RU194004U1

RU194004U1 - Two-pipe hydropneumatic shock absorber

Info

Publication number: RU194004U1
Application number: RU2019124449U
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Репин; Станислав Сергеевич Евтюков; Денис Сергеевич Орлов
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2019-11-22

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к демпфирующим устройствам. Сущность: двухтрубный гидропневматический амортизатор содержит внешний и внутренний соосные цилиндры с крышкой, образующие первый рабочий и компенсационный цилиндры, поршень, установленный с возможностью его перемещения и клапанный гидравлический блок. Амортизатор снабжен внешним и внутренним соосными цилиндрами с крышкой, образующими соответственно второй рабочий и компенсационный цилиндры, сопряженные с первым внешним рабочим и внутренним компенсационным цилиндрами соответственно посредством манжетных уплотнений и установленные с возможностью их перемещения по внутренним стенкам первого рабочего и компенсационного цилиндров соответственно. Поршень размещен внутри второго компенсационного цилиндра и сопряжен с ним посредство манжетных уплотнений. Клапанный гидравлический блок установлен во втором компенсационном цилиндре и примыкает к его крышке, а в месте сопряжения клапанного блока с компенсационным цилиндром в стенке цилиндра выполнены окна для перетекания рабочей жидкости. Причем первый компенсационный цилиндр снабжен кольцом, закрепленным на его внешней стенке со стороны, противоположной размещению его крышки, а второй рабочий цилиндр снабжен кольцом, закрепленным на его внутренней стенке со стороны, противоположной его крышке. Наружный диаметр первого кольца больше внутреннего диаметра второго кольца, а на кольце рабочего цилиндра с обеих его сторон закреплены пружины. Причем амортизатор снабжен ниппелями для заправки амортизатора жидкостью и газом, установленными в крышке первого рабочего и компенсационного цилиндров соответственно. Технический результат - повышение эффективности работы амортизатора за счет повышения его демпфирующей способности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of transport engineering, in particular to damping devices. SUBSTANCE: two-pipe hydropneumatic shock absorber contains external and internal coaxial cylinders with a cover forming the first working and compensation cylinders, a piston mounted with the possibility of its movement and a valve hydraulic unit. The shock absorber is equipped with an external and internal coaxial cylinder with a cover, respectively forming a second working and compensation cylinder, coupled to the first external working and internal compensation cylinder, respectively, by lip seals and installed with the possibility of their movement along the inner walls of the first working and compensation cylinder, respectively. The piston is located inside the second compensation cylinder and mates with it through lip seals. The hydraulic valve block is installed in the second compensation cylinder and adjoins its cover, and at the place where the valve block and the compensation cylinder are in the cylinder wall, windows are made for the flow of the working fluid. Moreover, the first compensation cylinder is equipped with a ring mounted on its outer wall from the side opposite to the placement of its cover, and the second working cylinder is equipped with a ring fixed on its inner wall from the side opposite to its cover. The outer diameter of the first ring is larger than the inner diameter of the second ring, and springs are fixed on both sides of the working cylinder ring. Moreover, the shock absorber is equipped with nipples for filling the shock absorber with liquid and gas installed in the cover of the first working and compensation cylinders, respectively. The technical result is an increase in the efficiency of the shock absorber by increasing its damping ability. 2 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а точнее к устройствам для обеспечения различных требуемых сил сопротивления, в частности к демпфирующим устройствам, устанавливаемым в подвески транспортных средств, получившим название амортизаторы.The utility model relates to the field of transport engineering, and more specifically to devices for providing various required resistance forces, in particular to damping devices installed in vehicle suspensions, called shock absorbers.

