Пневматическая тормозная система
Изобретение относится к автотракторостроению. Целью изобретения является повышение надежности пневматической тормозной системы. Пневматическая тормозная система снабжена двухступенчатым компрессором 1, первая ступень которого сообщена с ресиверами 10 и 11 нижнего (управляющего) давления, а вторая ступень - с ресиверами 24 и 25 высокого (рабочего) давления, что исключает процесс редуцирования давления в пневмосистеме. Применяемый ускорительный клапан 36 выполнен с дифференциальным регулирующим элементом, позволяющим использовать широкий диапазон рабочего давления в пневмосистеме без изменения его конструктивных параметров. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1558745 А 1 (51)5.
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4381487/31-11 (22) 22.02.88 (46) 23.04.90. Бюл. № 15 (71) Белорусский политехнический институт (72) Ф. К. Кравец и Г. К. Резников (53) 629.113-59 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1335493, кл. В 60 Т 13/26, 1986. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ТОРМОЗНАЯ
СИСТЕМА (57) Изобретение относится к автотракторостроению. Целью изобретения является повышение надежности пневматической тормозной системы. Пневматическая тормозная система снабжена двухступенчатым компрессором 1, первая ступень которого сообщена с ресиверами 10 и 11 низкого (управляющего) давления, а вторая ступень — с ресиверами 24 и 25 высокого (рабочего) давления, что исключает процесс редуцирования давления в пневмосистеме. Применяемый ускорительный клапан 36 выполнен с дифференциальным регулирующим элементом, позволяющим использовать широкий диапазон рабочего давления в пневмосистеме без изменения его конструктивных параметров. 2 ил.
1558745
Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к пневматическим тормозным системам транспортных средств.
Целью изобретения является повышение надежности пневматической тормозной системы.
На фиг. 1 представлена схема пневматической тормозной системы; на фиг. 2 — ускорительный клапан с дифференциальным элементом регулирования давления.
Пневматическая тормозная система состоит из питающей части и раздельных контуров тормозного привода. Питающая часть содержит двухступенчатый компрессор 1, вход первой ступени которого через впускной клапан 2 соединен с атмосферой а выход через выпускной клапан 3, пневмомагистраль 4, электропневматический клапан 5 и пневмомагистраль 6 сообщен с двухконтурным защитным клапаном 7. Последний соединен пневмомагистралями 8 и 9 соответственно с ресиверами 10 и 1 низкого давления. Электропневматический клапан 5 сообщен пневмомагистралью 12 с пневматической полостью 13, которая соединяется через впускные клапаны !4 и 15 соответственно с входом второй ступени компрессора 1 с атмосферой. Выход второй ступени компрессора через выпускной клапан 16, пневмомагистраль 17, регулятор 18 давления, обратный клапан 19 и пневмомагистраль 20 сообщен с двухконтурным защитным клапаном 21. Последний соединен пневмомагистралями 22 и 23 соответственно с ресиверами 24 и 25 высокого давления. Ресиверы 10 и 11 низкого давления соединены через двухмагистральные клапаны ИЛИ 26 и 27 соответственно с ресиверами 24 и 25 высокого давления.
Для обеспечения двухступенчатым компрессором 1 необходимого уровня низкого давления в ресиверах 10 и 11 установлен электропневматический клапан 5, сообщенный линиями связи с электронным ключом
28, база которого связана с выходом компаратора 29. Вход компаратора 29 соединен с источником питания (на фиг. 1 не показан) и пневмоэлектрическим датчиком 30 давления, установленным в пневмомагистрали б.
Разгрузка компрессора и поддержание необходимого уровня высокого давления в ресиверах 24 и 25 обеспечивается регулятором 18 давления.
К тормозному приводу относится тормозной кран 31, раздельные секции которого сообщены пневмомагистралями 32 и 33 с ресиверами 10 и 11 низкого давления, а пневмомагистралями 34 и 35 — с управляющими полостями ускорительных клапанов 36 и 37. Входы рабочих полостей ускорительных клапанов 36 и 37 сообщены пневмомагистралями 38 и 39 через двухмагистральные клапаны 26 и 27 с ресиверами 10, 24 и 11, 25 низкого и высокого давлений. Выходы рабочих полостей ускорительных клапанов 36 и 37 сообщены пневмомагистралями 40 и 41 с тормозными камерами 42 и 43 соответственно передней и задней осей транспортного средства.
Ускорительный клапан 36 и 37 содержит корпус 44, разделенный двумя перегородками 45 и 46 с центральными отверстиями на три камеры.
