Тормоз в.и.игнаткина

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ЛВтО1 СКОМ СВИДИтИЛЬСтВ (ii 937811 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 14.08.79 (21) 2809731/25-27 с присоелинением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет (51)М. Кд.

F 16 0 61/00

Государственный комитет

Il0 делаи нмбретеннй н отнрытнй

Опубликовано 23.06. 82. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 23 .06 . 82 (53) УДК 62-592 (088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Игнаткин (7I ) Заявитель (54) ТОРМ03 В.И. ИГНАТМИНА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как тормоз — рекуператор для накопления и использования энергии торможения, Известен тормоз для торможения вращающегося вала, содержащий установленные в корпусе систему управления с управляющим рычагом, аккумулятор энергии в виде спиральной пружины, обгонную муфту, кинематически связанную с аккумулятором энергии(13.

Недостатком этого тормоза является то, что он ограничивает кинематически возможность накопления энергии и работоспособен только в условиях равенства времени работы в одном и другом направлении.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей тормоза путем регулировки тормозного момента.

Поставленная цель достигается тем, что тормоз, содержащий уста2 новленные в корпусе систему управления с органом управления, прикрепленный аккумулятор и обгонную муфту, кинематически связанную с пружинным аккумулятором, снабжен дополнительным аккумулятором энергии, пружиной кручения, пружиной возврата, а также муфтой сцепления, при этом муфта. сцепления кинематически связана с обгонной муфтой и дополнительным аккумулятором энергии, система управления выполнена в виде поворотной втулки с фланцем и с наклонным и прямоугольным пазами, кинематически связанной с одной из обойм обгонной муфты, орган управления выполнен в виде тяги с отогнутым концом, который помещен в наклонном пазу, неподвижная обойма муфты сцепления закреплена в корпусе, подвижная

20 обойма муфты сцепления установлена соосно с неподвижной обоймой и выполнена за одно целое с другой обоймой обгонной муфты, кинематиче

93781" с ки с вязанной с поворот ной втулкой, пружина кру 4ения установлена на бо ковой поверхности подвижной и непоДВижнОИ ОбОим муфты сцепления и соосно с ним, сдин ее конец =-акреплен в корпусе, а другой установлеH

В прямО jгольнОму пазу поворотнои

Втулки с Возможностью контакта с

-.cî;:-;.енкйми, при э-ом другая обойма обгонной муфты закреплена на Внут р нней боковой поверхности подвижной обоймы муфты сцепления, кроме то -о, г ружина возврата установлена концентрично пружине кручения и размецена между фланцем поворотной втулки и корпусом. ,.лополнительный аккумулятор энерг-ии В!-Гполнен в виде маховика.

На фиг. 1 представлен рекуперативный тормоз, продольный разрез; на фиг. 2 — Вид А на фиг.

1ормоз вращающегося вала 1, представляющий собой, например, ось колесной пары железнодорожноГО ВВГОна или полуось автомобиля, корпус 2, управляющий орган, содержащий палец

3. нажимнОЙ диск 4, поВОрОтную Втулку с;--cpспонным пазом б, фланцем 7, имеющ::.м прямоугольный паэ 8 для раэ ;:.-";ения отогнутого конца 9 органа

pПраЭЛЕ-:-I!riR Н ВИДЕ ТНГИ 10 КОТОрЫй имее ноэ можност ь пере мещат ься вдоль продоль ой оси по стрелке Б, с жесткой фиксацией в любом заданном положе ии„ «о без возможности поворота вокруг своей оси, пружину возврата

11., аккумулятор энергии в виде спираянноrl ПружИНЫ 12.„ УКРЕПЛЕННОЙ одним концом на детали 1 а

Другим -- на поворотной части 13 ynpàoëÿàìoé муфты сцепления, маховик

1 . сидяций на детали li с возможностью свободного вращения, цилиндрическую пружину кручения 15, один

Ъ конец которОй укреплеH HB цилиндри ческой части корпуса 2, являющейся неповоротной частью 16 управляемой муфтгы сцепления, а второй конец охватывает несколькими витками поворотную часть 13 муфты сцепления, причем внутренний диаметр пружины

15 в свободном состоянии несколько меньше наружного (охватываемого1 диаметра детали 13 и 16, а ее последний виток, охватывающий деталь

13, отогнут в виде упора 17, элемент

18, представляющий собо" диск,с кулачками 19, установленный на тормозной детали 1. Упор 17 выпущен внутрь прямоугольного паза 20, выполненного в поворотной втулке 5, ширина которо"o несколько больше длины наклонного паза 6 в поперечном направлении, длина - несколько больше паза в продольном направлении.

Нажимной диск 4 взаимодействует с поворотной втулкой 5 посредством тел качения 2 1. Поворотная часть управляемой муфты сцепления 13, ус.тановленная на детали 1, посредством тел качения 22, связана с наружной обоймой 23 обгонной муфты, образуемой телами качения 24, расположенными между обоймой 23 и обоймой 25 .

Тормоз работает следующим обраЗОМ.

В расторможенном состоянии пружина 15 своим упором 17 упирается в стенку а паза 20 поворотной втулки

5,, н результате чего между поворотной частью 13 управляемой муфты сцепления и охватывающей ее пружиной

15 создается зазор, т.е. детали !3 и 15 не взаимодействуют и деталь

13 свободно Вращается вместе с упругим элементом 12 и деталью 1.

При необходимости торможения отогнутый конец 9 перемещается по направлению стрелки 5 в пазу б, перемещаясь Вдоль оси Вращения втулки и нажимая на стенку о паза 6, поворачивает втулку 5 по часовой стрелке, При этом паз 20 перемещается, отпуская упор 17, и уменьшая зазор между деталями 13 и 15. Б конечном сче-е стенка паза 20 î — õîäèò от отогнутого конца 17. В результате этого зазор между деталями 13 и 15 полностью исчезает и пружина 15 плотно охватывает поворотную часть 13 управляемой муфты сцепления, а поскольку другой конец пружины 15 укреплен на неподвижной части 16, то деталь

13 останавливается.

