Устройство для подъема кабины транспортного средства

15 15/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА КАБИНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(71) Заявитель Минский дважды ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции автомобильный завод(73) Патентообладатель Минский дважды ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции автомобильный завод(57) Устройство для подъема кабины транспортного средства, содержащее насос с распределителем, обратным, всасывающим и предохранительными клапанами, силовой цилиндр со штоком и поршнем, управляющим клапаном и гидрозамком, поршневой и штоковой полостями, соединенными через дроссели с насосом, отличающееся тем, что в штоке силового цилиндра выполнен осевой канал, в котором размещен верхний поршень с обратным клапаном и подпружиненный в сторону поршневой полости силового цилиндра нижний поршень с ограничительным штоком для взаимодействия с верхним поршнем, причем упомянутые поршни образуют в осевом канале верхнюю полость, соединенную через радиальное отверстие, выполненное в штоке силового цилиндра, со штоковой полостью последнего или атмосферой, среднюю полость, соединенную с верхней полостью через обратный клапан верхнего поршня, и нижнюю полость, сообщенную с поршневой полостью цилиндра. 2206 1 Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности, к устройствам для подъема кабины транспортного средства. Известно устройство для подъема кабины транспортного средства, содержащее насос с распределителем,обратным, всасывающим и предохранительными клапанами, силовой цилиндр со штоком и поршнем, управляющим клапаном и гидрозамком, поршневой полостью непосредственно и штоковой полостью через дроссель соединенный с насосом (патент США 4446939). К недостаткам известного устройства относятся недостаточная надежность и отрицательное влияние силового цилиндра на показатели плавности хода на рабочем месте водителя из-за постоянно высокого давления в поршневой полости и, следовательно, большого усилия на штоке силового цилиндра при вертикальном перемещении подрессоренной кабины вниз. Высокое давление в поршневой полости объясняется тем, что объем вытесняемой жидкости из поршневой полости больше освобождаемого объема в штоковой полости на величину, равную объему части штока,входящего в силовой цилиндр, который из поршневой полости должен быть вытеснен через обратный клапан и распределитель в резервуар насоса. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для подъема кабины транспортного средства, содержащее насос с распределителем, обратным, всасывающимпредохранительными клапанами,силовой цилиндр со штоком и поршнем, управляющим клапаном и гидрозамком, поршневой и штоковой полостями, соединенными через дроссели с насосом 1. К недостаткам данного устройства, как и для вышеприведенного устройства по патенту США 4446939,относятся недостаточная надежность и отрицательное влияние силового цилиндра на показатели плавности хода на рабочем месте водителя из-за постоянно возникающего высокого давления в поршневой полости и,следовательно, большого усилия на штоке силового цилиндра при вертикальном перемещении подрессоренной кабины вниз. Высокое давление в поршневой полости объясняется тем, что объем вытесняемой рабочей жидкости из поршневой полости больше освобождаемого объема в штоковой полости на величину, равную объему части штока, входящего в силовой цилиндр, который из поршневой полости должен быть вытеснен через обратный клапан, дроссель и распределитель в резервуар насоса. Задача предполагаемого изобретения - повышение надежности и исключение отрицательного влияния цилиндра на показатели плавности хода на рабочем месте водителя путем снижения до минимальных значений давления в его поршневой полости и предотвращения нарушения работоспособности в процессе длительной эксплуатации транспортного средства. Указанная задача достигается тем, что в устройстве для подъема кабины транспортного средства, содержащем насос с распределителем, обратным, всасывающим и предохранительными клапанами, силовой цилиндр со штоком и поршнем, управляющим клапаном и гидрозамком, поршневой и штоковой полостями,соединенными через дроссели с насосом, в штоке силового цилиндра выполнен осевой канал, в котором размещен верхний поршень с обратным клапаном и подпружиненный в сторону поршневой полости силового цилиндра нижний поршень с ограничительным штоком для взаимодействия с верхним поршнем, причем упомянутые поршни образуют в осевом канале верхнюю полость, соединенную через радиальное отверстие,выполненное в штоке силового цилиндра, со штоковой полостью последнего или атмосферой, среднюю полость, соединенную с верхней полостью через обратный клапан верхнего поршня, и нижнюю полость, сообщенную с поршневой полостью цилиндра. Выполнение в штоке силового цилиндра осевого канала, в котором размещены верхний и нижний поршни, увеличивает объем поршневой полости на величину, равную объему части штока, входящего в силовой цилиндр и, таким образом, уменьшает объем вытесняемой рабочей жидкости из поршневой полости до величины, равной