Рекуперативный тормоз Советский патент 1982 года по МПК F16D61/00 

(54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ

1

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в механизмах, требующих периодического разгона и торможения, таких как транспортные, подъемно-транспортные и им подобные машины.

Известен рекуперативный тормоз, содержаший установленные в корпусе аккумулятор энергии, механизм управления, входной вал, смонтированный на нем механизм реверса и шестеренчатый дифференциал, одна из шестерен которого закреплена на входаюм валу, а две другие связаны тормозными валиками с механизмом управления и аккумулятором энергии в виде маховика, шестеренчатый дифференциал с водилом и двумя тормозными валами, первый из которых кинематически связан с входным валом, а второй - с аккумулятором энергии. Водило дифференциала соединено с его тормозными валами через вариаторы скоростей. Вариатор скорости содержит фрикционный диск, жестко закрепленнь на первом торMotaoM валу дифференциала, параллельный ему второй фрикционный диск, связанный зубчатой передачей с маховиком и вторым тормозным

валом дифференциала, и соприкасающийся с .ним третий фрикш онный дяск, закрепленный с возможностью осевого перемещения на валу, связанном зубчатой передачей с водилом дифференциала 1J.

Недостатками зтого устройства являются невысокая надежность работы и большая металлоемкость, что невыгодно при использовании такого тормоза в транспортных средствах.

Цель изобретения - повышение иадежиости

10 работы, а также расширение эксплуатационных возможностей тормоза.

Поставленная цель достигается тем, что в рекуперативном тормозе, содержащем установленные в корпусе аккумулятор энергии, меха151шзм управления, входной вал, смонтированный на нем механизм реверса и шестеренч тый дифференциал, одна из шестерен которого закреплена на входном валу, а две другие связаны тормозными валами с механизмом

