Электропневматический модулятор тормозного давления

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР ТОРМОЗНОГО ДАВЛЕНИЯ(71) Заявитель Научный центр проблем механики машин Национальной академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Научный центр проблем механики машин Национальной академии наук Беларуси(57) Электропневматический модулятор тормозного давления, содержащий корпус, входной и выходной воздушные каналы, впускной и выпускной пневмоклапаны, каждый из которых выполнен в виде эластичного патрубка с буртом у наружного торца, ограниченного крышкой, и с установленным в нем двумя сепараторами со сквозными отверстиями и центральным диском, образующего с внутренней поверхностью эластичного патрубка кольцевое седло пневмоклапана, два электромагнитных управляющих клапана, связанных соответственно с впускным и выпускным пневмоклапанами, отличающийся тем, что эластичный патрубок каждого пневмоклапана содержит с его внутреннего торца второй бурт, причем в обоих буртах выполнены кольцевые канавки, а в центральной части эластичного патрубка - гофра, а сепараторы имеют тарельчатую форму и отверстия в них выполнены овальными и расположенными по внешнему диаметру их оснований. 408 Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в антиблокировочных системах пневматических тормозных приводов автотранспортных средств. Известен регулировочный клапанный узел 1, содержащий впускной клапан с мембраной, выпускной клапан с мембраной, первый управляющий клапан с якорем и второй управляющий клапан с якорем. Входная камера, подключенная к тормозному крану, состоит из секций, разделенных дроссельным обратным клапаном, образованным телом и отверстием. Недостатком устройства является сложность его конструкции, недостаточная надежность и долговечность пневмоклапанов мембранного типа. Использование обратного клапана ухудшает быстродействие устройства и повышает уровень шума при работе. Известен электропневматический модулятор для антиблокировочной системы тормозов транспортного средства 2, который содержит корпус с входным и выходным каналом, верхнюю и нижнюю крышки с цилиндрическими буртиками, впускной и выпускной пневмоклапаны, выполненные в виде эластичных патрубков, полости управления соответствующими пневмоклапанами, два электромагнитных клапана, сбросную полость и лепестковый обратный клапан. Электромагнитные клапаны снабжены соответственно пружинами и установлены с возможностью избирательного сообщения соответствующих полостей управления с входным каналом или сбросной полостью. Внутри эластичных патрубков установлены сепараторы, выполненные в виде трех соосно установленных дисков, образующих с внутренней поверхностью эластичных патрубков кольцевые полости. При этом центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков кольцевые седла соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов, а два других диска каждого сепаратора снабжены сквозными отверстиями. Диски сепараторов со стороны полости выходного канала выполнены меньшего диаметра. В цилиндрическом буртике крышки выполнена кольцевая проточка с радиальными отверстиями. Сбросная полость отделена от атмосферы лепестковым клапаном. Основным недостатком данного устройства является то, что в пневмоклапанах не предусмотрены ограничительные элементы, исключающие излишнее растяжение стенки эластичного патрубка по направлению к оси пневмоклапана под действием давления со стороны управляющей полости, что значительно снижает долговечность и надежность работы. Кроме того, процесс сборки пневмоклапана нетехнологичен вследствие необходимости обеспечения требуемого уплотнения одновременно по нескольким поверхностям. В качестве ближайшего аналога служит электропневматический модулятор тормозного давления 3, который содержит корпус, верхнюю и нижнюю крышки с цилиндрическими буртиками, входной и выходной каналы, впускной и выпускной пневмоклапаны, выполненные в виде эластичных патрубков, каждый из которых содержит кольцевой бурт у наружного торца, полости управления соответствующих пневмоклапанов,два электромагнитных клапана, сбросную полость и основной и дополнительный лепестковые обратные клапаны. Внутри эластичных патрубков установлены сепараторы, выполненные в виде трех соосно установленных дисков, образующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые камеры, при этом центральные диски имеют кольцевые седла соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов, а другие диски сквозные отверстия. Верхние диски снабжены фланцами. В кольцевых камерах между дисками сепараторов установлены дополнительные диски с радиально расположенными ребрами. Кольцевой бурт каждого пневмоклапана уплотнен в кольцевой проточке корпуса соответствующим диском сепаратора. При этом бурт выполнен на наружной поверхности каждого эластичного патрубка и закреплен фланцем, контактирующим с цилиндрическим буртиком крышки. Дополнительный лепестковый обратный клапан закреплен на сепараторе со стороны полости выходного канала с возможностью частичного перекрытия отверстий. Сбросная полость отделена от атмосферы основным лепестковым клапаном. Основным недостатком данного устройства является то, что для обеспечения требуемой пропускной способности, а следовательно, и быстродействия необходимо обеспечивать в процессе сборки строгое позиционирование элементов, что требует дополнительных конструктивных и технологических решений. Кроме того, установка дополнительного обратного клапана приводит к снижению быстродействия устройства, а значительные напряжения растяжения в процессе работы эластичного патрубка