АВТОМАТИЧЕСКИЙ НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 1999 года по МПК F16D67/02 F16D43/208 

Изобретение относится к автоматическим нормально замкнутым тормозам, размыкаемым энергией двигателя механизма, используемым, например, в транспортных средствах.

Известен автоматический однодисковый тормоз с механическим размыканием [1] , в котором для размыкания используется непосредственно механическая энергия ротора электродвигателя. Это достигается за счет того, что в кинематической связи двигателя с приводимым механизмом предусмотрена возможность свободного поворота ротора двигателя на некоторый угол относительно вала ведомого механизма. Часть работы, которую совершает включенный двигатель, проходя этот свободный угол поворота, используется для размыкания тормоза. Тормоз состоит из следующих элементов. На валу электродвигателя неподвижно установлена полумуфта, снабженная вырезами на периферийной части. Благодаря этим вырезам ведущая часть имеет возможность свободно поворачиваться относительно ведомой части в обе стороны на определенный угол.

Передача вращения от полумуфты к ведомой части осуществляется через пальцы, укрепленные в тормозном диске, на котором закреплена обкладка из фрикционного материала. Тормозной диск установлен на валу редуктора с возможностью осевого перемещения. При помощи пружины тормозной диск поджимается к внутренней стенке корпуса, что обеспечивает торможение механизма при выключенном двигателе.

Полумуфта и тормозной диск имеют на своих торцах выточки, в которые вставлены отжимные шайбы, имеющие по три симметрично расположенных двухсторонних скоса. Во впадинах, образованных скосами, помещены шарики.

Недостаток устройства в том, что при отсутствии момента на выходном валу устройства тормоз начинает периодически включаться и выключаться, что приводит к автоколебаниям устройства. На транспортном средстве, где момент на ведущих колесах часто меняет знак, такие колебания в трансмиссии не допустимы. Кроме того, устройство требует регулировки зазоров по мере износа тормозной обкладки.

Известна муфта-тормоз [2], содержащая ведущую полумуфту, связанную упругими пальцами с ведомой полумуфтой, поджатой силовой пружиной к неподвижному кронштейну, а также отжимное устройство, выполненное в виде шариков, расположенных между полумуфтами в лунках их торцевых поверхностей.

В этом устройстве для обеспечения плавности и стабильности торможения ведомая полумуфта выполнена в виде двух дисков, один из которых установлен на ведомом валу жестко, а другой свободно, и смонтированного между ними механического усилителя, выполненного в виде шариков, расположенных в лунках их торцевых поверхностей, причем силовая пружина установлена между дисками.

Недостаток устройства в том, что несмотря на попытку уменьшить колебания в системе, они по прежнему остаются. Более того, появляется дополнительный люфт в механизме, увеличивается сложность последнего.

Это вызвано тем, что ведущая полумуфта через шарики непосредственно воздействует на тормозной диск, контактирующий с тормозной поверхностью кронштейна, что является основным источником автоколебаний.

Тем не менее упомянутая муфта-тормоз по своей технической сущности наиболее близка к предложенному решению и может служить ему прототипом.

Задачей, решаемой предлагаемым устройством, является устранение автоколебаний в механизме, в частности, при отсутствии момента на ведомом валу при включенном двигателе, а также автоматическое устранение зазоров, вызванных износом тормозной обкладки.

Поставленная задача решается тем, что в автоматическом нормально замкнутом тормозе, например, транспортной машины, содержащем ведущую и ведомую полумуфты, последняя поджата силовой пружиной (пружинами) к неподвижному корпусу и выполнена из двух дисков, один из которых тормозной, а другой упорный, отжимное устройство, преобразующее взаимный поворот полумуфт в перемещение тормозного диска, который соединен с отжимным устройством через упорный диск, подпружиненный относительно тормозного. Причем, оба диска установлены с возможностью осевого перемещения на пальцах ведомой полумуфты. Отжимной механизм при этом выполнен в виде тел качения, расположенных между полумуфтами в профилированных лунках их торцевых поверхностей. При этом ведущая полумуфта установлена внутри ведомой и снабжена упором, размещенным внутри тангенциальной прорези в ведомой полумуфте. Тормозной диск выполнен в виде стакана, внутри которого размещены упорный диск с отжимными пружинами на пальцах ведомой полумуфты, отжимной механизм, ведущая и ведомая полумуфты, а тормозные поверхности образованы на его торцах.

Отжимные пружины, установленные между дисками, при этом могут быть выполнены переменной жесткости.

На фиг. 1 изображена конструкция тормоза, а на фиг. 2 - поперечное сечение.

Автоматический тормоз состоит из корпуса 1, внутри которого в подшипниках установлена ведомая полумуфта 2, на торце которой установлены пальцы 3, на которых с возможностью осевого перемещения установлены упорный диск 4, отжимные пружины 5 с регулировочными шайбами 6, тормозной диск 7, силовые пружины 8 с регулировочными шайбами 9. Внутри ведомой полумуфты 2 размещен на подшипниках хвостовик ведущей полумуфты 10. На торце которой и торце упорного диска 4 выполнены профилированные лунки, в которых размещены шарики 11. На ведущей полумуфте 10 выполнен упор 12, установленный в тангенциальной прорези в ведомой полумуфте 2.

