Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к тормозным камерам с пружинно-пневматическим энергоаккумулятором и быстрорастормаживающим устройством. Цель изобретения - уменьшение осевых габаритов устройства. Камера содержит шток 15 подвижного разделительного элемента - диафрагмы 5, снабженные резьбовым хвостовиком 28, на котором установлена гайка 27, связанная со втулкой 25, контактирующей торцевой поверхностью с обоймой 18 фиксатора 17. Растормаживание осуществляется нажатием втулки 25 на обойму фиксатора 18 при навинчивании гайки 27 на хвостовик 28 штока 15 энергоаккумулятора. Предусмотрена спиральная пружина 30, соединенная одним концом с гайкой 27, а другим - со штоком 15. После освобождения гайки 27 от растормаживающего инструмента (гаечного ключа) энергия кручения пружины 30 возвращает гайку 27 в ее исходное положение. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам и касается конструкции используемой в них тормозной камеры с пружинно-пневматическим энергоаккумулятором с быстрорастормаживающим устройством.

Известна тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором, содержащая корпус с крышкой, в котором расположен подвижный разделительный элемент, отделяющий полость, сообщаемую с источником давления текучей среды, от полости, в которой между подвижным разделительным элементом и крышкой установлена силовая пружины, при этом с подвижным разделительным элементом соединен толкатель в виде втулки, внутри которого расположен шток, имеющий кольцевую канавку для упора расположенных в отверстиях толкателя сухарных элементов, взаимодействующих с подпружиненным кольцевым фиксатором.

Однако такая тормозная камера имеет значительную длину, что затрудняет ее установку на транспортных средствах.

Задача, решаемая изобретением, уменьшение осевых размеров тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором.

Для решения указанной задачи упомянутый фиксатор вместе с сухарными элементами расположен между крышкой и подвижным разделительным элементом и снабжен закрепленной на нем обоймой, расположенной со стороны крышки и контактирующей с толкателем, при этом пружина фиксатора расположена между ним и подвижным разделительным элементом, а в крышке напротив торца фиксатора выполнено отверстие, шток снабжен расположенным на его конце ограничителем хода для упора в стенку между тормозной камерой и энергоаккумулятором, а на другом конце штока выполнен упор для взаимодействия со вставкой, установленной между крышкой и силовой пружиной, при этом шток со стороны крышки энергоаккумулятора выполнен с резьбовым хвостовиком с навинченной на него гайкой, связанной с упругим элементом для возврата гайки в исходное положение при снятии с нее нагрузки и с цилиндрической втулкой, контактирующей противоположным от гайки торцом с обоймой фиксатора замкового механизма, и имеющий на обращенном к гайке торце наружный кольцевой выступ с установленным на нем направляющим кольцом, взаимодействующим с внутренней поверхностью вставки, расположенной между силовой пружиной и крышкой энергоаккумулятора и выполненной в виде цилиндра, при этом на конце резьбового хвостовика между его торцом и упомянутой гайкой установлен стопорный элемент.

При таком выполнении тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором она получается более компактной с меньшими осевыми размерами, что облегчает ее монтаж на транспортных средствах.

Упругий элемент может быть выполнен в виде спиральной пружины кручения, установленной аксиально штоку и соединенной одним концом с гайкой, а другим со штоком.

Цилиндрическая втулка связана с гайкой стопорным элементом, обеспечивающим свободное вращение втулки вокруг гайки и предотвращающим их взаимное осевое перемещение.

Кольцевой выступ втулки может быть выполнен с внешним диаметром, большим внутреннего диаметра кольцевого выступа вставки.

Включение БРУ для растормаживания тормозного механизма (не показан) при отсутствии давления рабочей среды в тормозном приводе осуществляется нажатием поворачиваемой гайки через цилиндрическую втулку на обойму фиксатора замкового механизма. Этот привод типа "винт-гайка" позволяет по сравнению с прототипом значительно снизить усилие, необходимое для аварийного растормаживания стояночного тормоза.

Выполнение вставки крышки в виде цилиндра с фланцем и размещение направляющего кольца на кольцевом выступе цилиндрической втулки, связанной со штоком, позволило, сохранив дополнительную опору штока, уменьшить его осевые размеры и, в конечном счете, сократить осевые габариты тормозной камеры с энергоаккумулятором.

На фиг. 1 показано осевое сечение устройства. Установленный за рабочей тормозной камерой 1 пружинный энергоаккумулятор содержит корпус 2 и крышку 3, между которыми при помощи хомута 4 зажата диафрагма 5, которая является частью подвижного разделительного элемента, отделяющего полость 6, сообщаемую с источником сжатого воздуха или атмосферой через входной канал 8, от пружинной полости 9, сообщенной с атмосферой. С диафрагмой 5 соединен фланец толкателя 10, выполненного в виде втулки, внутри которой установлено уплотнительное кольцо 11. На резьбовой части фланца толкателя 10 установлена гайка 12, стягивающая диафрагму 5 и нажимной диск 13. В кольцевой канавке 14 штока 15 и в радиальных отверстиях втулки толкателя 10 установлены сухарные элементы (шарики) 16 замкового механизма, связывающего толкатель 10 со штоком 15. Замковый механизм содержит фиксатор 17, представляющий собой втулку, которая имеет переменный внутренний диаметр, увеличивающийся в сторону крышки 3. Фиксатор 17 замкового механизма вместе с сухарными элементами 16 расположен между крышкой 3 и диафрагмой 5 энергоаккумулятора и снабжен закрепленной на нем обоймой 18, расположенной со стороны крышки 3 и контактирующей с наружной поверхностью втулки толкателя 10. При этом возвратная пружина 19 расположена между фиксатором 17 и фланцем толкателя 10.

