Самозатягивающийся дисковый тормоз

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дисковых тормозных устройствах. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивности самозатягивания. Тормозной элемент (Э) установлен с возможностью фрикционного взаимодействия с радиальной поверхностью тормозного диска и связан посредством винтовой пары с нажимным Э. Поршень цилиндра связан с тормозным Э. Разделенные поршнем полости цилиндра связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью. Канал расположен с возможностью пронизывания магнитным полем индуктора. При торможении тормозной Э увлекается во вращение и стремится переместиться посредством указанной винтовой пары к тормозному диску.. Характер этого перемещения регулируется изменением вязкости протекающей через канал ферромагнитной жидкости посредством изменения напряженности магнитного поля индуктора. 2 ил. (Л С

C0IG3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 0 55/22

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L I

В

В (21) 4781019/27 (22) 11.01.90 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Грузинский политехнический институт (72) М,Г,Чиковани, А.В,Чичинадзе, Л.Г.Киквидзе, Г.Ц.Чоговадзе и О.Г.Киквидзе (56) 1. Траубе Е.С., Найденко И.С. Тормозные устройства и безопасность .шахтных подьемных машин. М.: Недра, 1980, с. 186, рис.

7.2..

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1709782, кл. F 16 D 55/22, 1987. (5 4) САМОЗАТЯГИВА!ОЩИЙСЯ ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быта использовано в дисковых тормозных устройствах. Цель изобретения— повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивноИзобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в дисковых тормозных устройствах.

Известен дисковый автоматизированный (управляемый) тормоз, содержащий дисковый исполнительный орган ДИТ, пружинно-гидравлический беэгрузовой привод тормоза с рабочим цилиндром, маслостанцию высокого давления, регулятор давления проточного типа и аппарат автоматического управления тормозов (1), Недостатками известного тормоза являются отсутствие самоэатягивания, использование маслостанции высокого давления, наличие сложной системы управления, большая инерционность при использова„, . Ж„, 1774097 А1 сти самозатягивания. Тормозной элемент (Э) устэновлен с возможностью фрикционного взаимодействия с радиальной поверхностью тормозного диска и связан посредством винтовой пары с нажимным Э.

Поршень цилиндра связан с тормозным Э.

Разделенные поршнем полости цилиндра связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью. Канал расположен с воз-, можностью пронизывания магнитным полем индуктора. При торможении тормозной Э увлекается во вращение и стремится переместиться посредством указанной винтовой пары к тормозному диску.. Характер этого перемещения регулируется изменением вязкости протекающей через канал ферромагнитной жидкости посредством изменения напряженности магнитного поля индуктора. 2 ил. нии системы автоматического регулирования.

Известна конструкция дискового тормо"-а, выбранная в качестве прототипа, содержащая тормозной диск, промежуточную обойму с взаимопротивоположно направленными внутренней и наружной резьбой, установленной в приводной обойме с возможностью углового перемещения и имеющей ограничитель направления углового перемещения относительно привоцной обойме с возможностью углового перемещения и.имеющей ограничитель направления углового перемещения относительно приводной обоймы в виде храпового механизма, и тормозную колодку, по резьбе ус1774097 тановленную в промежуточной обойме с возможностью углового перемещения (2).

Недостатками известного тормоза являются отсутствие возможности осуществления регулирования самозатягивания.; то, что тормоз может работать лишь в стопорном режиме; почти мгновенное срабатывание тормоза и возникновение при этом больших динамических нагрузок, после размыкания тормоза тормозная колодкэ не возвращается в исходное положение и остается повернутой на некоторый угол.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивности самозатягивания.

