Самозатягивающийся дисковый тормоз Советский патент 1992 года по МПК F16D55/22 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в дисковых тормозных устройствах.

Известен дисковый автоматизированный (управляемый) тормоз, содержащий дисковый исполнительный орган ДИТ, пружинно-гидравлический без грузовой привод тормоза с рабочим цилиндром, мас- лостзнцию высокого давления, регулятор давления проточного типа и аппарат автоматического управления тормозов 1,

Недостатками известного тормоза являются отсутствие самозатягивания, использование маслостанции высокого давления, наличие сложной системы управления, большая инерционность при использовании системы автоматического регулирования.

Известна конструкция дискового тормоза, выбранная в качестве прототипа, содержащая тормозной диск, промежуточную обойму с азаимопротивоположно направленными внутренней и наружной резьбой, установленной в приводной обойме с возможностью углового перемещения и имеющей ограничитель направления углового перемещения относительно привоцной обойме с возможностью углового перемещения и имеющей ограничитель напр.эвле- ния углового перемещения относительно приводной обоймы в виде храпового механизма, и тормозную колодку, по резьбе усх1х| 4 О О

«Ml

тановленную в промежуточной обойме с возможностью углового перемещения 2.

Недостатками известного тормоза являются отсутствие возможности осуществления регулирования самозатягивания.; то, что тормоз может работать лишь в стопорном режиме: почти мгновенное срабатывание тормоза и возникновение при этом больших динамических нагрузок, после размыкания тормоза тормозная колодка не возвращается в исходное положение и остается повернутой на некоторый угол.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивности самозатягивания.

Указанная цель достигается тем, что самозатягивающий дисковый тормоз, содержащий корпус, тормозной диск, по меньшей мере, один установленный с возможностью взаимодействия с торцовой рабочей поверхностью тормозного диска и выполненный с резьбовым участком тормозной элемент, привод, установленный с возможностью перемещения в направлении радиальной поверхности тормозного диска нажимной элемент, кинематически связанный с приводом, причем тормозной элемент связан с нажимным элементом привода посредством указанного резьбового участка, отличающийся тем. что он снабжен регулируемым источником магнитного поля и регулирующим узлом с двумя полостями синхронно изменяющими свой объем при сохранении постоянным его суммарного значения посредством промежуточного элемента, при этом полости связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью, промежуточный элемент кинематически связан с тормозным элементом, а канал расположен в зоне воздействия магнитного поля указанного источника, причем регулируемый источник магнитного поля выполнен в виде индуктора, при этом самозатягивающийся дисковый тормоз снабжен промежуточной обоймой, обеспечивающими вращение в противоположных направлениях механизмами свободного хода, сопряженными зубчатыми сектором и рейкой, а также упругим элементом растяжения - сжатия при, этом промежуточный элемент выполнен в виде установленного в цилиндр поршня, нажимной элемент в виде приводной обоймы, последняя и промежуточная обоймы выполнены с двумя резьбами, резьбы промежуточной обоймы выполнены с противоположными направлениями, приводная обойма сопряжена одной из своих резьб с корпусом, а второй с одной из резьб промежуточной обоймы, вторая резьба последней

сопряжена с резьбовым участком тормозного элемента, промежуточная обойма связана с приводной обоймой и тормозным элементом посредством указанных меха5 низмов свободного хода, зубчатая рейка же- стко связана с поршнем и упруго посредством указанного упругого элемента с корпусом, а-зубчатый сектор жестко связан с тормозным элементом, причем на0 правления вращения, обеспечиваемые механизмами свободного хода, тормозного элемента относительно промежуточной обоймы и последней относительно приводной обоймы, одинаковы с направлениями

5 относительных вращений указанных обойм и элемента, соответствующих их продольным перемещениям по сопряженным резьбам в направлении к рабочей поверхности тормозного диска.

0 Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение отличается тем, что нажимной тормозной диск снабжен зубчатым колесом, которое входит в зацепле5 ние с зубчатой рейкой, жестко связанной со штоком гидроцилиндра, поршень которого может перемещаться со скоростью, пропорциональной силе тока, катушки управления, благодаря чему создается возможность ре0 гулирования скорости углового перемещения нажимного диска и осуществления управляемого самоусиления. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Анализ

5 известных технических решений (аналогов) показывает, что благодаря управляемому самоусилению можно обеспечить торможение с заданным законом торможения без применения высоконапорных маслостан0 ций и сложной системы автоматического регулирования, а также путем изготовления от большой инерционности системы благодаря значительному сокращению количества элементов конструкции, и признать заявля5 емое решение соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг. 1 изображен предлагаемый тормоз, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Тормоз состоит из корпуса 1 с закрепленной на нем неподвижной кольцевой ко0 лодкой 2. Нажимной диск 3 установлен по резьбе в промежуточной обойме 4. На промежуточной обойме нарезаны зубья 5, с которыми взаимодействуют собачки 6 и 7, закрепленные соответственно на няжим5 ном диске 3 и на приводной обойме 8, которая по наружной резьбе установлена в корпусе 1. Приводная обойма 8 снабжена приводным рычагом 9. На нажимном диске 3 закреплен зубчатый сектор 10, взаимодействующий с зубчатой рейкой 11, которая удерживается роликом 12. Зубчатая рейка 11 одним торцом связана с упругим элементом 13, удерживающим ее в среднем нейтральном положении, а другим концом - со штоком 14 гидроцилиндра 15, штоковая 16 и поршневая 17 полости которого соединяются каналом 18, проходящим через регулируемый источник магнитного поля 19. Полости гидроцилиндра заполнены ферро- магнитной жидкостью. Тормозной диск 20 установлен на шлицах вала.

