КОЛОДОЧНЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 2001 года по МПК B66D5/08 F16D49/16 

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к колодочным тормозам.

Известны колодочные тормоза (Тормозные устройства. Справочник /М.П.Александров и др. - М.: Машиностроение, 1985, с. 27-67), содержащие шкив, тормозные колодки, стойки, тягу, замыкающую пружину, трехплечий рычаг и привод.

Недостатком аналогов является практически мгновенное нарастание тормозного момента от нуля до номинального значения при замыкании тормоза. Это вызывает резкое торможение крана, большие динамические нагрузки на элементы привода и металлоконструкции, вибрацию металлоконструкции и кабины, раскачивание груза и утомляемость машиниста.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому техническому результату является колодочный тормоз, принятый за прототип, обеспечивающий быстрый подвод тормозных колодок к шкиву с дальнейшим плавным увеличением силы прижатия колодок (патент Российской Федерации RU N 2060228 МПК 6 В 66 D 5/08, 20.05.96. Бюл. N 14), содержащий шкив, взаимодействующие с ним тормозные колодки, размещенные на стойках, соединенных верхней тягой и трехплечим рычагом, взаимодействующим с замыкающей пружиной и электрогидротолкателем. Растормаживание тормоза производится электрогидротолкателем, шток которого воздействует на трехплечий рычаг, поворачивая его и отводя стойки с тормозными колодками от шкива. При отключении от электрической сети двигателя электрогидротолкателя давление под поршнем исчезает. Под воздействием усилия замыкающей пружины, веса трехплечего рычага и поршня со штоком поршень начинает опускаться, при этом рабочая жидкость перетекает из полости под поршнем в полость над поршнем через дроссель, который в это время полностью открыт.

Это позволяет быстро подвести тормозные колодки к шкиву. В это время начинается контакт ролика коромысла с трехплечим рычагом, что приводит к перемещению вниз золотника, который перекрывает дроссель, регулируя расход рабочей жидкости и обеспечивая плавное увеличение усилия прижатия тормозных колодок к шкиву. Регулируя с помощью удлинительного элемента начало контакта ролика с трехплечим рычагом и с помощью регулировочного винта начальное положение золотника, можно получать различные (оптимальные) тормозные характеристики.

Недостатком прототипа является невозможность применения в качестве привода тормоза электрогидротолкателей типа ТЭ и ТГМ без реконструкции, обеспечивающей перетекание рабочей жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую и обратно только по маслопроводу.

В основу изобретения поставлена задача упрощения конструкции и повышения эффективности работы тормоза путем плавного увеличения силы прижатия колодок к шкиву с помощью дополнительного гидроцилиндра, шток которого контактирует при замыкании тормоза с трехплечим рычагом, а характер изменения тормозного момента обеспечивается регулируемым дросселем.

Поставленная задача достигается тем, что в колодочном тормозе, содержащем шкив, взаимодействующие с ним тормозные колодки, размещенные на стойках, соединенных верхней тягой и трехплечим рычагом, взаимодействующим с замыкающей пружиной и электрогидротолкателем, согласно изобретению параллельно электрогидротолкателю установлен по меньшей мере один дополнительный гидроцилиндр, подпоршневая полость которого соединена с подпоршневой полостью гидроцилиндра электрогидротолкателя маслопроводом с регулируемым дросселем и обратным клапаном, а со штоком дополнительного гидроцилиндра соединены регулировочная втулка и удлинитель, имеющий возможность взаимодействия с трехплечим рычагом.

Технический результат может быть достигнут благодаря быстрому подводу тормозных колодок к шкиву с дальнейшим формированием оптимального характера нарастания силы прижатия колодок к шкиву (т.е. тормозного момента).

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены функциональная схема тормоза и схема соединения дросселя с гидроцилиндрами.

