Электропневматический модулятор для антиблокировочной системы тормозов транспортного средства

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) ЭЛЕКТРОПНЗЕЕВМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ АНТИБЛОКИРОВОЧНОИ СИСТЕМЫ ТОРМОЗОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(22) Дата поступления заявки 06.04.19931. Электропневматпнеский модулятор для антиблокировочной системы тормозов транспортного средства, содержащий корпус с входным и выходным каналами, верхнюю и нижнюю крышки с цилиндрическими буртиками, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал от выходного канала, выпускной пневмоклапан, отделяющий выходной канал от атмосферы, и два поппружиненных электромагнитных пилотных клапана для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, связанной с атмосферой через обратный клапан, при этом оси впускного и выпускного пневмоклапанов перпендикулярны осям входного и выходного каналов, отличающийся тем, что в цилиндрическом буртике верхней крышки выполнена кольцевая проточКЦ С радиальными ОТВЕРСТИЯМИ ДЛЯ СОООЩЕНИЯ входного канала с впускным пневмоклапаном,впускной и выпускной пневмоклапаны выполнены в виде эластичных патрубков и установленных в патрубках сепараторов,выполненных в виде трех соосно установленных дисков, обрпзующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые полости. приЭТОМ ДИСКИ сепараторов, ПЦСПОЛОЖСННЬЕС СО СТОРОНЫ ПОЛОСТИ ВЫХОДНОГО КЦНШТЦ ВЫПОЛНЕНЫ(73) Патентообладатель Мальцев Ншсолай Григорьевич (ВЧ)меньшего диаметра, центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков кольцевые седла клапанов, в других дисках выполнены сквозные отверстия, причем края элаСТИГЧНЫХ ПЭТРУОКОВ закреплены В КОЛЬЦВВЬШ прототпсах корпуса указанньшш дисками и цилиндрическими бургггшами крышек, полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом,а их оси расположены в одной плоскости с осями входного и выходного каналов.2. Электропневматгтческий модулятор по п.1,отличающийся тем. что сквозные отверстия в дисках сепараторов впускного пневмоклапана выполнены меньшего диаметра, чем сквозные отверстия в дисках сепараторов выпускного клапана.3. Электропневматический модулятор по п.1,отличающийся тем, что при равной суммарной площади сквозных отверстий в дисках сепара торов впускного и выпускного пнсвмоклапанов. суммарная площадь радиальных отверстий в цилиндрическом буртике верхней крышки меньше суммарной площади сквозных отверстий в любом из дисков сепараторов.Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, например, для модулирования давления в пневматических тормозных системах автотранспортных средств.Известен электропневматический модулятор давления, содержащий корпус с входным, двумя выходными и сбросным каналами, перекрываемыми мембранными клапанами, пилотные электромагнитные клапаны, связывающие каналами управляющие полости мембранных клапанов с входньш каналом или атмосферой,причем мембранные клапаны, перекрывающие выходные каналы, расположены соосно в параллельных плоскостях и прикреплены к корпусу крышками.Указанный модулятор имеет сложную конструкцию, большие габариты, недостаточное быстродействие пневмоклапанов и повышенный уровень шума при работе.Наиболее близким к Изобретению является злектропневматическгйг мощглятор для антиблокировочной системы тормозов транспортного средства, содержащий корпус с входным и выходным каналами, верхнюю и нижнюю крышки с цилиндрическим буртшсами, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал от выходного канала, выпускной пневмоклапан,отделэпогъшй выходной канал от атмосферы, и два подпружинештьхх электромагнитных пилотных клапана для избирательного сообщеъшя полостей управления соответственно впускного и вьпгускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, связанной с атмосферой через обратньпй клапан, при этом оси впускного и вьпгусгсного пневмоклапанов перпендикулярны осям входного и выходного каналов 1 . Пневмоклапанъл модулятора вьшотшены в виде подпрулшненных со стороны крышек диафрагм, а полости управления гшевмоклапанов расположены между диафрагмами и крьшпсавш.Основным недостатком указанного модулятора является повышенный уровень шума при его работе. Кроме того модулятор имеет недостаточные быстродействие и Надежность пневмоклапанных элементов (диафрагм) И относительно большие габаритные размеры.В самом деле, стремление обеспечить необходимое быстродействие модулятора вызывает необходимость увеличения проходных сечений пневмоклапагтных узлов, что, при данной конструкции требует увеличения Динамического хода пневмоклапанных элементов, а следовательно сказывается на их надежности,быстродействии и массово-габаритных характеристиках. При этом работа модулятора соПРОВОЖДЗСТСЯ ПОВЫШЕННЫМ УРОВНСМ Шума 32 счет динамики работы пневмоклапанных элементов и резкого расширения сбрасываемого в атмосферу отработавшего воздуха.