К утфавпения и аккумулятором энергии, аккумулятор энергии вьшолиен пружинно-вакуумным в виде по крайней мере двух полых цилинд,ров с подпружиненными к их торцам поршня3 17 ми, механизм penepca вынолнел в виле двойной фрикнионпо-дисковой сцепления С кониентрично расположеинь;ми на входном валу двумя ведущей наружной и ведомой внутренней обоймами, ведущими фрикдаоиными дисками, смонтированными на входном валу соосно друг другу и концентри шо наружной обойме опорными дисками, а также ведомыми дисками, помещенными между опорными и ведущими длсками, при этом обоймы и ведомые фрикционные диски установлены с ,ностьго осевого перемещения, механизм управления выполнен в виде двух гидронияиндров с предохранителями, смонтированн()1ми на корпусе, двух подпружиненных рычагов управления, установленных на входном валу, и тросов, гидроцилиндры кинематически связаны с рычагами управления, а предохранители и рычаги управления тросами соединены с тормозными валами, при этом один из рычагов управтния кинематически связан с ведущей наружной обоймой и одним из ведомых дисков, другой рычаг управления кинематически связан с ведомой внутренней обоймой и другим ведомым диском, а каждый из поршней аккумулятора энергии соединен тросом с одним из тормозных валов, которые расположены по одной оси На фиг. 1 схематически изображено устройство в выключерадом положении; на фиг. 2 - тормоз, обищй вид; на фиг. 3 - предохранительная система. Рекуперативный тормоз связан шестерней 1, установленной на промежуточном креплении карданного вала 2 автомобиля и входящей в зацепление с шестерней 3 карданного вала тормоза. Карданный вал 4 другим своим концом соединен с входным валом 5, который установ лен в корпусе 6 на подишпнике 7. Механизм реверса тормоза выполнен в виде двойной фрикционной дисковой муфты снеплеиия. Она имеет ведутцую наружную обойму 8 и ведомую внутреннюю обойму 9, установленные с возможностью осевого перемещения. Во внутренних частях обойм 8 и 9 на щдицах установлены фрикционные ведущие 10 и ведомые 11 диски, положение которых относительйо обойм 8 и 9 фиксируется пружинами 12 и 13. Каждая обойма 8 и 9 муфты имеет ведомые фрик1шонные 14 и ведущие 15 даски, посаженные соответственно на концентрично установленные валы 16 и 17, имеющие одну гео. метрическую ось и являюпдиеся продолжением входного вала 5 на шлицах с возможностью перемещения в осевом направлении, а также опорные диски 18 и 19, которые жестко установлены на валах 16 и 17 соответственно, при чем диск 18 упирается на внутреннюю обойму подщкпкика 20, установленного в корпусе 6. Положе гие ведомых фрикционных дисков 14 i .i uTHDCHTcnt.iio uiKijJHbtx дисков 18 и IЧ ик4ируегся с помощью пружин 2 и 22. На онце яаиа 17, являющегося продолже)ием ходного вала 5, жестко установлена коничесая шестерня 23. Установленный концентрично алу 17 вал 16 одним концом упирается на нутреннюю обойму подшипника 24, а на друом его конце жестко установлена коническая естерня 25. 111естерни 23 и 25 входят в заепление с коническими шестернями 26 и 27, естко установленными на тормозных валах 8 и 29, Тормозные валы 28 и 29 на кронтейнах корпуса автомобиля (не показан) становлен, на втулках. На валах 28 и 29 зарептны ленточные тормоза 30 и 31. Корпус 32 Пружинно-вакуумного аккумулятора представляет собой гладко шлифованный изнутри стакан, на один конец которого (осно вание) герметично завинчивается ллоско-сферическая головка 33. Стакан крепится на кронштейнах корпуса автомобиля (не показано). Внутри корпуса 32 установлены три поршня, два из которых 34 и 35 служат в качестве дС)жателей .для двойных аккумулятивных пружин 36 и имеют в середине сквозное круглое отверстие для прохода троса 37, а третий поршень 38 (герметичный) прикреплен к тросу 37 и также по1илерживает вторую пару пружин. Между поршнем 38 и внутренней плоской поверхностью головки 33 оставлено небольшое воздушное пространство, которое служит воздуплюй подущкой при резком разжатии пружин 36. Привод рекуперативного тормоза гидравлический и связан с тормозными и акселеративными педалями машины через ияганги, трубки и золотники. На корпусе 6 закреплены паpaJuieJibHO два силовых гидроцилиндра 39 и 40, щтоки которых соединены с рычагами управления 41 и 42 соответственно, посаженными на осях в корпусе 6. Продольные пазы рычагов 4 и 42 входят в зацепление с ушками поджимных колец 43 и 44, которые посажены на ЕХИДНОМ валу 5 и на ступице наружной ведущей обоймы 8. Рычаги т1равленпя подпружинены поджимными пружинами 45 и 46, свобоххно надетыми на входной вал 5 и на ступицу ведущей обоймы 8. Упругость у поджимных пружин 45 и 46 больше, чем у разжимных пружин 47 и 48. Для автоматического выключения при полном сжатии или разжатии тормозных пружин на рекуперативном тормозе установлены предохранительньш системы на каждом из гидроцилиндров 39 и 4П.П|1едохранительиые системы выполнены в виде золотниковых распредели телей 49, связыванпднх гидроцилнняры 40 и 39 с центральной системой лол.ячи рабочего тела (масла). Пре.чочр.шиг льиая система 4 5 связана тросами 50 и 51 с тормозными валами 28 и 29. Пружины 52, ролики натяжения 53 направляют тросы 50 и 5J, которые наматываются на ступицы 54 тормозных валов 28 и 29. Па подпгипнике 55 установлена ведущая наружная обойма 8 муфты, а тросы 56 соединяют рычаги управления 41 и 42 с ленточными тормозами 30 и 31 тормозных валов 28 и 29. Рекуперативный тормоз работает следующи образом. В рабочем положении двойная фрикционная дисковая муфта разомкнута. При нажатии на педаль тормоза машины в пределах свободного хода масло, нагнетаемое насосом, через золотник, соединенный с педалью, маслопровод и предохранитель 49 поступает в гидроци линдр 39, шток которого, выдвигаясь, поворачивает рычаг управления 41, который, в сво очередь, через поджимное кольцо 44 сжимает пружину 46 и ведущую обойму 8 тормозной половины муфты перемещает в осевом направ лении. При этом ведущий 10 и ведомый 14 диски прижимаются между опорным диском 18. Муфта включена. Одновременно рычаг управления 41 оттягивает тросы 57 и ленточные тормоза 30 и 31 размыкаются. Длина тросов с помощью прижимных шайб регулируется таким образом, что тормоза 30 и 31 выключаются лишь после включения муфты. Наличие пружины 46 позво ляет небольшое пробуксовывание