Регулятор тормозных сил для тормозной системы прицепа
ОПЙСАНИЕ (i i! 725550
Сова Соеетоких
Социалистических
Ресиублик
И306РЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 13.10.77 (21) 2529749/27-11 (23) Приоритет — (32) 14.10.76 (51) М. Кл а
В 60Т 8/22
Государстееннык комитет (31) P 2646288.4 (33) ФРГ (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (53) УДК 629.113-598.4 (088.8) ио делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 30.03,80 (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Эрих Рейнекке и Гельмут Ульрих (ФРГ) Иностранная фирма
<Вабко Вестингхаус ГмбХ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ТОРМОЗНЫХ СИЛ ДЛЯ ТОРМОЗНОИ
СИСТЕМЫ ПРИЦЕПА
Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в устройствах для регулирования силы торможения в зависимости от нагрузки транспортного средства, а именно в двухпроводных тормозных системах прицепов с регулятором тормозных сил и с клапаном ава-. рийного торможения, Для удовлетворения требований техники безопасности тормозные системы прицепов выполняют двух или многоконтурными с обеспечением аварийного торможения при обрыве запасной магистрали.
Аппараты управления в таких системах должны также удовлетворять требованиям по порогу срабатывания. Выполнение этих требований достигается установкой релейных клапанов, причем время срабатывания и пороговое время могут быть снижены.
Благодаря наличию зависящих от нагрузки регуляторов сил торможения достигается одинаковая величина удельных тормозных сил на всех колесах прицепа при полном торможении.
Автоматическими, зависящими от нагрузки, регуляторами силы торможения оборудуются в соответствии с предписаниями все грузовые автомобили и приятны.
Известны регулятор тормозных сил и тормозные краны в системах прицепов, содержащие релейные клапаны и устройства аварийного торможения (1 — 3).
Наиболее близким к изобретению,по конструктивному выполнению является регулятор тормозных сил в тормозной системе прицепа, содержащий устройство аварийного торможения с поршнем, релейный клапан и
IO клапан регулирования тормозного давления со ступенчатым поршнем, на котором закреплена мембрана (4).
Недостатком известных устройств является относительная сложность конструкции
15 при наличии необходимых связей между клапанными узлами. Конструкция требует соответственно больше места для размещения на прицепе, увеличивает стоимость и не является надежной. От момента приведения
20 в действие управляющих клапанов до момента наведения полного давления для торможения (время срабатывания плюс пороговое время) проходит относительно много времени.
25 Цель изобретения — повышение надежности.
Это достигается тем, что клапан регулирования тормозного давления выполнен од725550
3 новременно в качестве релейного и аварийного клапанов, а именно: релейный клапан и клапан регулирования тормозного давления выполнены в виде одного перепускного клапана с общим поршнем, связанным со ступенчатым поршнем, а регулятор снабжен пневмоуправляемым клапаном, установленным между управляющей камерой, образованной с одной стороны общего поршня, и полостью над мембраной, при этом аварийный поршень выполнен с толкателем для взаимодействия с общим поршнем.
На фиг. 1 представлен регулятор (предпочтительный вариант выполнения), в разрезе; на фиг. 2 — то же, вид сбоку с частичным разрезом; на фиг. 3 — изменение тормозного давления во времени при торможении, в системе только с регулятором; на фиг. 4 — то же, в системе с регулятором и .релейным клапаном, установленным дополнительно; на фиг. 5 — то же, в системе с регулятором по изобретению.
Б верхней части корпуса 1 размещен клапан регулирования тормозного давления, состоящий из ступенчатого поршня 2 и мембраны 3. Внутри поршня 2 под действием пружины 4 находится корпус перепускного клапана 5, который образует с выполненным на внутренней стенке поршня 2 седлом б впускной клапан и с выполненной в качестве седла 7 верхней торцовой поверхностью расположенного под клапаном 5 толкателя 8 выпускной клапан. С поршнем 2 связаны радиальные ребра 9, торцовые поверхности которых, обращенные к мембране
3, расположены на одной конической поверхности. . В корпусе 1 предусмотрены радиальные ребра 10, в промежутки между которыми входят без соприкосновения ребра 9. Торцовые поверхности ребер 10, обращенные к .мембране 3, лежат на конической поверхности (на чертеже показано положение мембраны 3, когда торцовые поверхности ребер
10 соприкасаются с ней). Конические поверхности, на которых лежат торцовые поверхности ребер 9 и 10, имеют различную ориентацию.
