Нормально-замкнутый дисковый тормоз Советский патент 1982 года по МПК F16D55/10 

(54) НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫЙ ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ

1

изобретение относится к исполнительным органам тормозных устройств, в частности к дисковым тормозным устройствам, и может быть использованоВ шахтных подъемных машинах, а также в тормозах подъемно-транспортного оборудования.

Известен нормально замкнутый дисковый тормоз, содержащий корпус с установленной в нем стаканообразной направляющей, концентрично расположенные в ней цилиндр с крышкой и поршень с хвостовиком, а также тормозную пружину,расположенную на хвостовике, и связанную с ним регулировочную гайку 1.

Известное устройство позволяет делать блочную замену при выходе из строя цилиндро-поршневой группы и упругого элемента, однако эта замена затруднена из-за присуш.их устройству конструктивных недостатков. Предварительная настройка упругого элемента на определенное тормозное усилие на испытательном стенде возможна, однако сборка настроенного элемента небезопасна, так как сжатие упругого элемента производится при помощи болтов, закручиваемых поочередно.

Все детали цилиндро-поршневой группы требуют высокой точности изготовления, так как центрирование деталей происходит по нескольким плоскостям. Неточность изготовления может привести к заклиниванию цилиндро-поршневой группы, что снижает надежность.

Упругий элемент находится в зоне трущихся поверхностей цилиндра и поршня и продукты износа упругого элемента (тарельчатых пружин) попадают на зеркало цилиндра, в результате чега- возможны задиры, преждевременный износ цилиндра, поршня манжеты. Снижается также надежность, неизбежны перекосы штока, поршня относительно жестко посаженного цилинд15ра под воздействием силы трения, возникающей при соприкосновении фрикционной накладки с вращающимся тормозным диском. В результате этого возможно заклинивание дискового тормозного элемента.

Цель изобретения - улучшение условий

20 обслуживания путем упрощения монтажа и демонтажа отдельных элементов тормоза.