Наибольшее распространение получили гидравлические амортизаторы, в качестве рабочего элемента в которых используется жидкость. Конструктивно любой гидравлический амортизатор состоит из заполненного рабочей жидкостью (маслом) цилиндра и помещенного внутрь него поршня. Внутри поршня имеются узкие отверстия, предназначенные для пропускания масла. Поршень перемещается под воздействием штока, закрепленного на кузове автомобиля, а цилиндр амортизатора крепится на подвижной части подвески автомобиля (рычаге или опоре подшипника колеса) (см. http://clubturbo.ru/inter/amortizatora/). Принцип работы гидравлических амортизаторов заключается в демпфировании возникающих колебаний путем прогона масла через клапаны поршня. Механическая энергия колебаний упругих элементов подвески при этом переходит в нагрев рабочей жидкости амортизатора.The most common are hydraulic shock absorbers, in which the liquid is used as a working element. Structurally, any hydraulic shock absorber consists of a cylinder filled with a working fluid (oil) and a piston placed inside it. Inside the piston there are narrow openings designed to allow oil to pass through. The piston moves under the influence of a rod mounted on the car body, and the shock absorber cylinder is mounted on the moving part of the car suspension (lever or wheel bearing support) (see http://clubturbo.ru/inter/amortizatora/). The principle of operation of hydraulic shock absorbers is to damp the oscillations arising by running the oil through the piston valves. The mechanical vibrational energy of the elastic elements of the suspension in this case passes into the heating of the shock absorber's working fluid.

Наиболее эффективными современными конструкциями автомобильных демпфирующих устройств признаны однотрубные и двухтрубные гидравлические газонаполненные амортизаторы. Конструкция однотрубного гидравлического газонаполненного амортизатора (ОГГА), содержащая цилиндр с размещенными внутри него гидравлическим и газовым поршнями. Гидравлический поршень снабжен штоком, а газовый разделяет цилиндр на полости, одна из которой заполнена жидкостью, а другая - газом (азот, закачанный под давлением 15-20 кгс/см²). Демпфирование ударной сжимающей нагрузки основано на гидравлическом сопротивлении движения поршня в жидкости, а также на сжатии газа (см. Амортизаторы. Конструкция, расчет, испытания. В.Н Добромиров, Е.П. Гусев, М.А. Карунин, В.П. Хавсанов. Под общ. ред. В.Н. Добромирова. - М.: МГТУ «МАМИ». - 2006. - с. 13-20).The most effective modern designs of automobile damping devices are recognized as single-tube and two-tube hydraulic gas-filled shock absorbers. The design of a single-tube hydraulic gas-filled shock absorber (OGGA), comprising a cylinder with hydraulic and gas pistons placed inside it. The hydraulic piston is equipped with a rod, and the gas separates the cylinder into cavities, one of which is filled with liquid, and the other with gas (nitrogen injected under a pressure of 15-20 kgf / cm ² ). Damping of the shock compressive load is based on the hydraulic resistance of the piston in the fluid, as well as on gas compression (see Shock absorbers. Design, calculation, testing. V.N Dobromirov, EP Gusev, MA Karunin, V.P. Khavsanov. Under the general editorship of VN Dobromirov. - M.: MSTU "MAMI". - 2006. - pp. 13-20).

Достоинства ОГГА заключаются в способности выдерживать значительные нагрузки, а гидравлическая характеристика однотрубных пневматических амортизаторов имеет более «жесткий» характер, что обеспечивает более уверенный контакт колес автомобиля с дорожным покрытием, улучшает устойчивость, плавность хода, управляемость, топливную экономичность и тормозные свойства. При этом ОГГА охарактеризован такими недостатками, как большая стоимость по сравнению с двухтрубными, так как требуется более высокая точность изготовления элементов, и большая длина по сравнению с двухтрубными, а при толстом штоке и больших смещениях поршня в наполненной газом камере сильно повышается давление, что придает избыточную жесткость подвеске и негативно отражается на управляемости автомобиля.The advantages of the OGGA are its ability to withstand significant loads, and the hydraulic characteristic of single-tube pneumatic shock absorbers is more “rigid” in nature, which provides more confident contact of the car wheels with the road surface, improves stability, smoothness, handling, fuel economy and braking properties. At the same time, the OGGA is characterized by such disadvantages as a higher cost compared to two-pipe ones, since a higher accuracy of manufacturing elements is required, and a longer length compared to two-pipe ones, and with a thick rod and large displacements of the piston, the pressure in the gas-filled chamber rises significantly, which gives excessive stiffness of the suspension and negatively affects the handling of the car.