муфты. После включения муфты и размыкания лен точных тормозов 30 и 31 вращение карданного вала 2 автомобиля через шестерни 1 и 3, карданный вал 4 тормоза, включенную муфту, вал 16, шестерни 25, 26 и 27 передается на тормозные валы 28 и 29, которые, наматывая на себя тросы 37, притягивают поршни 38, сжимая тем самым пружины 36. Поскольку тормознь. валы 28 и 29 вращаются в разные стороны, тросы 37 наматываются на одну из них только сверху, а на другую только снизу таким образом, что при включенной муфте аккумулятивные прзгжины 36 сжимаются. После окончания торможения отпускается тормозная педаль автомобиля и подача масла. в гидроцилиндр 39 прекращается. Пружина 48, сжатая при включении муфты между внутренней обоймой подщипника 55 и обоймой 8, разжимаясь, выключает муфту и через поджимные пружину 46, кольцо 44 и рычаг 41 шток гидроциликдра 39 возвращается в исходное положение. Одновременно отпускаются тросы 37 и тормоза 30 и 31 останавливают тормозные валы 2« и 29. Кинематическая энергия автомобиля I превращается в потенциальную энср1ню сжатых пружин и вакуума аккумулятора энергии 32. Для использования потенциальной энергии достаточно немного нажать на педаль акселератора и масло из гидросистемы маншны твкже через верхнее отверстие уже второго золотника, соединенного с педалью, маслопровод, вторую предохранительную систему подается в полость гидроцилиндра 40. Шток гидроцилиндра 40 выдвигается и, поворачивая рычаг 42 вокруг ее оси, через поджимное кольцо 43 сжимает пружину 45 и перемещает в осевом направлении обойму 9, прижимая диски П и 15 к опорному диску 19. Одновременно вилка 42 оттягивает тросы 56 и ленточные тормоза 30 и 31 отпускаются. Длина тросов 56 регулируется так же, как было указано. После выключения ленточных тормозов под действием сил сжатых пружин и вакуума поршень 38 двигается к исходному положению (в сторону головки 33), притягивая трос 37. который, в свою очередь, вращает тормозные валы 28 и 29. Вращение валов через шестерни 23, 26 и 27, вал 17, включенную муфту, входной вал 5, карданный вал 4 рекуперативного торможения и шестерни 3 и 1 передается на карданный вал 2 автомобиля, который быстро и эффективно (с малой затратой горючего) снова набирает скорость. При полном сжатии аккумулятивных пружин 36 (при торможении) или по.пном разжатии их (после разгона) срабатывают предохранительные системы 49, действующие по принципу изменения направления подачи масла в гидроциливдры 39 и 40. При торможении валы 28 и 29, наматывая на себя тросы 37 и сжимая тем самым тормозные прзокины 36, одновременно наматывают и тросы 50 и 51 предохранительной системы тормоза. Длина тросов 50 и 51 предохранительной системы регулируется так, чтобы, опережая полное сжатие аккумулятивных пружин 36, золотниковьв распределители 49 изменяли направление подачи масла в тормозной гидроцилиндр 39. Масло подается уже в верхнюю полость гидроцилиндра 39. Поршень гидроцилиндра 39 двигается вниз, выключая муфту и включая ленточные тормоза 30 и 31. Дальнейшее торможение машины (когда кинетическая энергия ее велика, например автомобиль с прицепом) производится уже основной тормозной системой. Поскольку автоматическое выключение муф ты происходит не мгновенно, а в течение какого-то промежутка времени (хотя и очень алого), тормозные валы 28 и 29 еще проолжают вращаться, наматывая тросы 50 я 51, то может привести к поломке золотника предохранительной системы 49. Наличие поддерживающих роликов 53 натяжного типа пред отвращает такую возможность. Число полых цилиндров 32 пружитао-вакуумного аккумулятора, их параметры и упругость Пружин подбираются в расчете на максимаш ную кинетическую энергию транспортного средства и мотут быть установлены в два или больше ярусов. В этом случае тросы 37 направляются дополнительными роллками и наматываются друг на друга, Аккутиулятивная часть рекуперативного тормоза может быть выполнена также и без пружин, поскольку с увеличением тем самым хода поршня сила вакуума возрастает по экспоненте. Предлагаемый рекуперативный тормоз может быть использован и в железнодорожном транспорте, в поездах метро, трамваях, троллейбусах и в пасс1шных транспортных устройствах типа железнодорожного вагона. Управле ние тормозом может быть осуществлено одним из известных способов: механическим, электромеханическим, пневмомеханическим. При этом данный тормоз обеспечивает высокую надежность работы при сравнительно малых габаритах. Формула изобретения Рекуперативный тормоз, содержаний установленные в корпусе акк мулятор энергии, механизм управления, входной вал, смонтиро ванный на нем механизм реверса и шестерен чатый дифференциал, одна из . шестерен кот рого закреплена на входном валу, а две дру гие связаны тормозными валами с механизмо управления и аккумулятором энергии, отл чающийся тем, что, с целью ловьпиения надежности работы и расширения экспяуатадщонлых возможностей, аккумулятор энергии выполнен пружинно-вакуумным в виде по крайней мере двух полых вдлиндров с подпружиненными к их торцам поршнями, механизм реверса вьшолнен в виде двойной фрикционнодисковой муфты сцепления с концентрично расположенными на входном валу двумя ведущей наружной и ведомой внутренней обоймами, ведущими фрикционными дисками, смонтирован|ными в упомянутых обоймах, закрепленными на входном валу соосно друг другу и концентрично наружной обойме опорными дисками, а также ведомыми дисками, помещенными между опорными и ведущим дисками, при этом обоймы и ведомые фрикционные диски установлены с возможностью осевого перемещения, механизм управления выполнен в виде двух гидроцилиндров с предохранителями, смонтированными на корпусе, двух подпружиненных рычагов управления, установленных на входном валу, и тросов, гидроцилиндры кинема шчески связаны с рычагами управления, а предохранители и рычаги управления тросами соешгаены с тормозными валами, при этом один из рычагов управления кинематически связан с ведущей наружной обоймой и одним из ведомых дисков, другой рычаг ттравления кинематически связан с ведомой внутренней обоймой и другим ведомым диском, а каждый из поршней аккумулятора энергии .соединен тросом с одним из тормозных валов, которые расположены по одной оси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 552446, кл. F 16 D 61/00, 1975.

912971

w