Комбинированный тормозной привод транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60T13/68 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к тормозным приводам транспортных средств.

Цель изобретения .- повышение быстродействия и синхронности работы тормозного привода, снижение расхода сжатого воздуха и обеспечение возможности работы тормозного привода в одно- и двухпроводных тормозных системах автопоездов.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема комбинированного тормозного привода транспортного средства; на фиг. 2 - функциональная схема электронного блока.

Комбинированный тормозной привод содержит электропневматический распределитель 1, соединенный с переключающим электромагнитным клапаном 2, управляемым электронным блоком 3. Ресивер 4 связан магистралями с тормозными камерами 5. В магистралях установлены отсечные клапаны 6, 7 и клапан ИЛИ 8, соединительные головки 9, 10 и 11, датчики 12, 13 и 14 давления. Привод включает также линию управления 15, магистраль 16, переключатель 17, приче.м один участок линии управления 15 соединяет отсечной клапан 7 с переключающим электромагнитным клапаном 2, а второй участок - электромагнитный клапан 2 с отсечным электромагнитным клапаном 18, установленным также, как и электромагнитный клапан 19 сообщения линии управления с. атмосферой на крыщке, закрывающей бесщтоковую управляющую полость 20 пневмоуправляемого клапана 21, сообщающуюся с клапанами 18 и 19 через трубопровод 22. Вход магистрали 16 разделяется на две параллельные ветви 23 и 24, одна из которых на входе соединяется с головкой 9 и на выходе - с клапаном ИЛИ 8, а другая на входе сообщается через отсечной клапан 7 с головкой 10 и на выходе - с клапаном ИЛИ 8, причем последний через магистраль16 соединяется со штоковой управляющей полостью 25, а также через обратный клапан 26 и трубопровод - с полостью 27 пневмоуправляемого клапана 21, сообщающуюся через трубопровод 28 с ресивером 4. Пневмоуправляемый клапан 21 содержит порП1невое следящее устройство 29, связанное с клапаном, к выходу которого через трубопроводы 30 и 31 подключены тормозные камеры 5. Выключатель сигнал «Стоп, установленный на тягаче, соединяется через электрическую цепь 32 и электропровода 33 и 34 с электромагнитами отсечных клапанов 7 и 6. Электропровод 35 подсоединяется к источнику электропитания. Ресивер 4 через трубопроводы 36 и 37 сообщается соответственно с клапаном 2 и с входом пневмоуправляемого клапана 21. Сумматор 38 электронного блока 3 двумя входами 39 и 40 соединяется с коммутатором 41 и выходом 42 - с двумя компараторами 43 и 44. Компаратор 43 включен в канал формирования сигнала выдержки давления, компаратор 44 - в канал формирования сигнала сброса давления сжатого воздуха с управляющей полости 20 клапана 21. Выход 45 компаратора 43 через 5 усилитель мощности 46 и электропровод 47 соединен с электромагнитом отсечного клапана 18, а выход 48 компаратора 44 через усилитель мощности 49 и электропровод 50 с электромагнитом клапана 19. Коммутатор 41 двумя входами соединен с датчиками 13 и 14 давления, а третьим входом через инвертор 51 - с датчиком 12 давления. (На фиг. 2 буквами А и Б обозначены пороговые значения напряжений, предусмотренные в компараторах).

5 Комбинированный тормозной привод подключается к тормозной системе тягача тремя соединительными головками 9, 10 и 11, если три соединительные головки установлены на тягаче. Если тягач оборудован тормозной системой, предназначенной для работы по двухпроводной схеме с двумя головками, то стыковка приводов тормозов тягача и прицепа осуществляется головками 9 и И. При присоединении тормозной системы по однопроводной схеме используется только одна

5 соединительная головка 10, а остальные не подсоединяются к тягачу. Электроцепь 32 всегда подк тючается к выключателю сигнала «Стоп, расположенного на тягаче. При однопроводной схеме переключателем 17 соединяются цепь 32 и электропровод 33, а

0 при двухпроводной - электропровода 33 и 34. Электронный блок 3 подключается через электропровод 35 и общую массу.