Известна конструкция ОГГА, у которой газовая камера связана с выносными резервуарами. Поэтому при больших смещениях поршня в наполненной газом камере давление уже не повышается до пределов, вызывающих избыточную жесткость (см. http://clubturbo.ru/inter/amortizatora/). Однако такие недостатки ОГГА, как большая стоимость и большая длина по сравнению с двухтрубным амортизатором, остаются.The known design of the OGGA, in which the gas chamber is connected with remote tanks. Therefore, with large displacements of the piston in the gas-filled chamber, the pressure no longer rises to the limits causing excessive stiffness (see http://clubturbo.ru/inter/amortizatora/). However, such disadvantages of the OGGA, such as the high cost and long length compared to the two-pipe shock absorber, remain.

Известна конструкция двухтрубного гидравлического газонаполненного амортизатора (ДГГА), содержащего дополнительный соосный основному цилиндр немного большего диаметра (см. Добромиров В.Н., Острецов А.В. Конструкции амортизаторов: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобиле- и тракторостроение». -М: МГТУ «МАМИ». - 2007. - с. 16-19). При сжатии такого амортизатора часть рабочей жидкости проходит через отверстия поршня в пространство над поршнем. Другая часть масла, соответствующая по объему входящему в цилиндр амортизатора штоку, вытесняется из основного цилиндра в дополнительный через расположенный в дне основного цилиндра клапан. При растяжении (отбое) амортизатора процесс происходит в обратном направлении.A well-known design of a two-pipe hydraulic gas-filled shock absorber (DGGA) containing an additional coaxial main cylinder of a slightly larger diameter (see Dobromirov V.N., Ostretsov A.V. .-M: MSTU "MAMI". - 2007. - p. 16-19). When compressing such a shock absorber, part of the working fluid passes through the piston openings into the space above the piston. Another part of the oil, corresponding in volume to the rod entering the shock absorber cylinder, is displaced from the main cylinder to an additional one through the valve located at the bottom of the main cylinder. When stretching (rebound) of the shock absorber, the process occurs in the opposite direction.

Основным преимуществом ДГГА является их сравнительная невысокая стоимость, благодаря чему ими укомплектованы большинство серийных автомобилей. Недостатки ДГГА заключаются в возможности вспенивания (кавитации) масла, возникающей при интенсивной работе амортизатора и чувствительности к своему расположению: при углах установки, превышающих 45 градусов, находящийся в компенсационной камере воздух может попасть в основной цилиндр и нарушить работу амортизатора, а рабочая площадь (сечение основного цилиндра) у двухтрубных амортизаторов меньше, чем у однотрубных, что существенно уменьшает эффективность его работы при небольших смещениях штока.The main advantage of DGGA is their relatively low cost, due to which they are equipped with most production cars. The disadvantages of DGGA are the possibility of foaming (cavitation) of the oil that occurs during intensive operation of the shock absorber and sensitivity to its location: at installation angles exceeding 45 degrees, the air in the compensation chamber can enter the main cylinder and disrupt the shock absorber, and the working area (section the main cylinder) for two-tube shock absorbers is less than for single-tube ones, which significantly reduces its efficiency with small rod displacements.

