ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР АБС "РОДИНА" Российский патент 2005 года по МПК B60T8/38 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, например, в антиблокировочных системах (АБС) тормозов грузовых автомобилей и других транспортных средств.

Известен электропневматический модулятор давления для антиблокировочной системы тормозов транспортного средства, содержащий корпус с входным, двумя выходными и сбросным каналами, тремя пневмоклапанными элементами в виде подпружиненных мембранных клапанов, прикрепленных к корпусу крышками, пилотные электромагнитные клапаны, связывающие каналами управляющие полости мембранных клапанов с входным каналом и атмосферой, при этом управляющие полости мембранных клапанов, перекрывающих выходные каналы, связаны с выходами пилотных электромагнитных клапанов каналами, длина которых обратно пропорциональна длине соответствующих магистралей между модулятором и тормозными камерами [1].

Указанный электропневматический модулятор имеет большие габариты, повышенный уровень шума и недостаточную надежность и технологичность, которые обусловлены увеличенным количеством мембранных клапанов с достаточно большим динамическим ходом и необходимостью размещения в корпусе пружин мембранных клапанов.

Известен также регулировочный клапанный узел в виде модулятора давления для противоблокировочной системы тормозов, содержащий корпус, в котором размещены впускной клапан, отделяющий входную камеру, связанную с источником рабочей среды от выходной камеры, соединенной с потребителем рабочей среды, выпускной клапан, отделяющий выходную камеру от атмосферы и два электромагнитных клапана для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного клапанов с входной камерой и атмосферой, причем входная камера рабочей среды подразделена на первую и вторую секции, сообщающиеся через первый обратный клапан, выходная камера отделена выпускным и вторым обратным клапанами от атмосферы, а сами впускной и выпускной клапаны выполнены в виде мембран [2].

Основными недостатками указанного устройства также являются сложность конструкции, повышенный уровень шума при выпуске воздуха, недостаточная надежность пневмоклапанных элементов (мембран) и большие масса и габаритные размеры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропневматический модулятор, содержащий корпус с цилиндрическими проточками, входной и выходной каналы, сбросную полость, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал, сообщающийся с тормозным краном от выходного канала, соединенного с тормозной камерой, выпускной пневмоклапан, отделяющий выходной канал от сбросной полости, связанной с атмосферой через обратный клапан и первый и второй электромагнитные клапаны для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, при этом впускной и выпускной пневмоклапаны выполнены в виде закрепленных в цилиндрических проточках корпуса эластичных патрубков и установленных в патрубках сепараторов, выполненных в виде трех соосно установленных дисков, причем центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков седла пневмоклапанов, другие диски снабжены сквозными отверстиями и кольцевыми буртиками с радиально расположенными ребрами, а полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом [3].

Такое техническое решение позволяет упростить конструкцию и улучшить массогабаритные характеристики модулятора при одновременном снижении уровня шума при работе.

Основной недостаток данного устройства - значительные напряжения растяжения эластичного патрубка в процессе работы под действием давления со стороны управляющей полости по направлению к оси пневмоклапана и возможность его "западания" в сквозные отверстия, что снижает быстродействие и срок службы пневмоклапанов и, как следствие, надежность и эффективность работы модулятора.

Задача, решаемая изобретением, - повышение надежности и эффективности работы модулятора.