Указанная цель достигается тем, что самозатягивающий дисковый тормоз, содер>кащий корпус, тормозной диск, Ro меньшей мере, один установленный с возможностью взаимодействия с торцовой рабочей поверхностью тормозного диска и выполненный с резьбовым участком тормозной элемент, привод, установленный с возможностью перемещения в направлении радиальной поверхности тормозного диска нажимной элемент. кинематически связанный с приводом, причем тормозной элемент связан с нажимным элементом привода посредством указанного резьбового участка, отличающийся тем, что он снабжен регулируемым источником магнитного поля и регулирующим узлом с двумя полостями синхронно изменяющими свой объем при сохранении постоянным его суммарного значения посредством промежуточного элемента, при этом полости связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью, приме>куточный элемент кинематически связан с тормозным элементом, а канал расположен в зоне воздействия магнитного поля указанного источника, причем регулируемый источник магнитного поля выполнен в виде индуктара, при этом самозатягивающийся дисковый тормоз снабжен промежуточной обоймой, обеспечивающими вращение в противоположных направлениях механизмами свободного хода, сопряженными зубчатыми сектором и рейкой, а также упругим элементом растяжения — сжатия при, этом промежуточный элемент выполнен в виде установленного в цилиндр поршня, нажимной элемент в виде приводной обоймы, последняя и промежуточная обоймы выполнены с двумя резьбами, резьбы промежуточной обоймы выполнены с противополо>кными направлениями, приводная обойма сопряжена одной из своих резьб с корпусом, а второй с одной из резьб промежуточной обоймы, вторая резьба последней

20

40 ря значительному сокращению количества элементов конструкции, и признать заявля45 емое решение соответствующим критерию

30 сопряжена с резьбовым участком тормозноro элемента, промежуточная обойма связана с приводной обоймой и тормозным элементом посредством указанных механизмов свободного хода, зубчатая рейка жестко связана с поршнем и упруго посредством указанного упругого элемента с корпусом, а зубчатый сектор жестко связан с тормозным элементом, причем направления вращения, обеспечиваемые механизмами свободного хода, тормозного элемента относительно промежуточной обоймы и последней относительно приводной обоймы, одинаковы с направлениями относительных вращенйй укаэанных обойм и элемента, соответствующих их продольным перемещениям по сопряженным резьбам в направлении к рабочей поверхности тормозного диска.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение отличается тем, что нажимной тормозной диск снабжен зубчатым колесом, которое входит в зацепление с зубчатой рейкой, жестко связанной со штоком гидроцилиндра, поршень которого может перемещаться со скоростью, пропорциональной силе тока, катушки управления, благодаря чему создается воэможность регулирования скорости углового перемещения нажимного диска и осуществления управляемого самоусиления, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений (аналогов) показывает, что благодаря управляемому самоусилению можно обеспечить торможение с заданным законом торможения без применения высоконапорных маслостанций и сложной системы автоматического регулирования, а также путем изготовления от большой инерционности системы благода"существенные отличия".

На фиг. 1 изображен предлагаемый тормоз, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Тормоз состоит из корпуса 1 с закрепленной на нем неподвижной кольцевой колодкой 2, На>кимной диск 3 установлен по резьбе в промежуточной обойме 4. На промежуточной обойме нарезаны зубья 5, с которыми взаимодействуют собачки 6 и 7, закрепленные соответственно на нажимном диске 3 и на приводной обойме 8, которая по наружной резьбе установлена в корпусе 1. Приводная обойма 8 снабжена приводным рычагом 9. На нажимном диске

3 закреплен зубчатый сектор 10, взаимодей1774097

55 ствующий с зубчатой рейкой 11, которая удерживается роликом 12. Зубчатая рейка

11 одним торцом связана с упругим элементом 13, удерживающим ее в среднем нейтральном положении, а другим концом — со штоком 14 гидроцилиндра 15, штоковая 16 и поршневая 17 полости которого соединяются каналом 18, проходящим через регулируемый источник магнитного поля 19.

Полости гидроцилиндра заполнены ферромагнитной жидкостью, Тормозной диск 20 установлен на шлицах вала.

Тормоз работает следующим образом.

При замыкании тормоза угловое перемещение получает приводной рычаг 9. Поворачиваясь вместе с ним, приводная обойма

8 выдвигается в сторону тормозного диска

20, После контакта нажимного диска 3 с тормозным диском 20 между ними возникают силы трения, благодаря которым на>кимной диск 3 получит угловое перемещение и будет выдвигаться из промежуточной обоймы в сторону тормозного диска 20, дополнительно прижимая его, причем такому направлению вращения нажимного диска 3 собачка 6 не препятствует. При обратном направлении вращения собачка 6 препятствует нажимному диску 3 получить угловое перемещение относител ь но и ромежуточной обоймы 4, благодаря чему они вместе начинают вращаться и выдвигаться из приводной обоймы в сторону тормозного диска

20, дополнительно прижимая его.

