Регулятор зазора со снижением износа

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к регуляторам зазора для тормозной системы транспортного средства. Регулятор зазора содержит корпус, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, частично образующую камеру в корпусе, червячное колесо, помещаемое в камеру в корпусе, и кольцо с низким коэффициентом трения. Кольцо с низким коэффициентом трения зацепляет червячное колесо и корпус и поддерживает червячное колесо для вращения в камере в корпусе. Кольцо с низким коэффициентом трения обеспечивает как осевую, так и радиальную поддержку червячного колеса в корпусе. Способ восстановления регулятора зазора заключается в снятии червячного колеса и кольца с низким коэффициентом трения с корпуса регулятора зазора, откладывании в сторону снятого кольца с низким коэффициентом трения и установке червячного колеса и кольца с низким коэффициентом трения в корпус. При установке червячного колеса и нового кольца с низким коэффициентом трения в корпус устанавливают два кольца с низким коэффициентом трения в корпус совместно с червячным колесом, имеющим два плеча для посадки двух колец с низким коэффициентом трения. Достигается улучшение технических характеристик регулятора зазора, повышение надежности при его эксплуатации и увеличение срока службы регулятора зазора. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Предшествующий уровень техники

Настоящее изобретение относится к регулятору зазора. Регулятор зазора представляет собой единую часть приводного механизма для пневматической тормозной системы тяжелых транспортных средств, например автобусов и грузовиков. Регулятор зазора передает тормозное усилие на тормозной вал, который применяет тормозное усилие к кулачку и, тем самым, к тормозным колодкам и барабану, соединенным с колесом транспортного средства.

Один из традиционных типов регулятора зазора включает в себя червяк и червячное колесо, которые находятся в сложном зацеплении внутри корпуса или кожуха. Червячное колесо представляет собой металлическое колесо, которое вращается внутри цилиндрического отверстия в металлическом корпусе. Кольцевые плечи на червячном колесе зацепляются с цилиндрической поверхностью корпуса для поддержки червячного колеса для вращения внутри корпуса. Тормозной вал проходит через регулятор и скрепляется для вращения с червячным колесом при помощи шлицевого соединения. Червяк и червячное колесо вращаются относительно друг друга для эффективного регулирования соединения для соответствия зазору, который возникает в системе с длительным использованием тормозов.

В этом типе регулятора зазора тормозное усилие применяется к корпусу регулятора зазора через привод. Корпус передает тормозное усилие через червяк и червячное колесо к шлицевому соединению с тормозным валом. Тормозной вал таким образом вращается для привода тормозной системы.

Червячное колесо подвергается полному тормозному усилию, проходящему через механизм регулировки тормоза. Результирующая сила давит на червячное колесо на корпусе, что вызывает существенное количество трения. Это трение в свою очередь вызывает истирание материала корпуса и червячного колеса по мере их контакта. Когда вред, полученный от истирания, становится серьезным, производительность регулятора зазора может быть сильно снижена.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к регулятору зазора для тормозной системы транспортных средств. Регулятор включает в себя корпус регулятора зазора, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, по меньшей мере, частично образующую камеру в корпусе. Червячное колесо помещается в камеру в корпусе. По меньшей мере, одно кольцо с низким коэффициентом трения размещается между червячным колесом и корпусом и поддерживает червячное колесо для вращения в камере в корпусе.

Настоящее изобретение также относится к способу восстановления регулятора зазора, при котором снимают червячное колесо и, по меньшей мере, одно кольцо с низким коэффициентом трения с корпуса регулятора зазора; откладывают в сторону снятое кольцо с низким коэффициентом трения и устанавливают червячное колесо и, по меньшей мере, одно новое кольцо с низким коэффициентом трения в корпус.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие отличительные признаки настоящего изобретения станут очевидными для специалиста в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, после прочтения нижеприведенного описания изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе регулятора зазора в соответствии с первым вариантом воплощения изобретения;

Фиг.2 - вид спереди регулятора зазора с Фиг.1;

Фиг.3 - вид сбоку регулятора зазора с Фиг.1;

Фиг.4 - радиальное сечение регулятора зазора с Фиг.1;

Фиг.5 - вид в сечении с разнесением деталей регулятора зазора с Фиг.1;

Фиг.6 - осевое сечение регулятора зазора с Фиг.1;

Фиг.7 - осевое сечение регулятора зазора согласно второму варианту воплощения изобретения;

Фиг.8 - вид в сечении с разнесением деталей регулятора зазора с Фиг.7; и

Фиг.9 - графическая иллюстрация способа восстановления регулятора зазора в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к регулятору зазора и может быть применено к различным конструкциям регуляторов зазора. В качестве примера настоящего изобретения на Фиг.1-6 показан регулятор 10 зазора в соответствии с первым вариантом воплощения изобретения.

