ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60T8/18 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно к тормозным системам управления.

Известна "Антиблокировочная тормозная система для автомобиля", ЕПВ, заявка 0465995, B 60 T 8/48, включающая в себя датчик тормозного давления, соединенный с колесным тормозом, насос гидравлический, соединенный с дополнительной напорной линией, датчик электронной системы, клапаны с электромагнитным управлением и другие детали, которые вырабатывают управляющие импульсы, поступающие на клапана, которые изменяют давление в системе, чем противодействуют заносу автомобиля. Система представлена сложным устройством, требующим высококвалифицированного ухода за ней.

Тормозная система по а. с. 1206148, B 60 E 8/18, 1986 включает в себя емкость для жидкости, гидронасос, перепускной клапан, тормозной кран с плунжером, ограничитель давления, напорную, сливную линию и линию управления, инерционные подпружиненные массы и другие стандартные детали.

Стендовые испытания предлагаемой тормозной системы показали, что она малоэффективна из-за высокой частоты колебаний величины давления и малой выдержки по времени в заторможенном и расторможенном состоянии колес.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание тормозной противоблокировочной системы с быстродействующим клапаном, способным:
- изменять величину колебаний давления по амплитуде при постоянном времени заторможенного и расторможенного состояния колеса;
- упростить конструкцию быстродействующего клапана;
- обеспечить обычное торможение при "отказе" источника энергии.

Указанная задача решается размещением в корпусе быстродействующего клапана подвижного цилиндра, ограниченного в движении с одной стороны упором, а с другой - пружиной, запорного клапана с отверстиями в поршне, одно из которых закрыто клапаном, штока управления с подвижным плунжером и поршнем (в нагнетательной линии установлен запорный клапан, а в линии управления - два клапана, связанные между собой гидравлически) и толкателя плунжера.

Общее давление в гидроприводе задает запорный клапан, время пульсации определяет ползун при своем движении, давление по величине определяет пружина, регулируемая по жесткости.

Подвижный поршень, запорный клапан, пластинчатый клапан на поршне запорного клапана и обратный клапан позволяют системе работать в обычном режиме торможения, если отказал источник энергии.

На фиг. 1 представлен общий вид быстродействующего клапана в разрезе; на фиг. 2 - схема гидравлической связи клапанов в линии управления; на фиг. 3 - толкатель в разрезе.

Быстродействующий клапан в тормозной системе подсоединен к напорной линии от насоса, которая также связана с тормозными механизмами. Линии слива и управления выполнены в стенках быстродействующего клапана.

Быстродействующий клапан состоит из корпуса 1, штока управления 2, на котором установлен плунжер 3 и закреплен поршень 4, цилиндра 5, в днище которого выполнены сверления, ползуна 6, уплотняющих манжет 7 и 8, металлической пластины 9, на которую опирается пружина 10, регулируемая по жесткости, пружины 11, которая нагружает запорный клапан 12 с поршнем 13, пружины 14, ограничивающей движение цилиндра вниз. На поршне имеется дроссельное отверстие 15 и пластинчатый клапан 16, на входе напорной линии стоит обратный клапан 17, а в линии управления стоят клапаны 18 и 19, а также пружины 20 и 22, толкатель 21 и гайки 23.

В корпусе быстродействующего клапана можно выделить четыре полости А, Б, В и Г. Все они между собой соединены сверлениями (на фиг. 1 для простоты понимания слив из полости Г вынесен наружу, в конструктивном исполнении этот слив осуществляется по сверлениям в корпусе быстродействующего клапана).

Использование быстродействующего клапана в рабочей тормозной системе позволяет сделать гидропривод многоконтурным с равным давлением жидкости в контурах. В гидропривод легко монтируется гидроаккумулятор, который на фиг. 1 не показан, также не показаны тормозные механизмы и другие стандартные узлы тормозной системы.

Работа быстродействующего клапана с противоблокировочной тормозной системой транспортного средства:
а) Усилие на штоке P = 0.

Жидкость от насоса поступает в полость А и далее идет на слив через запорный клапан 12. Клапан 12 открыт, потому что жидкость из полости А может идти в полость Б через дроссельное отверстие 15 и далее в полость В и Г через открытые отверстия на слив.

За счет эффекта дроссельного отверстия 15 произойдет снижение давления жидкости в полости Б в сравнении с давлением в полости А. За счет большего давления в полости А поршень 13 с клапаном 12 поднимается, сжимая пружину 11, жидкость пойдет на слив. В рабочих цилиндрах тормозных механизмов давление низкое и торможение отсутствует.