Силовая пружина 20 энергоаккумулятора установлена между нажимным диском 13 и фланцем вставки 21 крышки 3 энергоаккумулятора. Фланец вставки контактирует с крышкой 3, а цилиндрическая часть вставки имеет внутренний кольцевой выступ 22. Внутренняя поверхность цилиндрической части вставки 21 является опорой пластмассового направляющего кольца 23, установленного на кольцевом выступе 24 цилиндрической втулки 25, один конец которой взаимодействует с обоймой 18 фиксатора, а другой связан, например, через стопорный элемент 26 с гайкой 27, навернутой на резьбовой хвостовик 28 штока 15. Гайка 27 защищена от рассоединения с резьбовым хвостовиком 28 стопорным элементом 29. На торце гайки 27, обращенном к фиксатору 17, закреплен один конец пружины кручения 30, расположенной аксиально штоку 15 и закрепленной на нем другим концом. В передней части корпуса 2 шток 15 энергоаккумулятора опирается на пластмассовое кольцо 31 и уплотнен резиновым сальником 32, которые поджаты гайкой 33.

С целью повышения безопасности конструкции шток 15 снабжен расположенным на его конце со стороны тормозной камеры 1 ограничителем хода шайбой 34 для упора в стенку между тормозной камерой и корпусом энергоаккумулятора. Шайба 34 закреплена на штоке 15 винтом.

В крышке 3 энергоаккумулятора выполнено отверстие для установки колпака 35, имеющего фланец 36 и трубчатый хвостовик 37. Фланец 36 закреплен на крышке 3 винтами 38. Выступающая наружу часть колпака 35 закрыта резьбовой пробкой 39.

Между трубчатым хвостовиком 37, крышкой 3 и конусной стенкой вставки 21 установлен фильтрующий элемент 40, выполненный в виде кольца, свернутого из полости пористого материала (типа выщелоченного пенополиуретана). При этом в торце крышки 3 выполнены отверстия 41, а во фланце 36 колпака выполнен открытый наружу радиальный паз 42.

Тормозная камера 1 разделена диафрагмой 43 на полость 44, сообщенную с атмосферой через отверстие 45, и полость 46, сообщаемую с источником давления или с атмосферой.

В полости 44 тормозной камеры 1 размещен опорный диск 47, контактирующий с диафрагмой 43 и соединенный со штоком 48. Диск 47 подпружинен возвратной пружиной 49. Крышка тормозной камеры 1 соединена с корпусом 2 хомутом 50.

Управление подачей рабочей среды в полость 6 энергоаккумулятора осуществляется при помощи тормозного крана 51.2 Вращение гайки 27 осуществляется торцевым ключом (не показан), вставляемым в центральное отверстие колпака 35 после снятия резьбовой пробки 39.

Устройство действует следующим образом. Для приведения тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором в рабочую готовность при помощи тормозного крана 51 полость 6 энергоаккумулятора сообщают через канал 8 с источником давления 7. Давление текучей среды (например, сжатый воздух) перемещает диафрагму 5 в сторону крышки 3, сжимая силовую пружину 20. В этом случае детали энергоаккумулятора занимают положение, показанное на фиг. 1.

Для затормаживания автомобиля на стоянке необходимо с помощью крана 51 сообщить с атмосферой полость 6 энергоаккумулятора. Тогда, при падении давления рабочей среды в полости 6 под действием силовой пружины 20 нажимной диск 13 с диафрагмой 5 перемещается в сторону рабочей тормозной камеры 1, увлекая за собой через замковый механизм шток 15 энергоаккумулятора. Шайба 34 штока 15 воздействуя на диафрагму 43 и диск 47 перемещает их влево по чертежу, включая через шток 48 в работу тормозной механизм (не показан). Для растормаживания включением тормозного крана 51 создают давление рабочей среды от источника давления 7 и канал 8 в полость 6 энергоаккумулятора. При этом детали пружинного энергоаккумулятора займут положение, показанное на фиг. 1.