Тормоз содержит шкив 1, взаимодействующие с ним тормозные колодки 2, размещенные на стойках 3 и 4. Стойки соединены между собой верхней тягой 5 и трехплечим подпружиненным рычагом 6. Усилие замыкающей пружины 7 поворачивает трехплечий рычаг 6 по часовой стрелке, сближая между собой верхние шарниры стоек 3 и 4 и прижимая тормозные колодки 2 к шкиву 1. Величина усилия замыкающей пружины 7 регулируется гайками 8. Растормаживается тормоз электрогидротолкателем 9, шток которого передает усилие на трехплечий рычаг 6, поворачивая его против часовой стрелки и отводя стойки 3 и 4 с тормозными колодками 2 от шкива 1. Подпоршневые полости гидроцилиндра электрогидротолкателя 9 и дополнительного гидроцилиндра 10 соединены маслопроводом с регулируемым дросселем 11 и обратным клапаном 12. Положение золотника 13 дросселя устанавливается и фиксируется с помощью регулировочного винта 14 со стопорной гайкой. Втулкой 15 регулируется начальное положение поршня дополнительного гидроцилиндра 10, а удлинителем 16 - начало контакта его штока с трехплечим рычагом 6.

Для больших типоразмеров тормозов параллельно электрогидротолкателю могут устанавливаться два (или несколько) дополнительных гидроцилиндра 10, удлинители 16 штоков которых взаимодействуют с трехплечим рычагом 6 тормоза через коромысло, закрепленное на трехплечем рычаге.

Тормоз работает следующим образом. При включении в электрическую цепь двигателя электрогидротолкателя 9 усилие на штоке практически мгновенно возрастает до номинального значения, под воздействием этого усилия трехплечий рычаг 6 поворачивается против часовой стрелки и отводит стойки 3 и 4 с тормозными колодками 2 от шкива 1. Одновременно рабочая жидкость из подпоршневой полости гидроцилиндра электрогидротолкателя 9 поступает в подпоршневую полость дополнительного гидроцилиндра 10 и перемещает его поршень в крайнее верхнее положение. Так как на шток дополнительного гидроцилиндра в это время нагрузка не действует, то для его перемещения в верхнее положение необходимо незначительное усилие.

При отключении от электрической цепи двигателя электрогидротолкателя 9 давление под поршнем его гидроцилиндра исчезает практически мгновенно, в результате срабатывает обратный клапан 12,и шток дополнительного гидроцилиндра фиксируется в крайнем верхнем положении, а под воздействием усилия замыкающей пружины 7, веса трехплечего рычага 6 и поршня со штоком поршень электрогидротолкателя быстро (в течение 0,2-0,3 с) опускается, выбирая зазор δ между трехплечим рычагом 6 и удлинителем 16, т.е. происходит быстрый подвод тормозных колодок 2 к шкиву 1. В это время начинается контакт трехплечего рычага 6 с удлинителем 16 штока дополнительного гидроцилиндра 10, что приводит к перемещению этого штока вниз со скоростью, определяемой сопротивлением перетеканию рабочей жидкости из подпоршневой полости гидроцилиндра 10 в подпоршневую полость гидроцилиндра электрогидротолкателя 9 через дроссель 11, и обеспечивает плавное прижатие колодок 2 к шкиву 1. Различные (оптимальные) тормозные характеристики получаются фиксацией золотника дросселя в определенных положениях.

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к колодочным тормозам. В конструкцию широко распространенного колодочного тормоза параллельно электрогидротолкателю включен по меньшей мере один дополнительный гидроцилиндр, подпоршневая полость которого соединена с подпоршневой полостью гидроцилиндра электрогидротолкателя маслопроводом с регулируемым дросселем и обратным клапаном, а со штоком дополнительного гидроцилиндра соединены регулировочная втулка и удлинитель, имеющий возможность взаимодействия с трехпалым рычагом. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение эффективности работы тормоза за счет быстрого подвода тормозных колодок к шкиву и формирования оптимального характера нарастания силы прижатия колодок к шкиву, а также плавное торможение крана, снижение динамических нагрузок на элементы привода и металлоконструкции, уменьшение вибрации металлоконструкции и кабины, раскачивания груза и утомляемости машиниста. 1 ил.

Колодочный тормоз, содержащий шкив, взаимодействующие с ним тормозные колодки, размещенные на стойках, соединенных верхней тягой с трехплечим рычагом, взаимодействующим с замыкающей пружиной и электрогидротолкателем, отличающийся тем, что параллельно гидротолкателю установлен по меньшей мере один дополнительный гидроцилиндр, подпоршневая полость которого соединена с подпоршневой полостью гидроцилиндра электрогидротолкателя маслопроводом с регулируемым дросселем и обратным клапаном, а со штоком дополнительного гидроцилиндра соединены регулировочная втулка и удлинитель, имеющий возможность взаимодействия с трехплечим рычагом.