Задачей изобретения является снижение уровня шума модулятора при одновременном повышении его надежности и улучшении динамических и массово-габаритных характеристих.Указанная ЗЕДЕЧЗ РСШЗСТСЯ за СЧЕТ ТОГО, ЧТО в электропневматичешом модуляторе давления,содержащем корпус с входнъш и выходным каналами, верхнюю и ъшэкнтою крышки с шиншдрическими буртиками, впускной ггневмоклапан, отделяющий входной канал от выходного канала, вьшускной пневмоклапан, отделшоппай выходной канал от атмосферы, и два подпружиненнъгх электромагнитных пилотных клапана для избирательного сообщения полостей УПРВВЛСЕИЯ СООТВСТСТВСНЕО ВПУСКНОТО П ВЬШУСК ною пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, связанной с атмосферой через обратный клапан, при этом оси впускного и вьшускного пневмоклапанов перпендикулярны ОСЯЪД ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО КЗНЭЛОВ, СОГЛЗСНО изобретению, в шишндричсском буртшсе верхНЕЙ крышки ВЫПОЛНЕНЗ КОЛЬЦВВЗЯ ПРОТОЧКЗ С радиальными отверстиями для сообщения входною канала с впускным гшевмоклапаном, впускной и вьшускной пневмоклапаъщ ньшодшегш в виде эластичных патрубков и установленных в патрубках сепараторов, вьшолнешшх в виде трех соосно установленных дисков, образующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые полости, при этом диски сепараторов, расположенные со стороны полости выходного канала вьшолнены меньшего диаметра, центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков кольцевые седла пневмоклапанов, вдругих дисках выполнены сквозные отверстия,причем края эластичных патрубков закреплены В КОЛЬПВВЬЪХ проточка) КОППУСЗ УКЭЗЗННЫМИ дисками и цилиндрическими буртиками крышек, полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом, а их оси расположены в одной плоскости с осями входного и выходного каналов. Кроме того, при равной суммарной площади сквозных отверстий в дисках сепараторов впускного и вьшускного штевмоклапанов, суммарная площадь радиальных отверстий в цилиндрическом буртике верхней крьшши меньше суммарной площади сквозных отверстий в любом из дисков сепараторов.Тем самым снижается уровень шума при работе модутлятора при одновременном повышенхш его надежности и улучшении динамических и массово-габаритных характеристик.На фиг. 1 показана конструктивная схема ЭЛЕКТРОПНВВМЭТИЧССКОГО МОЦУЛЯТОРЭ.Электропневматический модулятор содержит корпус 1 с входным каналом 2 и выходным каналом 3, верхнюю и нижнюю крышки 4 и 5 с цилиндрическими буртиками 6 и 7, впускной и выпускной клапаны 8 и 9, выполненные в виде эластичных патрубков, полости 10 и 11 управления соответственно клапанами 8 и 9, два пилотных Электромашины) клапана 12 и 13, сбросную полость 14 и лепестковый обратный клапан 15. Пилотные клапаны 12 и 13 снабжены соответственно пружинами 16 и 17 и установлены с возможностью избирательного сообщения полостей 10 и 11 с входным каналом 2 (через каналы 18 и 19 ) или сбросной полостью 14. Внутри патрубков 8 и 9 установлены сепараторы 20 и 21 , выполненные В виде трех СООСНО УСТННОВЛВННЪПК ДИСКОВ, Образующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые полости 22, 23 и 24, 25. При этом центральные диски имеют кольцевые седла 26 и 27 соответственно впускного и выпускного клапанов, а два ДРУГИХ диска каждого сепаратора снабжены сквозными отверстиями 28, 29 н 30, 31. Для обеспечения технологичности сборки и герметичности пневмоклапанов приЗНЗЧВПШХ ДЗВЛСНИЯ (за СЧЕТ СИЛ упругости патрубков 8 и 9 1 диски сепараторов со стороны полости выходного канала З вьшолнены меньшего диаметра. В цилиндрическом буртике 6 крышки 4 вьшодшена кольцевая проточка с радиальными отверстиями 32 для сообщения полости 22 с входным каналом 2 и через него с тормозным краном. Сбросная полость 14 отделена от атмосферы лепестковым клапаном 15. Входной канал 2 подключен к тормозному крану , выходной канал З - к тормозной камере.В исходном состоянии (при обесточенных электромагнитных клапанах) полость 10 связана с атмосферой через нижнее седло клапана12 и полость 14, а полость 11 - через верхнее седло клапана 13 и тормозной кран.Электропневматический модулятор работает следующим образом.При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух от тормозного крана поступает во входной канал 2 и полость 11 модулятора через канал 19 и нормально открытый пилотный клапан 13. При этом эластичный патрубок 9 под воздействием сил упругости и давления сжатого воздуха со стороны полости 11 прижимается к кольцевому седлу 27, разобщая тем самым полости 24 и 25, а следовательно и полость тормозной камеры со сбросной полостью 14.