РЕГУЛЯТОР ТОРМОЗНЫХ СИЛ Российский патент 1999 года по МПК B60T8/18 

Изобретение относится к области машиностроения. Преимущественной областью его использования являются пневматические приводы тормозов автомобилей. Гуревич Л.В., Меламуд Р.А. "Пневматический тормозной привод. М. Транспорт 1988 г. с. 118.

Известна конструкция регулятора тормозных сил (Гуревич Л.В., Меламуд Р. А. Пневматический тормозной привод. М.: Транспорт, 1988, с. 118), содержащая корпус, в котором расположены следящий элемент, разделяющий в корпусе полости входного и выходного давления и состоящий из поршня и диафрагмы с переменной активной площадью, центральная часть которой закреплена на поршне, и периферийная на стенке корпуса, двухседельный клапан, расположенный в поршне и избирательно перепускающий сжатый воздух в полость выходного давления или сообщающий ее с атмосферой, управляемый подвижным штоком.

Недостатком такого регулятора тормозных сил является то, что он имеет статическую характеристику (зависимость выходного давления от входного при определенном положении подвижного штока) в виде прямой линии (см. стр. 114, рис. 53a, кривые 3, 4). Поскольку идеальная статическая характеристика имеет вид кривой второго порядка (см. стр. 115, а также стр. 114, рис. 53a, кривые 1, 2), имеет место снижение качества регулирования тормозных сил по осям транспортного средства.

Этот недостаток устраняется в регуляторе (А.с. 1294667, B 60 T 8/18, 87 г. ), в котором подвижный шток выполнен из двух частей, между которыми расположена пружина. За счет этой пружины регулятор тормозных сил 1 имеет статическую характеристику в виде кривой второго порядка.

Однако устраняя недостаток, пружина привносит в его конструкцию другой, связанный с тем, что современная технология изготовления пружин допускает значительный сбег допусков. Это касается только пружин, но и других элементов, например, длины штока, размеров корпусных деталей, определяющих расстояние между клапаном и штоком. Все это, как показали исследования, проведенные авторами, значительно влияет на стабильность выходных параметров регулятора.

Отсюда техническая задача изобретения: обеспечить независимость статической характеристики регулятора тормозных сил от сбегов допусков составляющих его деталей.

Эта задача в регуляторе тормозных сил, содержащем корпус, в котором расположены следящий элемент, разделяющий в корпусе полости входного и выходного давления и состоящий из поршня и диафрагмы с переменной активной площадью, центральная часть которой закреплена на поршне, а периферийная на стенке корпуса, двухседельный клапан, расположенный в поршне и избирательно перепускающий сжатый воздух в полость выходного давления или сообщающий ее с атмосферой, управляемый подвижным штоком, выполненным из двух подвижных частей, между которыми расположена пружина, достигается тем, что начальное относительное положение частей подвижного штока регулируется при помощи механизма регулировки, расположенного между пружиной и одной из подвижных частей штока. Механизм регулировки выполнен в виде регулировочного винта или прокладки.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого регулятора тормозных сил, который содержит корпус 1, поршень 2, образующий в корпусе полость входного давления А, диафрагму 3, образующую в корпусе полость выходного давления Б, двухседельный клапан 4, верхнюю часть подвижного штока 6, пружину 7, расположенную между частями подвижного штока 5 и 6, регулировочную прокладку 8, рычаг 9 связи нижней части подвижного штока 6 с подвеской транспортного средства. Полость выходного давления Б через канал Г соединена с подштоковой полостью В.

На фиг. 2 представлен регулятор тормозных сил с регулировочным механизмом, который содержит верхнюю часть подвижного штока 5, нижнюю часть подвижного штока 6, пружину 7, регулировочный винт 8, опорную чашку пружины 9.

Регулятор тормозных сил работает следующим образом. В случае, если давление сжатого воздуха в полости А (фиг. 1), отсутствует, клапан 4 под воздействием своей пружины прижат к седлу в поршне 2 и поэтому полости А и Б разъединены. Поршень 2 относительно верхней части штока 5 занимает произвольное положение, в пределах свободного хода и полость Б через продольные отверстия частей штока 5 и 6 может быть соединена с атмосферой. Пружина 7 находится в несжатом состоянии. Взаимное начальное положение частей 5 и 6 друг относительно друга определяются или прокладкой 8 или регулировочным винтом 8 фиг. 2. Если в полость А фиг. 1 подается сжатый воздух, то под его давлением поршень 2 перемещается вниз и клапан 4 прижимается вниз к седлу, на верхней части штока 5, разобщая тем самым полость Б с атмосферой. Когда давление в полости А достигнет значения соответствующего трению в уплотнениях и усилию пружины клапана 4, клапан 4 отойдет от седла в поршне 2 и сжатый воздух начинает поступать в полость Б. Давление сжатого воздуха в полости Б воздействует на активную площадь верхней части штока 5, верхняя часть штока 5 перемещается относительно нижней 6, сжимая пружину 7.

