring extension. It also limits the maximum force at high compression speeds and protects the spring from failure, preventing the development of extremely high pressures that occur during the compression stroke when a wheel hits a mine. This results in a smoother vehicle ride, as well as improved reliability and performance of the pneumatic-hydraulic spring as a whole.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU237767U1 true RU237767U1 (en) | 2025-10-06 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3712886A1 (en) * | 1987-04-15 | 1988-11-03 | Bosch Gmbh Robert | Device for controlling the spring hardness of a vehicle |
| US5547211A (en) * | 1994-04-29 | 1996-08-20 | Hemscheidt Fahrwerktechnik Gmbh & Co. | Hydropneumatic suspension system with stabilization |
| US6250658B1 (en) * | 1998-08-20 | 2001-06-26 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Vehicle suspension system |
| RU2319620C1 (en) * | 2006-07-11 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВоглГТУ) | Vehicle suspension pneumohydraulic spring |
| RU172018U1 (en) * | 2016-11-09 | 2017-06-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова МО РФ | Vehicle air suspension spring |
| RU2694706C1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3712886A1 (en) * | 1987-04-15 | 1988-11-03 | Bosch Gmbh Robert | Device for controlling the spring hardness of a vehicle |
| US5547211A (en) * | 1994-04-29 | 1996-08-20 | Hemscheidt Fahrwerktechnik Gmbh & Co. | Hydropneumatic suspension system with stabilization |
| US6250658B1 (en) * | 1998-08-20 | 2001-06-26 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Vehicle suspension system |
| RU2319620C1 (en) * | 2006-07-11 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВоглГТУ) | Vehicle suspension pneumohydraulic spring |
| RU172018U1 (en) * | 2016-11-09 | 2017-06-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова МО РФ | Vehicle air suspension spring |
| RU2694706C1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103277447B (en) | Nested check high speed valve | |
| KR920008871Y1 (en) | Hydraulic shock absorber | |
| EP2313312B1 (en) | Shock strut with pressure relief | |
| KR20140022583A (en) | Valve assembly of shock absorber | |
| EP0705193B1 (en) | Energy absorbers | |
| US2865396A (en) | Metering valve for shock absorbers | |
| RU237767U1 (en) | PNEUMO-HYDRAULIC VEHICLE SUSPENSION SPRING | |
| US2934332A (en) | Shock absorber | |
| CN114352672A (en) | Stroke-related variable damping transverse oil pressure shock absorber and design method thereof | |
| RU2851129C1 (en) | Adaptive self-regulating shock absorber | |
| RU2694706C1 (en) | Pneumatic hydraulic spring of vehicle suspension | |
| KR100759931B1 (en) | Vehicle height adjustment damper device | |
| RU2855853C1 (en) | Damping unit for pneumatic-hydraulic spring of vehicle suspension | |
| RU199075U1 (en) | Air-hydraulic vehicle suspension spring | |
| US1488197A (en) | And dahisl k | |
| RU2319620C1 (en) | Vehicle suspension pneumohydraulic spring | |
| RU2854939C1 (en) | Damping unit for pneumatic-hydraulic spring of vehicle suspension | |
| RU2226156C2 (en) | Vehicle suspension pneumohydraulic spring | |
| US3887174A (en) | Shock absorber and leveler unit | |
| RU2121087C1 (en) | Pneumohydraulic spring of suspension of transport facility | |
| RU2835236C1 (en) | Horizontal hydraulic damper | |
| RU230304U1 (en) | Self-adjusting shock absorber | |
| EP1625956B1 (en) | Gas spring, arrangement and method for a gas spring | |
| RU2180715C1 (en) | Pneumohydraulic spring for transport facility suspension | |
| RU2115843C1 (en) | Vehicle suspension pneumohydraulic spring |