снижают его долговечность. Задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании устройства, обладающего высоким быстродействием и требуемой долговечностью работы. Для решения поставленной задачи в устройстве электропневматического модулятора тормозного давления, содержащем корпус, входной и выходной воздушные каналы, впускной и выпускной пневмоклапаны,каждый из которых выполнен в виде эластичного патрубка с буртом у наружного торца, ограниченного крышкой, и с установленным в нем двумя сепараторами со сквозными отверстиями и центральным диском,образующего с внутренней поверхностью эластичного патрубка кольцевое седло пневмоклапана, два электромагнитных управляющих клапана, связанных соответственно с впускным и выпускным пневмоклапанами, согласно техническому решению, эластичный патрубок каждого пневмоклапана содержит с его внутреннего торца второй бурт, причем в обоих буртах выполнены кольцевые канавки, а в центральной части эластичного патрубка - гофра, а сепараторы имеют тарельчатую форму с овальными отверстиями, расположенными по внешнему диаметру их оснований. 2 408 Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 показан вид сверху и вид снизу пневматического клапана. Электропневматический модулятор тормозного давления содержит корпус 1, верхнюю и нижнюю крышки 2 и 3, входной и выходной каналы 4 и 5, впускной и выпускной пневмоклапаны 6 и 7, выполненные в виде эластичных патрубков с буртами 8, 9 и 10, 11, содержащих соответственно кольцевые канавки 12, 13 и 14,15 у торцев, а также с гофрами 16, 17 в центральной части, образующими с корпусом 1 управляющие полости 18 и 19, два электромагнитных клапана 20 и 21, сбросную полость 22, обратный клапан 23. Электромагнитные клапаны 20 и 21 установлены для избирательного сообщения полостей 18 и 19 с входным каналом 4 или сбросной полостью 22. Внутри пневмоклапанов 6 и 7 соосно установлены сепараторы 24, 25 и 26,27 соответственно, имеющие тарельчатую форму и содержащие сквозные отверстия 28, 29 и 30, 31 овальной формы, равномерно расположенные по внешним диаметрам их оснований, а также центральные диски 32 и 33, образующие кольцевые седла 34 и 35. Устройство работает следующим образом при нажатии на педаль тормоза (не показана) сжатый воздух поступает от тормозного крана (не показан) во входной канал 4 и через электромагнитный клапан 21 в управляющую полость 19 пневмоклапана 7. При этом под воздействием давления сжатого воздуха со стороны управляющей полости 19 гофра 17 своей внутренней стороной будет удерживаться в прижатом состоянии к кольцевому седлу 35, разобщая тем самым выходной канал 5 и сбросную полость 22. Одновременно сжатый воздух из входного канала 4 через сквозные отверстия 28 воздействует на внутреннюю поверхность гофры 16. Под воздействием давления сжатого воздуха гофра 16 своей внутренней поверхностью отжимается от кольцевого седла 34, так как управляющая полость 18 через электромагнитный клапан 20 связана с атмосферой. При этом сжатый воздух через образовавшийся кольцевой зазор, сквозные отверстия 29 поступает в выходной канал 5, в результате чего происходит затормаживание. При отпускании тормозной педали водителем (процесс растормаживания) происходит выпуск воздуха из входного канала 4, управляющей полости 19 выпускного пневмоклапана 7 в атмосферу через тормозной кран. Под воздействием избыточного давления в выходном канале 5 внутренняя поверхность гофры 17 отжимается от кольцевого седла 35 и сжатый воздух из выходного канала 5 через сквозные отверстия 30, образовавшийся кольцевой зазор, сквозные отверстия 31 поступает в сбросную полость 22 и через обратный клапан 23 - в атмосферу. Одновременно часть воздуха через сквозные отверстия 29, образовавшийся кольцевой зазор между внутренней поверхностью гофры 16 и кольцевым седлом 34, сквозные отверстия 28 и канал 4 выходит в атмосферу через тормозной кран. В результате сброса воздуха через два канала повышается быстродействие устройства в процессе растормаживания. При работе устройства в антиблокировочном режиме электронный модуль управления (на чертеже не показан) подает управляющий сигнал на электромагнитный клапан 20. При этом управляющая полость 18 разобщается с атмосферой и сообщается с входным каналом 4. Под воздействием давления сжатого воздуха со стороны управляющей полости 18 гофра 16 своей внутренней поверхностью прижимается к кольцевому седлу 34. При этом каналы 4 и 5 разобщаются и дальнейшее нарастание воздуха в выходном канале 5 прекращается. Если в процессе антиблокировочного регулирования необходимо снижение давления в выходном канале 5, электронный модуль управления подает командный сигнал на электромагнитный клапан 21. При этом управляющая полость 19 разобщается с входным каналом 4 и сообщается с атмосферой. Под воздействием избыточного давления в выходном канале 5 внутренняя поверхность гофры 17 отожмется от кольцевого седла 35 и сжатый воздух из выходного канала 5 через сквозные отверстия 30, образовавшийся кольцевой зазор, сквозные отверстия 31 поступает в сбросную полость 22 и через обратный клапан 23 - в атмосферу. Таким образом, данное устройство обладает высоким быстродействием за счет увеличения пропускной способности сепараторов со сквозными отверстиями овальной формы и конструкции эластичного патрубка,позволяющей срабатывать пневмоклапану при незначительной разнице давлений в полости управления и входном или выходном каналах за счет организации его работы не на растяжение, а на изгиб, благодаря чему повышается долговечность работы устройства. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.