Тормоз работает следующим образом.

При замыкании тормоза угловое перемещение получает приводной рычаг 9. Пово- рачиваясь вместе с ним, приводная обойма 8 выдвигается в сторону тормозного диска 20. После контакта нажимного диска 3 с тормозным диском 20 между ними возникают силы трения, благодаря которым нажим- ной диск 3 получит угловое перемещение и будет выдвигаться из промежуточной обоймы в сторонутормозногодиска 20,дополнительно прижимая его, причем такому направлению вращения нажимного диска 3 собачка б не препятствует. При обратном направлении вращения собачка 6 препятствует нажимному диску 3 получить угловое перемещение относительно промежуточной обоймы 4, благодаря чему они вместе начинают вращаться и выдвигаться из приводной обоймы в сторону тормозного диска 20, дополнительно прижимая его.

В процессе торможения нажимной диск 3, совершая угловое перемещение, приво- дит в поступательное движение зубчатую рейку 11, которая, в свою очередь, перемещает шток 14 гидроцилиндра 15. Скорость перемещения штока 14 (соответственно рейки 11, зубчатого сектора 10 и нажимного диска 3) пропорциональна скорости прохождения ферромагнитной жидкости через канал 18. Скорость течения жидкости, зависящая от ее свойства, регулируется источником магнитного поля 19. После каждого торможения зубчатая рейка 11 благодаря упругому элементу 12 возвращается в исходное положение.

Таким образом, изменением силы тока, проходящего через управляющую катушку 19, можно регулировать скорость углового перемещения нажимного диска (в обоих направлениях), т.е. управлять процессом самоусиления в реверсивном торможении.

Размыкание тормоза осуществляется поворотом приводного рычага 9.

Использование тормоза предложенной конструкции позволяет управлять процессом самоусиления, тем самым избегать

больших замедлений и динамических нзг ру- зок.

Благодаря управлению углового перемещения нажимного диска можно осуществлять торможение по различным законам.

Тормоз можно использовать в качестве исполнительного элемента в системе автоматического регулирования (САР).

В обычных системах САР ошибка регулирования многократно увеличивается уси- лительным блоком, предложенная конструкция свободна от этого недостатка.

В предлагаемом тормозе исключается самопроизвольное торможение при случайном контакте тормозных и нажимных дисков (например, при попадании между ними крупных частиц износа), так как nepeMeuie- ние нажимного диска заблокировано зубчатой рейкой.

Формула изобретения

1.Самозатягивающийся дисковый тормоз, содержащий корпус, тормозной диск, по меньшей мере один установленный с возможностью взаимодействия с торцевой рабочей поверхностью тормозного диска и выполненный с резьбовым участком тормозной элемент, привод, установленный с возможностью перемещения в направлении радиальной поверхности тормозного диска, нажимной элемент, кинематически связанный с приводом, причем тормозной элемент связан с нажимным элементом привода посредством указанного резьбового участка, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивности самозатягивания, он снабжен регулируемым источником магнитного поля и регулирующим узлом с двумя полостями, синхронно изменяющими свой объем при сохранении постоянным его суммарного значения посредством промежуточного элемента, при этом полости связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью, промежуточный элемент кинематически связан стормозным элементом, а канал расположен в зоне воздействия магнитного поля указанного источника.

2.Тормоз поп.1,отличающийся тем, что регулируемый источник магнитного поля выполнен в виде индуктора.

3.Тормоз по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью обеспечения регулировки самозатягивания при реверсивном торможении, он снабжен промежуточной обоймой, обеспечивающими вращение в противоположных направлениях механизмами свободного хода, сопряженными зубчатыми сектором и рейкой, а также упругим элементом растяжения-сжатия, при этом

регулирующий узел выполнен в виде цилиндра, промежуточный элемент выполнен в виде установленного в указанном цилиндре поршня, нажимной элемент выполнен в виде приводной обоймы, последняя и промежуточная обоймы выполнены с двумя резьбами, резьбы промежуточной обоймы выполнены с противоположными направлениями, приводная обойма сопряжена одной из своих резьб с корпусом, а второй - с одной из резьб промежуточной обоймы, вторая резьба последней сопряжена с резьбовым участком тормозного элемента, промежуточная обойма связана с приводной обоймой и тормозным элементом посредством указанных механизмов свободного хо0

5

да. зубчатая рейка жестко связана с поршнем и упруго посредством указанного упругого элемента с корпусом, а зубчатый сектор жестко связан с тормозным элементом, причем направления вращения, обеспечиваемые механизмами свободного хода, тормозного элемента относительно промежуточной обоймы и последней относительно приводной обоймы, одинаковы с направлениями относительных вращений указанных промежуточной обоймы и тормозного элемента, соответствующих их продольным перемещениям по сопряженным резьбам в направлении к рабочей поверхности тормозного диска.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дисковых тормозных устройствах. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивности самозатягивания. Тормозной элемент (Э) установлен с возможностью фрикционного взаимодействия с радиальной поверхностью тормозного диска и связан посредством винтовой пары с нажимным Э. Поршень цилиндра связан с тормозным Э. Разделенные поршнем полости цилиндра связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью. Канал расположен с возможностью пронизывания магнитным полем индуктора. При торможении тормозной Э увлекается во вращение и стремится переместиться посредством указанной винтовой пары к тормозному диску.. Характер этого перемещения регулируется изменением вязкости протекающей через канал фер- ромагнитной жидкости посредством изменения напряженности магнитного поля индуктора. 2 ил. (Л С

f z го

Фиг1

А

// /2/9 /S S3 /7

Т

Фаг. 2.