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

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

Известна "Антиблокировочная тормозная система для автомобиля" [1], 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, способные изменять давление в системе, чем препятствуют заносу автомобиля.

Система представлена сложным устройством, требующим высококвалифицированного ухода за ней.

Известна также тормозная система [2], которая включает в себя: бак для жидкости, гидронасос, перепускной клапан, тормозной кран с плунжером, ограничитель давления, напорную и сливную линию и линию управления, инерционные подпружиненные массы и другие стандартные узлы и детали. Стендовые испытания тормозной системы показали, что она малоэффективна в силу высокой частоты и малой амплитуды колебания давления в процессе торможения.

Целью предлагаемого изобретения является создание тормозной противоблокировочной системы с быстродействующими клапанами, установленными в отдельных контурах гидропривода и способными:
а) обеспечивать импульсное торможение с противоблокировочным эффектом, сделав процесс торможения независимым от начальной скорости торможения;
б) обеспечить процесс торможения с минимальным усилием со стороны водителя за счет энергии двигателя;
в) обеспечить обычное торможение при отказе в работе источника энергии (гидронасоса).

Поставленная цель достигается постановкой одинаковых по конструкции быстродействующих клапанов в контурах гидропривода и управлением их от одной педали тормоза с механизмом, который позволит перемещать штоки управления клапанов на разные расстояния (например кулисный механизм).

Поскольку клапаны одинаковы по устройству, то в дальнейшем речь будет идти об одном клапане.

На фиг. 1 изображен общий вид быстродействующего клапана в разрезе; на фиг. 2 - общий вид плунжера подвижного; на фиг. 3 - ползун в проекциях.

Быстродействующий клапан состоит из корпуса 1, с уплотняющей гайкой 2, штока управления 3 с упором, плунжера 4 со скользящей посадкой на штоке и свободной установкой в ползуне 5. Между ползуном и плунжером образуется щель 6, в пазе ползуна установлена спиральная пружина 7. На штоке управления на разных уровнях можно устанавливать ограничитель 8 шпильной 9. Ползун снизу подперт пружиной 10. Нижний конец пружины опирается на выступ 11 с днищем. Выступ также служит направляющей нижнего конца штока управления и опирается на уплотняющую манжету 12, к которой снизу прижимается шайба 13, нагруженная пружиной 14. Пружина 15, упираясь в шайбу, нагружает поршень 16 перепускного клапана 17; в поршне имеется дроссельное отверстие 18 и пластинчатый клапан 19. В напорной линии установлен запорный клапан 20, кроме того, имеются отверстия 21, 22 и 23.

Напорная линия от насоса через камеру быстродействующего клапана связана с контуром гидропривода, кроме того, в корпусе клапана выполнены сверления для ответвления потока жидкости по линии управления (от камеры Б до камеры В) и линии слива от отверстия 22 в камере Г до отверстия 21 на сливе.

Работа клапана происходит следующим образом.

1. Усилие на штоке P=0.

Шток 3 и ползун 5 под действием пружины педалей и пружины 10 поднимутся вверх до упора. Плунжер 4 за счет пружины 7 поднят над поверхностью ползуна 5. Таким образом, щель 6 открыта. При открытой щели 6 - открыт перепускной клапан 17 за счет "эффекта дроссельного отверстия" 18, суть которого в том, что в камере Б снизится давление. Равнодействующая от сил давления на площади поршня 16 будет направлена вверх и, сжав пружину 15, откроет клапан 17, и он будет оставаться открытым до тех пор, пока движется жидкость из камеры Б на слив в камеру В и далее. При открытом перепускном клапане 17 давления в контурах гидропривода минимальное и торможение отсутствует.

2. Усилие на штоке P не равно 0.

Шток 3 с упором переместится вниз и заставит плунжер 4 закрыть щель 6. Движение жидкости по линии управления и слива прекратится. Пропадет "эффект дроссельного отверстия" и давления жидкости в камерах А и Б сравняются. Равнодействующая от сил давления станет равной нулю, а пружина 15 посадит перепускной клапан 17 на его седло. Слив жидкости по всем каналам закрыт. Давление станет расти в контуре гидропривода, в рабочих цилиндрах колес, в камерах А, Б, В. Под действием силы давления жидкости в камере В плунжер 5 и ползун 4 станут двигаться вниз, сжимая пружину 10, тем самым повышая давление в контурах гидропривода - идет нарастание интенсивности торможения. При остановке штока 3 плунжер 4 и ползун 5 будут еще двигаться вниз, сжимая пружину 10 и повышая интенсивность торможения. Как только плунжер 4 упрется в ограничитель движения 8, откроется щель 6, что обеспечит движение жидкости по линиям управления и слива и вступит в силу "эффект дроссельного отверстия" 18; давление жидкости в камере Б снизится по сравнению с камерой А. Равнодействующая от сил давления на поршень 16, действуя снизу, поднимет поршень 16 перепускного клапана 17 и поток жидкости пойдет на слив. Давление в контуре гидропривода, рабочих цилиндрах колес и камерах быстродействующего клапана снизится. Снизится также интенсивность торможения.

