SU1243964A1 - Активна пневмогидравлическа подвеска транспортного средства - Google Patents

Description

2, Подвеска по п. 1, о т л и- чающа с  тем, что каждый кла- узел содержит корпус со штуцерами дл  соединени  с одной из полостей гидроцилиндра св зи соответственно с одними из вытеснительных камер и с пневмогидравлическими, камерами давлени , размещенный внутри него с кольцевым зазором цилиндр с радиальными каналами на боковой поверхИзобретение относитс  к подвескам транспортных средств, в частности к активным пневмогидравлическим подвескам .

Цель изобретени  - обеспечение стабильности работы подвески в активном режиме путем предотвращени  блокировки подвески при недостаточной подаче гидронасоса.

На фиг. 1 представлена принципи- альна  схема активной пневмогидравли ческой подвески транспортного средства; на фиг. 2 - клапанный узел, продольный разрез.

Активна  пневмогидравлическа  под веска транспортного средства содержит г щpoцилиндp св зи, корпус 1 которого шарниром 2 св зан с подрессоренной массой транспортного средства а шток 3 шарниром 4 - с неподрессо- ренной массой транспортного средства К штоку 3 прикреплен поршень 5, отдел ющий в корпусе 1 поршневую полость А от штоковой полости Б ,

Поршнева  полость А магистралью через клапанный узел 6 сообщена с гидравлической полостью Ь камеры 7 пр мого/давлени . Эта полость эластичной диафрагмой 8 отдех ена от пневматической полости Г. Клапанный узел 6 посредством магистрали S сообщен с полостью D гидравлической Бытеснительной камеры 9 пр мого давлени . Эта полость эластичной диафрагмой 10 отделена от полости Е. Штокова  полость Б магистралью В сообщена через клапанный узеп 11 с гидравлической полостью хс камеры 12 противодавлени . Полость ж отделена от пневматической полости U эластичной диафрагмой 13.

ности, обратный клапан, установленный на торцовой поверхности цилиндра со стороны первого штуцера, управл емый чашеобразный и вспомогательный клапаны, подпружиненные один относительно другого размещенные внутри ци- линд1за с возможностью попеременного перекрыти  его радиальных каналов и выполненные с осевыми отверсти ми .

2

Клапанный узел 11 посредством магистрали 1 сообщен с полостью гидравлической вытеснительной камеры 14 противодавлени . Последн   эластичной диафрагмой 15 отделена от полости Jl . Полости Е и jl вьп есни- тельных камер 9 и 14 посредством магистралей (х и е св заны с электрогидравлическим распределителем 16, который имеет полости /М и Н управлени  . В эти полости жидкость подводитс  из напорной магистрали гидронасоса 17 через дроссели посто нного сопротивлени  18 и 19. Жидкость из полостей/Ч и И сливаетс  через сопла 20 и 21, мезкду которыми расположена заслонка 22, в бак 23.

Поршнева  полость/I и штокова  полость Б соединенъ с первичными измерительными преобразовател ми 24 и 25 формирующими сигналы, пропор1щональ- Hbie давлению в соответствуюш,ей полости , умноженному .на соответствующую рабочую площадь поршн . Выходы преобразователей 24 и 25 соединены со входом сумматора 26. Последний формирует сигнал, пропорциональный величине вертикальной поверхностной силы действующей через гидроцилиндр св зи на, подрессоренньм корпус транспортного средства.

Преобразователи 24 и 25 с сумматором 26 образуют измеритель силы. За- даюш;ий блок 27 формирует сигнал, пропорциональный нагрузке на колесо, опредеоч емой статическим весом подрессоренных частей, продольными и поперечными перегрузками, а также продольным и поперечным уклоном дороги. Выходы сумматора 26 и задающего блока 27 соединены со входом сравниваю3

28, откуда сигнал поступает в усили- в электромеханически

щего устройства расе оглас овани  тель 29 и далее преобразователь 30.

Каждый клапанный узел 6 и 11 со- держцт кой 32 полнены каналы м, Ь соответственно.

1

корпус 31, закрытый крышсо штуцером 33, в котором выпри этом объем полости Л уменьшаетс  и жидкость из нее вытесн етс  через клапанный узел 6 в пневмогидрав- лическую камеру 7 пр мого давлени . При увеличении давлени  в полости А в клапанном узле 6 открываетс  управл емый клапан 40 (смеш;аетс  вправо, сжима  пружину 49) и жидкость из полости Д по каналам Ж и /I , через кольКорпус 31 выполнен со штуцером 34,

соедин ющим клапанную коробку с пнев-10 цевой зазор М, осевые каналы С и штуцер 34 вьи-есн етс  в гидравлическую полость В камеры 7 пр мого давлени . При этом сжимаетс  газ в полости Г, отделё Нной от полости В эластичной

30

могидравлическими камерами 7 и 12. Штуцер 35 образует каналы S и 7,, соедин ющие клапанные узлы с вытесни- тельными камерами 9 и 14.