Указанная задача достигается за счет того, что в электропневматическом модуляторе АБС, содержащем корпус с цилиндрическими проточками, входной и выходной каналы, сбросную полость, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал, сообщающийся с тормозным краном от выходного канала, соединенного с тормозной камерой, выпускной пневмоклапан, отделяющий выходной канал от сбросной полости, связанной с атмосферой через обратный клапан и первый и второй электромагнитные клапаны для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, при этом впускной и выпускной пневмоклапаны выполнены в виде закрепленных в цилиндрических проточках корпуса эластичных патрубков и установленных в патрубках сепараторов, выполненных в виде трех соосно установленных дисков, причем центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков седла пневмоклапанов, другие диски снабжены сквозными отверстиями и кольцевыми буртиками с радиально расположенными ребрами, а полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом, согласно новому техническому решению на внутренней поверхности патрубков, по обе стороны седел, выполнены дополнительные кольцевые буртики полукруглого или трапециевидного сечения, при этом ширина указанных дополнительных буртиков, измеренная по образующей внутренней поверхности патрубков, не превышает высоты упомянутых кольцевых буртиков с ребрами, а кольцевой зазор между наружной поверхностью кольцевых буртиков с ребрами и дополнительных буртиков, выполненных на внутренней поверхности патрубков, не превышает толщины патрубков в месте расположения седла. Кроме того, проходное сечение сквозных отверстий образовано между кольцевыми буртиками и ребрами и ограничено поверхностью центрального диска, а размеры проходного сечения каждого из сквозных отверстий, по крайней мере по одному из перпендикулярных сечений, не превышают двойную толщину патрубков в месте расположения седла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан общий вид заявляемого электропневматического модулятора, схематический продольный разрез.

Электропневматический модулятор содержит корпус 1 с цилиндрическими проточками, входной и выходной каналы 2 и 3, впускной и выпускной пневмоклапаны 4 и 5. Пневмоклапаны 4 и 5 выполнены в виде закрепленных в цилиндрических проточках корпуса 1 эластичных патрубков с дополнительными кольцевыми буртиками 6, 7 и 8, 9 полукруглого или трапециевидного сечения и установленных в патрубках сепараторов в виде трех соосно установленных дисков 10, 11, 12 и 13, 14, 15. В корпусе размещены также полости 16 и 17 управления соответственно пневмоклапанами 4 и 5, два электромагнитных клапана 18 и 19, сбросная полость 20 и лепестковый обратный клапан 21, отделяющий сбросную полость 20 от атмосферы. Электромагнитные клапаны 18 и 19 установлены с возможностью избирательного сообщения полостей 16 и 17 с входным каналом 2 или сбросной полостью 20. Центральные диски 11 и 14 сепараторов образуют с внутренней поверхностью патрубков 4 и 5 седла 22 и 23 соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов. Диски 10, 12 и 13, 15 снабжены кольцевыми буртиками 24, 25 и 26, 27 с радиально расположенными ребрами 28, 29, 30, 31 и сквозными отверстиями 32, 33, 34, 35. При этом проходное сечение сквозных отверстий 32, 33, 34, 35 образовано между кольцевыми буртиками 24, 25, 26, 27 и ребрами 28, 29, 30, 31 и ограничено поверхностью центральных дисков 11 и 14, а размеры проходного сечения каждого из сквозных отверстий, по крайней мере по одному из перпендикулярных сечений, не превышают двойную толщину патрубков в месте расположения седел 22 и 23.

Кольцевые полости 36 и 37, образованные между дисками 10, 11, 12, ограничены кольцевыми буртиками 24, 25 с радиально расположенными ребрами 28, 29. Кольцевые полости 38 и 39 - соответственно кольцевыми буртиками 26, 27 и ребрами 30, 31. При этом кольцевые зазоры между дополнительными кольцевыми буртиками 6, 7 и 8, 9 выполненными на внутренней поверхности патрубков 4 и 5 и кольцевыми буртиками 24, 25 и 26, 27 на дисках сепараторов выполнены такими, что не превышают толщины патрубков в месте расположения седел 22 и 23, а ширина дополнительных буртиков 6, 7 и 8, 9, измеренная по образующей внутренней поверхности патрубков 4 и 5 не превышает высоты кольцевых буртиков 24, 25 и 26, 27 с ребрами со стороны патрубков. Входной канал 2 подключен к тормозному крану, выходной канал 3 - к тормозной камере.