Регулятор 10 зазора (Фиг.1-3) установлен между тормозным механизмом 12, который образует часть привода, и тормозным валом 14. Приложение приводного (тормозного) усилия к механизму 12 передается через регулятор 10 для вращения тормозного вала 14 и применения тормозов путем зацепления тормозных колодок с тормозным барабаном 16. Регулятор 10 зазора является регулируемым известным способом для выбора зазора в тормозной системе, который возникает после длительного использования.

Регулятор 10 зазора (Фиг.4 и 5) включает в себя корпус 20, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность 22. Поверхность 22 образует круглое центральное отверстие или камеру 24 с центром на оси 26.

Червячное колесо 30 помещают в камеру 24, причем оно устанавливается с возможностью вращения в камере вокруг оси 26. Червячное колесо 30 имеет, как правило, цилиндрическую конфигурацию, включая в себя промежуточный участок 32 зуба передачи и первый и второй концевые участки 34 и 36. Промежуточный участок 32 червячного колеса 30 включает в себя ряд зубьев 42 винтовой передачи. Червячное колесо 30 имеет центральное отверстие 38, в которое помещается тормозной вал 14 в шлицевом соединении 40.

Промежуточный участок 32 червячного колеса 30 имеет кольцевую радиально проходящую поверхность 46, которая образует край участка зуба червячного колеса. Поверхность 46 обращена наружу от оси червячного колеса 40. Первый концевой участок 34 червячного колеса 30 имеет цилиндрическую поверхность 48, которая проходит снаружи по оси от радиально проходящей поверхности 46. Две поверхности 46 и 48 образуют первое плечо 50, на червячном колесе 30, обращенное от центральных участков 32 зубьев червячного колеса.

Центральный участок 22 червячного колеса 30 имеет кольцевую радиально проходящую поверхность 52, которая образует край участка зубьев червячного колеса. Поверхность 52 обращена наружу по оси от червячного колеса 30. Второй концевой участок 36 червячного колеса 30 имеет цилиндрическую поверхность 54, которая проходит наружу по оси от радиально проходящей поверхности 52. Две поверхности 52 и 54 образуют второе плечо 56, на червячном колесе 30, обращенное от центральных участков 32 зубьев червячного колеса.

Регулятор 10 зазора включает в себя один или более вкладышей или колец с низким коэффициентом трения для снижения трения между червячным колесом 30 и корпусом 20. В варианте воплощения, показанном на Фиг.1-6, регулятор 10 зазора включает в себя два кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения. В варианте воплощения, показанном на Фиг.7-8 и описанном ниже, регулятор 10а зазора включает в себя одно кольцо 80 с низким коэффициентом трения. В других вариантах воплощения регулятора зазора в соответствии с изобретением могут быть использованы более двух колец с низким коэффициентом трения и кольца с низким коэффициентом трения могут быть других типов, нежели описанные здесь.

Два кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения, показанные на Фиг.5 и 6, идентичны друг другу. В других вариантах воплощения они могут быть разными, например, иметь разную осевую ширину для соответствия конкретному регулятору зазора. Каждое кольцо 60 или 62 с низким коэффициентом трения представляет собой кольцо или обруч, имеющий цилиндрическую внутреннюю боковую поверхность 64, цилиндрическую боковую внешнюю поверхность 66 и параллельные проходящие радиально внутреннюю и внешнюю краевые поверхности 68 и 69. Кольцо с низким коэффициентом трения согласно настоящему изобретению может быть разрезано, как показано ссылочной позицией 71 на Фиг.4, или может быть сплошным (непрерывным по периферии).

Кольца с низким коэффициентом трения согласно настоящему изобретению выполняют из материала, имеющего более низкий коэффициент трения, чем коэффициент трения червячного колеса с металлом. Одним из подходящих материалов является нейлон. Другим подходящим материалом является бронза. Могут быть использованы и другие материалы.

Каждое кольцо с низким коэффициентом трения 60 или 62 располагается на одном из плеч 50 или 56 червячного колеса 30. Внутренняя боковая поверхность 64 первого кольца 60 с низким коэффициентом трения зацепляется с цилиндрической поверхностью 48 первого плеча 50 червячного колеса 30. Внутренняя краевая поверхность 68 кольца 60 зацепляется с кольцевой боковой поверхностью 46 первого плеча 50.

