Пропорциональный клапан для регулирования давления Советский патент 1984 года по МПК B60T8/26 

Изобретение относится к машиностр ению, в частности к пневматическим тормозным системам транспортных средств преимущественно в автомобиль ной и тракторной промьшшенности. По основному авт.св. № 996240 известен пропорцирнальнь1й клапан для регулирования да вления, используемый преимущественно в пневматических тор мозных системах транспортных средств Этот клапан (первый вариант) содержи корпус, в котором размещены с возможностью взаимодействия друг с другом дифференциальный и вспомогательный поршни и двойной клапанный элемент, управляемый дифференциальным поршнем, при этом в корпусе образова ны камеры первого регулирующего, вто рого регулирующего и регулируемого давлений, первая из которых ограниче на верхней рабочей поверхностью дифференциа;1ьного поршня- и верхней рабочей поверхностью вспомогательного поршня, вторая - дифференциальной по верхностью дифференциального поршня, а последняя камера - нижней рабочей поверхностью дифференциального поршня Cl 3. Недостаток известного пропорционального клапана заключается в снижении его надежности при отказе агрегата, подающего второе регулирующее давление. Цель изобретения - повышение наде ности. Указанная цель достигается тем. ЧТО нижней рабочей поверхностью вспо могательного поршня и стенками корпу са ограничена дополнительная камера, сообщенная с камерой регулируемого давления.. На фиг.1 изображен пропорциональный клапан; на фиг.2 - то же, первая модификация.; на фиг.З - то же, втора модификация. В пропорциональном клапане 1 (фиг.1) отверстие 2 соединяет камеру А первого регулирующего давления Р с главным клапаном управления тормозами, отверстие 3 - камеру Б второго регулирующего давления Р,. с магистралью подачи сжатого воздуха в тормозные камеры, давление в которых изменяется регулятором тормозных сил а отверстие 4 - камеру В регулируемого давления Р с тормозными камера ми, давление в которых изменяется пропорциональным клапаном 1. Камеры В и Г сообщены между собой через отверстие 4, трубопровод (не показан) и отверстие 5. Отверстие 6 пропорционального клапана 1 предназначено для вьтуска в атмосферу сжатого воздуха из тормозных камер, давление в которЬгх изменяется пропорциональным клапаном 1 и камер В и Г. Вспомогательный поршень 7 снабжен упругим элементом 8 и под действием его силы Q прижат к упору 9. Сочлененный телескопически со вспомогательным поршнем 7 дифференциальный поршень 10 снабжен упругим элементом 11 и под действием его силы Qj прижат к упору 12, выполненному на вспомогательном поршне 7. В центре дифференциального поршня 10 выполнено седло Il3 впускного клапанного элемента 14, а в центре корпуса 15 - седло.16 выпускного клапанного элемента 17.Оба элемента 14 и 17 связаны между собой штоком 18, на который одет упругий элемент 19, упирающийся одним своим концом в торец элемента 17, а другим концом - в торец дифференциального поршня 10. В исходном положении элемент 14 закрыт, а элемент 17 открыт. Опорные элементы 20 и 21 имеют воз.можность осевого перемещения, что позволяет регулировать предварительное натяжение упругих элементов 8 и 11, а следовательно, и характеристику пропорционального клапана. Нерабочая камера D имеет сообщение с атмосферой. Вспомогательный поршень 7 имеет верхнюю рабочую поверхность 22 и нижннж рабочую поверхность 23. Дифференциальный поршень 10 имеет верхнюю рабочую поверхность 24, дифференциальную поверхность 25 и нижнюю рабочую поверхность 26. Пропорциональный клапан работает следующим образом. При торможении сжатый воздух от главного клапана управления тормозами через отверстие 2 поступает в камеру А пропорционального клапана 1 под давлением Р, воздействуя на верхнюю рабочую поверхность 24 площадью F, дифференциального поршня 10 и на верхнкио рабочую поверхность 22 площадью F вспомогательного поршня 7. Одновременно сжатый воздух от главного клапана управления тормозами поступает к регулятору тормозных сил, и далее под давлением Р к тормозным камерам, давление в которых изменяется регулятором тормозньпс сил, а через отверстие 3 - в камеру Б пропорционального клапана 1, воздей ствуя на дифференциальную поверхност 25 площадью F дифференциального поршня 10. Под воздействием давлений F и Р дифференциальный поршень 10 перемещается вниз вместе с клапанными элементами 14 и 17. При этом элемент 17 закрывается, а элемент 14 открывается, и сжатый воздух под давлением PJ поступает в камеру В, воздействуя на нижнюю рабочую поверхность 26 пло щадью F, дифференциального поршня 10 и далее через отверстие 4, давление в которых изменяется пропорциональным клапаном в тормозные камеры, а через отверстие 4, трубопровод и отверстия 5 в камеру Г, воздействуя на нижнюю 23 рабочую поверхность вспомогательного поршня с площадью Г..