В исходном состоянии (при обесточенных электромагнитных клапанах 18 и 19) входной канал 2 и полость 17 управления выпускным клапаном 5 (через верхнее седло электромагнитного клапана 19 и канал 40) связаны с атмосферой через тормозной кран, а полость 16 управления впускным пневмоклапаном 4 связана с атмосферой через канал 41, нижнее седло клапана 18, полость 20 и обратный клапан 21. При этом выходной канал 3 и, следовательно, полость тормозной камеры связаны с атмосферой через отверстия 34, седло 23 клапана 5, отверстия 35, сбросную полость 20 и обратный клапан 21.

Электропневматический модулятор работает следующим образом.

При включении тормозного крана (нажатии на педаль тормоза) сжатый воздух от тормозного крана поступает во входной канал 2 и полость 17 (через канал 40 и электромагнитный клапан 19). При этом эластичный патрубок 5 под воздействием давления сжатого воздуха со стороны полости 17 прижимается к седлу 23, разобщая тем самым кольцевые полости 38 и 39, а следовательно, и полость тормозной камеры со сбросной полостью 20. При этом кольцевые буртики 26, 27 с ребрами 30, 31 ограничивают динамический ход эластичного патрубка пневмоклапана 5 по направлению к оси пневмоклапана за счет упора в указанные буртики и ребра дополнительных буртиков 8 и 9, выполненных на внутренней поверхности патрубка 5 по обе стороны седла 23. Причем за счет того, что проходные сечения отверстий 34, 35 выполнены такими, что их размеры, по крайней мере по одному из перпендикулярных сечений, меньше двойной толщины патрубка в месте расположения седла, предотвращается вдавливание и "западание" эластичного патрубка пневмоклапана в указанные отверстия под действием давления сжатого воздуха. Тем самым, за счет ограничения динамического хода и предотвращения вдавливания и "западания" эластичного патрубка пневмоклапана в сквозные отверстия, повышается быстродействие и срок службы пневмоклапана и, следовательно, надежность и эффективность модулятора.

Одновременно сжатый воздух из канала 2 через отверстия 32 поступает в кольцевую полость 36. Под действием создавшегося давления в полости 36 эластичный патрубок 4 отжимается от седла 22 и сжатый воздух из тормозного крана через образовавшийся кольцевой зазор, кольцевую полость 37, отверстия 33 и выходной канал 3 поступает в рабочую полость тормозной камеры. Происходит затормаживание.

При возвращении педали тормоза в исходное положение (процесс растормаживания осуществляемый водителем) происходит выпуск воздуха из канала 2 и полости 17 (через клапан 19 и канал 40) в атмосферу через тормозной кран. Под действием избыточного давления в тормозной камере и выходном канале 3, эластичные патрубки пневмоклапанов 4 и 5 отжимаются от седел 22 и 23 и сжатый воздух из тормозной камеры через ребра 29, 30, отверстия 33, 34, образовавшиеся кольцевые зазоры между патрубками 4, 5 и седлами 22, 23 поступает соответственно в канал 2 и сбросную полость 20 и далее, через тормозной кран и лепестковый обратный клапан 21 выходит в атмосферу.

При работе модулятора в антиблокировочном режиме, т.е. при достижении пороговой величины проскальзывания в процессе торможения, электронный блок (не показан) подает управляющий сигнал на электромагнитный клапан 18. При этом электромагнитный клапан 18 срабатывает и садится на нижнее село, а полость 16 разобщается с атмосферой и сообщается с входным каналом 2 подвода сжатого воздуха. Под действием давления сжатого воздуха со стороны полости 16 эластичный патрубок 4 плотно прижимается к седлу 22. При этом каналы 2 и 3 разобщаются и дальнейшее нарастание давления сжатого воздуха в тормозной камере прекращается, а дополнительные кольцевые буртики 6 и 7, выполненные на внутренней поверхности патрубка пневмоклапана 4 упираются в кольцевые буртики 24, 25 и ребра 28, 29, ограничивая тем самым динамический ход и "западание" эластичного патрубка пневмоклапана 4 в сквозные отверстия 32 и 33, аналогично тому как описано выше. Если угроза блокировки колеса продолжается, электронный блок (не показан) подает импульс напряжения на обмотку электромагнитного клапана 19. При этом электромагнитный клапан 19 срабатывает и происходит сброс сжатого воздуха из полости 17 в полость 20, пневмоклапан 5 открывается (под действием избыточного давления в полости выходного канала 3) и сжатый воздух из рабочей полости тормозной камеры сбрасывается в атмосферу подобно тому, как описано выше. Отличие заключается в том, что в этом случае модулятор работает циклически и процесс "затормаживание - растормаживание" происходит с довольно высокой частотой (от 1 до 10 ГЦ).