б) Усилие на штоке P ≠ 0.

Нажимая на шток 2, мы освобождает пружину 22, которая перемещает толкатель 21, а он толкает свободно сидящий на штоке 2 плунжер 3. Плунжер 3 сжимает пружину 20, закрывает слив жидкости через ползун 6. Клапаны 18 и 19 закрыты. Давление жидкости в полости В растет и заставляет ползун перемещаться к клапану 19. Пружина 10 сжимается и задает величину давления жидкости в полости А, Б, В и в рабочих цилиндрах тормозного привода. Идет торможение транспортного средства.

При упоре ползуна 6 на клапан 19 он откроет его, а через жидкость откроет клапан 18. Поток жидкости из полости В пойдет в полость Г и давление над ползуном 6 упадет, а также снизится величина давления жидкости в полостях А и В и в рабочих цилиндрах колес. Интенсивность торможения снизится.

Сжатая пружина 10 станет толкать плунжер 6 вверх, в это же время пружина 20 может открыть проход жидкости через ползун 6 и давление в полости В будет поддерживаться пониженным, что даст возможность ползуну 6 толкнуть клапан 18, закрывая его, а через жидкость - клапан 19. Плунжер 3 упрется в толкатель 21 и сядет в ползун 6. Объем камеры В замкнется и ползун станет перемещаться вниз, обеспечивая повышение давлений в полостях А, Б, В и в рабочих цилиндрах.

Интенсивность торможения опять возрастет. Таким образом обеспечивается импульсное торможение - основа работы противоблокировочных тормозных систем.

Величину давления жидкости при торможении позволяет менять перемещающийся поршень 4, жестко связанный со штоком 2. Двигаясь вниз, он выталкивает жидкость из цилиндра 5, а она нажимает на манжету 7, заставляя ее подниматься вверх, сжимая одновременно пружину 10 снизу, таким образом меняется сила упругости пружины 10 и соответственно величина давления жидкости в нагнетательной полости и рабочих цилиндрах тормозов. Время интенсивного торможения и растормаживания колес транспортного средства зависит от расстояния между клапанами 18 и 19. Меняя ее при конструировании, можно данное устройство применять на любом транспортном средстве.

в) Работа тормозной системы при отказе источника энергии (насоса).

Если насос перестал работать, то торможение можно осуществлять без противоблокировочного эффекта. Нажимая на шток управления 2 поршень 4 упрется в днище цилиндра 5 и переместит его, сжимая пружину 14. Манжета 8 перекроет вход в линию управления. Объем полости Б уменьшится, а величина давления жидкости возрастет как в полости Б, так и в полости А. Для быстрого выравнивания давления жидкости в полостях А и Б служит пластинчатый клапан 16.

Обратный клапан 17 изолирует полость А от неработающего источника энергии. Таким образом получается замкнутый объем, включающий объем трубок привода рабочих цилиндров и полостей А и Б. Дальнейшее перемещение поршня 5 повысит давление в рабочих цилиндрах, обеспечивая торможение транспортного средства.

Использование: в автотракторостроении, а именно в тормозных системах тракторов и автомобилей. Сущность изобретения: в гидропривод установлен быстродействующий клапан, который обеспечивает нарастание и сброс давления жидкости в рабочих цилиндрах, а на колесах - переменное по интенсивности торможение, в линии управления быстродействующего клапана стоят концевые клапаны, которые определяют время нарастания и спада давления жидкости, и подпружиненные ползун и цилиндр с поршнем, которые обеспечивают регулирование величины давления при торможении и открытие и закрытие линии управления. 3 ил.

Противоблокировочная тормозная система транспортного средства, содержащая гидронасос, сообщенный напорной линией с колесными тормозными цилиндрами и через быстродействующий клапан, включающий в себя управляющий шток и запорный клапан с поршнем, - с линиями слива и управления, отличающаяся тем, что быстродействующий клапан снабжен плунжером и ползуном, свободно установленными на управляющем штоке, снабженном цилиндром с поршнем, закрепленным на другом его конце, при этом поршень запорного клапана выполнен с отверстиями, в одном из которых установлен пластинчатый клапан, а в напорной линии - запорный клапан, причем линия управления и сливная линия связаны между собой сверлениями и снабжены концевыми клапанами.