Наиболее близким аналогом по конструктивному исполнению к заявляемой полезной модели является двухтрубный гидравлический амортизатор, содержащий внешний и внутренний соосные цилиндры с крышкой, образующие рабочий и компенсационный цилиндры, поршень, установленный с возможностью его перемещения, клапанный гидравлический блок и манжетные уплотнения. Причем поршень установлен в рабочем цилиндре на штоке и включает в себя клапанный гидравлический блок, в подпоршневой части рабочего цилиндра в его стенке выполнены отверстия для связи с компенсационным цилиндром, заполненным сжатым газом, в стенке компенсационного цилиндра со стороны его днища выполнено выпускное отверстие, предназначенное для выпуска излишка газа из амортизатора при регулировании его характеристик, а для закрытия данного отверстия выполнен резьбовой затвор в виде винта (см. патент РФ №2244180, F16F 9/06).The closest analogue in design to the claimed utility model is a two-pipe hydraulic shock absorber containing external and internal coaxial cylinders with a cover forming a working and compensation cylinders, a piston mounted with the ability to move it, a valve hydraulic unit and lip seals. Moreover, the piston is installed in the working cylinder on the rod and includes a hydraulic valve block, holes are made in the sub-piston part of the working cylinder for communication with a compensation cylinder filled with compressed gas, an outlet is made in the wall of the compensation cylinder from its bottom for release excess gas from the shock absorber while adjusting its characteristics, and to close this hole a threaded shutter is made in the form of a screw (see RF patent No. 2244180, F16F 9/06).

В данной конструкции благодаря закачанному под небольшим давлением инертному газу значительно улучшается эффективность амортизатора и исключается явление кавитации. Однако остается присущий ДГГА недостаток, заключающийся в меньшей рабочей площади (сечение основного цилиндра), чем у ОГГА, что существенно уменьшает эффективность работы амортизатора (демпфирующую способность) при небольших смещениях штока. Кроме того, расположение выпускного отверстия газа из компенсационного цилиндра в нижней его части нецелесообразно, так как нижняя часть компенсационного цилиндра обычно занята гидравлической жидкостью.In this design, due to the inert gas injected under low pressure, the efficiency of the shock absorber is significantly improved and cavitation is eliminated. However, the inherent disadvantage of the DGGA is that it has a smaller working area (section of the main cylinder) than the OGGA, which significantly reduces the efficiency of the shock absorber (damping ability) at small displacements of the rod. In addition, the location of the gas outlet from the compensation cylinder in its lower part is impractical, since the lower part of the compensation cylinder is usually occupied by hydraulic fluid.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что двухтрубный гидропневматический амортизатор содержит внешний и внутренний соосные цилиндры с крышкой, образующие первый рабочий и компенсационный цилиндры, поршень, установленный с возможностью его перемещения, клапанный гидравлический блок и манжетные уплотнения. Амортизатор дополнительно снабжен внешним и внутренним соосными цилиндрами с крышкой, образующими соответственно второй рабочий и компенсационный цилиндры, сопряженные с первым внешним рабочим и внутренним компенсационным цилиндрами соответственно посредством манжетных уплотнений и установленные с возможностью их перемещения по внутренним стенкам первого рабочего и компенсационного цилиндров соответственно. Поршень размещен внутри второго компенсационного цилиндра и сопряжен с ним посредство манжетных уплотнений. Клапанный гидравлический блок установлен во втором компенсационном цилиндре и примыкает к его крышке, а в месте сопряжения клапанного блока с компенсационным цилиндром в стенке цилиндра выполнены окна для перетекания рабочей жидкости. Причем в амортизаторе первый компенсационный цилиндр снабжен кольцом, закрепленным на его внешней стенке со стороны, противоположной размещению его крышки, а второй рабочий цилиндр снабжен кольцом, закрепленным на его внутренней стенке со стороны, противоположной его крышке. Наружный диаметр первого кольца больше внутреннего диаметра второго кольца, а на кольце рабочего цилиндра с обеих его сторон закреплены пружины. Оба кольца и пружины обеспечивают проток жидкости между первым и вторым рабочими цилиндрами с незначительным гидравлическим сопротивлением. Причем амортизатор снабжен ниппелями для заправки амортизатора жидкостью и газом, установленными в крышке первого рабочего и компенсационного цилиндров соответственно.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the two-tube hydropneumatic shock absorber contains an external and internal coaxial cylinder with a cover forming the first working and compensation cylinders, a piston mounted with the possibility of its movement, a valve hydraulic unit and lip seals. The shock absorber is additionally equipped with an external and internal coaxial cylinder with a cover, respectively forming a second working and compensation cylinder, coupled to the first external working and internal compensation cylinder, respectively, by lip seals and installed with the possibility of their movement along the inner walls of the first working and compensation cylinder, respectively. The piston is located inside the second compensation cylinder and mates with it through lip seals. The hydraulic valve block is installed in the second compensation cylinder and adjoins its cover, and in the place where the valve block is connected to the compensation cylinder in the cylinder wall, windows are made for the flow of working fluid. Moreover, in the shock absorber, the first compensation cylinder is equipped with a ring mounted on its outer wall from the side opposite to the placement of its cover, and the second working cylinder is equipped with a ring fixed on its inner wall from the side opposite to its cover. The outer diameter of the first ring is larger than the inner diameter of the second ring, and springs are fixed on the ring of the working cylinder on both sides. Both rings and springs provide fluid flow between the first and second working cylinders with little hydraulic resistance. Moreover, the shock absorber is equipped with nipples for filling the shock absorber with liquid and gas installed in the cover of the first working and compensation cylinders, respectively.

