Регулятор рівня підлоги транспортного засобу

Изобретение относится к области машиностроения. Преимущественной областью его использования является подвеска автомобиля, в качестве упругого элемента в которой используются баллоны со сжатым воздухом. Известна конструкция регулятора уровня пола [1], содержащего корпус, полость входного давления, перепускную полость, как минимум, одну полость выходного давления, связанную с перепускной полостью, как минимум, одним отверстием и при помощи текучей среды с упругим элементом подвески транспортного средства, двухседельный клапан, избирательно перепускающий сжатый воздух из полости входного давления в перепускную полость, или сообщающий перепускную полость с атмосферой, подвижно уплотненный в корпусе шток, расположенный в перепускной полости и управляющий двухседельным клапаном, шток механически связан с осью транспортного средства. Недостатком такого регулятора уровня пола является то, что проходное сечение отверстия, связывающего перепускную полость и полость выходного давления, всегда постоянно. Поэтому при такой конструкции регулятора уровня пола будет наблюдаться повышенный расход сжатого воздуха при небольших естественных колебаниях кузова транспортного средства, в процессе его движения. В качестве прототипа выбран регулятор уровня типа [2], содержащий корпус и в нем полость входного давления, перепускная полость, полость выходного давления, связанная с перепускной полостью одним каналом, через который сжатый воздух поступает к упругим элементам подвески транспортного средства. В корпусе также расположен перепускной клапан избирательно перепускающий сжатый воздух из полости входного давления в перепускную полость или в атмосферу. В корпусе находится подвижно уплотненный шток, который, управляя перепускным клапаном, проходит через перепускную полость и механически связан с осью транспортного средства. На штоке выполнен пояс золотникового клапана, разделяющий перепускную камеру на верхнюю и нижнюю. Все эти признаки прототипа являются общими с заявляемым устройством. Недостаток конструкции такого регулятора проявляется в том, что его выходные параметры при малых колебаниях кузова настолько нестабильны, что расходные характеристики различных регуляторов могут отличаться на 30 40%. Причина такой нестабильности заключается в том, что при малых, т.е. естественных колебаниях кузова транспортного средства в процессе его движения, отверстие золотникового клапана остается все время перекрытым поясом на штоке и сжатый воздух поступает к упругим элементам подвески через зазор между поясом на штоке и отверстием под него в корпусе. Величина этого зазора характеризуется нестабильностью, так как он соизмерим с допусками на диаметры пояса на штоке и отверстия под него и зависит от точности изготовления. Несовершенство же технологии изготовления приводит, как показали исследования авторов, к указанным выше недостаткам, а известные конструкции не позволяют их обойти, не повышая класса точности изготовления золотниковой пары и значительного удорожания этих операций. В основу изобретения поставлена задача путем обеспечения оптимального и стабильного объема сжатого воздуха к упругим элементам подвески при различных колебаниях кузова за счет того, что при малых колебаниях кузова по меньшей мере один канал между перепускной полостью и полостью выходного давления остается не перекрытым, повысить стабильность выходных параметров регулятора уровня пола. Решение поставленной задачи предлагается в двух вариантах. 1 вариант: в корпусе выполнен второй канал, сообщающий перепускную полость с полостью выходного давления, таким образом имеем 2 канала 1 и 2 на различных уровнях. Когда шток поднят, оба канала открыты. Но когда пол занимает рабочее положение, пояс золотникового клапана перекрывает канал 2, а канал 1 выполнен на таком уровне, что даже при максимальном подъеме штока с поясом золотникового клапана он остается не перекрытым. Такая ситуация возможна при выполнении его в верхней части перепускной камеры. Для сообщения верхней и нижней частей перепускной камеры в теле штока также выполнен канал или он же в теле корпуса (показано пунктиром) таким образом, канал 2 расположен на уровне пояса золотникового клапана, и перекрывается им в процессе колебаний кузова и канал 1 расположен в верхней части перепускной камеры и выполнен без возможности перекрытия поясом золотникового клапана. Для исключения влияния радиального зазора на расход сжатого воздуха, рациональной является его величина 0,03мм. При этой величине его влияние на расходную характеристику будет незначительной. Выполнение зазора меньшим не увеличит эффект экономии сжатого воздуха. Больше, чем - повысит расход воздуха при колебаниях подвески. Второй вариант решает ту же самую задачу, но отличается расположением каналов и конфигурацией пояса золотникового клапана. Каналы выполнены на одном уровне, а пояс золотникового клапана одновременно перекрывает один канал на один баллон и один канал на второй баллон. Конструктивно это обеспечено тем, что на поверхности пояса золотникового клапана, расположенного на штоке, выполнен паз, причем поверхность пояса в плоскости, перпендикулярной к оси штока, имеет вид дуги окружности, центральный угол которой не более 240°. Центральный угол дуги не более 240° гарантирует, что одновременно перекроются только два канала и не перекроются 2 других. Таким образом, логическая цепь причинноследственной связи выглядит следующим образом. Причина нестабильности расходных характеристик регулятора в том, что при естественных колебаниях кузова канал из перепускной полости в полость выходного давления всегда перекрыт. Предлагаемое решение обеспечивает постоянную подачу сжатого воздуха к подвеске, причем в оптимальных объемах - на малых колебаниях кузова открывается один канал на каждый баллон, при больших - открываются и другие каналы, которые были перекрыты поясом золотникового клапана. Т.