Мембрана 3 защемлена по внешней кромке, а внутренняя кромка закреплена на поршне 2 так, что образован чувствительный элемент клапана регулирования давления. С поршнем 2 связан общий поршень
11, образующий одной стороной над поршнем 2 управляющую камеру 12, сообщенную с патрубком 13 для сжатого воздуха соединенным с тормозным краном тягача или краном прицепа (на чертеже не показано). Рабочая поверхность 14, изменяющаяся при движении поршня 2, является элементом, образующим под мембраной 3 камеру 15, связанную с патрубком 16, к которому подключаются тормозные камеры.
Ресивер или емкость сжатого воздуха под5
l5
4 ключается к патрубку, связанному с камерой 17.
В верхней части корпуса 1 размещен также пневмоуправляемый клапан, состоящий из запорного элемента 18 и взаимодействующей с ним мембраны 19. Клапан установлен таким образом, что в свободном состоянии между седлом 20, жестко закрепленным в корпусе, и элементом 18 осуществляется связь между камерой 12 через камеру
21 и канал 22 с полостью 23 над мембраной 3. Между крышкой корпуса и мембраной 19 установлена пружина 24. Бинт 25 служит для установки предварительного напряжения, определяющего величину управляющего давления.
В центральном отверстии 2б корпуса 1 размещен толкатель 8, верхняя торцовая поверхность которого образует седло 7 выпускного клапана, а полость 27 связана с атмосферой через устройство 28. Толкатель
8 контактирует с кулачковым диском или кулачком 29, положение которого зависит от нагрузки автомобиля или прицепа. Связанный с кулачковым диском 29 вал 30 (кулачковый вал) имеет через рычаг 31 кинематическую связь с осью транспортного средства. Эта связь может быть выполнена в виде рычажной системы или иметь в своем составе упругое звено — пружину.
Давление от тормозного крапа тягача или крапа прицепа подается через патрубок 13 в управляющую камеру 12, откуда через канал 22 — к открытому клапану и через камеру 21 — в полость 23. Под действием давления верхняя сторона мембраны 3 испытывает усилие, благодаря чему устраняется редуцирование давления при частичных торможениях, вследствие чего через регулировочиый клапан в тормозные цилиндры подается давление, соответствующее нагрузке.
При достижении определенной величины давления, настраиваемой винтом 25, в камере 21 изгибается мембрапа 19 против усилия пружины 24, и запорный элемент 18 садится на седло 20.
Одновременно управляющее давление в камере 12 действует на верхнюю часть поршня 11, заставляя его перемещаться вниз. Под действием пружины также перемещается корпус клапана 5, следствием чего является взаимодействие с седлом 7. Выпускной клапан закрывается, и при дальпейшем перемещении поршня 11, а следовательно, и поршня 2, открывается впускной клапан. Сжатый воздух из ресивера через камеру 17, открытый впускной клапан поступает в камеру 15 и по патрубку 1б далее в тормозные камеры.
При движении поршня 2 вниз мембрана 3 отходит от торцовых поверхностей ребер 10 и прилегает к торцовым поверхностям ребер 9. Активная поверхность мембраны таким образом постоянно увеличивается до тех пор, пока сила, действующая на ниж725550 ры 37. Усилие от давления нз камеры 39 действует на поршень 34 против силы пружины 41, вызывая перемещение поршня 34.
При этом толкатель 35 доходит до поршня
5 нюю сторону, не превысит силу, действующую на поршень 11. Вследствие этого поршень 2 начинает перемещаться вверх, и впускной клапан закрывается, т. е. достигается положение завершения торможения.
В этот момент в тормозных камерах устанавливается давление, соответствующее нагрузке. Только при полностью нагруженном прицепе или тягаче впускной клапан остается открытым, а в тормозных камерах устанавливается максимальное давление, соответствующее управляющему. При частичной загрузке тормозное давление имеет меньшую величину.
Для оттормаживания управляющее давление в камере 12 уменьшается, а тормозное давление вызывает усилие для перемещения поршня 2 в верхнее конечное положение. Через открывающийся выпускной клапан, полость 27 в толкателе 8 и через >0 устройство 28 тормозное давление снижается до атм осф ер ного.
Помимо описанной структуры регулятора в верхней части 32 корпуса 1, отделенной стенкой 33, размещено устройство аварийного торможения, имеющее аварийный поршень 34 с толкателем 35, герметично установленным в отверстии 36, выполненном в стенке 33, причем толкатель 35 установлен с возможностью взаимодействия с поршнем З0
11. Камера 37, образованная под поршнем
34, через патрубок 38 сообщена с ресивером прицепа. Камера 39 над поршнем 34 сообщена отверстием в корпусе (не показано) с камерой 17 и, следовательно, с ресивером 35 прицепа.