Технический результат, достигаемый заявляемым техническим решением, заключается в повышении эффективности работы амортизатора за счет повышения его демпфирующей способности.The technical result achieved by the claimed technical solution is to increase the efficiency of the shock absorber by increasing its damping ability.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично представлена конструктивная схема заявляемого амортизатора.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which schematically shows a structural diagram of the inventive shock absorber.

Двухтрубный гидропневматический амортизатор содержит первый блок соосных цилиндров, включающий крышку 1, внешний 2 и внутренний 3 цилиндры, и второй блок соосных цилиндров, включающий крышку 4, внешний 5 и внутренний 6 цилиндры. Причем все цилиндры выполнены одинаковой длины. Внутренний объем амортизатора разделен на гидравлические зоны А и В и газовую зону Б. Гидравлическая зона А имеет кольцевую цилиндрическую форму и расположена между внутренними поверхностями внешних цилиндров 2 и 5 и внешними поверхностями внутренних цилиндров 3 и 6, образуя рабочий цилиндр, воспринимающий ударно-вибрационную нагрузку, действующую на колесо автомобиля при движении. Зона Б образована внутренними поверхностями внутренних цилиндров 3 и 6 и имеет цилиндрическую форму. Зоны Б и В разделены пневматическим поршнем 7, установленным внутри внутреннего цилиндра 6, а гидравлические зоны А и В разделены клапанным блоком 8, размещенным внутри цилиндра 6 и примыкает к крышке 4. Клапанный блок 8 содержит отверстия и клапаны, обеспечивающие требуемые характеристики амортизатора. Зоны Б и В образуют компенсационный цилиндр, и соотношение объемов этих зон изменяется в процессе работы амортизатора. Максимальный ход амортизатора ограничен кольцами 9 и 10, установленными соответственно на внешней стороне цилиндра 3 и внутренней стороне цилиндра 5. Сила соударения подвижных частей амортизатора в крайних положениях смягчается пластинчатыми пружинами 11, закрепленными на кольце 10 с обеих сторон, причем пружины 11 не препятствуют прохождению жидкости в амортизаторе. Установку амортизатора на автомобиле осуществляют посредством втулок 12 и 13, закрепленных на крышках 4 и 1 соответственно. Гидравлическая зона А и газовая зона Б связаны с внешней средой посредством ниппелей 14 и 15 соответственно. Сопрягаемые поверхности цилиндров между собой и поршнем 7 уплотнены манжетными уплотнениями 16, причем их крепление осуществляется по внутреннему диаметру. Клапанный блок 8 связан с гидравлической зоной А посредством окон 17, выполненных в месте сопряжения клапанного блока с компенсационным цилиндром в стенке цилиндра. Наличие второго блока соосных цилиндров 5 и 6, закрепленных снизу амортизатора, установленных с возможностью перемещения по отношению к первому блоку соосных цилиндров 2 и 3 и сопрягаемых с ними посредством манжетных уплотнений 16, образует рабочий цилиндр (кольцевую цилиндрическую гидравлическую зону А) и компенсационный цилиндр (внутреннюю газовую цилиндрическую зону Б и гидравлическую зону В, разделенные поршнем 7). Такое конструктивное решение заявляемой полезной модели позволяет сделать объем газовой зоны Б примерно равной объему гидравлической зоны А при максимальной длине амортизатора, что обеспечивает значительный ход амортизатора, примерно равный половине его максимальной длины, а оптимальный закон изменения жесткости амортизатора - малая жесткость при малых ходах (при малых нагрузках) и постепенно увеличивающаяся по мере возрастания нагрузки, но жесткость не становится избыточной при максимальном ходе, так как соотношение максимального и минимального давления в зоне Б не превышает двух крат. Также позволяет сделать соотношение площадей сечения гидравлической зоны А и пневматической зоны Б примерно одинаковым, что обеспечивает эффективность работы амортизатора и при небольших и значительных смещениях штока. Кроме того, наличие длинной газовой зоны Б создает возможность исключения пружины из подвески автомобиля, обычно включаемой параллельно амортизатору (устанавливаемой снаружи его), так как сама газовая зона Б способна обеспечивать требуемые упругие свойства подвески, что уменьшает ее габариты, стоимость и сложность, и обеспечения возможности регулирования характеристик подвески (упругость, клиренс) путем подключения к ниппелю 15 автоматизированной пневмосистемы, какой снабжаются автомобили с пневматической подвеской. Таким образом, создаются дополнительные преимущества подвески, характерные для передовых конструкций пневматических подвесок, причем исключаются их недостатки (см. https://fastmb.ru/soveti auto/3033-pnevmaticheskaya-podveska-dostoinstva-i-nedostatki.html). Установка клапанного гидравлического блока в нижней части второго компенсационного цилиндра, причем неподвижно, исключает потребность в штоке, что упрощает конструкцию и снижает требования к точности изготовления устройства. Установка ниппелей на верхней крышке амортизатора обеспечивает удобство заправки гидравлической жидкостью и газом, а также создает возможность подключения к ниппелю 15 автоматизированной пневмосистемы для регулирования характеристик подвески.The two-pipe hydropneumatic shock absorber comprises a first block of coaxial cylinders, including cover 1, outer 2 and inner 3 cylinders, and a second block of coaxial cylinders, including cover 4, outer 5 and inner 6 cylinders. Moreover, all cylinders are made of the same length. The internal volume of the shock absorber is divided into hydraulic zones A and B and gas zone B. Hydraulic zone A has an annular cylindrical shape and is located between the inner surfaces of the outer cylinders 2 and 5 and the outer surfaces of the inner cylinders 3 and 6, forming a working cylinder that can absorb shock-vibration load acting on the wheel of a car while driving. Zone B is formed by the inner surfaces of the inner cylinders 3 and 6 and has a cylindrical shape. Zones B and C are separated by a pneumatic piston 7 installed inside the inner cylinder 6, and hydraulic zones A and B are separated by a valve block 8 located inside the cylinder 6 and adjacent to the cover 4. The valve block 8 contains holes and valves that provide the required shock absorber characteristics. Zones