Рекуперативный тормоз Советский патент 1980 года по МПК F16D61/00 

(541 РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ

Изобретение относится к машиностроению и может быть.использовано на электротранспорте для накопления энергии торможения и отдачи ее в начале движения. Известен рекуперативный тормоз, содержащий установленные в корпусе кинематически связанную с приводом обгонную муфту, стопорное устройство, по крайней мере, два пружинных аккумулирующих устройства, установленных на валу jjQ . Недостатком известного устройства является невысокий КПД за счет потерь на трение. Цель изобретения - создание механического устройства, способного произвести отбор механической энергии, идущей на торможение ч получение воз можности полностью сох чанить эту энергию длительное вре. я с последующей отдачей в период i ачала движения Поставленная цель дс ::тигаётся тем, что рекуперативный TOPN з, содержа1ций установленные в корпуса кинематически связанную с приводом обгойную муфту, стопорное устройство, по крайней мере, два пружинных аккумулирующих устройства, установленных на валу, снабжен двумя предохранительными муфтами, кинематически связанными с пружинными аккумулирующими устройствами, червячной парой и прбмёжуточной втулкой, смонтированной в теле червячного колеса с возможностью углового поворота и кинематически связанной со стопорным устройством, а также установленной на валу червяка электромагнитной муфтой, соединенной с приводом и установленной с возможностью вращения на валу червяка втулкой, закрепленной в обгонной муфте, кинематически связанной с приводом, при этом стопорное устройство выполнено в виде шарика и подпружиненного винта, установленного концентрично между промежуточной втулкой и валом с. возможностью осевбго перемещения вдоль их осейJна одном конце которого выполнена кольцевая проточка, а на другом выполнена замкнутая канавка с винтовым участком, переходящим в кольцевой, связанный с первыми продольными канавками, в которой установлен шарик, А также установленной на одном конце винта муфты обгона, а на другом - кулачковой муфты и шарико-шпоночной муфты, одна из полумуфт которой жестко связана с кулачковой полумуфтой и валом и кинематически связана с втулкой, при этом

шарики шарико-шпоночной муфты установлены с возможностью контакта с поверхностью кольцевой проточки винта

На фиг. 1 изображен рекуперативный

корпус, про;5ольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Рекуперативный тормоз содержит корпус 1, в котором в подшипниковых узлах 2 расположен червяк 3, взаимодействуниций с червячным колесом 4. Червячное колесо выполнено совместно с промежуточной втулкой 5, и имеет возможность поворота на определенный угол относительно последней. Промежуточная втулка 5 посредством шлицев связана подпружиненным винтом б, со-. держащим на одном конце муфту обгона, состоящую из храпового колеса 7 и собачки 8, а другом - кулачковую полумуфту 9, взаимодействующую с кулачковой полумуфтой 10. Выдвижной винт имеет специальную закнутую винтовую канавку 11, выполненную в виде прямого неполного участка вначале образования, переходящего затем в винтовую часть на один шаг, а далее заканчивающийся прямым кольцевым участком Кроме того, винт 6 содержит ряд продольных каНавок 12, соединяющихначало образования винта б с прямым кольцевым участком. Угол между ними выбирается не больше участка поворота промежуточной втулки 5. Винтойая канавка взаимодействует с шариком 13, который поджимается винтом 14, на ходящимся в неподвижной втулке 15. Кулачковая полумуфта 10 жестко связана с шарико-шпоночной полумуфтой 16. В пазах 17 этой полумуфты размещены шарики 18, связанные с шестерней 19, которая работает в паре с колесом 20 На валу 21 с двух сторон расположены две кулачковые предохранительные муфты 22, ведомые части котЬрых, свободно сидящие на валу, жестко связаны с барабанами 23. Внутри этих барабанов размещены плоские спиральные пружины 24. На валу червяка содержится свободно сидящая, втулка 25, на внешнем диаметре которой закреплена коническая шестерня 26, взаимодействующая с коническим колесом 27. Кроме того, втулка 25 жестко связана с роликовой обгонной муфтой 28. Обгрнная муфг.а 28ШстКб соединена с элекТ вмагнитной муфтой 29. На наружном диаметре корпуса этой муфты расположена жестко сидящая приводная шестерня 30. Электромагнитная Муфта 29 жестко закреплена на валу червяка 3. Проточка 31 служит для выключения щарико-шпоночной муфты 16.