Одновременно сжатый воздух из канала 2 черезотверстия 32 в крышке 4 и отверстия 28 в сепараторе 20 поступает в полость 22. Под воздействием давления сжатого воздуха в полости 22 эластичный патрубок 8 отжимается от седла 26 и сжатый воздух из тормозного крана через образовавшийся кольцевой зазор,отверстия 29 и канал 3 поступает в рабочую полость тормозной камеры. Происходит затормаживание.При возвращении педали тормоза в исходное положение (процесс растормаживания, осуществляемый водителем) происходит вьшуск воздуха из канала 2 и полостей 11 и 22 в атмосферу через тормозной кран. Под действием избыточного давления в тормозной камере и выходном канале З, а следовательно и в полости 24, эластичный патрубок 9 отжимается от седла 27 н сжатьхй воздух из тормозной камеры, через образовавшийся кольцевой зазор между патрубком 9 и седлом 27, поступает в полость 25, а затем, через отверстия 31,сбрасывается в полость 14 и далее, отжав клапан 15, в атмосферу. Одновременно часть воздуха, отжав клапан 8, поступает в полость 22 и далее через отверстия 28 и 32 выходит в атмосферу (через тормозной кран). При этом в клапанах дважды происходит разделение отработавшего ВОЗДУХЗ на НЕСКОЛЬКО ПОТОКОВ вначале при прохождении через отверстия 30 и 29 в полости 24 и 23, а затем при прохождении через отверстия 31 и 28 из полостей 25 и 22. Таким образом за счет двухступенчатого разделения потока происходит резкое снижение скорости, а следовательно и гашение энергии отработавшего воздуха, и существенно снижается уровень шума при сбросе воздуха в атмосферу. Одновременно, при предложенной конструкциях, решается вопрос повышения быстродействия и надежности пневмоклапанного элемента и улучшения массово-габаритных характеристик модулятора.Эти качества достигаются за счет обеспечеНИЧ ЧВПБХОДИМОПЭ ГГРОХОДНОГП СЕЧЕНИЯ КПЗПЯНЯ при незначительном динамическом ходе клапанного элемента (при предложенной конструкции диаметр седла клапана максимально приближен к диаметру самого клапанного элемента и необходимое проходное сечение обеспечивается незначительным кольцевым зазором). Уменьшение массово-габаритных характеристик достигается за счет расположения осей входного и выходного пневмоклапаиов в ОДНОЙ ПЛОСКОСТИ С ОСЯМИ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО каналов.Для улучшения динамических характеристик привода (при растормажинании водителем) сквозные отверстия в дисках сепаратора впускного клапана модулятора выполнены МВНЬШЕГО ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ, ЧЕМ СКБОЗНЫВ отверстия в дисках сепаратора выпускного клапана, либо при равной площади сквозных отверстий в дисках сепараторов впускного и выпускного клапанов, суммарная площадь радиальных отверстий в цилиндрическом буртаке верхней крышки меньше суммарной площади проходных отверстий в любом из дисков сепаратора. При этом основная масса от работавшего воздуха сбрасывается в атмосферу по кратчайшей магистрали (через вьшускной пневмоклапан близко расположенного к тормозной камере модулятора давления).При работе модулятора в антиблокировочном режиме, т.е. при достижении пороговой величины проскальзывания в процессе тормо жения, электронный блок (не показан) подает управляющий сигнал на электромагнитныйнижнее седло. При этом полость 10 разобщается с полостью 14 и атмосферой и сообщается, через верхнее седло клапана 12, с входным каналом 2 подвода сжатого воздуха.Под действием давления сжатого воздуха со стороны полости 10 эластичный патрубок 8 прижимается к кольцевому седлу 26. При этом каналы 2 и 3 разобшаются и дальнейшее нарастание давления сжатого воздуха в тормозной камере прекращается. Если угроза блокировки колеса продолжается, электронный блок (не показан) подает импулъс напряЖСНИЯ На ОбМОТКУ ЭЛБКТРОМЗПИТНОГО КЛЗПННЗ 13, который срабатывает и садится на верхнее седло. При этом происходит сброс сжатого воздуха из полости 11 в атмосферу через нижнее седло клапана 13 и полость 14, клапан 9 отжимается от седла 27 под действием давления в полости 24, сообщенной с каналом З и сжатый воздух из рабочей полости тормозной камеры, через отверстия 30, полости 24,25 отверстия 31 и полость 14, сбрасывается в атмосферу подобно тому, как описано выше. Отличие заключается в том, что при работе в антиблокировочном режиме, модулятор работает циклически и процесс затормаживание растормаживание происходит с довольно высокой частотой (от 2 до 10 Гц). При этом преимущества предложенного технического решения проявляются еще в большей мере.