е. обеспечена только необходимая достаточность расхода сжатого воздуха. На фиг.1 показана конструктивная схема регулятора по первому варианту решения; на фиг.2 - то же, по второму варианту решения; на фиг.3 - то же, с углом 180°. Регулятор уровня пола (фиг.1) содержит: корпус 1, упругий элемент подвески 2, двухседельный клапан 3, перепускной клапан 4, пружину 5, подвижный шток 6, штифт 7, жестко закрепленный на валу 8. рычаг 9 механической связи с осью транспортного средства, полость входного давления А, верхняя перепускная полость Б, нижняя перепускная полость В, полость выходного давления Г, канал I, который не может перекрываться золотниковым поясом на штоке 6, канал II, который может перекрываться поясом на штоке 6, канал III, соединяющий полости Б и В. Пунктиром показан вариант соединения полостей Б и В каналом, выполненным в корпусе 1. На фиг.2 представлена конструктивная схема предполагаемого регулятора уровня поля, который содержит корпус 1, упругий элемент подвески 2, двухнедельный клапан 3, перепускной клапан 4, пружину 5, подвижный шток 6, штифт 7, жестко закрепленный на валу 8, рычаг 9 механической связи с осью транспортного средства, полость входного давления А, верхнюю перепускную полость Б, нижнюю перепускную полость В, полость выходного давления Г, канал I, который не может перекрываться золотниковым поясом на штоке 6, канал II, который может перекрываться на штоке 6, канал III, выполненный в теле штока 6 и соединяющий полости Б и В. На фиг.3 представлен регулятор в сечении Д Д на фиг.2, где корпус 1, упругий элемент подвески 2, подвижный шток 6, канал I, который не может перекрываться золотниковым поясом на штоке 6, канал II, который может перекрываться поясом на штоке 6, канал III, соединяющий полости Б и В, канал III (фиг.3) выполнен в виде паза на штоке 6 отверстия, не перекрываемые золотниковым поясом на штоке, выполнены на уровне пояса, при этом поверхность пояса золотникового клапана на штоке в плоскости, перпендикулярной к оси штока, имеет вид дуги окружности. Дуга окружности располагается со стороны перекрываемых отверстий. С учетом возможного поворота штока вокруг своей оси гарантированного перекрытия неперекрываемых отверстий, центральный угол указанной дуги не должен превышать величины 240°. В случае, когда в полость А (фиг.1, 2) не подается сжатый воздух, клапаны 3 и 4 прижаты к седлам в корпусе 1 при помощи пружины 5, шток б подвижно уплотнен в корпусе 1. В штоке 6 выполнен горизонтальный паз. В горизонтальном пазу расположен штифт 7, жестко связанный с валом 8. Оси штифта 7 и вала 8 имеют некоторый эксцентриситет. Вал 8 через рычаг 9 соединен с осью транспортного средства. Положение штока 6 определяется кинематическим механизмом связи с осью транспортного средства и поэтому полости Б и В через осевое отверстие в штоке 6 могут быть связаны с атмосферой. При подаче сжатого воздуха в полость А, под действием давления сжатого воздуха, клапан 3 прижимается к своему седлу и разобщает полости А и Б. При повороте вала 8 по часовой стрелке, штифт 7 начинает скользить по горизонтальному пазу штока 6 и одновременно поднимать шток 6 вверх. Шток 6 прижимается к клапану 3, разобщая тем самым полости Б и В, и упругие пневматические элементы с атмосферой. При дальнейшем перемещении штока 6 вверх, шток 6 приподнимает клапан 3, отрывая его от седла. Сжатый воздух из полости А поступает в полость Б, из нее через канал I в полость Г и далее в упругие элементы подвески 2. Давление в упругих элементах 2 начинает повышаться. При перемещении штока 6 вверх до величины соответствующей большим перемещениям в подвеске, золотниковый пояс на штоке 6 открывает канал II, увеличивая тем самым суммарное проходное сечение в полость Г. Сжатый воздух в полость Г кроме канала I из полости Б поступает также через канал III, полость В и канал II. При повороте вала 8 против часовой стрелки шток 6 вместе с клапаном 3 опускаются вниз. Клапан 3 садится на свое седло. В момент, когда клапан 3 закрыт и шток 6 прижат к клапану 3, давление в полостях Б, В и упругих элементах 2 стабилизируется. При дальнейшем опускании штока 6 вниз, шток 6 отрывается от клапана 3. Сжатый воздух из упругих элементов 2, полости Г, канала I, полости Б и осевое отверстие в штоке 6 выходит в атмосферу. Давление в упругих элементах 2 начинает снижаться. При перемещении штока 6 вниз до величины соответствующей большим перемещениям в подвеске, золотниковый пояс на штоке 6 открывает канал II, увеличивая тем самым суммарное проходное сечение из полости Г. Сжатый воздух из полости Г кроме канала I начинает поступать в полость Б также через канал II. Изменение давления в упругих элементах 2 приводит к изменению величины уровня поля автотранспортного средства. Техническим результатом, достигаемым в заявляемой конструкции, является повышение стабильности выходных параметров регулятора, возможность уменьшения длины регулятора уровня пола (за счет расположения канала, за пределами зоны перемещения золотникового клапана).