В корпусе 31 установлен цилиндр 36,15 диафрагмой 8. смонтированный в корпусе посредством опорного диска 37 и распорных -колец 38 и 39.

В торцовой стенке цилиндра 36 выполнены осевые каналы , Ц , а в боко- 20 вых стенках выполнены радиальные каналы k, л . Цилиндр 36 установлен в корпусе с кольцевым зазором М. В цилиндре 36 установлен чашеобразный управл емый клапан 40, взаимодейст- 25 вуюпщй своей конической рабочей поверхностью 41 с седлом 42. Управл е- мьш клапан 40 имеет хвостовик, смонтированный с возможностью осевого перемещени  в цилиндре 36. В хвостовике вьшолнена полость П, сообщенна  осевым каналом Н и радиальными каналами П со штуцером 33.

На торцовую поверхность цилиндра 36 опираетс  пластинчатый обратный клапан 43, нагруженный пружиной 44, упирающейс  в гайку 45, навернутую на удлиненную часть цилинд- ра 36. В полости последнего смонтирован вспомогательньш клапан 46, кони- о ческа  рабоча  поверхность 47 которого взаимодействует с коническим седлом 48, вьшолненным на торцовой стороне клапана 40, противолежащей его рабочей стороне. Между клапана- ми 40 и 46 расположена пружина 49, а в боковой стенке цилиндра 36 выполнен канал Р, сообщающий кольвнутренней полостью

цилиндра 36. В опорном диске 37 ВЬШОЛ-.Q нены осевые каналы С, соедин ющие кольцевой зазор л/ со штуцером 34 и пневмогидравлическими камерами пр мого и противодавлени .

Активна  пневмогидравлическа  под-55 веска работает следующим образом.

При наезде на выступающую неровность шток 3 с поршнем 5 движутс 

35

радиальный цевой зазор А с

Давление в поршневой полости А увеличиваетс , а в штоковой полости Б, объем которой растет, давление падает. Следовательно, суммарна  вертикальна  поверхностна  сила, с которой корпус 1 гидроцилиндра действует на подрессоренную массу через шарнир 2, увеличиваетс  по сравнению со статическим или заданным значением. Поэтому на выходе сравнивающего устройства 28 по вл етс  положительный сигнал рассогласовани , который усиливаетс  в усилителе 29 и поступает в электромеханический преобразователь 30, представл ющий собой пол ризованный электромагнит,  корь которого управл ет положением заслонки 22. Заслонка 22 при этом смещаетс  вправо, прикрыва  сопло 20 и открыва  сопло 21, что приводит к повьш1ению давлени  в полости Н и смещению золотни- ка распределител  16 - -в позицию 1. Жидкость от насоса 17 через распределитель 16, установленный в позицию I, поступает в полость /1 вытесни- тельной камеры 14 противодавлени . Объем полости Л увеличиваетс  за счет того, что происходит вытеснение жидкости из полости k, отделенной от полости Д эластичной диафрагмой 15. Жидкость из полости К поступает в клапанный узел 11 по магистрали i. При этом на вспомогательном клапане 46 образуетс  перепад давлени , благодар  которому он смещаетс  влево, сжима  пружину 49, и своей конической рабочей поверхностью 47 садитс  на коническое седло 48, выполненное на торцовой стороне управл емого клапана 40. При этом вспомогательный клапан 46 перекрьшает радиальньш канал р. Управл емый клапан 40 своей конической рабочей поверхностью 41 плотно

964

вверх,

при этом объем полости Л уменьшаетс  и жидкость из нее вытесн етс  через клапанный узел 6 в пневмогидрав- лическую камеру 7 пр мого давлени . При увеличении давлени  в полости А в клапанном узле 6 открываетс  управл емый клапан 40 (смеш;аетс  вправо, сжима  пружину 49) и жидкость из полости Д по каналам Ж и /I , через коль0

15 диафрагмой 8.