В статистическом положении (фиг. 1), когда процесс торможения отсутствует, на пряжение от выключате тя сигнала «Стоп, не подается на электромагниты отсечных клапанов 6 и 7 и клапана 2, поэтому эти клапаны находятся в нормально открытом положении. Управляющие сигналы не поступают из электронного блока к электромагнитам клапанов 18 и 19, поэтому клапан 18 находится в нормально открытом положении, а клапан 19 - в нормально закрытом положении. Полость 20 пневмоуправляемого клапана 21 через трубопровод 22, клапаны

18 и 2, линию управления 15, отсечной клапан 7, соединительную головку 11 сообщается с атмосферой. Сжатый воздух из питающей части (от компрессора) через соединительную головку 10, отсечной клапан 6,

0 ветвь 23 (при однопроводной схеме включения) или через соединительную головку 9, ветвь 24 (при двухпроводной схеме включения) подводится к клапану ИЛИ 8. Далее сжатый воздух через магистраль 16 поступает в полость 25 и через обратный клапан

5 26 - в полость 27 пневмоуправляемого клапана 21, а также через трубопровод 28 - в ресиверы прицепа. В этом случае порщии следящего устройства 29 находятся в верхнем

положении, поэтому тормозные камеры 5 через трубопроводы 30 и 31, пневмоуправляемый клапан 21 сообщаются с атмосферой.

При служебном и экстренном торможениях в случае соединения привода по двухпроводной схеме, когда водитель нажимает на тормозную педаль, замыкаются контакты выключателя сигнала «Стоп, и электрический ток через электроцепь 32 и переключатель 17 поступает к электромагнитам клапанов 2 и 7. Клапаны 2 и 7 включаются. Сжатый воздух из ресивера 4 через трубопровод 36, клапан 2, линию управления 15, клапан 18, трубопровод 22 поступает в полость 20 пневмоуправляемого клапана 21, вызывая включение последнего. Через трубопровод 37, клапан 21 и трубопроводы 31 и 30 из ресивера 4 подается сжатый воздух в тормозные камеры 5. Датчик 14 регистрирует величину давления в камерах 5. Клапан 7 перекрывает линию управления 15 непосредственно у соединительной головки, чем обеспечивается нарастание давления в месте установки датчика 13, соизмеримое с нарастанием давления воздуха в тормозных камерах тягача. Установка отсечного клапана 7 в линии управления 15 позволяет отсечь при торможении большую часть последней, соединяющую клапан 7 и электропневматический распределитель 1, что повышает быстродействие привода и ликвидирует запаздывание нарастания давления в месте подключения датчика 13.

Процесс наполнения тормозных камер 5 контролируется электронным блоком 3 путем сравнения электрических сигналов, которые поступают от датчиков 13 и 14, регистрирующих соответственно величины давлений сжатого воздуха возле соединительной головки 11 и в тормозных камерах 5. Эти электрические сигналы через коммутатор 41 (фиг. 2) подаются на сумматор 38. Процесс наполнения камер 5 продолжается с учетом заданного условия, т.е. до тех пор, пока напряжение на выходе сумматора 38, соответствующее разности давлений возле соединительной головки 11 и в тормозных камерах 5, больше пороговой величины А напряжения, предусмотренной в компараторе 43 и соответствующей определенной величине порогового давления. Причем пороговое напряжение может задаваться в электронном блоке различным по численной величине. Как только не выполняется такое условие, компаратор 43 через усилитель мощности 46 подает электрический сигнал на электромагнит клапана 18, включая его. Плсле перекрытия клапаном 18 подачи сжатого воздуха осуществляется кратковременная выдержка давления на определенном уровне в полости 20 и камерах 5. Так как в процессе выдержки .давления в тормозных камерах 5 увеличивается только давление возле соединительной головки 11, то на выходе сумматора 38 напряжение, соответствующее разности давлений возле головки 11 и в камерах 5, становится через некоторый промежуток времени таким, что превышает заданную пороговую величину А напряжения компаратора 43, соответствующую пороговому давлению, поэтому отсечной клапан 18 выключается и возобновляется снова процесс

наполнения управляющей полости 20 и тормозных камер 5. Таким образом обеспечивается синхронное наполнение тормозных камер прицепа по отношению к управляющему давлению на тягаче. В процессе торможения отсутствует сброс сжатого воздуха в атмосферу. Это обстоятельство также способствует повыщению быстродействия и синхронности работы привода, так как здесь давление воздуха не падает, а кратковременно выдерживается на определенном уров0 не или повыщается.