освобождаемому объему штоковой полости, обеспечивает минимальное давление в поршневой полости и усилие на штоке цилиндра, разгружая силовой цилиндр, элементы рамы и кабины в местах крепления, исключает отрицательное влияние силового цилиндра на показатели плавности хода на рабочем месте водителя. Верхний поршень с обратным клапаном предотвращает нарушение работоспособности в процессе длительной эксплуатации транспортного средства. На фигуре приведена принципиальная схема устройства для подъема кабины транспортного средства. Устройство для подъема кабины транспортного средства содержит насос 1 с распределителем 2, обратным клапаном 3, всасывающим клапаном 4, фильтром 5, предохранительным клапаном 6 в напорной магистрали, предохранительным клапаном 7 в резервуаре 8 насоса 1, силовой цилиндр 9, состоящий из корпуса 10, в котором размещен поршень 11, закрепленный на штоке 12 концом 13 и упором 14, ввернутым в резьбовое отверстие штока 12,и образующий в корпусе 10 поршневую полость 15 и штоковую полость 16, гидрозамка 17, включающего подпружиненный шариковый клапан 18 и плунжер 19, образующие в корпусе 10 силового цилиндра 9 напорную полость 20 и управляющие полости 21 и 22, управляющего клапана 23, включающего плунжер 24 с конусом 25, образующий в корпусе 10 силового цилиндра напорные полости 26 и 27 и полость поджатия 28. 2206 1 В штоке 12 цилиндра 9 выполнен осевой канал 29, в котором размещен верхний поршень 30 с обратным клапаном 31, нижний поршень 32 с ограничительным штоком для взаимодействия с верхним поршнем 30,подпружиненный в сторону поршневой полости 15 силового цилиндра 9, пружину 33, установленную между верхним и нижним поршнями 30 и 32 и поджимающую нижний поршень 32 к упору 14. Верхний поршень 30 и нижний поршень 32 с ограничительным штоком в осевом канале 29 штока 12 образуют верхнюю полость 34, соединенную через радиальное отверстие 35 в штоке 12 со штоковой полостью 16 силового цилиндра 9 или атмосферой (радиальный канал 35 на фигуре показан штриховыми линиями), среднюю полость 36, соединенную с верхней полостью 34 через обратный клапан 31 верхнего поршня 30, и нижнюю полость 37, сообщенную с поршневой полостью 15 силового цилиндра 9 через отверстие 38 в упоре 14. Поршневая и штоковая полости 15 и 16 силового цилиндра 9 через ряд отверстий 39 в корпусе 10 и управляющий клапан 23 сообщаются между собой при транспортном положении кабины и разобщаются управляющим клапаном 23 при подъеме кабины. Насос 1 через распределитель 2, фильтры 40, 41, дроссель 42 и гидрозамок 17 соединяются с поршневой полостью 15 и через распределитель 2, фильтры 43, 45 и дроссель 44 - со штоковой полостью 16 силового цилиндра 9. Полость поджатия 28 управляющего клапана 23 соединена с напорной магистралью насоса 1. Работа устройства для подъема кабины транспортного средства осуществляется следующим образом. При подъеме кабины распределитель 2 устанавливается в положение, при котором рабочая жидкость от насоса 1 через обратный клапан 3, распределитель 2, дроссель 42, управляющую полость 21 гидрозамка 17,открывая шариковый клапан 18, поступает в напорную полость 20 гидрозамка 17 и далее в поршневую полость 15 силового цилиндра 9. Одновременно рабочая жидкость под давлением поступа в полость поджатия 28 управляющего клапана 23, поджимает конус 25 плунжера 24 к седлу, разобщая напорные полости 26 и 27, а также поршневую и штоковую полости 15 и 16 силового цилиндра 9. Так как поршневая полость 15 через отверстие 38 в упоре 14 сообщается с нижней полостью 37, то под действием давления рабочей жидкости нижний поршень 32 с ограничительным штоком, Сжимая пружину 33 и воздух в средней полости 36 при закрытом обратном клапане 31, перемещается вверх до упора ограничительного штока нижнего поршня 32 в верхний поршень 30, после чего начинают перемещаться вверх поршень 11 со штоком 12 силового цилиндра 9, поднимая кабину до положения неустойчивого равновесия. Рабочая жидкость из штоковой полости 16 через дроссель 44 и распределитель 2 поступает в резервуар 8 насоса 1. При прохождении положения неустойчивого равновесия кабина начинает самопроизвольно запрокидываться до максимального угла подъема, перемещая поршень 11 со штоком 12 в сторону выдвижения. Нижний поршень 32 Ограничительным штоком под действием пружины 33 и сжатого воздуха в средней полости 36 возвращается в исходное положение. Плавное запрокидывание кабины обеспечивает дроссель 44, через который рабочая жидкость из штоковой полости 16 вытесняется в резервуар 8 насоса 1. Поршневая полость 15 цилиндра 9 под действием создаваемого в ней разрежения и избыточного давления в резервуаре 8 заполняется рабочей жидкостью через шариковый клапан 18, дроссель 42, распределитель 2, обратный клапан 3 и всасывающий клапан 4. При опускании кабины распределитель 2 устанавливается в положение, при котором рабочая жидкость от насоса 1 через обратный клапан 3, распределитель 2, дроссель 44 под давлением поступает в штоковую полость 16 силового цилиндра 9 и управляющую полость 22 гидрозамка 17. Под действием давления управляющей полости 22 плунжер 19 открывает