Поставленная цель достигается тем, что нормально замкнутый дисковый тормоз. содержащий корпус с установленной в нем стаканообразной направляющей, концентрично расположенные в ней цилиндр с крышкой и поршень с хвостовиком, а также тормозную пружину, расположенную на хвостовике, и связанную с ней регулировочную гайку, он снабжен опорным фланцем, установленныгу на хвостовике поршня, и распорной втулкой с буртом на внутренней боковой поверхности, установленной между цилиндром и опорным фланцем, тормозная пружина расположена в распорной втулке с возможностью взаимодействия одним из торцов с ее буртом, а другим - с опорным фланцем, при этом регулировочная гайка выполнена в виде стакана, расположена концентрично опорному фланцу и установлена в корпусе с возможностью взаимодействия с опорным фланцем. Причем опорный фланец выполнен составным в виде шайбы с осевым сферическим гнездом, и расположенным в нем сферичесКИМ вкладышем, закрепленным на хвостовике. На чертеже изображен дисковый тормоз. Дисковый тормоз состоит из корпуса 1, в расточке которого расположена стаканообразная направляющая 2, имеющая возможность перемещаться в осевом направлении. От вращения вокруг собственной оси направляющая 2 зафиксирована шпонкой 3. На торце направляющей 2 расположена фрикционная накладка 4. В расточке направляющей 2 расположены цилиндр 5, поршень с хвостовиком 6, в котором имеются два канала: канал 7 для подвода рабочего тела под давлением в надпоршневую полость 8 и другой канал 9 для слива учечек из поршневой полости 10. Надпоршневую полость 8 образует цилиндр 5, поршень с хвостовиком 6 и крышка 11, которая посредством стопорного кольца 12 взаимосвязана с цилиндром 5. Кроме того, в расточке направляющей 2 расположены тормозная пружина 13 и распорная втулка 14 с буртом 15, которая закреплена болтами к торцу направляющей 2. На поршне х хвостовиком 6 между бурfoM 15 втулки 14 и опорным фланцем 16 расположен упругий элемент 13 (тарельчатые тормозные пружины), одним концом упирающийся в бурт 15 втулки 14, а вторым - в опорный фланец 16. Опорный фланец 16 состоит из собственно шайбы, которая контактирует со сферическим вкладышем 18, образуя-, сферический шарнир. Сферический вкладыш 18 имеет резьбу и накручен на порщень с хвостовиком 6. Опорный фланец 16 зафиксирован к регулировочной гайке 17 кольцом 19. Для регулировки И фиксации зазора между фрикционной накладкой 4 и тормозным диском служат упоры 20. В момент торможения давление рабочего тела в надпоршневой полости 8 отсутствует, и усилие от упругого элемента 13 передается, с одной стороны, на тормозной диск через втулку 14 с буртом 15 на направляющую 2 и фрикционную накладку 4, а с другой - на опорный фланец 16, через регулировочную гайку 17 посредстом резьбы на корпус 1. Порщень с хвостовиком 6 И сферический вкладыщ 18 свободны, так как на них не действуют внешние силы. В таком же свободном положении находятся цилиндр 5 и крышка И. При подаче рабочего тела под давлением в надпоршневую полость 8 JCBOCTOBHK с поршнем 6 неподвижен, так как упирается в неподвижный опорный фланец 16 и регулировочную гайку 17, а крышка 11, на которую действует давление, через стопорное кольцо 12 передает усилие на цилиндр 5, который передает усилие на втулку 14 с буртом 15, соединенную посредством болтов направляющей 2, которая с фрикционной накладкои под действием усилия, возникшего от рабочего тела под давлением, отходит от тормозного диска на величину, обеспечиваемую зазорюм между упорами 20 и направляющей 2. Тормозной диск освобождается от действия дискового тормозного элемента. Описанное взаимодействие деталей тормозного дискового элемента происходит в случае, когда тормозной диск неподвижен. При затормаживании движущегося тормозного диска возможны два случая: первый случай, когда давление рабочего тела от максимального падает до атмосферного резко, и второй случай, когда давление рабочего тела в полости 8 снижается плавно до определенной величины. В первом случае между тормозным диском и фрикционной накладкой 4 возникает сила трения, которая, действуя на направляющую 2, заставляет ее смещаться перпендикулярно горизонтальной оси дискового тормозного элемента и тем самым увлекает за собой втулку 14 с буртом 15. При отсутствии давления в надпоршневой полости 8 цилиндр 5 не имеет контакта с втулкой 14 с буртом 15 и, благодаря имеющемуся радиальному зазору между цилиндром 5 и направляющей 2 он ориентируется в пространстве поверхностями поршня с хвостовиком 6, т. е. на цилиндр 5 не действуют внещние силы, а следовательно, отсутствует возможность заклинивания во время торможения. Во втором случае, когда тормозной диск затормаживается дисковым тормозным элементом, давление рабочего тела в надпоршневой полости 8 имеет определенное значение, и между втулкой 14 с буртом 15 и цилиндром 5 имеется