В первой камере, образованной верхней крышкой 47 корпуса 44 и перегородкой 45, установлен управляющий поршень 48 со штоком 49, проходящим через центральные отверстия перегородок 45 и 46. Поршень 48 со штоком 49 разделяет камеру на две полости: надпоршневую 50 (управляющую) и подпоршневую 51.. Управляющая полость 50 через отверстие 52 в крышке 47 и пневмомагистраль 34 сообщена с тормозным краном 31, а подпоршнева полость 51 через боковое отверстие 53 в корпусе 44— с атмосферой. В подпоршневой полости 51 установлена пружина 54, подпружинивающая поршень 48 со штоком 49 относительно верхней крышки 47 корпуса. В што25 ке 48 выполнены осевой 55 и радиальный 56 каналы.
Во второй камере, образованной корпусом 44, первой 45 и второй 46 перегородками, установлен дифференциальный элемент регулирования давления, выполненный
ЗР в виде диафрагмы 57, разделяющей камеру на две полости: верхнюю 58 и нижнюю 59.
Диафрагма 57 по периферии закреплена между разъемом корпуса 44, а центральной частью связана со штоком 49. В верхней полости 58 над диафрагмой н еп одвижнс в корпусе уста новлена вста вка 60 с радиальными ребрами 61, а на штоке 49 жестко закреплена втулка 62 с радиальными ребрами 63. Ребра 63 втулки 62 находятся между ребрами 61 вставки 60, к ко4р торым посредством действия пружины 54 прижимается диафрагма 57. Во втулке 62 выполнено радиальное отверстие 64, соосное радиальному каналу 56, выполненному в штоке 49. Для предотвращения повотора втулки 62 в процессе работы на штоке 49
46 выполнен упор 65, установленный между ребрами 63. Втулка 62 с ребрами 63 и диафрагма 57 закреплены на штоке 49 с помощью стопорного кольца 66. Полость 58 над диафрагмой сообщена через боковое отверстие 67 в корпусе 44 с атмосферой. Полость 59 под диафрагмой через отверстие 68 и пневмомагистраль 40 соединена с тормозной камерой 42.
В третьей камере, образованной перегородкой 46 с вертикальной цилиндрической стенкой 69 и нижней крышкой 70 корпуса 44 установлен запорный элемент 71, подпружиненный пружиной 72 относительно нижней части штока 49 и поршня 73 с направляющей втулкой 74, являющейся седлом
1558745
25
40 запорного элемента 71. 11олость 75, образованная вертикальной цилиндрической стенкой 69 перегородки 46 и запорным элементом 71, сообщена через отверстие 76 в перегородке 46 с полостью 59 под диафрагмой, а через осевой 55 и радиальный 56 каналы штока 49 — с полостью 58 над диафрагмой 57. Г1олость 77 под запорным элементом 71 соединена через отверстие 78 в крышке 70 корпуса 44 с атмосферой.. Между поршнем 73 с направляющей втулкой 74 находится пружина ?9, прижимающая направляющую втулку 74 к запорному элементу 71, являющуюся его седлом. Полость 80, образованная верхней частью поршня 73 с втулкой 74 и перегородкой 46 сообщена через боковое отверстие 81 в корпусе с атмосферой. В нижней части корпуса 44 выполнен выступ 82, являющийся ограничителем перемещения поршня 73 с втулкой 74 вниз, Полость 83, образованная нижней частью поршня 73 с втулкой 74 и корпусом 44, сообщена через боковое отверстие 84, пневмомагистраль 38, двухмагистральный клапан 26 с ресиверами 10 и 24 соответственного низкого и высокого давлений.
В статическом положении (когда питающая часть и тормозной привод не включаются в работу) впускные и выпускные клапаны компрессора закрыты. Электропневматический клапан 5 н регулятор 18 давления находятся в открытом положении.
Управляющие полости 50 ускорительных клапанов 36 и 37 по пневмомагистралям 34 и 35 через тормозной кран 31 сообщены с атмосферой. Тормозные камеры 42 и 43 по пневмомагистралям 40 и 41 через рабочие полости ускорительных клапанов также сообщены с атмосферой.
Пневматическая тормозная система работает следующим образом.