20 5

о

Q

5

5

Давление в поршневой полости А увеличиваетс , а в штоковой полости Б, объем которой растет, давление падает. Следовательно, суммарна  вертикальна  поверхностна  сила, с которой корпус 1 гидроцилиндра действует на подрессоренную массу через шарнир 2, увеличиваетс  по сравнению со статическим или заданным значением. Поэтому на выходе сравнивающего устройства 28 по вл етс  положительный сигнал рассогласовани , который усиливаетс  в усилителе 29 и поступает в электромеханический преобразователь 30, представл ющий собой пол ризованный электромагнит,  корь которого управл ет положением заслонки 22. Заслонка 22 при этом смещаетс  вправо, прикрыва  сопло 20 и открыва  сопло 21, что приводит к повьш1ению давлени  в полости Н и смещению золотни- ка распределител  16 - -в позицию 1. Жидкость от насоса 17 через распределитель 16, установленный в позицию I, поступает в полость /1 вытесни- тельной камеры 14 противодавлени . Объем полости Л увеличиваетс  за счет того, что происходит вытеснение жидкости из полости k, отделенной от полости Д эластичной диафрагмой 15. Жидкость из полости К поступает в клапанный узел 11 по магистрали i. При этом на вспомогательном клапане 46 образуетс  перепад давлени , благодар  которому он смещаетс  влево, сжима  пружину 49, и своей конической рабочей поверхностью 47 садитс  на коническое седло 48, выполненное на торцовой стороне управл емого клапана 40. При этом вспомогательный клапан 46 перекрьшает радиальньш канал р. Управл емый клапан 40 своей конической рабочей поверхностью 41 плотно

прижат к седлу 42. Жидкость по каналу 2 через центральное осевое отверстие во вспомогательном клапане 46 поступает в полость П и из нее по осевому каналу Н и радиальным каналам П и К подводитс  в магистраль и и штоковую полость 5. При достаточной производительности насоса обратный клапан 43 закрыт. Давление в што- ковой полости, при подаче в нее жидкости от насоса, увеличиваетс , что приводит к частичной или полной компенсации увеличени  суммарной поверхностной силы, действующей через гид- роцилиндр на подрессоренный корпус транспортного средства. Последнее способствует уменьшению ускорений, испытываемых подрессоренным корпусом и повьЕиению плавности хода транспортного средства.

При недостаточной производительности гидронасоса 17 в цггоковой полости Б , а также и в магистрали В создаетс  разрежение. Под действием образующегос  при этом перепада давлений открываетс  обратный клапан 43 и жидкость из гидравлической полости Ж пневмогидравлической камеры 12 противодавлени  по осевым каналам С ., выполненным в диске 37, зазору М и осевым каналам U поступает к штуцеру 33, в магистраль & и полость Б .,

В случа х, когда наезд на выступающую неровность сопровождаетс  резким уменьшением высоты неровности, с помощью клапанного узла 11 предотвращаетс  блокировка пневматического упругого элемента и отрыв колес от грунта. Действительно, уменьшение высоты неровности сопровождаетс  уменьшением силы, действующей на шток 3 со стороны колеса, что автоматически приводит к увеличению давлени  в полости Б . Давление в полост х 6, П и К выравниваетс , вспомогательный клапан 46 под действием пружины 49 занимает крайнее правое положение, когда открываетс  канал.р Жидкость из полости П по каналу поступает в кольцевой зазор .М-и дале через осевые каналы С в полость . При этом давление в полости П уменьшаетс  и на клапане 40 образуетс  перепад давлений, под действием которого он, сжима  пружину 49, смещаетс  вправо и открывает проход жидкости из штоковой полости 6 через осе0

5

0

5

0

5

5

0

5

вые каналы Ж, радиальные каналы ,/ , кольцевой зазор М, осевые каналы С и штуцер 34 в гидравлическую полость камеры 12 противодагшени . Обеспечение возможности истечени  жидкости из полости Б предотвращает Блокировку упругого элемента и отрыв колес от грунта при резком уменьшении высоты неровности, следующим сразу за выступом.

При наезде на  му подвеска работает аналогично. Шток 3 с поршнем 5 двигаетс  вниз. При этом объем полости b уменьшаетс , а давление в ней увеличиваетс , под действием этого давлени  управл емый клапан 40 клапанного узла 11, сжима  пружину 49, смещаетс  вправо и жидкость по осевым каналам Ж и радиальным каналам А , выполненным в цилиндре 36, поступает в кольцевой зазор М , откуда через осевые каналы С , выполненные в диске 37, подводитс  к штуцеру 34, а от него в полость % пневмогидравлической камеры 12 противодавлени .