силовой контакт. В этом случае также между тормозным диском и фрикционной накладкой 4 возникает сила трения, которая, действуя на цилиндрическую направляющую 2, заставляет ее смещаться перпендикулярно горизонтальной оси дискового тормозного элемента. В данном случае направляющая 2, втулка 14 с буртом 15 и цилиндр 5 поворачиваются относительно центра вращения сферического щарнира дискового тормозного элемента и, благодаря сферическому шарниру, образованному опорным фланцем 16 и сферическим вкладыщем 18, направляющая 2, втулка 14 с буртом 15, цилиндр 5, крыщка 11, порщень с хвостовиком 6 имеют возможность перемещаться на величину зазора между цилиндрической направляющей 2 и корпусом 1, при этом цилиндр имеет возможность ориентироваться в пространстве поверхностями поршня с хвостовиПри такой работе также отсутствуют относительные перекосы цилиндра 5 и порщня с хвостовиком 6, тем самым повышается надежность дискового тормозного элемента, при наличии некоторого давления в надпорщневой полости 8. Регулировку зазора между фрикционной накладкой 4 и тормозным диском производят следующим образом. Вначале вкручиваются упоры 20 в корпус 1 так, чтобы зазор между упорами 20 и направляющей 2 был больше, чем зазор между втулкой 14 и фланцем 16. Затем подают рабочее тело под давлением в надпорщневую полость 8. Под действием давления крышка И перемещается в сторону опорной втулки 14, при этом через стопорное кольцо 12 она перемещает цилиндр 5, а тот, воздействуя своим торцом на втулку 14 с буртом 15, через болты, крепящие втулку 14 с буртом 15 к направляющей 2, перемещает вправо направляющую 2 с фрикционной накладкой 4 до тех пор, пока втулка 14 с буртом 15 своим торцом не упрется во фланец 16. В данный момент усилие от давления рабочего тела полностью передается на фланец 16 со сферическим вкладыщем 18, освобождая от действия усилия регулировочную гайку 17. Вращая гайку 17 по часовой или против часовой стрелки, перемещают в осевом направлении все элементы дискового тормозного элемента относительно корпуса I и устанавливают необходимый зазор между фрикционной накладкой 4 И тормозным диском. После регулировки зазора регулировочной гайкой 17 упорами 20, ограничивающими отход направляющей 2 с фрикционной накладкой 4 от тормозного диска, устанавливают зазор между этими упорами и противоположным от фрикционной накладки 4 торцом направляющей 2. Блочная замена цилиндро-порщневой группы с упругим элементом осуществляется следующим образом. Проделывают ту же операцию, что и при регулировке зазора между тормозным диском и фрикционной накдадкой, только при этом снимают кольцо 19 и выкручивают регулировочную гайку 17 из корпуса 1 при поданном давлении в надпоршневую полость 8. Затем после извлечения регулировочной гайки 17 из корпуса 1 снимают давление рабочего тела в надпорщневой полости 8, выкручивают болты, крепящие втулку 14 с буртом 5 к направляющей 2, после этого цилиндр 5, поршень с хвостовиком 6, крыщка 11, упругий элемент 13, втулка 14 с буртом 15, опорный фланец 16 и сферический вкладыш 18 могут быть извлечены из корпуса 1 и заменены ноаыми элементами в сборе с настроенным упругим элементом на стенде на определенный тормознои момент. Такое выполнение дискового тормоза создает ряд технико-экон- мических преимуществ. Цилиндр ориентируется в пространстве только поверхностями поршня с хвостови-. ком, который cBOii.vi штоком опирается на сферический шарнир, что практически и.сключает перекосы и возможность заклинивання поршневой группы дискового тормозного элемента, тем самым значительно повышается надежность тормоза, а следовательно, и безопасность работы. Конструкция позволяет производить блочную замену дискового тормозного элемента, силовую настройку упругого элемента на специальном стенде с последующей тарировкой по усилию, что обеспечивает значительное снижение простоя оборудования при ремонте. Это повышает надежность и безопасность работы всей подъемной установки в процессе эксплуатации, Формула изобретения 1. Нормально замкнутый дисковый тормоз, содержащий корпус с установленной в нем стаканообразной направляющей, концентрично расположенные в ней цилиндр с крышкой и поршень с хвостовиком, а также тормозную пружину, расположенную на хвостовике, и взаимодействующую с ней регулировочную гайку, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий обслужива-. ния путем упрощения монтажа и демонтажа он снабжен опорным фланцем, установленньш на хвостовике поршня,-и распорной втулкой с буртом на внутренней боковой поверхности, установленной между цилиндром и опорным фланцем, тормозная пружина расположена в распорной втулке с возможностью взаимодействия одним из торцов с ее буртом, а други | - с опорным фланцем, при этом регулировочная гайка выполнена в виде стакана, расположена концентрично опорному фланцу и установлена в кор