При вращении коленчатого вала двухстороннего компрессора 1 воздух из атмосферы поступает через впускные клапаны 2, 15 и 14 в цилиндр компрессора, а из цилиндра через выпускной клапан 3, пневмомагистраль 4, электропневматиче "кий клапан 5, пневмомагистраль 6, двухконтурный защитный клапан 7 и пневмомагистрали 8 и 9 поступает соответственно в ресиверы 10 и 11 низкого давления и далее по пневмомагистралям 32 и 33 — к раздельным секциям тормозного крана 31. Одновременно сжатый воздух из компрессора 1 через выпускной клапан 16, пневмомагистраль 17, регулятор 18 давления, обратный клапан 19, пневмомагистраль 20, двухконтурный защитный клапан 21 и пневмомагистрали 22 и 23 поступает соответственно в ресиверы 24 и 25 высокого давления. Далее сжатый воздух из ресиверов 24 и 25 через двухмагистральные клапаны ИЛИ 26 и 27 соответственно по пневмомагистралям 38 и 39 поступает в рабочие полости ускорительных клапанов 36 и 37 раздельных контуров тормозного привода.
3а величиной давления воздуха в ресиверах 10 и 11 постоянно следит пневмоэлектрический датчик 30, сигнал от которого поступает на компаратор 29, где он сравнивается с эталонным сигнало4 U,. При заполнении ресиверов 10 и 11 сжатым воздухом до заданного уровня давления наступает равенство сигналов, поступающих от пневмоэлектрического датчика 30, и эталонного (3 . В этом случае компаратор 29 подает команду на электронный ключ 28.
Г1оследний срабатывает и подает сигнал на электропневматический клапан 5, который закрывает поступление воздуха в ресиверы 10 и 11 нчзкого давления и сообщает пневмомагистрали 4 и 12, вследствие чего сжатый воздух от первой ступени компрессора поступает в пневматическую полость
13, связанную через впускной клапан 14 с входом второй ступени. При дальнейшей работе компрессора 1 сжатый воздух подается только в ресиверы 24 и 25 высокого давления. При достижении в последних заданного уровня давления регулятор 18 срабатывает и переводит компрессор на холостой режим работы, т. е. воздух из компрессора через регулятор 18 давления выходит в атмосферу.
Компрессор 1 находится в разгруженном состоянии до тех пор, пока давление воздуха в ресиверах 10, 11 и 24, 25 не уменьшится ниже величин, за "анных электронной системой регулирования и регулятором давления.
При снижении давления в ресиверах 10 и 11 вследствие использования сжатого воздуха сигнал от пневмоэлекрического датчика 30 уменьшается. При соответствующей разности сигналов, поступающих от датчика 30 и эталонного Ь компаратор 29 снимает команду с электронйого ключа 28, Последний срабатывает и прекращает подачу сигнала на электропневматический клапан 5, который открывается, и процесс наполнения ресиверов 10 и 11 повторяется.
При снижении давления в ресиверах 24 и 25 вследствие использования сжатого воздуха тормозным приводом регулятор 18 срабатывает и переводит компрессор из холостого режима з рабочий режим, в результате чего процесс наполнения ресиверов высокого давления повторяется.
Работу тормозного привода рассмотрим на пр:.мере торможения и растормаживания одним раздельным контуром.
При торможении водитель приводит в действие орган управления тормозным краном 3!. Сжатый воздух низкого давления от тормозного крана по пневмомагистрали 34 поступает в управляющую полость 50 ускорительного клапана 36 и воздействует íà vlIравляющий поршень 48 со штоком 49. Поршень 48, преодолевая усилие пружины 54, пе1558745
Формула изобретения.ремещается вниз и штоком 49 воздействует на запорный элемент 71. При этом закрывает. ся осевой канал 55 в штоке 49 и образуется проход между втулкой 74, т. е. седлом, и запорным элементом 71. Сжатый воздух из полости 83 через проход между седлом и запорным элементом 71 проходит в полость 75 и далее через отверстие 76 в перегородке 46, полость 59, отверстие 68 и пневмомагистраль 40 поступает в тормозную камеру 42, вследствие чего происходит затормаживание.
В случае, когда давление в ресиверах
24 и 25 ниже, чем давление в ресиверах
10 и 11, сжатый воздух из последних через двухмагистральные клапаны 26 и 27 поступает по пневмомагистралям 38 и 39 в рабочие полости 83 ускорительных клапанов 36 и 37, обеспечивая торможение транспортного средства.
При растормаживании водитель снижает усилие с органа управления тормозным краном 31, сжатый воздух из управляющей полости 50 ускорительного клапана 36 через отверстие 52, пневмомагистраль 34 и тормозной кран 31 выходит в атмосферу. Поршень 48 со штоком 49 вследствие давления пружины 54 занимает верхнее. положение. Одновременно запорный элемент 71 с помощью пружины 72 прижимается к втулке 74, прекращая доступ сжатого воздуха из ресивера в полость 75, и открывается осевой канал 55 в штоке 49. Вследствие этого сжатый воздух из тормозной камеры 42 через пневмомагистраль 40, отверстие 68, полость 59, отверстие 76, полость 75, осевой канал 55 и радиальный 56 в штоке 49, отверстие 64 втулки 62, полость 58 над диафрагмой и отверстие 67 в корпусе 44 выходит в атмосферу. Таким образом происходит растормаживание транспортного средства.