В поршне 34 установлена лепестковая манжета 40, выполняющая функцию обратного клапана так, что возможно перетека. ние сжатого воздуха из камеры 37 в каме- 40 ру 39. Пружина 41, расположенная в камере 39, опирается на стенку 33 и удерживает поршень 34 в верхнем положении, определяющим его нормальное состояние.
Описанное устройство работает следую- 45 щим образом.
Из питающей магистрали через патрубок
38 воздух поступает в камеру 37 и через манжету 40 в камеру 39, и далее через отверстие в корпусе в камеру 17 и ресивер прицепа. При заполнении системы элементы регулировочного клапана находятся в нормальном состоянии, так как в управляющую камеру 12 давление не подается, а тормозные камеры сообщены с атмосферой через устройство 28, полость 27 и открытый выпускной клапан.
При отцеплении прицепа или обрыва пи- " тающей магистрали патрубок 38 оказывается связанным с атмосферой, при этом поршень 34 разгружается от давления из каме6
11 и происходит совместное перемещение аварийного поршня 34 и поршня 2 регулировочного клапана. Выпускной клапан закрывается, а впускной открывается, вследствие чего воздух из ресивера через камеру 17 попадает в камеру !5 и далее через патрубок 16 в тормозные камеры, осуществляя притормаживание прицепа.
Элементы аварийного устройства могут быть приведены в действие и при условии подачи управляющего давления в камеру
12, так как усилие на торцовую поверхность толкателя 35 является незначительным и не может превысить усилия на поршень 34 со стороны камеры 39, давление в которой одинаково с давлением в ресивере.
Фиг. 3 — 5 показывают изменение чавления во времени в процессе регулирования от начала приведения в действие тормозного крана или крана ппицепа до достижения полного тормозного давления.
Характеристика на фиг. 3 типична для системы, в которой установлен обычный клапан регулирования тоомозного давлекия. Характеристика на фиг. 4 соответствует системе с обычным регулировочным клапаном и дополнительным релейным клапаном. Характеристика на фиг. 5 — системе
Регулятором по изобретению.
Из ппиведенных графиков видно, что общее время от начала приведения в действие тормозного крана до достижения полного топмозного давления снижается.
При использовании обычного клапана регулирования время срабатывания ta, клапана относительно мало, однако пороговое влемя t,, относительно велико (см. фиг. 31.
В системе с релейным клапаном за счет дополнительного времени срабатывания клапана общее впемя срабатывания более
t,, + 8,, ) /„однако меньше пороговое время 1,, (/,, В результате получается, что для достижения полного давления требуется меньше времени а, + а, + ts, (tà, + ts, °
В системе с регулятором согласно изобретению время срабатывания („практически равно времени срабатывания обычного регулятора, так как имеется только один перепускной клапан 5, т. е. справедливо ta. =
Пороговое время 4, соответствует времени обычного релейного клапана, так ,как. поршень 11 связан с поршнем 2, т. е.
Отсюда следует, что
ta,+ts, tà,+ts,(ta, +ta,. +
+ts (а,+ts °
Комбинация клапана регулирования тормозного давления, релейного клапана и аварийного устройства в одном корпусе в од725ИО
15 ною клапанном узле позволяет осуществлять функции каждого устройства. Благодаря этому повышается быстродействие тормозното привода.
Упрощается конструкция за счет того, что необходимо меньшее число подвижных частей. Отпадает необходимость в большей части соединительных магистралей, сокращается число возможных источников неисправностей. В целом повышается надежность, сокращают затраты на изготовление и монтаж.
Формула изобретения
Регулятор тормозных сил для тормозной системы прицепа, содержащий устройство аварийного торможения с поршнем, релейный клапан и клапан регулирования тормозного давления со ступенчатым поршнем, йа" котором закреплена мембрана, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения на8, дежности, релейный клапан и клапан регулирования тормозного давления выполнены в виде одного перепускного клапана с общим поршнем, связанным со ступенчатым поршнем, а регулятор снабжен пневмоуправляемым клапаном, установленным между управляющей камерой, образованной с одной стороны общего поршня, и полостью над мембраной, при этом аварийный nopl0 шень выполнен с толкателем для взаимодействия с общим поршнем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ № 1655766, кл. 63G 53/07, 15 1971.
2. Заявка ФРГ № 2148572, кл. В 60Т
13/26, опублик. 1973.
3. Заявка ФРГ № 2152996, кл. В 60Т
13/26, опублик. 1973.
20 4. Патент ФРГ № 1934784, кл. 63С 53/07, 1971.
725550 цг.4 рцг.5
Редактор Д. Павлова
Заказ 531/17 Изд. № 241 Тираж 772 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель В. Чернов
Техред А. Камышникова
Корректоры: Л. Тарасова и Е. Осипова