За счет этого поршень 2 имеет возможность дополнительно несколько переместиться вниз вместе с верхней частью 5 относительно нижней части штока 6, за счет чего активная площадь диафрагмы несколько увеличивается и таким образом с увеличением давления в полостях Б и А, верхняя часть штока 5 все больше перемещается вниз, и тем самым обеспечивается статическая характеристика регулятора в виде кривой второго порядка (см. стр. 114, рис. 53a, кривые 1, 2). Слежение выходного давления по входному происходит следующим образом. При открытом клапане 4 фиг. 1 за счет увеличивающегося давления в полости Б поршень 2 начинает перемещаться вверх относительно верхней части 5, при этом клапан 4, плотно прижатый к верхней части 5, начинает перекрываться. Давление в полости Б прекратит возрастать в тот момент, когда клапан 4 прижмется к седлу в поршне 2. Таким образом, отношение давлений в полостях А и Б установится пропорционально соотношению площадей поршня 2 со стороны полости А и суммарной площади поршня 2 со стороны полости Б с активной площадью диафрагмы 3 со стороны полости Б. Давление в полости Б воздействует на нижнюю часть штока 6, однако это усилие не передается на рычаг 9, за счет чего нижняя часть 6 уравновешена давлением со стороны полости В, сжатый воздух в которую попадает из полости Б через канал Г. При снижении давления в полости А, за счет давления сжатого воздуха в полости Б, поршень 2 начинает перемещаться вверх относительно верхней части штока 5. Клапан 4 отрывается от седла на верхней части штока 5 и полость Б через продольные части штока 5 и полость Б через продольные отверстия в частях штока 5 и 6 соединяется с атмосферой. В полостях Б и В давление начинает снижаться пропорционально его снижению в полости А.

Заявляемый регулятор был изготовлен и испытан на автомобилях КРАЗ и МАЗ.

Испытания показали, что с помощью регулировочного винта или подбором прокладки регулирующих расстояние между нижней часть подвижного штока и пружиной можно добиться значительного увеличения стабильности выходных параметров тормозных сил, за счет устранения зависимости упомянутых деталей от сбегов допусков. Конструкция обеспечивает оптимальную установку начального положения штока.

Использование: в области машиностроения, а именно в пневматических приводах тормозов автомобиля. Сущность изобретения: в регуляторе тормозных сил, содержащем корпус, в котором расположены следящий элемент, разделяющий в корпусе полости входного и выходного давления и состоящий из поршня и диафрагмы с переменной активной площадью, центральная часть которой закреплена на поршне, а периферийная - на стенке корпуса, двухседельный клапан, расположенный в поршне и избирательно перепускающий сжатый воздух в полость выходного давления или сообщающий ее с атмосферой, управляемый подвижным штоком, выполненным из двух подвижных частей, между которыми расположена пружина, согласно изобретению начальное относительное положение частей подвижного штока регулируется при помощи механизма регулировки, выполненного в виде регулировочного винта с резьбовым соединением в указанной подвижной части или в виде прокладки. Изобретение позволяет обеспечить независимость статической характеристики регулятора тормозных сил от сбегов допусков составляющих его деталей. 2 ил.

Регулятор тормозных сил, содержащий корпус, в котором расположены следящий элемент, разделяющий в корпусе полости входного и выходного давления и состоящий из поршня и диафрагмы с переменной площадью, центральная часть которой закреплена на поршне, а периферийная - на стенке корпуса, и двухседальный клапан, расположенный в коршне и избирательно перепускающий сжатый воздух в полость выходного давления или сообщающий ее с атмосферой, управляемый подвижным потоком, выполненным из двух подвижных частей, между которыми установлена пружина, отличающийся тем, что между пружиной и одной из подвижных частей штока установлен механизм регулировки расстояния между ними, выполненный в виде регулировочного винта с резьбовым соединением в указанной подвижной части или в виде прокладки.