B and C form a compensation cylinder, and the volume ratio of these zones changes during the operation of the shock absorber. The maximum stroke of the shock absorber is limited by rings 9 and 10 mounted respectively on the outer side of the cylinder 3 and the inner side of the cylinder 5. The impact force of the moving parts of the shock absorber in extreme positions is softened by leaf springs 11 mounted on the ring 10 on both sides, and the springs 11 do not interfere with the passage of fluid in the shock absorber. The shock absorber is installed on the car by means of bushings 12 and 13, mounted on the covers 4 and 1, respectively. The hydraulic zone A and gas zone B are connected to the environment through nipples 14 and 15, respectively. The mating surfaces of the cylinders between themselves and the piston 7 are sealed by lip seals 16, and their fastening is carried out by the inner diameter. The valve block 8 is connected to the hydraulic zone A through windows 17 made at the interface between the valve block and the compensation cylinder in the cylinder wall. The presence of a second block of coaxial cylinders 5 and 6, mounted at the bottom of the shock absorber, mounted to move relative to the first block of coaxial cylinders 2 and 3 and mating with them via lip seals 16, forms a working cylinder (annular cylindrical hydraulic zone A) and a compensation cylinder ( internal gas cylindrical zone B and hydraulic zone C, separated by a piston 7). Such a constructive solution of the claimed utility model makes it possible to make the volume of the gas zone B approximately equal to the volume of the hydraulic zone A at the maximum length of the shock absorber, which ensures a significant stroke of the shock absorber, approximately equal to half its maximum length, and the optimal law for changing the stiffness of the shock absorber is low stiffness at low strokes small loads) and gradually increasing as the load increases, but the stiffness does not become excessive at maximum stroke, since the ratio of the maximum minimum pressure in the area B is less than two times. It also allows you to make the ratio of the cross-sectional areas of the hydraulic zone A and pneumatic zone B approximately the same, which ensures the efficiency of the shock absorber even with small and significant rod displacements. In addition, the presence of a long gas zone B makes it possible to exclude the spring from the vehicle’s suspension, usually connected in parallel with the shock absorber (installed outside it), since the gas zone B itself is able to provide the required elastic properties of the suspension, which reduces its size, cost and complexity, and ensuring the possibility of regulating the characteristics of the suspension (elasticity, clearance) by connecting to the nipple 15 of an automated pneumatic system, which is equipped with cars with air suspension. Thus, additional suspension advantages are created that are characteristic of advanced pneumatic suspension designs, and their disadvantages are eliminated (see https://fastmb.ru/soveti auto / 3033-pnevmaticheskaya-podveska-dostoinstva-i-nedostatki.html). The installation of the valve hydraulic unit in the lower part of the second compensation cylinder, and still, eliminates the need for a rod, which simplifies the design and reduces the requirements for precision manufacturing of the device. The installation of nipples on the top cover of the shock absorber provides the convenience of filling with hydraulic fluid and gas, and also creates the possibility of connecting an automated pneumatic system to the nipple 15 to regulate the characteristics of the suspension.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Собранный амортизатор до установки на автомобиль при вывинченном ниппеле 15 и вставленном щупе в отверстие крепления ниппеля 15 заправляется жидкостью через ниппель 14. Момент начала движения щупа вверх, упертого в поршень 7, свидетельствует о заполнении гидравлических зон. Затем через ниппель 15 производится заправка сжатым газом, обычно азотом, причем давление закачки газа обусловлено требуемой характеристикой амортизатора. При движении автомобиля второй блок соосных цилиндров, включающий крышку 4, внешний 5 и внутренний 6 цилиндры, перемещается по отношению к первому блоку соосных цилиндров, включающему крышку 1, внешний 2 и внутренний 3 цилиндры, амортизируя удары о неровности дороги. При этом жидкость перетекает между гидравлическими зонами А и В через клапанный блок 8, перемещая поршень 7 и сжимая газ в зоне Б. Упругие свойства амортизатора обусловлены объемом пневматической зоны Б, давлением закачки газа, относительным изменением объема зоны Б между нижним и верхним положениями, причем отношение минимального объема этой зоны к максимальному не превышает 0,5. Что характерно для двухтрубных амортизаторов и исключает избыточную жесткость, характерную для однотрубных.The assembled shock absorber prior to installation on the vehicle with the screwed-off nipple 15 and the inserted probe in the mounting hole of the nipple 15 is filled with fluid through the nipple 14. The moment the probe begins to move upward, rested against the piston 7, indicates the filling of hydraulic zones. Then through the nipple 15 is charged with compressed gas, usually nitrogen, and the gas injection pressure is due to the required characteristics of the shock absorber. When the car is moving, the second block of coaxial cylinders, including cover 4, outer 5 and inner 6 cylinders, moves relative to the first block of coaxial cylinders, including cover 1, outer 2 and inner 3 cylinders, absorbing impacts on roughness of the road. In this case, the fluid flows between the hydraulic zones A and B through the valve block 8, moving the piston 7 and compressing the gas in the zone B. The elastic properties of the shock absorber are determined by the volume of the pneumatic zone B, the gas injection pressure, the relative change in the volume of zone B between the lower and upper positions, the ratio of the minimum volume of this zone to the maximum does not exceed 0.5. Which is typical for double-tube shock absorbers and eliminates the excessive stiffness characteristic of single-tube ones.