Пружина 10 станет толкать ползун 5 и плунжер 4 вверх, чтобы плунжер 4 не закрылся от сил сопротивления движения вверх служит пружина 7. Она удерживает плунжер 4 выше над поверхностью ползуна 5, обеспечивая щель 6. Как только плунжер 4 упрется в упор штока 3, ползун закроет щель 6. Объем в камере В замкнется. Движение жидкости по линиям управления и слива прекратится. Пропадет эффект дроссельного отверстия, давление жидкости станет расти и в контуре гидропривода, и в рабочих цилиндрах колес, повышая давление торможения. Таким образом создается импульсное торможение разной интенсивности.

Анализ написанного показывает, что, пока движется шток 3, растет давление жидкости и интенсивность торможения транспортного средства. Пружина 10 сжимается за счет энергии двигателя. После остановки штока давление жидкости растет до какой-то определенной величины. Это максимальное давление для данного положения штока. После пика давления в гидроприводе снижается давление до величины, определенной штоком 3. Следовательно, налицо нарастание и спад величины давления около какой-то наперед заданной величины давления. Циклическое нарастание и спад давлений определяют время циклов. Продолжительность времени циклов зависит от положения ограничителя 8 на штоке 3. Задавая новые положения ограничителя на отверстиях штока, можно менять время цикла, но оставляя его постоянным для данного положения. Если ограничитель снят со штока, тогда роль ограничителя будет выполнять выступ 11. При этом время цикла будет меняться, и чем глубже будет смещен шток 3, тем больше будет давление жидкости цикла, но меньше время циклов. Это придает универсальность таким клапанам, позволяя подбирать циклы и время их, сообразуясь с типом автомобилей по грузоподъемности.

Зная коэффициент сцепления колеса с поверхностью, можно определить величину давления жидкости гидропривода для блокировки колес и подобрать положение педали тормоза (ограничив упором), которое обеспечит давление жидкости в гидроприводе на 80-90% ниже давления жидкости, обеспечивающей блокировку колес, а остальное повышение давления жидкости определится параметрами камеры В, размерами ползуна 5 и положением ограничителя 8, но так, чтобы это давление было несколько выше давления блокировки колес, тогда импульсное торможение будет с противоблокировочным эффектом.

3. Работа быстродействующего клапана при отказе источника энергии.

В этом случае источником энергии выступает водитель. Глубоко переместив шток 3, он надавит на выступ с днищем, заставив перемещаться его вниз в камеру Б. Ввод в линию управления закроется. В камерах А и Б повысится давление, за счет этого запорный клапан 20 отсоединит гидронасос от контура гидропривода и давление в приводе повысится, приводя в действие рабочие цилиндры колес. Будет торможение без противоблокировочного эффекта. Таким образом, быстродействующий клапан делает тормозную систему более надежной.

Источники информации
1. ЕРВ (EP) заявка N 0465993, кл. B 60 T 8/48; 17/18.

2. Авторское свидетельство СССР N 1206148, кл. B 60 T 8/18; 8/36.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. В гидропривод противоблокировочной тормозной системы введен быстродействующий клапан, обеспечивающий нарастание и сброс величины давления жидкости при торможении. В корпусе быстродействующего клапана выполнены сверления для образования линий слива и управления. В корпусе выполнены камеры для размещения соосно расположенных штока управления, ползуна с плунжером, запорного клапана с поршнем, в котором выполнено дроссельное отверстие. Все названные детали подпружинены. Система обеспечивает пульсирующее движение жидкости по линии управления, а в гидроприводе и рабочих тормозных цилиндрах нарастание и спад давления, обеспечивающих импульсное торможение. 3 ил.

Противоблокировочная система транспортного средства, содержащая гидронасос, напорная линия которого связана посредством гидропривода с колесными тормозными цилиндрами и через клапан, в поршне которого выполнено дроссельное отверстие, со сливной линией, линию управления, отличающаяся тем, что в гидроприводе колесных тормозных цилиндров введен быстродействующий клапан, снабженный управляющим штоком с упором и ограничителем, плунжером и подпружиненным ползуном, при этом плунжер установлен скользяще на управляющем штоке и свободно в ползуне, причем между ползуном и плунжером выполнена щель для сообщения образованных поршнем и ползуном полостей, а в корпусе быстродействующего клапана - сверления для образования линии управления, сообщенной с полостью, расположенной со стороны плунжера и линии слива, сообщенной с полостью, расположенной со стороны ползуна, причем пружина плунжера выполнена с упором в днище с выступом, служащим направляющей для конца управляющего штока, при этом клапан, установленный в сливной линии, введен в корпус быстродействующего клапана, а в напорной линии введен запорный клапан.