При работе привода на двухпроводной схеме к-лапан ИЛИ 8 разобщает ветвь 23 и магистраль 16 и соединяет между собой трубопровод 24 и магистраль 16, а при одно5 проводной схеме это соединение осуществляется наоборот.

При служебном или экстренном торможениях, в случае соединения приводов по однопроводной схеме, когда водитель нажимает на тормозную педаль, замыкаются контакты выключателя сигнала «Стоп и электрический ток через электроцепь 32, переключатель 17, провод 34 поступает к электромагнитам клапанов 2 и 6. Эти клапаны включаются. Клапан 2 работает так,как и при двухпроводном приводе, а клапан 6 перекрывает магистраль 16, которая в однопроводном приводе является питающей и управляющей. Установка отсечного клапана 6 в магистраль 16 в непосредственной близости от соединительной головки 10 позволяет регистрировать датчиком 12 величину давления, соответствующую давлению в приводе тягача. Так как в однопроводной схеме в процессе торможения давление в магистрали 16 и в головке 10 уменьшается,

5 то и электросигнал, подаваемый от датчика 12 к электронному блоку, падает. Поэтому электронный блок 3 с помощью инвертора 51 (фиг. 2) инвертирует поступающий от датчика 12 электросигнал, т.е. превращает его

0 в возрастающий, как и в двухпроводном приводе. Это обстоятельство позволяет электронному блоку осуществлять слежение за наполнением тормозных камер 5 аналогично, как и при двухпроводной схеме привода. Принцип работы остальной части привода

5 в этом случае аналогичен принципу работы привода по двухпроводной схеме. Так как работа однопроводного привода приближается к двухпроводному, то повышается

его быстродействие и синхронность срабатывания.

При оттормаживании, в случае соединения приводов по двухпроводной схеме, когда водитель на тормозную педаль не воздействует, размыкаются контакты выключателя сигнала «Стоп и к электромагнитам клапанов 7 и 2 не подводится электрический ток. Клапаны 7 и 2 возвращаются в исходное положение. В процессе оттормаживания, осуществляемого при двухпроводной схеме привода, происходит падение давления возле соединительной головки 11 в линии управления 15. Процесс падения давления возле соединительной головки 11 в линии управления 15 и тормозных камерах 5 прицепа контролируется электронным блоком 3 путем сравнения электрических сигналов, поступающих от датчиков 13 и 14 давлений, подаваемых через коммутатор 41 на сумматор 38. Как только напряжение на выходе сумматора 38, соответствующее разности давлений в тормозных камерах 5 и возле головки И, превыщает пороговую величину Б напряжения, предусмотренную в компараторе 44 и соответствующую определенной величине порогового давления (пороговые величины А и Б равны по своим численным значениям), то включается клапан 19. Клапан 18 в этом случае также включен, т.е. перекрывает сообщение трубопровода 22 и 15 линии управления. Сжатый воздух из полости 20 вытекает через клапан 19 в атмосферу. Давление сжатого воздуха в тормозных камерах 5 уменьщается, так как они сообщаются в этом случае через трубопроводы 30, 31 и клапан 21 с атмосферой. Процесс падения давления в тормозных камерах 5 продолжается с учетом заданного условия, т.е. до тех пор, пока напряжение на выходе сумматора 38, соответствующее разности давлений в тормозных камерах 5 и возле соединительной головки 11, станет меньше или равно пороговой величине Б. В этом случае клапан 19 выключается, прекращает сообщение полости 20 с атмосферой, т.е. осуществляется кратковременная выдержка давления на определенном уровне в полости 20, а следовательно, и в тормозных камерах 5. Затем снова возобновляется процесс опорожнения полости 20 в соответствии с рассогласованием величин давлений, регистрируемых датчиками 13 и 14. При оттормаживании в случае соединения приводов по однопроводной схеме размыкаются контакты выключателя сигнала «Стоп и на обмотки электромагнитов клапанов 6 и 2 напряжение не подается . Клапаны 6 и 2 возвращаются в исходное положение. Полость 20 через клапан 18, линию управления

15, клапаны 2 и 7, соединительную головку сообщается с атмосферой. Поршни следящего устройства 29 поднимаются и клапан 21 выпускает сжатый воздух из тормозных камер 5 в атмосферу. При оттормаживании электронный блок осуществляет слежение за опорожнением тормозных камер в соответствии с сигналами, поступающими от датчиков 12 и 14. Принцип работы привода в этом случае не отличается от принципа работы привода по двухпроводной схеме.