Рекуперативный тормоз работает

слёдукицим образом, ;. ;;:;J r:: J

Шестерня 30 присоединяется к приводу колеса (трамвай, электричка, автомобиль и т. д.) ив ivioMeHt торможения получает от него вращение. Вращение передается на червяк 3 через вклченную электромагнитную муфту 29. Обойма обгонной муфты 28 в этом направлении работает вхолостую и движение на ступицу не передается. Червяк передает это движение червячному колесу 4 , которое преодолевая действия пружин 32 увлекает за собой промежуточную втулку 5. Втулка в свою очере связанная посредством шлицевого соединения вЬдвижным винтом б вращает его. Выдвижной винт 6jвзаимодействуя с шариком 13 посредством винтовой канавки 11, перемещается вдоль вала 21 В момент выхода шарика на прямой диаметральный участок канавкипроизойде соединение кулачковой полумуфты 9 с кулачковой полумуфтой 10. В этот же момент происходит выключение шарикошпоночной муфты 16 (шарики западают в проточку 31) и шестерня 19 свободно вращается. Кулачковая полумуфта с полумуфтой 16, воспринимая вращение от полумуфты 9, передает его валу 21. Вал 21 через кулачковые предохранительные муфты 22 закручивает плоские спиральные пружины 24 в неподвижном барабане 23. Происходит отбор крутящего момента колеса (добавочное) . В момент останова приводной шестерни,промежуточная втулка 5 под действием сжатых пружин поворачивается относительно червячного колеса 4. Вместе с ней повернется также .выдвижной винт 6 и муфта 7 обгона (/ собачка б зафиксирует шарик 13 отностельно одной из продольных канавок 12. Сжатая пружина 34, перемещая вин б, выводит кулачковуЬз полумуфту 9 из зацепления и включает шарико-шпоночную муфту 16 (шарики с меньшего диметра винта переместятся на .больший диаметр). Шестерня 19 теперь жестко связана с валом 21. Электромагнитная муфта 29 в это время выключена.

В момент начала движения колеса происходит рекуперация. Плоские спиральные пружины вращают вал 21 в обратном направлении и, поскольку, кулачковая муфта 10, полумуфта 9 выключена, а шарико-шпоночная включена, то движение передается на шестерню 19, ас нее на колесо 20. Колесо 20, через коническую пару 27, 26 и втулку 25 жестко связанную, с колесом , передает это вращение на ступицу обгонной муфты 28.

Возвратное движение и начальное движение приводной шестерни 30 совпадают в направлении и, таким o6jpaзом, обгонная муфта 28 работает в рабочем режиме. Обойма обгонной муфты 28 жестко связана с рассоединенно частью электромагнитной муфты 29, а на ней в свою очередь жестко закреплена приводная шестерня 30, которэя и приводит во вращение колеса транспорта. Таким образом, рекуперативный тормоз , присоединенный к приводу колеса транспорта а сблокированный с тормозной системой, позволяет уменьшить нагрузку на основную тормозную систему, тем самым уменьшить тормозной путь и сократить износ колодок, а главное забрать энергию выделяемую на торможение и посредством ряда плоских спиральных пружин отдать их в начале движения. Особенно большой эффект даст применение рекуперативного тормоза в электричках, трамваях, т.е. в транспортах, связанных с затратой электроэнергии (большой пусковой ток) . Формула изобретения Рекуперативный тормоз, содержащий, установленные в корпусе кинематически связанную с приводом обгонную муфту, стопорное устройство, по крайней мере два пружинных аккумулирующих устройства, установленных на валу, от л ичающийся тем, что, с целью повышения КПД,он снабжен двумя прерохранительными муфтами, кинематически связанными с пружинными аккумулирующими устройствами, червячной парой и промежуточной втулкой, смонтированной в теле червячного колеса с возможностью углового поворота и кинематически связанной со стопорным устройством, а также установленной на валу червяка электромагнитной М1фтой, соединенной с приводом и установленной с возможностью вращения на валу червяка втулкой, закрепленной в обгонной 1., кинематически связанной с приводом, при этом стопорное устройство выполнено в виде шарика и подпружиненного винта, установленного концентрично между промежуточной втулкой и валом с возможностью осевого перемещения вдоль их осей, на одном конце которого выполнена кольцевая проточка, а на. другом выполнена замкнутая канавка с винтовым участком, переходящим в кольцевой, связанный с первыми продольными канавкс1ми, в которой установлен шарик, а такжеустановленной ha одном конце винта муфты обгона, а на другом - кулачковой муфты и шарико-шпоночной муфты, одна из полумуфт которой жестко связана с кулачковой полумуфтой и валом и кинематически связ-ана с втулкой, при этом шарики шарико-шпоночной муфты установлены с возможностью контакта с поверхностью кольцевой проточки винта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 362957, кл. Р 16 D 61/00, 1971. Щ

767432