Таким образом, в камере В устанавливается дав ление Р:- , определяемое из выражения (до начала воздействия вспомогательного поршня ria дифференциальный) Р EjlEilP lEalQ 4 где знак - - соответствует воздействию упругого элемента 11 на дифференциальный поршень 10 снизу вверх, а знак + - сверху вниз. Это соотно шение сохраняется при увеличении дав ления Р в камере А до определенного значения. Если давление в камере А становится больше определенного значения, то сила давления Р , действукщая на верхнюю рабочую поверхность 22 вспомогательного поршня 7, преодолевает силу сопротивления Q упругого лемента 8 и давления Р воздействующего на нижнюю рабрчую поверхность 23, вспомогательный поршен перемещается вниз и дополнительно воздействует на дифференциальный пор шень 10. В этом случае значение Ропределяется из соотношения Р Р1Й11 2) j:PilFa5Q i2u 3 При дальнейшем повышении давлений Р и Р разность давлений в камерах А и В становится все меньше, и при определенном значении может уменьшиться до нуля. При растормаживании давление в камерах А и Б уменьшается, дифференциальный и вспомогательный поршни перемещаются вверх„ Впускной элемент 14 закрывается, а элемент 17 открывается и сжатый воздух из тормозных камер давление в которых изменяется пропорциональным клапаном и камера Г выходит через камеру В и отверстие 6 пропорционального клапана 1 в атмосферу. При выходе из строя магистрали тормозных камер, давление в которых изменяется регулятором тормозных сил (при ), пропорциональный клапан 1 работает аналогичным образом. При торможении сжатый воздух от главного клапана управления тормозами через отверстие 2 поступает в камеру А пропорционального клапана 1 под давлением Р) , воздействуя на верхнюю рабочую поверхность 24 дифференциального поршня 10 и на верхнюю рабочую поверхность 22 вспомогательного поршня. Под воздействием давления Р дифференциальный поршень перемещается вниз вместе с двойным клапанным элементом 14 и 17. При этом элемент 17 закрывается, а элемент 14 открывается, и сжатый воздух под давлением Р, поступает в камеры В и Г ив тормозные камеры. Значение Р, определяется из выражения (до начала воздействия вспомогательного поршня на дифференциальный) Р .Pj-EitQg F При воздействии вспомогательного поршня на дифференциальный поршень Р Pl IllFgltQiiQrt При растормаживании давление в камере А уменьшается, вспомогательный и дифференциальный поршни перемещаются вверх. Элемент 14 закрывается, элемент 17 открывается и сжатый воздух из тормозных камер и камеры Г через камеру В и отверстие 6 выходит в атмосферу. С помощью опорных элементов 20 и 21 можно регулировать предварительное натяжение упругих элементов 8 и 11 - характеристику пропорционального клапана, с целью его применения в тормозных системах транспорт«ых средств, отличающихся друг от друга массой и констг уктивными параметрами. На фкг.2 и 3 приведены некоторые одификации пропорционального клапана. Пропорциональный клапан, показанный на фиг.2, отличается тем, что

ди еревциальный и вспомогательный поршни вьшолнены бесступенчатыми, при этом сумма площадей верхней рабочей и дифференциальной поверхностей дифференциального поршня равна гшощадй нижней рабочей поверхности, а площадь верхней рабочей поверхности вспомогательного поршня равна площади его нижней рабочей поверхности.

Пропорциональный поршень, показанный на фиг.З, отличается от пропорционального клапана, показанного на фиг.2, тем, что дифференциальный и вспомогательный поршни не снабжены

упругими элементами 11 и 8 (случай, когда нет необходимости регулировать характеристику пропорционального Клапана).

Кроме того, вспомогательный поршень выполнен ступенчатым, при этом площадь верхней рабочей поверхности меньше площади нижней рабочей поверхности.

Применение предлагаемого клапана позволит улучшить качество регулирования тормозных сил, что в свою очередь повысит безопасность движения и надежность тормозной системы.

ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ преимущественно в пневматических тормозных системах транспортных средств по авт.св. Р 996240, отличающийс я тем, что, с целью повьлпения надежности, нижней рабочей поверхностью вспомогательного поршня и стенками корпуса ограничена дополнительная камера, сообщенная с камерой регулируемого давления. (Л а V.

If i /i л fs fff (Л

иг,3

ч