При выходе из строя электрических цепей тормозной привод функционирует как обычный пневматический привод. В этом случае при торможении, осуществляемом двухпроводным приводом, сжатый воздух через головку 11, линию управления 15, клапаны 2 и 18, трубопровод 22 поступает в полость 20. Устройство 29 перемещается вниз и через пневмоуправляемый клапан 21 сжатый воздух из ресивера 4 поступает в тормозные камеры 5. При торможении, осуществляемом однопроводным приводом, уменьщение давления в ветви 2 и магистрали 16 вызывает снижение величины давления в полости 25. Устройство 29 перемещается вниз, сжатый воздух поступает из ресивера

4в тормозные камеры 5.

Если в двухпроводном приводе происходит уменьщение давления в линии управления 15 и в полости 20, то устройство 29 перемещается вверх, и сжатый воздух через клапан 21 выпускается из камер 5 в атмосферу, т.е. происходит процесс оттормаживания. Если же в однопроводном приводе повышается давление в ветви 23 и в магистрали 16, а также в полости 25, то устройство 29 перемещается вверх и сжатый воздух также выходит из тормозных камер

5через клапан 21 в атмосферу, т.е. также происходит растормаживание прицепа. Таким образом тормозной привод позволяет провести процесс торможение-растормаживание и в случае выхода из строя электроцепей, например, при обрыве их.

Если произойдет аварийный отрыв прицепного средства от тягача, то произойдет аварийное торможение, аналогичное описанному, когда торможение происходило без участия в работе электрических цепей и приборов.

Тормозной привод позволит использовать его на различных транспортных средствах, в том числе и на длиннобазных прицепных транспортных средствах, причем будет обеспечиваться достаточное быстродействие и синхронность работы всей тормозной системы автопоезда.

Г J 2

п

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ ТОРМОЗНОЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий магистрали питания и управления с соединительными головками, ресивер, подключенный через электропневматический распределитель к тормозным камерам, и электронный блок управления, причем электропневматический распределитель включает в себя пневмоуправляемый клапан с поршневым следящим устройством, бесштоковая управляющая полость которого сообщена с линией управления, в которой установлены электромагнитные клапаны, подключенные к выходам электронного блока управления, один из указанных электромагнитных клапанов предназначен для сообщения линии управления с атмосферой, а на входе линии управления установлен переключающий электромагнитный клапан для избирательного ее соединения с магистралью управления и ресивером, к электронному блоку управления подключен датчик давления в тормозных камерах прицепа, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия и синхронности работы тормозного привода, снижения расхода сжатого воздуха и обеспечения возможности работы тормозного привода в одно- и двухпроводных тормозных системах автопоездов, в линии управления на участке между бесщтоковой полостью и переключающим электромагнитным клапаном установлен отсечной электромагнитный клапан, вход магистрали питания разделен на две параллельные ветви, соединенные через клапан ИЛИ со штоковой управляющей полостью, при этом в одной из указанных ветвей и в магистрали управления последовательно установлены датчики давления, подключенные к электронному блоку, и отсечные электромагнитные клапаны, обмотки которых через S переключатель подключены к цепи выключа(Л теля стоп-сигнала, при этом обмотка переключающего клапана непосредственно подключена к указанной цепи. 2. Тормозной привод по п. 1, отличающийся тем, что электронный блок управления включает в себя сумматор, двумя входами соединенный с коммутатором и выходом - с двумя компараторами сигналов выел держки и сброса, выход каждого из которых соединен через отдельный усилитель мощности с обмоткой соответствующего электромагнитного клапана электропневматичес1 Э кого распределителя, причем два входа комсо мутатора соединены с датчиками давления, один из которых установлен в магистрали управления, а другой - в тормозных камерах, третий отдельный вход коммутатора через инвертор связан с датчиком давления, установленным в магистрали питания.