Предохранительный клапан для двухконтурных пневмосистем с устройством регулирования давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 310578 (21) 7770215/27-11

{23) Приоритет - (32) 04.07.77

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

{89) 132329 .ГДР (НА М. Кд.з

В 60 T 15/50

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (31) ЧРВ 60 Т 199853 (33) ГДР

Опубликовано 070482. 6оллетень ¹ 13

3331 УДК 629.113 -59 (088 э 8) Дата опубликования описания 070482

Иностранцы

Клаус Хофманн, Арнолд Манц, Клаус Рейманн н лаус ШЫнбек ) (ГДР}

1,: .

1 и

), (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие "ФЕБ ИФА-Аутомобилверке"

- (ГДР) (= I (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КШНАН ДЛЯ ДВУХКОНТУРНЫХ

ПНЕВМОСИСТЕМ С УСТРОЙСТВОМ РЕГУЛИРОБМ1ИЯ ДАВЛЕНИЯ

Областью применЕния изобретения является автомобильная техника. Объ- . ектами применения служат пневмосиб темы, в частности пневматические тормозные системы автомобилей.

Известны системы, в которых поступающий от источника давления сжа- тый воздух через регулятор давления и далее через двухконтурный или мно- гоконтурный предохранительные клапа-. ны "направляется в различные контуры тормозной системы.

Известны также системы,в которых регулятор давления и многоконтурный цредохранительный клапан раэмещейта": в общем корпусе, как описано в

D - -05 22 33 144. В этих системах: уставка регулятора давления осу ",:. ществляется отдельно от уставки пре" дохранительного устройства, причем ; для обеспечения работоспособности " системы:давление при раэмикании ре гулятора давлейия .- сжатый воздух"оф компрессора выпускается в .атмосферу должно быть всегда .выше давления уфя открытии предохранительного клапана а давление при замыкании регуляторе . давления - компрессор нагнетает сяж, тый воздух в систему - всегда вьваФ; запорного давления или давления, удерживаемого предохранительным кла паном. Вследствие этого: имеются кон".. структивные ограничения, сказываясь, ;прежде acего, на.габаритах предохра-. нительного клапана.,Кроме .того,.при,. этом недьз т реализовать возможно большие давления удержа.ния..С учетом возможных. допусков уставки,иногда достигаются относительно низкие дав,ления при открытии и.удержании.

Известны также системы высокого давления, в,.которых из-за применения так называемого "саморегулирующегося . компрессора" не требуется особого регулятора давления. Такие системы экономически более выгодны, чем описанные выае, но по мере нарастания . давления производительность компрес- ., сора сильно снижается до такой степени,что при флор улировании," прекращается подача сжатого .воздуха, Ограничения давлений при открытии. предохранителЬного клапана.s такой системе такие же, как и в других

25. системах.

Цель изобретения состоит в создании общего устройства.для защиты кон" туров и регулирования давления с сов».

Местной уставной обеих функций в мно30 гоконтурных пневмосистемах, упрощаю918143 4 щего, в частности, конструкцию и принцип действия таких пневматических тормозных систем.

Техническая задача изобретения заключается в создании для двухконтурного предохранительного устрой- 5

;ства, которое одновременно выполнялд бы и функцию регулирования давления, имело бы простую конструкцию и допус кало бы совместную уставку. Причем давления при открытии предохранитель- 10 ного устройства могли бы быть также больше давления при размыкании регу" лятора давления.

Признаки изобретения состоят в том, что в известном предохранительном клапане для двухконтурных пневмосистем, который для защиты обоих контуров имеет общую установочную пружину и регулировочный элемент,на имеющейся плавающей йластине, которая является запорной пластиной перепускных клапанов обоих контуров, известный шток удлинен вниз настолько, что на нем размещается дополнительный малый поршень, имеющий аксиальный люфт.

Этот поршень снабжен односторонне действующим радиальным уплотнителем. Через этот уплотнитель сжатый воздух может поступа.ть в контур .

II обходя предохранительный клапан, но выходить из него не может. Поршеньзо отжимается вниз пружиной, упирающейся одним концом в корпус. Под этим поршнем. расположен конический клапан или пластина клапана с аксиальныа люфтом, который закрывает отверстие 35 в плавающем поршне.

Малый и плавающий поршни прижимаются друг к другу пружиной, из-за чего находящийся между ними конический клапан прилегает к обоим порш-4р ням. Плавающий поршень закрывает

:аксиальным уплотнителем.отверстие ниже его в корпусе,, через которое воздух выпускается в атмосферу, и диаметр которого больше диаметра 4j отверстия в плавающем поршне.

Перед входом предохранительного клапана двухконтурной системы расположен обратный клапан. Перед обратным клапаном канал разветвляется и ведет ур к плавающему поршню над аксиальньм уплотнителем корпуса.

Кроме того, перед обратным клапаном или эа ним находится контрольный элемент, который может быть использован либо для накачивания автомобильных шин, или для внешнего питания сйстемы,например, при буксировке.

В поршне, подпружиненном установочной пружиной, находится клапан ограничения максимального давления, который удерживается в закрытом сос" тоянии этой же установочной пружиной

Если давление в системе отсутствует, то установочная пружина посред-. 65

1 ством находящегося под ее воздействием поршня удерживает оба перепускных клапана, защищающих контуры, закрытыми.

Прижимающая малый поршень пружина действует на конус клапана (или на пластину клапана), а через негона плавающий поршень, из-за чего остается закрытьм также отверстие в корпусе под плавающим поршнем .

Компрессор начинает подавать сжатый воздух. Воздух, поступающий через обратный клапан к обоим перепускным клапанам, сначала может проходить через дросселирующее отверстие или через кольцевой зазор, имеющийся у установочного поршня, в контур I, Одновременно воздух поступает через имеющийся между плавающим поршйем и корпусом кольцевой зазор к нижней стороне малого поршня, а оттуда .через односторонне действующий упло ; нитель в контур II. Если достигается; давление,. при котором открываются перепускные клапаны, то регулировочный поршень перемещается вверх, в результате чего сначала открывается перепускной клапан контура Т и тем самым путь для -полного запитывания этого контура.

Посредством имеющегося на регули ровочном поршне упора и штока плава ющая пластина приподнимается с седла перепускного клапана контура IE, вследствие чего воздух беспрепятственно поступает в контур II °

При дальнейшем нарастании давления регулировочный поршень перемещается вверх до тех пар, пока направленный вниз шток на плавающей пластине не достигнет упора на малом поршне и не увлечет его за собой вверх. Тем самым малый поршень доходит до упора для конусного клапана, который отжимается имеющимся там давлением вниз к отверстию в плавающем поршне.

При дальнейшем повышении давления регулировочный поршень перемещается еще выше и приподнимает конус клапана с закрываемого им отверстия. Если открытое сечение слишком велико, т.е. в атмосферу может выпускаться расход воздуха больше того, который поступает через кольцевой зазор плавающего поршня, то плавающий поршень больше не может отжиматься вниз сжатья воздухом.

Создаваемое компрессором давление и расположенная между малик и планающим поршнями пружина отжимают плавающий поршень вверх, в результате чего он открывает большое отверстие в корпусе, и поступающий от компрессора воздух свободно выпускается в атмосферу.

Если плавающий поршень перемещает ся вверх, то аксиальный люфт конуса клапана преодолевается, и конус кла:918143 пана закрывает при этом отверстие . в плавающем поршне.

Если давление в обоих контурах па" дает до определенной величины, то регулировочный поршень вновь перемешается вниз до тех пор, пока плаваю щий поршень почти не перекроет большое отверстие в корпусе. Сжатый воздух, нагнетаемый при этом компрессором в подводящий трубопровод, через кольцевой зазор плавающего поршня поступает в пространство над ним и отжимает плавающий поршень вниз, так что отверстие в корпусе закрывается.

Если давление в системе продолжает падать, например, из-за какой". либо неисправности, "то защита конту" ров осуществляется таким же образом, как и в известных предохранительных клапанах для двухконтурных систем. 20

Другой вариант решения согласно изобреТению заключается в том, что в известном предохранительном клапане для двухконтурных систем, который для защиты обоих контуров имеет общую установочную пружину и

- регулировочный элемент,на имеющейся плавающей пластине имеющийся шток выполнен в своей нижней части в виде двойного толкателя, который посред у ством уплотнительнйх колес впускает сжатый воздух в-камеру или выпускает его из нее.

В этой камере находится поршень„ при подаче давления на который открывается клапан, удерживаемый пружиной в закрытом состоянии и служаций одновременно клапаном для ограничения максимального давления, а нагнетаемый компрессором воздух выпускается в атмосферу. 40

На фиг. 1 изображен двухконтурный предохранительный клапан, с использованием поверхностей поршней, на фиг. 2 - то же, с использованием 45 толкателей.

В корпусе 1 размещены регулировочный элемент 2 и установочная пружина 3, поджимающая своим нижним концом клапан 4 ограничения макси 50 мального давления, который расположен в регулировочном поршне 5. Регулировочный поршень 5 имеет радиальный уплотнитель 6, в нем выполнены вер- . тикальное 7 и радиальное 8 отверстия.

Посредством упора 9 и штока,10 на регулировочном поршне 5 закрепле" на плавающая пластина 11, имеющая аксиальный люфт. Над плавающей пластийой ll и под ней находятся уплотнители перепускных клапанов 12 и 13 60 для защиты контуров Х и II . Другой шток 14 направлен от плаваюцей пластины 11 к малому поршню 15 и закреплен чам с аксиальньм люфтом посредством упора 16. 65 !

Малый поршень 15 снабжен радиаль. ныл уплотнителем 17, который пропускает воздух только в направлении сверху вниз, а в обратном направлении зап::рает проход воздуха.

Пружиной 18 малый поршень 15 отжимается вниз ° Клапан 19 закреплен с аксиальным люфтом на малом поршне

15 с помощью упоров 20 и 21.

Пружина 22 прижимает плавающий поршень 23 к малому поршню 15, изза чего клапан 19 закрывает отверстие 24.

Аксиальный уплотнитель 25.между плаваюцим поршнем 23 и корпусом 1 служит для закрытия отверстия 26.

Вертикальное отверстие 27 связывает через обратный клапан 28 вход Е с полостью 29. При отсутствии давления в системе установочная пружина 3 через клапан ограничения. максимального давления 4 воздействует íà регулировочный поршень 5, в результате чего перепускные клапанй 12 и 13 закрывают плавающей пластиной ll. Штоки 10 и 14 приподняты с их упоров 9 и 16.

Пружина 18 .отжимает малый поршень

15 вниз, из-за чего усилие пружины

18 передается через упор 21, клапан .19 и плавающий поршень 23 на уплотнитель 25, а отверстие 26 перекрывается от входа E. Если компрессор начи.нает нагнетать сжатый воздух,то сначала небольшое количество воздуха через отверстие 27, обратный клапан

28, полость 29 и кольцевой зазор 30 поступает в контур 1. Одновременно небольшое количество воздуха через, кольцевой зазор 31 попадает в полость

32, а оттуда через уплотйитель 17 в контур II.

Усилие пружины 18 настолько велико, что возникающий на входе Е под-. пор не поднимает плавающий поршень

23. При достижении давления открытия открывается на выбор перепускной клапан 12 или 13.

Если сначала случайно открывается перепускной клапан 13, то контур II заполняется сжатьм воздухом без дросселирования потока. Плавающая пластина

ll перемещается вместе с регулировочным поршнем 5 вверх до упора 16. Созданное в это время давление дополнительно воздействует через полость

32 на плавающий поршень 23, вследст" вне чего уплотнитель 25 удерживается в закрытсм. состоянии.

Ставшие таким образом излишними усилия пружин 18 и 22 через упор 16 противодействуют воздействующему снизу на плаваюцую пластину 11 давлению, вследствие чего плавающая пластина поднимается с уплотнителя и открывает перепускной клапан 12 для контура I.

Контур 1 заполняется сжатьм воздухом. Цри дальнейшем нарастании дав918143

По окончании использования сжато 5 го воздуха регулировочный поршень 5:.. внбвь опускается, в результате чего толкатель на штоке 34 закрывает уплотнитель 35 и открывает уплотнитель 36.

60 Сжатый воздух, находящийся в по« ласти 44, выпускается в атмосферу через отверстие 43; отверстие 48, полость 40 и отверстие 41. Пружина

39 закрывает клапан 38 на выпускном .

65 отверстии 26. ления регулировочный поршень 5 перемещается еще выше, пока не будет дастиГ пут g :1ар 9.

Ес ш первым открывается перепускнай клапан 12, та контур Т заполняетсжатык воздухом беэ дросселирования патака.

Регулиразачный поршень 5 поСле создания саатветствующегадавления

-перемещается вверх да тех пор, пока не будет достигнут упор 9 . Через упор 9 с уплатнителя клапана 13 поднимается плавающая пластина 11 и открывается перепускнай клапан контура

XI, При дальнейшем повышении давления регулиравачный гюршень 5 поднимается еще выше, пока не будет достигнут упор .16. 1

B случае еще большего нарастания давления регулиравачный поршень 5 через упоры 9 и 16. приподнимает малый поршень 15, преодолевая усилия пружин 18 и 22, упор 21 паднимается,: а клапан 19 доходит да упора 20.

Образующаяся таким образом нольцевая поверхность между диаметрами регулиравачнага поршня 5 и отверстия

24 определяет давления открытия клапана 19. Клапан 19 поднимается с отверстия 24, преодолевая давление в полости 32 настолько, чта иэ полости

:32.через отверстие, 24 вытекает больше воздуха, чем поступает в нее через кольцевой эаэар 31. Тем самьм давление и полости 32 сбрасывается до . атмосферного. Под действием усилия ,пружины 22 и давлений, еще нмеющегася в кольцевой гпалости 33, плавающий поршень 23 перемещается вверх, уплатнитель 25 открывает отверстие

26, а поступающий через вход Е воз дух выпускается через отверстие 26.

Обратный клапан 28 предотвращает обратный поток сжатого воздуха иэ контуров I и ХХ. Пружина 22 отжимает плавающий поршень 23 вверх настблько, чта клапан 19 вновь закрывает отверстие 24, поднимается с упора 20 и доходит да упора 21 °

Из-эа отсутствия давления в полости 32 сжатый воздух давит на малый поршень только сверху,.из-за чего кольцевая поверхность между диаметра.ми фегулиравачнаго поршня 5 и малого поршня 15 определяет теперь запорное давление уплотнителя 25.

После соответствующего понижения давления в контурах I u II регулиро, вечный поршень 5 опускается до тех пор, пока уплатнитель 25 не оставит" открытым лишь небольшое сечение и не .начнет действовать в качестве дросселя. Создаваемое по входу Е давле- . ние нарастает в полости 32, в резуль" тате чего на плавающий поршень .23

1 сверху начинает действовать усилие, и отверстие 2б полностью закрывается.

При неисправности одноГо из контуров регулирав очный:поршень 5 опускается еще ниже до тех пор, пока плавающая пластина 11 не перекроет соответствующий перепускной клапан

12 или 13.

Кольцевые зазоры 30 и 31 можно заменить драсселирующими отверстиями. Для этого необходимо закрыть кольцевые зазоры 30 и 31 радиальными уплотнителями, . В варианте, изображенном на фиг.2, направленный от плавающей пластины Il вниз шток 34 выполнен в виде талкателя, который в различных not5 ложениях открывает или закрывает уплотнители 35 и 36. Поршень 37 связан с выпускным клапаном 38, который посредством пружины 39 закрывает отверстие 26 и одновременно действует щ как клапан ограничения максимального давления. .Отверстие 41 связывает полость

40 с атмосферой. Уплотнитель 42 отделяет полость 40 от входного канала Е. Отверстие 43, размещенное в ко. рпусе 1 между уплотнителями 35 и 36, ведет s полость 44. Обратный клапан

45 расположен между вертикальныа отверстием 27 и дросселирующим отверстием 46, которое,выходит: в конЗ0 тур II. Пружина 47 прижимает шток

10 к.упору 9.

Предохранительный клапан, изображенный на фиг. 2,. работает аналогично клапану,.изображенному на фиг. 1.

N Пружиной 47 устанавливается последовательность открытия перепускных клапанов 12 и 13..

Предположим, что первьи открывается перепускной клапан 12. После. окон49 иания процесса нарастания давления в контурах Х к II регулировочный поршень 5 приподнимается настолько, что толкатель íà штоке 34 закрывает уплотнитель 36 и открывает уплотнитель 35. Вследствие этого сжатый воздух из контуров Х и II может проходить через отверстие 43 в полость

44, причем поршень 37, преодолевая усилие пРУжины 39,. перемещается

50 вниз и открийается в "ускной клапан

38. Воздух, нагнетаемый компрессором, через вход Е и отверстие 26 выпускается в атмосферу.

9181 43

Формула изобретения

Предохранительный клапан для двухконтурных пневмосистем с устройством регулирования давления.,в частности для пневматических тормозных систем автомобилей, состоящий из известного.предохранительного клапана ,для двухконтурных пневмосистем и известного регулятора давления, о тл и ч а ю шийся тем, что в корпусе 1 последовательно размещены общие для предохранительного клапана и регулятора давления регулировочный элемент 2 установочная пружина 3 и регулировочный поршень 5, причем между установочной пружиной и регулировочным поршнем предпочтительно расположен клапан 4 ограничения максимального давления, расположенные в определенной последовательности относительно плавающей пластины 11 с жестко закрепленным на ней штоком 14 поршень 15 клапан.19 чпоо 20.поужина 22 и плавающий поицень 23 образуют устройство регулировайия давления, поршенh 15 снабВ жен общим для предохранительного клапана и регулятора давления радиальным уплотнителем .17 пропускающим поток сжатого воздуха только в одном направлении,а между поршнем 15 и стенкой корпуса 1 находится пружина 18;между поршнем 5 и окружающими его стенками корпуса 1 расположен дросселирующий участок 30; между плавающим поршнем 23 и окружающими его стенками корпуса 1 предусмотрен общий для предохранительного клапана и регулятора давления дросселирующий участок 31;в корпусе 1 размещен общий для предохранительного клапана и регулятора давления обратный клапан 28,причем при необходимости к нему может быть отнесен дополнительный соединительный элемент.

Признано изобретенйем по реэульЩ татам экспертизы, осуществленной ве- . домством по изобретательству Германской Демократической республики.

9 1 8143

Составитель С.Макаров

Редактор С.Титова Техред И. Гайду Корректор, Г. Огар

Заказ 1995/22 Тираж 715 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4