Для растормаживания стояночного тормоза при отсутствии сжатого воздуха в тормозном приводе (например, для буксировки автомобиля) отвинчивают пробку 39 колпака 35 и растормаживающим инструментом торцевым ключом (не показан) - навинчивают гайку 27 на резьбовой хвостовик 28 штока 15. При этом энергия сжатия пружины увеличивается. Вращением гайки 27 через цилиндрическую втулку 25 воздействуют на обойму 18 фиксатора 17 и перемещают последний в сторону нажимного диска 13, сжимая пружину 19 фиксатора. Сухарные элементы (шарики) 16 под действием усилия со стороны втулки толкателя 10 и силовой пружины 20 выталкиваются на периферию внутренней поверхности фиксатора 17. В результате этого толкатель 10 в сборе с диафрагмой 5 разобщается со штоком 15 и под действием пружин тормозного механизма (не показан) и возвратной пружины 49 шток 48 камеры 1 и шток 15 энергоаккумулятора смещаются вправо по чертежу до упора ограничительной шайбы 34 штока 15 в стенку корпуса 2 энергоаккумулятора. О произведенном растормаживании свидетельствует стук внутри корпуса 2, поскольку в этом случае диафрагма 5 с толкателем 10 под действием силовой пружины 20 перемещается до упора фланца толкателя 10 в эластичную прокладку 52, установленную на оребренной стенке корпуса 2. Полученный запас энергии кручения пружины 30 (после освобождения гайки 27 от растормаживающего инструмента) будет свинчивать гайку 27, возвращая ее в исходное положение до упора в стопорный элемент 29.

Для приведения энергоаккумулятора в рабочее положение тормозным краном 51 сообщают полость 6 с источником давления 7. Под действием давления рабочей среды диафрагма 5 с толкателем 10 перемещаются в сторону крышки 3, сжимая силовую пружину 20. Когда радиальные отверстия втулки толкателя 10 совпадут с кольцевой канавкой 14 штока 15 фиксатор 17 под действием пружины 19 перемещает шарики 16 в кольцевую канавку 14 штока 15, соединяя толкатель 10 со штоком 15 энергоаккумулятора.

Пружинная полость 9 энергоаккумулятора постоянно сообщена с атмосферой через отверстие 41 в торцевой стенке крышки 3 и открытый наружу радиальный паз 42, выполненный во фланце 36 колпака 35. При включении энергоаккумулятора разделительный элемент с диафрагмой 5 движется в сторону рабочей тормозной камеры 1, при этом внутри пружинной полости 9 создается некоторое разряжение. Поэтому для предотвращения попадания пыли и влаги в полость 9 предусмотрена установка кольцевого фильтрующего элемента 40, который может быть приклеен одной стороной, например, к трубчатому хвостовику 37 колпака 35, а другой к конусной стенке вставки 21 крышки 3 энергоаккумулятора. При этом помимо основной функции фильтрации воздуха, поступающего в полость 9, фильтрующий элемент 40 будет выполнять также функцию предохранительного элемента, т. к. он будет препятствовать резкому выбросу крышки 3 при аварийном рассоединении ее с корпусом энергоаккумулятора под действием силовой пружины 20. В этом случае дальнейшее движение вставки 21 будет ограничено кольцевым выступом 22 втулки 24, упирающейся в гайку 27.

Формула изобретения

1. Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором, содержащая корпус с крышкой, в котором расположен подвижный разделительный элемент, отделяющий полость, сообщаемую с источником давления текучей среды, от полости, в которой между подвижным разделительным элементом и крышкой установлена силовая пружина, при этом с подвижным разделительным элементом соединен толкатель в виде втулки, внутри которого расположен шток, имеющий кольцевую канавку для упора расположенных в отверстиях толкателя сухарных элементов, взаимодействующих с подпружиненным кольцевым фиксатором, отличающаяся тем, что фиксатор вместе с сухарными элементами расположен между крышкой и подвижным разделительным элементом и снабжен закрепленной на нем обоймой, расположенной со стороны крышки и контактирующей с толкателем, при этом пружина фиксатора расположена между ним и подвижным разделительным элементом, а в крышке напротив торца фиксатора выполнено отверстие, шток снабжен расположенным на его конце ограничителем хода для упора в стенку между тормозной камерой и энергоаккумулятором, а на другом конце штока выполнен упор для взаимодействия со вставкой, установленной между крышкой и силовой пружиной, при этом шток со стороны крышки энергоаккумулятора выполнен с резьбовым хвостовиком с навинченной на него гайкой, связанной с упругим элементом для возврата гайки в исходное положение при снятии с нее нагрузки и с цилиндрической втулкой, контактирующей противоположным от гайки торцом с обоймой фиксатора замкового механизма и имеющей на обращенном к гайке торце наружный кольцевой выступ с установленным на нем направляющим кольцом, взаимодействующим с внутренней поверхностью вставки, расположенной между силовой пружиной и крышкой энергоаккумулятора и выполненной в виде цилиндра, при этом на конце резьбового хвостовика между его торцом и упомянутой гайкой установленстопорный элемент.

2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины кручения, установленной аксиально штоку и соединенной одним концом с гайкой, а другим со штоком.

3. Камера по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что цилиндрическая втулка связана с гайкой стопорным элементом, обеспечивающим свободное вращение втулки вокруг гайки и предотвращая их взаимное осевое перемещение.

4. Камера по пп. 1 3, отличающаяся тем, что кольцевой выступ втулки выполнен с внешним диаметром, большим внутреннего диаметра кольцевого выступа вставки.

РИСУНКИ

Рисунок 1