Внутренняя боковая поверхность 64 второго кольца 62 с низким коэффициентом трения зацепляется с цилиндрической поверхностью 54 второго плеча 56 червячного колеса 30. Внутренняя краевая поверхность 68 кольца 62 зацепляется с кольцевой боковой поверхностью 52 второго плеча. Внешние краевые поверхности 69 колец 60 и 62 зацепляются с внутренней стенкой корпуса 20 и крышкой 74. Кольца 60 и 62, таким образом, обеспечивают посадку с низким трением между червячным колесом 30 и корпусом 20 также в осевом направлении.

Внешний диаметр колец 60 и 62 с низким коэффициентом трения больше, чем внешний диаметр любого участка червячного колеса 30, включая первый и второй концевые участки 34 и 36 и центральный участок 32 зубьев. В результате зубья 42 на червячном колесе 30 имеют меньший диаметр, чем кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения.

Регулятор 10 зазора также включает в себя червяк 70, расположенный в корпусе 20 в сложном зацеплении с червячным колесом 30. Червяк 70 проходит через вырез 72 во внутренней поверхности 22 корпуса 20 для обеспечения зацепления червяка 70 с червячным колесом 30. Регулятор 10 зазора также включает в себя крышку 74, которая закрывает открытый конец камеры 24 и помогает удержать червячное колесо 30 и кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения.

Когда кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения и червячное колесо 30 находятся в корпусе 20, кольца с низким коэффициентом трения поддерживают червячное колесо для вращения относительно корпуса вокруг оси 26. Внешние боковые поверхности 66 колец 60 и 62 с низким коэффициентом трения зацепляются с внутренней цилиндрической поверхностью 22 корпуса 20. Ни один из участков червячного колеса, включая первый и второй концевые участки 34 и 36 и центральный участок 32 зубьев, не зацепляется с внутренней поверхностью 22 корпуса 20. В результате червячное колесо 30 может вращаться внутри корпуса 20, не зацепляя его. Когда к червячному колесу 30 прилагается нагрузка, которая стремится столкнуть его в направлении радиально к корпусу 20, кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения передают нагрузку на корпус без зацепления червячного колеса с корпусом.

Кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения, таким образом, снижают износ червячного колеса 30 и корпуса 20. В особенности, регуляторы 10 зазора, включающие в себя кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения, при повторяющихся испытаниях показали в 5 раз больший срок службы, чем регуляторы без колец с низким коэффициентом трения. Это 400% увеличение срока службы достигается при минимальном увеличении стоимости или сложности производства по сравнению с общей стоимостью регулятора зазора. Также может быть использован менее мощный привод, и при этом может сохраняться нормальная работа регулятора зазора.

Дополнительно, количество износа, испытываемого червячным колесом 30 и корпусом 20, настолько мало, что регулятор 10 зазора, включающий в себя два кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения, является восстанавливаемым. Регулятор зазора может быть восстановлен (отремонтирован) следующим образом, как проиллюстрировано на Фиг.9.

Крышка 74 на конце корпуса 20 снимается. Червячное колесо 30 и кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения извлекаются. Использованные кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения откладываются в сторону. Новые кольца 60 и 62 с низким коэффициентом трения помещаются на то же червячное колесо 30 или в тот же корпус 20. Червячное колесо и новые кольца с низким коэффициентом трения вновь помещаются в камеру в корпусе. Снятая крышка 74 ставится на свое место. После этого полностью функциональный регулятор 10 зазора пригоден для повторного использования или продажи с использованием предыдущего корпуса и червячного колеса.

На Фиг.7 и 8 показан регулятор 10а зазора, выполненный в соответствии со вторым вариантом воплощения изобретения. Регулятор 10а зазора, как правило, имеет похожую конструкцию с регулятором 10 зазора (Фиг.1-6), и одинаковым или похожим элементам присвоены одинаковые ссылочные позиции с добавленным суффиксом «а».

В регуляторе 10а зазора одно кольцо с низким коэффициентом трения в форме муфты 80 для уменьшения износа располагается в корпусе 20а вместо двух колец 60 и 62 с низким коэффициентом трения, располагающихся на червячном колесе. Муфта 80 предпочтительно изготовлена из нейлона, но, как вариант, может быть изготовлена из другого низко фрикционного материала, такого как бронза с масляной пропиткой.

Муфта 80 имеет цилиндрическую конфигурацию, включающую в себя параллельные внутреннюю и внешнюю боковые поверхности 82 и 84. Муфта 80 помещается в камеру 24а в корпусе 20а. Камера 24а может иметь больший диаметр, чем камера 24, для вмещения муфты 80. Муфта 80 закрепляется в корпусе 20а способом, который не показан. Муфта 80 имеет вырез 86, выровненный с вырезом в корпусе 20а, для обеспечения и зацепления червяка с червячным колесом.