Устройство работает следующим образом.

При выключенном двигателе (на чертежах не показан) тормозной диск 7 силовыми пружинами 8 прижат к корпусу 1. Тормоз заторможен.

После пуска двигателя ведущая полумуфта 10 начинает поворачиваться относительно ведомой полумуфты 2. Упор 12 перемещается в прорези ведомой полумуфты 2. Взаимный поворот полумуфт приводит к осевому перемещению упорного диска 4, который начинает перемещаться вправо, сжимая отжимные пружины 5, усилие через которые передается на тормозной диск 7. Тормозное усилие постепенно уменьшается по мере возрастания крутящего момента двигателя. При достижении определенного усилия наступает полное растормаживание. Упор 12 перемещаясь в прорези ведомой полумуфты 2 и выбирая зазор входит в зацепление с полумуфтой 2. Крутящий момент двигателя передается на прямую на ведомую полумуфту 2. После прекращения действия крутящего момента от двигателя процесс идет в обратном направлении - происходит торможение. Причем, включение и выключение тормоза происходит плавно, без толчков.

Особый случай наблюдается тогда, когда на ведомом валу отсутствует момент сопротивления или он недостаточный для полного растормаживания. В транспортной машине этот режим встречается часто. В прототипе это приводит к тому, что диск мгновенно растормаживается, усилие на отжимном устройстве исчезает, и диск сразу снова затормаживается. Процесс повторяется.

Таким образом, тормозной диск является источником автоколебаний в тормозе.

В предлагаемом устройстве этот недостаток устранен, поскольку отжимное устройство воздействует не непосредственно на тормозной диск 7, а только через подпружиненный упорный диск 4. И в режиме отсутствия момента сопротивления на ведомой полумуфте 2, полного растормаживания не происходит. Тормозной диск 7 растормаживается частично, что позволяет ему проворачиваться. Затормаживания также не происходит и вращение ведомой полумуфты 2 идет при частичном подтормаживании. Таким образом, тормозной диск 7 служит естественным демпфером, гасящим автоколебания в системе.

Промышленная применимость устройства доказана изготовлением опытной партии тормозов, которые доказали заявленные преимущества.

Список литературы:
1. Панюхин В. И. Автоматические тормоза, размыкаемые двигателем механизма. - М.: Машиностроение, 1964.

2. Авторское свидетельство N 422885, 1974.

Изобретение относится к автоматическим нормально замкнутым тормозам, размыкаемым энергией двигателя, используемым, например, в транспортных средствах. Автоматический нормально замкнутый тормоз, например, для транспортной машины содержит ведущую и ведомую полумуфты. Ведомая полумуфта поджата силовой пружиной или пружинами к неподвижному корпусу и выполнена из двух дисков, один из которых тормозной. Тормоз содержит также отжимное устройство, преобразующее взаимный поворот полумуфт в перемещение тормозного диска. При этом указанный тормозной диск соединен с отжимным устройством через упорный диск, подпружиненный относительно тормозного диска. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в устранении автоколебаний в механизме, в частности, при отсутствии момента на ведомом валу при включенном двигателе, а также в автоматическом устранении зазоров, вызванных износом тормозной обкладки. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Автоматический нормально замкнутый тормоз, например, транспортной машины, содержащий ведущую и ведомую полумуфты, причем последняя поджата силовой пружиной или пружинами к неподвижному корпусу и выполнена из двух дисков, один из которых тормозной, и отжимное устройство, преобразующее взаимный поворот полумуфт в перемещение тормозного диска, отличающийся тем, что тормозной диск соединен с отжимным устройством через упорный диск, подпружиненный относительно тормозного. 2. Автоматический тормоз по п.1, отличающийся тем, что оба диска установлены с возможностью осевого перемещения на пальцах ведомой полумуфты, на которых также размещены отжимные пружины. 3. Автоматический тормоз по п.1 или 2, отличающийся тем, что отжимной механизм выполнен в виде тел качения, расположенных между полумуфтами в профилированных лунках и торцевых поверхностей. 4. Автоматический тормоз по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что ведущая полумуфта установлена внутри ведомой и снабжена упором, размещенным внутри тангенциальной прорези в ведомой муфте. 5. Автоматический тормоз по п.1 или 2, отличающийся тем, что тормозной диск выполнен в виде стакана, внутри которого размешены упорный диск с отжимными пружинами, отжимной механизм, ведущая и ведомая полумуфты, а тормозные поверхности образованы на его торцах. 6. Автоматический тормоз, по п.1, отличающийся тем, что силовые пружины размещены на пальцах ведомой полумуфты. 7. Автоматический тормоз по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что отжимная пружина или пружины между дисками выполнены переменной жесткости.