ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ

Гидравлические гасители колебаний, применяемые в тележках вагонов, обычно выполнены телескопическими поршневыми. Такие гасители удобны в эксплуатации, имеют незначительную массу и обладают рациональной характеристикой.

Общий вид гидравлического гасителя

В тележках пассажирских вагонов железных дорог России установлены преимущественно гасители колебаний производства Тверского (ранее Калининского) вагоностроительного завода, разработанные совместно с ЛИИЖТ (типа КВЗ-ЛИИЖТ).

Рис. 6. Гидравлический гаситель колебаний типа КВЗ-ЛИИЖТ: 1 – кольцо поршневое; 2 – цилиндр; 3 – направляющая втулка; 4 – кольцо резиновое; 5 – кольцо; 6 – натяжная гайка; 7 – стопорный винт головки; 8 – головка верхняя; 9 – стопорный винт кожуха; 10 – планка стопорная; 11 – сальник каркасный; 12 – обойма; 13 – кожух верхний; 14 – шток; 15 – корпус гасителя; 16 – фланец нижнего клапана; 17 – головка нижняя; 18 – клапан нижний; 19 – втулка металлическая; 20 – втулка резиновая; 21 – шариковый клапан; 22 – клапан верхний; 23 – поршень; 24 – кольцо стопорное; 25 – пружина клапана; 26 – регулировочная втулка; 27 – пружина шарикового клапана; 28 – резервуар 

Гаситель колебаний типа КВЗ-ЛИИЖТ имеет цилиндр 2, который одним концом установлен в углублении фланца 16 нижнего клапана 18 и прижат направляющей втулкой 3. Шток 14 с поршнем 23 ввёрнут в верхнюю головку 8 и закреплён винтом 7. Верхний клапан 22 ввёрнут в углубление поршня и штока, а также закреплён пружинным кольцом 24. Нижний клапан 18 с пружинным кольцом  во фланце 16 свободно вставлен в углубление нижней головки 17. Через фрезеровочные канавки головки нижняя часть клапана 18 сообщается с резервуаром 28. К головке 17 приварен корпус 15, который является базой для сборки всех частей гасителя и, кроме этого, наружной стенкой резервуара. Для защиты от повреждений кожуха и штока и предотвращения проникновения пыли к верхней головке 8 привёрнут кожух 13.
Для предотвращения перетекания жидкости из подпоршневой зоны в надпоршневую и обратно поршень снабжён чугунным уплотнительным кольцом 1. Главное уплотняющее устройство штока на выходе из цилиндра – направляющая втулка 3, вспомогательное – каркасные сальники 11. Причём нижний сальник обеспечивает снятие жидкости с поверхности штока при выходе его из цилиндра, а верхний – для снятия пыли и грязи при входе штока в цилиндр. Каркасные сальники смонтированы в обойме 12. Торцы цилиндра 2 уплотнены алюминиевым кольцом. Внутренние части гасителя (втулка 3, цилиндр 2, фланец клапана 16) закреплены натяжным кольцом 6, которое ввёрнуто в верхнюю часть корпуса 15. Натяжное кольцо 6 через металлическую шайбу 5 и резиновое уплотнение 4 упирается в обойму 12 и через неё нажимает на направляющую втулку 3, цилиндр 2, фланец 16 и нижнюю головку 17. Кольцо 6 застопорено планкой 10, один конец которой прикреплён к нему шурупом, а другой – входит в прорезь корпуса 15.
Для закрепления гасителя к надрессорной балке и раме тележки в верхней и нижней головках имеются отверстия с металлическими 19 и резиновыми 20 втулками.     
Верхний 22 и нижний 18 клапаны взаимозаменяемы и снабжены предохранительными шариковыми устройствами для ограничения сопротивления гасителя при чрезмерных скоростях перемещения штока или повышения вязкости жидкости при низкой температуре. В этих случаях шариковое устройство срабатывает и перепускает часть жидкости, минуя дроссельные каналы на седле клапана.
Принцип действия этих гасителей заключается в последовательном перемещении вязкой жидкости поршнем через узкие (дроссельные) каналы и всасывании её обратно через клапан одностороннего действия. При прохождении жидкости через дроссельные каналы возникает вязкое трение, в результате чего механическая энергия колебательного движения вагона превращается в тепловую, которая затем рассеивается.
Работу гасителя рассмотрим на примере его принципиальной схемы.

При движении поршня 6 вниз (ход сжатия) верхний клапан 7 приподнимается, и жидкость из-под поршневой полости цилиндра перетекает в надпоршневую. Однако вследствие движения штока 1 давление в полости рабочего цилиндра 3 повышается и часть жидкости с большим гидравлическим сопро­тивлением перетекает через дроссельные отверстия нижнего клапана 8 в резервуар 5.
При движении поршня 6 вверх (ход растяжения) верхний клапан 7 закрывается, давление жидкости в надпоршневой зоне полости цилиндра 3 повышается, и жидкость с большим гидравлическим сопротивлением перетекает через дроссельные каналы верхнего клапана 7 в надпоршневую полость. Одновременно в этой полости наступает разряжение, так как объём перетекающей в неё из надпоршневой полости жидкости меньше объёма надпоршневой полости. Вследствие этого нижний клапан 8 поднимается и часть жидкости засасывается в подпоршневую зону из резервуара 5, заполняя освобождённое штоком 1 пространство. Резервуар 5 гасителя колебаний служит не только ёмкостью для жидкости, вытесняемой штоком 1 из цилиндра 3, но и сборником жидкости, просачивающейся через кольцевой зазор между направляющей втулкой 2 и штоком 1.
Рабочей жидкостью для гидравлических гасителей колебаний вагонных тележек служат веретённое, приборное и трансформаторное масла, а также другие специальные жидкости. На отечественных дорогах гидравлические гасители заливают приборным маслом (ГОСТ 1805–76).
Силовая характеристика гидравлического гасителя представлена на рисунке. Площадь фигуры, представленной на этом рисунке, является работой гасителя за один цикл нагружения. По оси ординат откладывают силу нагружения гасителя, по оси абсцисс - ход, то есть удлинение или укорачивание.

Силовая характеристика гидравлического гасителя колебаний

Гасители колебаний конструкции КВЗ-ЛИИЖТ установлены в тележках типов КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ и КВЗ-ЦНИИ-М.
Гидравлические гасители колебаний могут быть расположены в тележках вертикально, наклонно и горизонтально.

На рисунке показана наклонная - под углом 45 градусов - установка гидравлических гасителей на тележке. В таком положении один гаситель гасит как вертикальные, так и горизотальные колебания

В горизонтальном положении рассмотренные гасители вследствие утечки рабочей жидкости функционируют ненадёжно. В настоящее время разработаны новые конструкции специальных гасителей колебаний с высокой надёжностью.

Например, современный гидрогаситель черт. 4075.20.100 установлен в буксовой (первой) ступени рессорного подвешивания тележек скоростных вагонов моделей 61-4170, 61-4188, 61-4189. Гаситель имеет штыревое крепление к раме тележки и буксе колесной пары через резиновые амортизаторы, в его конструкции используется круговая циркуляция рабочей жидкости. Для интересующихся прилагаем подробное описание этого гидрогасителя в формате pdf.

В начало страницы
Назад <<< >>> Вперед