Следящее действие ускорительного клапана в зависимости от величины давления в управляющей полости 50 и полости 83, соединенной с ресиверами, обеспечивается изменением активной площади диафрагмы 57, зависящей от взаимного расположения подвижных 63 и неподвижных 61 ребер, которое определяется перемещением штока 49. Ход штока 49 в свою очередь зависит от положения, занимаемого в корпусе 44 запорным элементом 71, которое определяется величиной давления в полости 83 под поршнем 73; чем больше уровень давления в полости 83, тем выше находится поршень 73 с втулкой 74 в корпусе 44, а следовательно, и запорный элемент 71, для открытия которого потребуется малое перемещение штока 49. Поэтому при высоком давлении в ресиверах, а следовательно, и в полости 83 участвует малая активная площадь диафрагмы 57 в процессе работы. При снижении давления в ресиверах (вследствие работы тормозного
50 5 привода) поршень 73 с втулкой 74 и запорным элементом 71 под воздействием пржины 79 опускается вниз, а следователь»о, увеличиваются перемещение штока 49 для открытия запорного элемента 71 и активная площадь диафрагмы 57. То есть усилие, создаваемое от давления в управляющей полости 50 на поршень 48 сверху, уравновешивается усилием, создаваемым рабо-. чим давлением на диафрагму 57 снизу.
Таким образом, происходит дифференциальное изменение активной площади диафрагмы 57 в зависимости от величины рабочего давления, что обеспечивает работу тормозного привода при различных уровнях давления (при высоком 0,5 — 1,0 МПа и низком 1,0 — 2,5 МПа) в ресиверах.
Пневматическая тормозная система, содержащая источник сжатого воздуха, питающий управляющий контур низкого давления и рабочий контур высокого давления, подключенный к исполнительным устройствам посредством ускорительных клапанов, полости управления которых сообщены с управляющим контуром через тормозной кран, при этом в корпусе каждого ускорительного клапана выполнены две перегородки с центральными отверстиями, разделяющими три камеры, в первой из которых установлен управляющий поршень, между которым и торцовой крышкой корпуса образована управляющая полость, а со стороны первой перегородки — полость, сообщенная с атмосферой, через отверстие в первой перегородке пропущен с уплотнением шток, жестко связанный с управляющим поршнем, во второй камере установлен следяший элемент, с одной стороны которого образована полость, сообщенная с атмосферой, а с другой — полость, сообщенная с исполнительными устройствами, подключаемая посредством взаимодействующего с концентричными седлами запорного элемента к атмосферному каналу и рабочему контуру, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, в каждом ускорительном клапане между управляющим поршнем и первой перегородкой установлена пружина, следящий элемент выполнен в виде диафрагмы, между которой и первой перегородкой установлена вставка с радиальными ребрами, на штоке жестко закреплена втулка с радиальными ребрами, расположенными между ребрами вставки, сам шток жестко связан с диафрагмой, пропущен с уплотнением через отверстие во второй перегородке, в теле штока выполнен осевой канал, сообщенный с атмосферой через полость между диафрагмой и первой перегородкой,кромкой осевого атмосферного канала на торце штока в третьей камере образовано выпускное седло клапана, запорный элемент
1558745
Составитель С. Макаров
Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор Н. Ревская
Заказ 808 Тираж 414 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москв à, 7K — 35, Раушска я наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, !01 которого выполнен в виде поршня, подпружиненного относительно торцовой крышки корпуса, в которой выполнено отверстие, открытое в атмосферу, вторая перегородка выполнена с цилиндрической стенкой, выступающей в сторону запорного элемента, и с отверстием, через которое центральная полость, ограниченная цилиндрической стенкой, сообщена с полостью между диафрагмой и второй перегородкой, подключен-. ной к исполнительным устройствам, а в зазоре между кольцевой стенкой второй перегородки и стенкой корпуса установлен подпружиненный относительно второй перегородки кольцевой поршень с направляющей втулкой, торцом которой образовано впускное седло клапана, втулка уплотнена
5 относительно кольцевой стенки второй перегородки, а кольцевой поршень — относительно стенки корпуса, на которой выполнен выступ, органичивающий ход кольцевого поршня, ограничивающего со стороны второй перегородки полость, сообщенную с атмосферой, а между запорным элементом и стенкой корпуса голость, подключенную к рабочему контуру.