Таким образом, заявляемый двухтрубный гидропневматический амортизатор позволяет исключить возможность вспенивания (кавитации) масла, возникающую при интенсивной работе амортизатора, так как газ не проходит через отверстия и не имеет свободной поверхности, так как находится под давлением, обеспечить соотношение площадей сечения гидравлической зоны А и пневматической зоны Б примерно одинаковое, что обеспечивает эффективность работы амортизатора и при небольших и значительных смещениях штока, и нечувствительность к углам установки, так как исключено попадание газа в гидравлическую часть амортизатора, отделенную от газовой поршнем. Причем также исключаются недостатки и ОГГА, то есть не требуется высокая точность изготовления элементов в виду отсутствия штока, длина такая же, как у двухтрубных амортизаторов, причем ход амортизатора составляет примерно половину его длины, исключена избыточная жесткость подвеске при больших смещениях нижнего блока цилиндров в виду разности между максимальным и минимальным давлением в газовой зоне не более, чем в два раза.Thus, the inventive two-pipe hydropneumatic shock absorber eliminates the possibility of foaming (cavitation) of oil that occurs during intensive operation of the shock absorber, since the gas does not pass through the holes and does not have a free surface, since it is under pressure, to ensure the ratio of the cross-sectional areas of the hydraulic zone A and the pneumatic Zone B is approximately the same, which ensures the effectiveness of the shock absorber with small and significant displacements of the rod, and insensitivity to the installation angles, to as excluded the ingress of gas into the hydraulic part of the shock absorber, separated from the gas piston. Moreover, the disadvantages are also eliminated by the OGGA, that is, high precision manufacturing of the elements is not required due to the lack of a rod, the length is the same as that of two-pipe shock absorbers, and the shock stroke is approximately half its length, excessive stiffness of the suspension is excluded at large displacements of the lower cylinder block in mind the difference between the maximum and minimum pressure in the gas zone is not more than two times.

