ПНЕВМОПРУЖИНА С ЖИДКОСТНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ ПОРШНЯ

Название	ПНЕВМОПРУЖИНА С ЖИДКОСТНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ ПОРШНЯ
Разработчик (Авторы)	Хамитов Рустам Нуриманович, Аверьянов Геннадий Сергеевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2399806
Дата регистрации	07.07.2008
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Область применения (класс МПК)	F16F 9/02 (2006.01) F16F 9/36 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям однотрубных телескопических газожидкостных пневмопружин.

Известна пневматическая рессора (патент СССР №366626, М.кл. F16F 9/02, B60G 11/26), содержащая цилиндр с уплотнением на конце, расположенный в цилиндре поршень и поршневой шток.

К основным недостаткам устройства относится то, что при длительных высоких нагрузках при повышенных давлениях масса газа проникает из надпоршневого пространства в подпоршневое пространство, при этом снижается ход пневматической рессоры, т.е. эффективность и надежность работы устройства резко снижается.

Известна также пневмопружина (а.с. СССР №1698525, М.кл. F16F 9/02), содержащая резервуар, расположенный в нем поршень, поршневой шток и уплотнительные элементы штока.

К основным недостаткам устройства относится то, что поршень не имеет уплотняющих элементов, поэтому при длительных высоких нагрузках при повышенных давлениях масса газа проникает из надпоршневой полости в подпоршневую полость. Вследствие этого происходит постоянное аккумулирование энергии сжатого газа в подпоршневой полости, что приводит к уменьшению динамического хода пневмопружины, т.е. снижается эффективность гашения колебаний и надежность работы пневмопружины.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности гашения колебаний и надежности работы пневмопружины при длительных высоких нагрузках.

Поставленная задача достигается тем, что в пневмопружине с жидкостным уплотнением поршня, содержащей резервуар, размещенные в нем шток с поршнем, образующим в рабочей полости резервуара надпоршневую и подпоршневую полости, уплотнительный элемент штока, согласно изобретению поршень имеет на боковой поверхности набор кольцевых канавок, в одних канавках размещены уплотнительные кольца, в других - жидкостное уплотнение поршня, выемку в своей центральной части, в которой размещены камера для жидкости, сообщающаяся каналами с кольцевыми канавками с жидкостным уплотнением поршня, эластичный цилиндрический стакан, контактирующий с одной стороны с камерой для жидкости, с другой стороны - с газовой средой надпоршневой полости пневмопружины, втулку, фиксирующую эластичный цилиндрический стакан внутри выемки и имеющую на боковой поверхности набор сквозных отверстий, элемент крепления с центральным отверстием, а также дополнительный клапан со стороны штока для зарядки камеры для жидкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена предложенная пневмопружина с жидкостным уплотнением поршня.

Пневмопружина с жидкостным уплотнением поршня содержит резервуар 1, имеющий верхнюю крышку 2 и нижнюю крышку 3, служащую направляющей для штока 4, в которой помещен уплотняющий элемент 5 штока 4. Поршень 6 имеет выемку 7 в своей центральной части и образует в резервуаре 1 надпоршневую полость 8 и подпоршневую полость 9. Внутри выемки 7 расположены эластичный цилиндрический стакан 10, втулка 11, имеющая на боковой поверхности сквозные отверстия 12, камера 13 для жидкости, сообщающаяся с помощью каналов 14 с канавками 15 с жидкостным уплотнением поршня 6, расположенными на боковой поверхности поршня 6, элемент крепления 16 с центральным отверстием, фиксирующим эластичный цилиндрический стакан 10 и втулку 11 в выемке 7. Поршень 6 также со стороны штока 4 имеет дополнительный клапан 17 для зарядки рабочей жидкостью камеры 13 для жидкости, а на своей боковой поверхности набор кольцевых канавок с уплотняющими кольцами 18. На верхней крышке 2 расположен клапан 19 для зарядки газом под давлением пневмопружины. Для крепления пневмопружины с подрессоренной и неподрессоренной массами конкретного механизма верхняя крышка 2 и шток 4 имеют проушины.

Пневмопружина с жидкостным уплотнением поршня работает следующим образом.

После ее сборки и заправки камеры 13 рабочей жидкостью и резервуара 1 газом под давлением шток 4 под действием давления сжатого газа на поршень 6 выталкивается с определенным усилием наружу через направляющую нижнюю крышку 3, чем обеспечивается функционирование в конкретном механизме. При повышенных давлениях газа в надпоршневой полости 8 и выемке 7 газ проникает через сквозные отверстия 12 втулки 11 и усиливает давление на стенки эластичного цилиндрического стакана 10. За счет этого повышается давление жидкости в камере 13, каналах 14, повышается давление жидкостного уплотнения поршня в канавках 15, что препятствует проникновению газа под высоким давлением из надпоршневой полости 8 в подпоршневую полость 9 и сохраняет первоначальную массу газа в полости 8. Чем выше давление в надпоршневой полости 8, тем выше давление жидкостного уплотнения поршня в каналах 15.

Таким образом, при высоких нагрузках на жидкостные уплотняющие элементы поршня действуют повышенные силы, препятствующие проникновению газа высокого давления из надпоршневой полости в подпоршневую полость, причем значение этих сил зависит от величины давления газа в надпоршневой полости. Это ведет к повышению эффективности гашения колебаний и надежности работы пневмопружины при длительных высоких нагрузках.

Формула изобретения

Пневмопружина, содержащая резервуар, размещенные в нем шток с поршнем, образующим в рабочей полости резервуара надпоршневую и подпоршневую полости, уплотнительный элемент штока, отличающаяся тем, что поршень имеет на боковой поверхности набор кольцевых канавок, в одних канавках размещены уплотнительные кольца, в других - жидкостное уплотнение поршня, выемку в своей центральной части, в которой размещены камера для жидкости, сообщающаяся каналами с кольцевыми канавками с жидкостным уплотнением поршня, эластичный цилиндрический стакан, контактирующий с одной стороны с камерой для жидкости, с другой стороны - с газовой средой надпоршневой полости пневмопружины, втулку, фиксирующую эластичный цилиндрический стакан внутри выемки и имеющую на боковой поверхности набор сквозных отверстий, элемент крепления с центральным отверстием, а также дополнительный клапан со стороны штока для зарядки камеры для жидкости.

Изобретение "ПНЕВМОПРУЖИНА С ЖИДКОСТНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ ПОРШНЯ" (Хамитов Рустам Нуриманович, Аверьянов Геннадий Сергеевич ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога