Рекуперативный тормоз

 

Союз Советскик

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ttt t 912971 (5I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31,05.79 (21) 2774222/25-27 с п рис оеди не н не м за я в к и At (28) П рнори тет— (5! )М. Кл.

F 16 0 61 00

9кударстееклый камнтет

СССР ао делам изобретений и аткрыткй

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень At 10

Дата опубликования описания 1503.82 (53) УДК 62-592 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. Х. Ишмуратов (71) Заявитель (54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в механизмах, требующих периодического разгона и торможения, таких как транспортные, подъемно-транспортные н им подобные машины, Извес ен рекуперативный тормоз, содержащий установленные в корпусе аккумулятор энергии, механизм управления, входной вал, смонтированный на нем механизм реверса и шестеренчатый дифференциал, одна из шестерен которого закреплена на входном валу, а две другие связаны тормозными валиками с механизмом управления и аккумулятором энергии в виде маховика, шестеренчатый дифференциал с водилом и двумя тормозными валами, первый из которых кннематически связан с входным валом, а второй — с аккумулятором энергии. Водило дифференциала соединено с его тормозными валами через вариаторы скоростей. Вариатор скорости содержит фрикционный диск, жестко закрепленный- на первом тормозном валу дифференциала, параллельный ему второй фрикционный диск, связанный зубчатой передачей с маховиком и вторым тормозным валом дифференциала, и соприкасающийся с .ннм третий фрикционный диск, закрепленный с воэможностью осевого перемещения на валу, связанном зубчатой передачей с водилом дифференциала (31.

Недостатками этого устройства являются невысокая надежность работы и большая металлоемкость, что невыгодно при использовании такого тормоза в транспортных средствах.

Цель изобретения — повышение надежности

1О работы, а также расширение эксплуатационных возможностей тормоза.

Поставленная цель достигается тем, что в рекуперативном тормозе, содержащем установленные в корпусе аккумулятор энергии, меха1$ ннэм управления, входной вал, смонтированный на нем механизм реверса и шестеренчатый дифференциал, одна из шестерен которого закреплена на входном валу, а две другие связаны тормозными валами с механизмом

20 управления и аккумулятором энергия, аккумулятор энергии выполнен пружинно-вакуумным в виде по крайней мере двух полых цилинд,ров с подпружиненными к их торцам поршня(? l ) "? ) 1 ми, механизм реп<1)са выли IHeH в внле пвой. ной фрикционно-дисковой чуфть) сцепления с концентрично расположеннычи на входном валу двумя вепущей наружной и ве;и мой г<нут. ренней обоймами, ведущими фрикционными дисками, смонтированными HB вхо?игом валу соосно друг другу и концентрично наружной обойме опорными дисками, а также ведомыми дисками, помещенными между опорными и не. дущими писками, при этом обоймы и ведомые фрикционные диски установлены с возмож.ностью осевого перемещения, механизм управления выполнен в виде пвух гндроцилинпров с предохранителями, смонтированньгми на корпусе, двух подпружиненных рычагов управления, установленных на входном валу, и тросов, гидроцилиндры кинематически связаны с рычагами управления, а предохранители и рычаги управления тросами соединены с тормозными валами, при этом олин из рычагов управления кинечатически связан с ведущей наружной обоймой и одним нз ведомых дисков, другой рычаг управления кинематически связан с ведомой внутренней обоймой и другим ведомым диском, а каждый из поршней аккумулятора энергии соединен тросом с одним из тормозных валов, которые расположены ло одной оси.

На фит. 1 схематически изображено устройство в выключенном положении: на фиг. 2

° тормоз, об)дий вид; на фиг. 3 — предохранительная система.

Рекуператнвный тормоз связан шестерней 1, установленной на промежуточном креплении карданного вала 2 автомобиля и входящей в зацепление с шестерней 3 карданного вала тормоза. Карданный вал 4 другим своим концом соединен с входным валом 5, который устанонлен в корпусе 6 на подшипнике 7.

Механизм реверса тормоза выполнен в виде двойной фрикционной дисковой муфты сцепления. Она имеет ведущую наружную обойму 8 и ведомую внутреннюю обойму !?, установленные с возможностью осевого перемещения.

Во внутренних частях обойм 8 и 9 на шлицах установлены фрикционные ведущие 10 и ведомые 11 диски, положение которых относительйо обойм 8 и 9 фиксируется пружинами 12 н

13. Каждая обойма 8 и 9 муфты имеет ведомые фрикционные 14 и ведущие 15 диски, посаженные соответственно на концентрично установленные валы 16 и 17, имеющие одну геометрическую ось и являющиеся продолжением входного вала 5 на шлицах с возможностью перемещения в осевом направлении, а также опорные диски 18 и 19, которые жестко установлены на валах 16 и 17 соответственно, при чем диск 18 упирается на внутреннюю обойму подшипника 20, установленного в корпусе 6.

Положение ведомых фрикционных дисков 14

4 и l . > оте<Г)си) ;lf II() <н)<)рных писков 18 H I ? фик<ируегся с помо<пью пружин 21 и 2. 1(a конце вала 17, являюшегося продолжением входного вала 6), жестко установлена коничесЬ кая шестерня 23. Установленный конпентрично валу <7 вал 16 одним концом упирается на внутрещгюю обойму поппгипника 24, а на другом его конце жестко установлена коническая шестерня 25. 111естерни 23 и 25 входят в зацепление с коническими шестернями 26 и 27, жестко установленными на тормозных валах

28 и 29, Тормозные вялы 28 и 29 на крон штейнах корпуса автомобиля (не показан) установлены на втулках. Па валах 28 и 29 закреплены ленточные тормоза 30 и 31.

1 Корпус 32 пружинно-вакуумного аккумулятора представляет собой гладко шлифованный изнутри стакан, на один конец которого (0cHo ванне? герметично завинчивается плоско-сферическая головка 33. Стакан крепится на кронштейнах корпуса автомобиля (не показано).

Внутри корпуса 3 установлены три пор)пня, пва иэ которых 34 и 3.) служат в качестве пс,)жателей для двойных аккумулятинных пружин 36 и имеют в середине сквозное круглое отверстие для прохода троса 37, а третий поршень 38 (гермети<гн)лй) прикреплен к тросу

37 и также поддерживает вторую пару пружин.

Между поршнем 38 и внутренней плоской поверхностью головки 33 оставлено небольшое

30 воздушное пространство, которое служит воздушной подушкой при резком разжатии пружин 36.

Привод рекуперативного тормоза гидравлический и связан с тормознычи и акселератинными педалями машины через шланги, трубки и золотники. На корпусе 6 закреплены параллельно два силовых гидроцилинпра 39 и

40, штоки которых соединены с рычагами управления 41 и 42 соответственно, посаженнь)ми на осях в корпусе 6. Продольные пазы рычагов 41 и 42 входят в зацепление с ушками поджимных колец 43 и 44, которые посажены на входном валу ч и на ступице наружной ведутцей обоймы 8. Рычаги управления подпружинены попжимными пружинами 45 и

46, свободно напетыми на входной вал 5 и на ступицу ведущей обоймы 8. Упругость у поджимных пружин 4) и 46 больше, чем у раэжимных пружин 47 и 48.

Для автоматического выключения прн полном сжатии или разжатии тормозных пружин на рекуперативном тормозе установлены предохранительньге систечьг на каждом из гидроцилиндрон 39 и 40.Предохранительные системы

Ы выполнены и виде золотниконых распредели телей 49, связь)на)<)<ц)<х гилропилин I/hi 40 и

39 с центральной с)<с?емой )I(1 Ia«I< раб)нчего тела (масгга), Пречох(ан«г< льная си<.тема 4ц

5 91 9 связана тросами 50 и 51 с тормозными валами 28 и 29. Пружины 52, ролики натяжения

53 направляют тросы 50 и 51, которые наматываются на ступицы 54 тормозных валов

28 и 29.

F1a подшипнике 55 установлена ведущая наружная обойма 8 муфты, а тросы 56 соединяют рычаги управления 41 и 42 с ленточными тормозами 30 и 31 тормозных валов

28 и 29. 10

Рекуперативный тормоз работает следующим образом, В рабочем положении двойная фрикционная дисковая муфта разомкнута. При нажатии на педаль тормоза машины в пределах свободного хода масло, нагнетаемое насосом, через золотник, соединенный с педалью, маслопровод и предохранитель 49 поступает в гидроцилиндр 39, шток которого, выдвигаясь, поворачивает рычаг управления 41, который, в свою очередь, через поджимное кольцо 44 сжимает пружину 46 и ведущую обойму 8 тормозной половины муфты перемешает в осевом направлении. При этом ведущий 1О и ведомый 14 диски прижимаются между опорным диском

18. Муфта включена.

Одновременно рычаг управления 41 оттягивает тросы 57 и ленточные тормоза 30 и 31 размыкаются. Длина тросов с помощью прижимных шайб регулируется таким образом, что тормоза 30 и 31 выключаются лишь после включения муфты. Наличие пружины 46 позволяет небольшое пробуксовывание муфты.

После включения муфты и размыкания ленточных тормозов 30 и 31 вращение карданного вала 2 автомобиля через шестерни 1 и 3, карданный вал 4 тормоза, включенную муфту, вал 16, шестерни 25, 26 и 27 передается на тормозные валы 28 и 29, которые, наматывая на себя тросы 37, притягивают поршни 38, сжимая тем самым пружины 36. Поскольку

4О тормоэнь.э валы 28 и 29 вращаются в разные стороны, тросы 37 наматываются на одну иэ них только сверху, а на другую только снизу таким образом, что при включенной муфте аккумулятивные пружины 36 сжимаются.

После окончания торможения отпускается тормозная педаль автомобиля и подача масла. в гидроцилиндр 39 прекращается. Пружина 48, сжатая при включении муфты между внутрен50 ней обоймой подшипника 55 и обоймой 8, разжимаясь, выключает муфту и через поджимные пружину 46, кольцо 44 и рычаг 41 шток гидроцилиндра 39 возвращается в исходное положение.

Одновременно отпускаются тросы 37 и тормоза 30 и 31 останавливают тормозные валы

28 и 29. Кинематическая энергия автомобиля

7( превращается в потенциальную энергию сжатых пружин и вакуума аккумулятора энергии 32.

Для использования потенциальной энергии досгаточно немного нажать на педаль акселератора и масло из гидросистемы машины также через верхнее отверстие уже второго золотника, соединенного с педалью, маслопровод, вторую предохранительную систему подается в полость гидроцилиндра 40. Шток гидроцилиндра 40 выдвигается и, поворачивая рычаг 42 вокруг ее оси, через поджимное кольцо 43 сжимает пружину 45 и перемещает в осевом направлении обойму 9, прижимая диски 11 и 15 к опорному диску 19.

Одновременно вилка 42 оттягивает тросы

56 и ленточные тормоза 30 и 31 отпускаются.

Длина тросов 56 регулируется так же, как было указано, После выключения ленточных тормозов под действием сил сжатых пружин и вакуума поршень 38 двигается к исходному положению (в сторону головки 33), притягивая трос 37, который, в свою очередь, вращает тормозные валы 28 и 29. Вращение валов через шестерни 23, 26 и 27, вал 17, включенную муфту. входной вал 5, карданный вал 4 рекуперативного торможения и шестерни 3 и 1 передается на карданный вал 2 автомобиля, который быстро и эффективно (с малой затратой горючего) снова набирает скорость.

При полном сжатии аккумулятивных пружин

36 (при торможении) или полном разжатии их (после разгона) срабатывают предохранительные систеь ы 49, действующие по принципу изменения направления подачи масла в гидроцилиндры 39 и 40. При торможении валы 28 и 29, наматывая на себя тросы 37 и сжимая тем самым тормозные пружины 36, одновременно наматывают и тросы 50 и 51 предохранительной системы тормоза. Длина тросов 50 и 51 предохранительной системы регулируется так, чтобы, опережая полное сжатие аккумулятивных пружин 36, золотниковью распределители 49 изменяли направление подачи масла в тормозной гидроцилиндр 39. Масло подается уже в верхнюю полость гидроцилиндра 39. Поршень гидроцилиндра 39 двигается вниз, выключая муфту и включая ленточные тормоза 30 и 31. Дальнейшее торможение машины (когда кинетическая энергия ее велика, например автомобиль с прицепом) производится уже основной тормозной системой.

Поскольку автоматическое выключение муфты происходит не мгновенно, а в течение какого-то промежутка времени (хотя и очень малого), тормозные валы 28 и 29 еще продолжают вращаться, наматывая тросы 50 и Sl„ что может привести к поломке золотника

7 91297 предохранительной системы 19. Наличие под. держивающих роликов 53 натяжного типа предотвращает такую возможность.

Число полых цилиндров 32 пружинно-вакуумного аккумулятора, их параметры и упругость пружин подбираются в расчете на максимальную кинетическую энергию транспортного средства и могут быть установлены в два илн больше ярусов, В этом случае тросы 37 направляются дополнительными роликами и наматываются друг на друга, Акку мулятивная часть рекуперативного тормоза может быть выполнена также и без пружин, поскольку с увеличением тем самым хода поршня сила вакуума возрастает по экспоненте.

Предлагаемый рекуперативный тормоз может быль использован и в железнодорожном транспорте, в поездах метро, трамваях, троллейбусах и в пассивных транспортньгх устройствах типа железнодорожного вагона, Управление тормозом может быть осутцествлено одним из известных способов: механическим, электромеханическим, пневмомеханическим.

При этом данный тормоз обеспечивает высокую надежность работы при сравнительно малых габаритах.

Формула изобретении

Рекуперативный тормоз, содержащий установленные в корпусе аккумулятор нергии, механизм управления, входной вал, смонтированный на нем механизм реверса и шестеренчатый дифференциал, одна из шестерен которого закреплена на входном валу, а две другие связаны тормозными валами с механизмом управления и аккумулятором энергии, о т л и! Я ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения эксплу. аталлонных возможностей, аккумулятор энергии выполнен пружинно-вакуумным в виде по крайней мере двух полых цилиндров с подпружиненными к их торцам поршнями, механизм реверса выполнен в виде двоякой фрикционнодисковой муфты сцепления с концентричио расположенными на входном валу двумя ведущей наружной и ведомой внутренней обоймами, ведущими фрикционными дисками, смонтирован ными в упомянутых обоймах, закрепленными на входном валу соосно друг другу и концентрично наружной обойме опорными дисками, а также ведомыми дисками, помещенными между опорными и ведущим дисками, при этом обоймы и ведомые фрикционные диски установлены с возможностью осевого перемещения, механизм управления выполнен в виде двух гидроцнлиндров с предохранителями, смонтированными на корпусе„двух подпружиненных рычагов управления, установленных на входном валу, и тросов, гидроцилиндры кинема>ически связаны с рычагами управления, а предохранители и рычаги управления тросами соединены с тормозными валами, при этом один из рычагов управления кинематически связан с ведущей наружной обоймой и одним из ведомых дисков, другой рычаг управления кинематически связан с ведомой внутренней обоймой и другим ведомым диском, а каждый из поршней аккумулятора энергии соединен тросом с одним из тормозных валов, которые расположены по одной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство (ТГР N 552446, кл. F 16 D 61/ОО, 1975.

912971

Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1362/46

Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Ахматова

Редактор Л. Алексеенко TexpeaЛ,Пекарь Корректор 10. Макаренко