B процессе торможения нажимной диск

3, совершая угловое перемещение, приводит в поступательное движение зубчатую рейку 11, которая, в свою очередь, перемещает. шток 14 гидроцилиндра 15. Скорость перемещения штока 14 (соответственно рейки 11, зубчатого сектора 10 и нажимного диска 3) пропорциональна скорости прохождения ферромагнитной жидкости через канал 18. Скорость течения жидкости, зависящая от ее свойства, регулируется источником магнитного поля 19, После каждого торможения зубчатая рейка 11 благодаря упругому элементу 12 возвращается в исходное положение.

Таким образом, изменением силы тока, проходящего через управляющую катушку

19, можно регулировать скорость углового перемещения нажимного диска (в обоих направлениях), т.е. управлять процессом самоусиления в.реверсивном торможении.

Размыкание тормоза осуществляется поворотом приводного рычага 9.

Использование тормоза предложенной конструкции позволяет управлять процессом самоусиления, тем самым избегать больших замедлений и динамических нагру. зок.

Благодаря управлению углового перемещения нажимного диска можно осуществлять торможение по различным законам.

Тормоз можно испольэовать в качестве исполнительного элемента в системе автоматического регулирования (CAP), B обычных системах CAP ошибка регулирования многократно увеличивается усилительным блоком, предложенная конструкция свободна от этого недостатка.

В предлагаемом тормозе исключается самопроизвольное торможение при случайном контакте тормозных и нажимных дисков (например, при попадании между ними крупных частиц износа), так как перемещение на>кимного диска заблокировано зубчатой рейкой.

Формула изобретения

1. Самозатягивающийся дисковый тормоз, содержащий корпус, тормозной диск, по меньшей мере один установленный с возмо>кностью взаимодействия с торцевой рабочей поверхностью тормозного диска и выполненный с резьбовым участком тормозной элемент, привод, установленный с возможностью перемещения в направлении радиальной поверхности тормозного диска, нажимной элемент, кинематически связанный с приводом, причем тормозной элемент связан с нажимным элементом привода посредством указанного резьбового участка, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств путем обеспечения регулировки интенсивности самозатягивания, он снабжен регулируемым источником магнитного поля и регулирующим узлом с двумя полостями, синхронно изменяющими свой обьем при сохранении постоянным его суммарного значения посредством промежуточного элемента, при этом полости связаны каналом и заполнены ферромагнитной жидкостью, промежуточный элемент кинематически связан с тормозным элементом, а канал расположен в зоне воздействия магнитного поля указанного источника.

2. Тормоз по и 1, о тл и ч а ю шийся тем, что регулируемый источник магнитного поля выполнен в виде индуктора.

3. Тормоз по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения регулировки самозатягивания при реверсивном торможении, он снабжен промежуточной обоймой, обеспечивающими вращение в противоположных направлениях механизмами свободного хода, сопряженными зубчатыми сектором и рейкой, а также упругим элементом растяжения-сжатия, при этом

1774097 регулирующий узел выполнен в виде цилиндра, промежуточный элемент выполнен в виде установленного в указанном цилиндре поршня, нажимной элемент выполнен в виде приводной обоймы. последняя и проме- 5 жуточная обоймы выполнены с двумя реэьбами, резьбы промежуточной обоймы выполнены с противоположными направлениями. приводная обойма сопряжена одной из своих резьб с корпусом, а второй — с 10 одной из реэьб промежуточной обоймы, вторая резьба последней сопряжена с реэьбовым участком тормозного элемента, промежуточная обойма связана с приводной обоймой и тормозным элементом посредст- 15 вом указанных механизмов свободного хода. зубчатая рейка жестко связана с поршнем и упруго посредством указанного упругого элемента с корпусом, а зубчатый сектор жестко связан с тормозным элементом, причем направления вращения, обеспечиваемые механизмами свободного хода, тормозного элемента относительно промежуточной обоймы и последней относительно приводной обоймы, одинаковы с направлениями относительных вращений указанных промежуточной обоймы и тормозного элемента, соответствующих их продольным перемещениям по сопряженным резьбам в направлении к рабочей поверхности тормозного диска.

1774097

/ а

Составитель М.Чиковани

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т,Палий

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 391б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5