шариковый клапан 18. Поршень 11 со штоком 12 силового 9 перемещается вниз, опуская кабину, рабочая жидкость из поршневой полости 15 через открытый шариковый клапан 18, дроссель 42 и распределитель 2 поступает в резервуар 8 насоса 1. При прохождении кабиной положения неустойчивого равновесия в поршневой полости 15 создается давление, под действием которого нижний поршень 32 с ограничительным штоком, сжимая пружину 33 и воздух в средней полости 36 при закрытом обратном клапане 31, перемещается вверх до упора ограничительного штока в верхний поршень 30, и процесс опускания кабины продолжается. Плунжер 24 управляющего клапана 23 под действием давления в напорных полостях 26 и 27 перемещается влево, сообщая данные полости между собой, рабочая жидкость из полости поджатия 28 через распределитель 2 вытесняется в резервуар 8 насоса 1. Когда поршень 11 силового цилиндра 9 перейдет через отверстия 39, рабочая жидкость из поршневой полости 15 через напорные полости 26 и 27, отверстия 39 поступает в штоковую полость 16. Так как объем вытесняемой жидкости из штоковой полости 15 больше освобождаемого объема в штоковой полости 16 на величину, равную объему части штока 12, входящего в корпус 10 силового цилиндра 9, в поршневой полости 15, в штоковой полости 16 и управляющей полости 22 гидрозамка 17 создается давление. Под действием давления в управляющей полости 22 гидрозамка 17 шток 19 открывает шариковый клапан 18 и рабочая жидкость объемом, равным объему части штока 12, входящего в корпус 10 цилиндра, через открытый шариковый клапан 18, дроссель 42, распределитель 2 вытесняется в резервуар 8 насоса 1. Кабина самопроизвольно опускается в транспортное положение. 2206 1 Когда кабина займет транспортное положение, нижний поршень 32 с ограничительным штоком под действием пружины 33 и сжатого воздуха в средней полости 36 пытается переместиться вниз, создавая давление в нижней полости 37 осевого канала 29, которое через отверстие 38 в упоре 14, поршневую полость 15, напорные полости 26 и 27 открытого управляющего клапана 23 и ряд отверстий 39 передается в штоковую полость 16 силового цилиндра 9 и далее в управляющую полость 22 гидрозамка 17. Под действием давления в управляющей полости 22 плунжер 19 гидрозамка 17 открывает шариковый клапан 18, сообщая поршневую полость 15 цилиндра 9 через напорную полость 20 и открытый шариковый клапан 18 гидрозамка 17, дроссель 42 и распределитель 2 с езервуаром 8 насоса 1. Нижний поршень 32 с ограничительным штоком под действием пружины 33 и сжатого воздуха в средней полости 36 перемещается в нижнее положение. При движении транспортного средства кабина на подвеске совершает втикльные перемещения. Пшень 11 со штоком 12 в корпусе 10 силового цилиндра 9 перемещается вниз-вверх. При хд поршня 11 со штоком 12 вниз рабочая жидкостъ из поршневой полости 15 вытесняется чез напорные полости 26 и 27 открытого управляющего клапана 23 и ряд отверстий 39 в освобождаемую штоковую полость 16. Так как объем вытесняемой из поршневой полости 15 рабочей жидкости больше освобождаемого объема в штоковой полости 16, то нижний поршень 32 с ограничительным штоком под действием давления в нижней полости 37, сжимая пружину 33 и воздух в средней полости 36, перемещается вверх, увеличивая объем нижней полости 37 осевого канала 29 и, следовательно, уменьшая объем вытесняемой рабочей жидкости из поршневой полости 15 на величину, равную объему части штока 12, входящего в корпус 10 силового цилиндра 9,обеспечивая при этом минимальное давление в поршневой полости 15 и усилие на штоке 12. При ходе поршня 11 со штоком 12 вверх рабочая жидкость из штоковой полости 16 вытесняется через ряд отверстий 39, напорные полости 27 и 26 открытого управляющего клапана 23 в освобождаемую поршневую полость 15. Так как объем вытесняемой рабочей жидкости из штоковой полости 16 силового цилиндра 9 меньше освобождаемого объема в поршневой полости 15, нижний поршень 32 с ограничительным штоком под действием пружины 33 и сжатого воздуха в средней полости 36 перемещается вниз, уменьшая объем нижней полости 37 и, следовательно, объем поршневой полости 15 на величину, равную объему чсти штока 12, выходящего из силового цилиндра 9, исключая возникновение разрежения в поршневой полости 15 силового цилиндра 9. Если в процессе длительной эксплуатации транспортного средства в средней полости 36 будет накапливаться рабочая жидкость, работоспособность силового цилиндра 9 не нарушится, так как при перемещении нижнего поршня 32 с ограничительным штоком вверх под действием давления в нижней полости 37 осевого канала 29 рабочая жидкость из средней полости 36 вытесняется через обратный клапан 31 верхнего поршня 30 в верхнюю полость 34 и далее через радиальное отверстие 35 в штоке 12 штоковую полость 16 силового цилиндра 9 или в атмосферу, если верхняя полость 34 через радиальное отверстие 35, показанное на фигуре штриховыми линиями, постоянно с ней сообщается. Предохранительные клапаны 6 и 7 предохраняют соответственно гидросистему устройства и резервуар 8 насоса 1 от перегрузок. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4