Концевые участки червячного колеса 30 образованы в виде площадок 88, имеющих больший диаметр, чем центральный участок 32а зубьев. Площадки 88 имеют цилиндрические внешние боковые поверхности, которые зацепляются с цилиндрической внутренней поверхностью 22а муфты 80.

Когда червячное колесо 30а вращается в корпусе 20а, металл площадок 88 червячного колеса проходит по низко фрикционному материалу муфты 80. Трение между этими частями существенно меньше, чем трение между металлическим червячным колесом и металлическим корпусом. Результаты испытаний показали снижение износа и увеличение долговечности изделия, подобные первому варианту воплощения (Фиг.1-6). Дополнительно, регулятор 10а является восстанавливаемым способом, проиллюстрированным на Фиг.9 и описанным выше со ссылкой на регулятор 10.

Из вышеприведенного описания изобретения специалисту в данной области техники станут очевидны улучшения, изменения и модификации настоящего изобретения. Такие улучшения, изменения и модификации в данной области техники должны быть включены в рамки прилагаемой формулы изобретения.

1. Регулятор зазора для тормозной системы транспортного средства, содержащий
корпус регулятора зазора, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, по меньшей мере, частично образующую камеру в корпусе, червячное колесо, помещаемое в камеру в корпусе, и, по меньшей мере, одно кольцо с низким коэффициентом трения, зацепляющее червячное колесо и корпус и поддерживающее червячное колесо для вращения в камере в корпусе, при этом кольцо с низким коэффициентом трения обеспечивает как осевую, так и радиальную поддержку червячного колеса в корпусе.

2. Регулятор зазора по п.1, в котором червячное колесо имеет участок зубьев между первым и вторым концевыми участками, при этом регулятор зазора включает в себя первое и второе кольцо с низким коэффициентом трения на противоположных концах участка зубьев червячного колеса.

3. Регулятор зазора по п.2, в котором червячное колесо имеет первое и второе плечо на противоположных концах участка зубьев, первое кольцо с низким коэффициентом трения располагается на первом плече, а второе кольцо с низким коэффициентом трения располагается на втором плече.

4. Регулятор зазора по п.3, в котором кольца с низким коэффициентом трения обеспечивают как осевую, так и радиальную поддержку червячного колеса в корпусе.

5. Регулятор зазора по п.3, в котором кольца с низким коэффициентом трения изготовлены из нейлона.

6. Регулятор зазора по п.3, в котором кольца с низким коэффициентом трения изготовлены из бронзы с масляной пропиткой.

7. Регулятор зазора по п.2, в котором кольца с низким коэффициентом трения являются разрезными кольцами.

8. Регулятор зазора по п.1, в котором кольцо с низким коэффициентом трения содержит цилиндрическую муфту, помещаемую в камеру в корпусе регулятора зазора, причем червячное колесо имеет участок зубьев между первой и второй площадками, муфта по оси имеет одинаковую протяженность с участком зубьев и с площадками червячного колеса, а площадки зацепляются с муфтой для поддержки червячного колеса в корпусе.

9. Регулятор зазора по п.8, в котором муфта изготовлена из нейлона.

10. Регулятор зазора по п.8, в котором муфта изготовлена из бронзы с масляной пропиткой.

11. Регулятор зазора по п.9, дополнительно включающий в себя червяк для регулирования регулятора зазора, причем муфта имеет отверстие для проникновения червяка в муфту для зацепления с червячным колесом.

12. Регулятор зазора по п.8, в котором муфта представляет собой разрезную муфту.

13. Способ восстановления регулятора зазора, при котором
снимают червячное колесо и, по меньшей мере, одно кольцо с низким коэффициентом трения с корпуса регулятора зазора, откладывают в сторону снятое кольцо с низким коэффициентом трения, устанавливают червячное колесо и, по меньшей мере, одно новое кольцо с низким коэффициентом трения в корпус, при этом при установке червячного колеса и, по меньшей мере, одного нового кольца с низким коэффициентом трения в корпус устанавливают два кольца с низким коэффициентом трения в корпус совместно с червячным колесом, имеющим два плеча для посадки двух колец с низким коэффициентом трения.

14. Способ по п.13, при котором установка червячного колеса и, по меньшей мере, одного нового кольца с низким коэффициентом трения в корпус включает в себя скользящую установку муфты в корпус, причем муфта имеет вырез для зацепления червяка с червячным колесом.