полости А увеличиваетс , давление в ней уменьшаетс . Последнее приводит к тому, что суммарна  вертикальна  Поверхностна  сила, действующа  на подрессоренный корпус через гидроцилиндр, уменьшаетс . Следовательно ., на выходе из сравнивающего устройства 28 по вл етс  отрицательный сигнал рассогласовани , который усиливаетс  в усилителе 29 и подаетс  на электромеханический преобразователь 30, Последний смещает заслонку 22 влево. При этом заслонка 22 прикрывает сопло 21 и открывает сопло 20. Давление в полости Л1 возрастает и золотник распределител  16 устанавливаетс  в позицию II, в которой он осуществл ет подвод жидкости от гидронасоса 17 в полость вытеснительной гидравлической камеры 9 пр мого давлени . Объем полости Е увеличиваетс , а объем отделенной от нее эластичной диафрагмой 10 полости D уменьшаетс . Жидкость из полости T) подаетс  по каналу 5 в клапанную коробку 6, где она подходит к вспомогательному клапану 46. Последний за счет образующегос  на нем перепада давлений смещаетс  влево, сжима  пружину 49. Его коническа  рабоча  поверхность 47 прижимаетс  к коническому седлу 48, перекрыва  радиальный канал р в стенке цилинд7

pa 36. Управл емый клапан 40 своей конической рабочей поверхностью 41 плотно прижат к седлу 42. Жидкость по каналу 5 поступает в полость П и из нее по осевому каналу И и радиаль ным каналам П и К поступает по магистрали ск в поршневую полость А . Давление в полости Д увеличиваетс , что приводит к частичной или полной компенсации уменьшени  величины вертикальной поверхности силы, действую щей на подрессоренный корпус со стороны гидроцилиндра.

В случае недостаточной подачи насоса , -когда он не успевает заполн ть поршневую полость А при наезде на  му, дл  предотвращени  разрыва гидравлического потока дополнительное количество жидкости в эту полость поступает из гидравлической полости В камеры 7 пр мого давлени  по пути: штуцер 34, осевые каналы С в опорном диске 37, кольцевой зазор /М , осевые каналы U. в цилиндре 36 При этом обратный клапан 43 открываетс  .

В случае, если при наезде на  му последует резкое увеличение высоты

неровности, с помощью клапанного (

439648

узла 6 предотвращаетс  блокировка пневматического упругого элемента и жесткие удары в подрессоренный корпус , передаваемые от колеса через 5 гидроцилиндр. Действительно, увеличение высоты неровности приводит к росту давлени  в поршневой полости Л . Давление в полост х Aj П и Г выравниваетс , перепад давлений на вспомо10 гательном клапане 46 равен нулю, и под действием пружины 49 он смещаетс  в крайнее правое положение, открыва  радиальный канал р , соедин ющий по- лостьТ с кольцевым зазором А1 и Г1Щt5 равлической полостью В камеры 7 пр мого давлени . При этом давление в полости П падает, поэтому под действием нарастающего давлени  в полости управл емый клапан 40 смещаетс 

20 вправо и открывает осевые каналы С и радиальные каналы Л в цилиндре клапанного узла 6. Жидкость из полости , по названным каналам, а также через кольцевой зазор М, осевые кана25 лы С поступает в гид1)авлическую полость В камеры 7 пр мого давлени , сжима  газ в полости Г . Таким образом предотвращаетс  блокировка упругого элемента.

Ч.

Claims (2)

1. АКТИВНАЯ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая гидроцилиндр связи колеса с корпусом транспортного средства, пневмогидравлические камеры прямого и обратного давления, сообщенные магистралями соответственно с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра связи; систему управления, включающую в себя распределитель, измеритель силы и задающий блок, соединенные с входом сравнивающего блока, выход которого связан с распределителем, и гидронасос, отличающаяся тем, что, с целью обеспе- . чения стабильности работы в активном режиме путем предотвращения блокировки при недостаточной подаче гидронасоса, она снабжена клапанными узлами, один из которых встроен в магистраль, сообщующую поршневую полость гидроцилиндра связи с пневмогидравлической камерой прямого давления, а другой - в магистраль, сообщающую штоковую полость гидроцилиндра связи с пневмогидравлической камерой противодавления, и вытеснительными камерами , выполненными каждая с двумя полостями, первые из которых гидравли- с чески сообщены посредством первого и второго клапанных узлов соответственно с поршневой и со штоковой полос тями гидроцилиндра связи, а вторые связаны с распределителем.

SU .,„1243964

2. Подвеска по п. ^отличающаяся тем, что каждый клапанный узел содержит корпус со штуцерами для соединения с одной из полостей гидроцилиндра связи соответственно с одними из вытеснительных камер и с пневмогидравлическими,камерами давления, размещенный внутри него с кольцевым зазором цилиндр с радиальными каналами на боковой поверх- ности, обратный клапан, установленный на торцовой поверхности цилиндра со стороны первого штуцера, управляемый чашеобразный и вспомогательный клапаны, подпружиненные один относительно другого, размещенные внутри цилиндра с возможностью попеременного перекрытия его радиальных каналов и выполненные с осевыми отверстиями.