Однако, поскольку спиральная пружина 12 одним сноим концом жестко связана с деталью 13, а другим - с тормозной деталью 1, то она начнет скручиваться, создавая усилие, противодействующее вращению детали 1, т.е. тормозя ее. Как только величина поворота детали 1 относительно неподвижной в этот момент детали

13 достигает определенной величины, кулачки 19, установленные на детали

18, начинают отжимать через кольцо палец 3 нажимной диск ч, который че9378 рез тела качения 21, образующие упорный подшипник, начнут отводить в осевом направлении поворотную втулку 5, сжимая пружину 11. При этом, поскольку орган управления 10 за5 фиксирован в данном положении, à его короткий конец 9 находится в наклонном пазу 6, осевое перемещение втулки 5 вызывает ее поворот за счет взаимодействия короткого конца 9 с органом управления 1О со стенкой

8 наклонного паза 6, в направлении, обратном движению часовой стрелки, т.е, в направлении, противоположном направлению, в которое было обеспечено осевым перемещением органа управления 10 при начале торможения, При этом в определенном заданной органом управления 10 положении стенка с! паза 20.соприкасается с отогнутым упором детали 17 и поворачивает деталь 15 в направлении образования зазора между деталями

13 и 15. В результате этого происходит выключение муфты сцепления и деталь 13 начинает вращаться под действием энергии, накопленной сжатым упругим элементом 12, s ту же сторону, в которую вращается деталь 1.

Обгонная муфта, образованная деталями

23 — 25, передает усилие упругого элемента 12 на маховик 14, который получает импульс энергии от упругого элемента 12 и начинает вращаться быстрее, т.е. получает приращение угловой скорости. Таким образом, з энергия, накопленная упругим элементом 12, передается маховику 14, который запасает ее в виде энергии вращения.

После первого тормозного импульса скорость вращения детали 1 сйижается на какую-то величину, а маховик получает такое приращение скорости, которое необходимо, чтобы

45 в соответствии с физическими законами природы общее количество движения осталось неизменным.

Поскольку при разгоне маховика конец упругого элемента 12, связанный с деталью 13, поворачивается

50 относительно детали 1 на угол примерно равный, но обратный по знаку тому, на который он повернулся при заводе, то рассогласование по углу между деталями 13 и 18 исчезает и кулачок !9 детали 18 позволяет пальцу 3 переместиться в направлении, обратном направлению стрелки

11 6

Ь под воздействием пружины 11, При этом втулка 5, перемещаясь под воздействием пружины 11 в осевом направлении - навстречу стрелке 6, благодаря взаимодействию стенки 6 паза 6 с упором 17, поворачивается вокруг продольной оси на угол, при котором стенки B паза 20 перестают воздействовать на упор 17, в результате чего между стенкой паза 20 и упором 17 возникает зазор, примерно равный по величине тому, который установлен при начале торможения органом управления 10, а между деталями 13 и 15 зазор исчезает и де- ° таль 13 остановится под воздействием охватывающей ее своими витками детали 15. Спиральная пружина вновь начинает закручиваться тормозной деталью 1, необходимая для этого работа и будет работой торможения.

Такие циклы повторяются до тех пор, .пока деталь 1 будет вращаться.

Маховик 14 при этом раскручивается до скорости, при которой потери на трение его в опорах и от соприкосновения с окружающими ее воздухом уравновесит величину поступающей от тормозимой детали энергии, Запасенная маховиком энергия может быть использована после того, как исчезает необходимость в торможении или параллельно с торможением для какого-либо потребления энергии.

Использование тормоза позволяет значительную часть энергии, выделяемую при торможении, преобразовать в энергию вращающегося маховика, которая может быть использована для совершения полезной работы или рассеяна.

Формула изобретения

1. Тормоз, содержащий установленные в корпусе систему управления с органом управления, пружинный аккумулятор и обгонную муфту, кинематически связанную с пружинным аккумулятором, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей путем регулировки тормозного момента, он снабжен дополнительным аккумулятором энергии, пружиной кручения, пружиной возврата, а также муфтой сцепления, при этом муфта сцепления кинематически связана с обгонной муфтой и дополнительВНИИПИ Заказ 441

Тираж 990 Подписное ным аккумулятором энергии, система управления выполнена в виде поворотной втулки с фланцем и с наклонными прямоугольными пазами, кинематически связанной с одной из обойм обгонной муфты, орган управления выполнен в виде тяги с отогнутым концом, который помещен в наклонному пазу, неподвижная обойма муфты сцепления закреплена в корпусе, подвижная обойма муфты сцепления установя на соосно с неподвижной обоймой и выполнена за одно целое с другой обоймой обгонной муфты, кинематически связанной с поворотной втулкой, пружина кручения уста. новлена на боковой поверхности подвижной и неподвижной обойм муфты сцепления и соосно с ними, один ее конец закреплен в корпусе, а другой

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у». Проектная, ч установлен в прямоугольном пазу поворотной втулки с воэможностью контакта с его стенками, при этом другая обойма обгонной муфты закреплена на внутренней боковой поверхности подвижной обоймы муфты сцепления, кроме того, пружина возврата установлена концентрично пружине кручения и размещена между фланцем поворотной

>0 втулки и корпусом.

2. Тормоз по и, 1, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что дополнительный аккумулятор энергии выполнен в виде маховика.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 362957, кл. F16 D 61100, 1971 (прототип) .