Таким образом, за счет предложенных технических решений, повышается быстродействие и срок службы пневмоклапанов и, как следствие, надежность и эффективность работы модулятора.

Источники информации

1. Авт. св. SU 1239000, МКИ В 60 Т 8/02, 1986 г.

2. Патент SU 1595335 A3, В 60 Т 8/38, Бюл. N 35, 1990 г.

3. Журнал "Грузовик &", №10, 2000 г., стр.7, Москва, Машиностроение - прототип.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, например, в антиблокировочно-противобуксовочных системах грузовых автомобилей и других транспортных средств с пневматическим или пневмогидравлическим приводом тормозов. На внутренней поверхности патрубков электропневматического модулятора, по обе стороны седел клапанов, выполнены дополнительные кольцевые буртики полукруглого или трапециевидного сечения. Ширина указанных дополнительных буртиков, измеренная по образующей внутренней поверхности патрубков, не превышает высоты упомянутых кольцевых буртиков с ребрами. Кольцевой зазор между наружной поверхностью кольцевых буртиков с ребрами и дополнительных буртиков не превышает толщины патрубков в месте расположения седла. Кроме того, проходное сечение сквозных отверстий образовано между кольцевыми буртиками и ребрами и ограничено поверхностью центрального диска. Размеры проходного сечения каждого из сквозных отверстий, по крайней мере по одному из перпендикулярных сечений, не превышают двойную толщину патрубков в месте расположения седла. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности работы модулятора. 1 ил.

1. Электропневматический модулятор, содержащий корпус с цилиндрическими проточками, входной и выходной каналы, сбросную полость, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал, сообщающийся с тормозным краном от выходного канала, соединенного с тормозной камерой, выпускной пневмоклапан, отделяющий выходной канал от сбросной полости, связанной с атмосферой через обратный клапан и первый и второй электромагнитные клапаны для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, при этом впускной и выпускной пневмоклапаны выполнены в виде закрепленных в цилиндрических проточках корпуса эластичных патрубков и установленных в патрубках сепараторов, выполненных в виде трех соосно установленных дисков, причем центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков седла пневмоклапанов, другие диски снабжены сквозными отверстиями и кольцевыми буртиками с радиально расположенными ребрами, а полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом, отличающийся тем, что на внутренней поверхности патрубков, по обе стороны седел клапанов, выполнены дополнительные кольцевые буртики полукруглого или трапециевидного сечения, при этом ширина указанных дополнительных буртиков, измеренная по образующей внутренней поверхности патрубков, не превышает высоты упомянутых кольцевых буртиков с ребрами, а кольцевой зазор между наружной поверхностью кольцевых буртиков с ребрами и дополнительных буртиков не превышает толщины патрубков в месте расположения седла.2. Электропневматический модулятор по п.1, отличающийся тем, что проходное сечение сквозных отверстий образовано между кольцевыми буртиками и ребрами и ограничено поверхностью центрального диска, а размеры проходного сечения каждого из сквозных отверстий, по крайней мере по одному из перпендикулярных сечений, не превышают двойную толщину патрубков в месте расположения седла.