Claims

1. A two-tube hydropneumatic shock absorber comprising an external and internal coaxial cylinder with a cover, forming a working and compensation cylinder, a piston mounted with the ability to move it, a hydraulic valve block and lip seals, characterized in that it is additionally equipped with an external and internal coaxial cylinder with a cover, forming, respectively, the second working and compensation cylinders associated with the first external working and internal compensation cylinders, respectively, by lip seals and installed with the possibility of their movement on the inner walls of the first working and compensation cylinders, respectively, the piston is placed inside the second compensation cylinder and mated with it through lip seals, the valve hydraulic unit is installed in the second compensation cylinder and adjoins its cover, and at the interface valve block with a compensation cylinder in the cylinder wall made windows for the flow of working fluid.

2. A two-pipe hydropneumatic shock absorber according to claim 1, characterized in that the first compensation cylinder is equipped with a ring fixed to its outer wall from the side opposite to the placement of its cover, and the second working cylinder is equipped with a ring fixed to its inner wall from the side opposite to it a cover, the outer diameter of the first ring being larger than the inner diameter of the second ring, and springs fixed on both sides of the working cylinder ring, both rings and springs providing fluid flow m I forward the first and second operating hydraulic cylinders with little resistance.

3. A two-pipe hydropneumatic shock absorber according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with nipples for filling the shock absorber with liquid and gas installed in the cover of the first working and compensation cylinders, respectively.