Пневмопружинная тормозная камера Цехана

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ПНЕВМОПРУЖИННАЯ ТОРМОЗНАЯ КАМЕРА ЦЕХАНА(73) Патентообладатель Цехан Владимир лаевич(57) 1. Пневмопружинная тормозная камера, содержащая корпус с крышкой, подвижную перегородку, разделяющую внутренний объем между корпусом и крышкой на полости затормаживания и растормаживания, с одной стороны от перегородки в полости затормаживания выполнен канал подвода текучей Среды и размещен пружинный энергоаккумулятор, снабженный пневмоуправляемым фиксатором положения его толкателя, при этом силовая пружина 2192 1 упомянутого энергоаккумулятора одним торцом установлена на крышке, в которой размещен с возможностью осевого перемещения толкатель, имеющий на конце опорный диск для взаимодействия через подвижную перегородку с подпружиненной выходной тягой, расположенной в растормаживающей полости по другую сторону от упомянутой перегородки и снабженной устройством регулирования ее длины, а фиксатор положения толкателя относительно крышки состоит из стопорных элементов и снабженного приводом перемещения подпружиненного в осевом направлении элемента их блокировки, выполненного с кольцевой канавкой для взаимодействия со стопорными элементами, которые, в свою очередь, расположены с возможностью взаимодействия с пазами, выполненными в толкателе, отличающаяся тем, что силовая пружина другим своим торцом установлена на опорный диск толкателя, крышка выполнена с размещенной соосно и закрепленной в ней неподвижно направляющей трубой, в которой установлен с возможностью перемещения толкатель, направляющая труба снабжена пазом для взаимодействия со стопорными элементами, растормаживающая полость снабжена каналом подвода текучей Среды, а размещенная в ней выходная тяга пропущена через отверстие в торцевой стенке корпуса и уплотнена относительно последнего. 2. Тормозная камера по п. 1, отличающаяся тем, что в торце крышки установлен винт вспомогательного привода перемещения элемента блокировки. 3. Тормозная камера по п. 1, отличающаяся тем, что направляющая труба выполнена с радиальными пазами в стенке, а толкатель - с кольцевым пазом по наружной поверхности, элемент блокировки стопорных элементов выполнен в виде втулки, установленной на наружной поверхности направляющей трубы, на внутреннем диаметре втулки расположена кольцевая канавка для периодического взаимодействия со стопорными элементами, размещенными в радиальных пазах, при этом в затормаживающей полости со стороны торца крышки установлен привод перемещения элемента блокировки, выполненный в виде упругой пневмокамеры, полость которой сообщена с автономным каналом подвода текучей Среды. 4. Тормозная камера по п. 1, отличающаяся тем, что выходная тяга состоит из полой штанги с опорным диском, внутри которой установлена с возможностью осевого перемещения направляющая опора, шарнирно связанная со штоком, соединенным посредством вильчатой головки с приводом тормозного механизма, при этом устройство регулирования длины тяги выполнено в виде расположенного на торце штанги упора, связанного со штоком посредством резьбового соединения. 5. Тормозная камера по п. 1, отличающаяся тем, что подвижная перегородка выполнена в виде упругой диафрагмы с жестким центром, соединенным с полой штангой выходной тяги, пропущенной сквозь центральное отверстие толкателя и уплотненной относительно осевых отверстий направляющей трубы крышки и торцевой стенки корпуса, а в направляющей опоре выполнен осевой канал с радиальными отверстиями, последняя подпружинена относительно торца штанги и связана с ней замковым механизмом, состоящим из сухарных элементов, расположенных в радиальных отверстиях, затвора, который установлен в осевом канале направляющей опоры и подпружинен упругим элементом, гибкого поводка, связывающего затвор с заглушкой полой штанги.(56) 1. А.с. СССР 1411187, МКИ 60 13/88, 60 17/16, 1988. 2. А.с. СССР 1211117, МКИ 60 17/16, 1986. Изобретение относится к тормозным приводам транспортных средств и может быть использовано в качестве исполнительного аппарата пневматической тормозной системы транспортного средства. Известна тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором, снабженным фиксатором положения его толкателя во взведенном положении, при этом фиксатор выполнен в виде отдельного цилиндра с подпружиненным поршнем, шток которого установлен с возможностью взаимодействия с толкателем энергоаккумулятора 1. Недостатками конструкции являются сложность устройства и повышенная металлоемкость. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тормозная камера, содержащая тормозную секцию и секцию пневмопружинного энергоаккумулятора, полый шток которого установлен с возможностью взаимодействия с диафрагмой тормозной секции, причем в полости штока размещен подпружиненный в осевом направлении и снабженный приводом перемещения элемент блокировки стопорных элементов, установленных в радиальных пазах штока и взаимодействующих с ответными пазами в осевом отверстии поршня пневмопружинного аккумулятора, причем привод перемещения элемента блокировки стопорных элементов выполнен в виде поршня,уплотненного в полости штока, а полость, образованная поршнем и полым штоком, сообщена с автономным каналом подвода текучей среды 2. Недостатками конструкции являются сложность устройства и значительные габаритно-весовые характеристики. Задача изобретения - упрощение устройства тормозной камеры, улучшение ее габаритно-весовых характеристик. Для достижения этой задачи предложено пневмопружинную тормозную камеру выполнить содержащей корпус с крышкой и подвижной перегородкой, разделяющей внутренний объем между корпусом и крышкой на полости затормаживания и растормаживания. С одной стороны от перегородки в полости затормаживания выполнен канал подвода текучей среды и размещен пружинный энергоаккумулятор, снабженный пневмоуправляемым фиксатором положения его толкателя, который установлен с возможностью осевого перемещения в направляющей трубе. Последняя размещена соосно в крышке и закреплена в ней неподвижно. Силовая пружина упомянутого энергоаккумулятора установлена между крышкой и опорным диском толкателя, взаимодействующим через подвижную перегородку с подпружиненной выходной тягой, расположенной в растормаживающей полости 2 2192 1 по другую сторону от упомянутой перегородки и снабженной устройством регулирования ее длины. Фиксатор положения толкателя относительно направляющей трубы крышки состоит из стопорных элементов и, снабженного приводом перемещения, подпружиненного в осевом направлении элемента их блокировки, выполненного с кольцевой канавкой для взаимодействия со стопорными элементами, которые, в свою очередь, расположены с возможностью взаимодействия с пазами, выполненными в толкателе и направляющей трубе. Растормаживающая полость снабжена каналом подвода текучей среды, а размещенная в ней выходная тяга пропущена через отверстие в торцевой стенке корпуса и уплотнена относительно последнего. В торце крышки может быть установлен винт вспомогательного привода перемещения элемента блокировки. Возможно исполнение тормозной камеры, при котором направляющая труба выполнена с радиальными пазами в стенке, а толкатель - с кольцевым пазом по наружной поверхности, элемент блокировки стопорных элементов выполнен в виде втулки, установленной на наружной поверхности направляющей трубы, на внутреннем диаметре втулки расположена кольцевая канавка для периодического взаимодействия со стопорными элементами, размещенными в радиальных пазах, при этом в затормаживающей полости со стороны торца крышки установлен привод перемещения элемента блокировки, выполненный в виде упругой пневмокамеры, полость которой сообщена с автономным каналом подвода текучей среды. Тормозная камера снабжена выходной тягой, состоящей из полой штанги с опорным диском, внутри которой установлена с возможностью осевого перемещения направляющая опора, шарнирно связанная со штоком, соединенным посредством вильчатой головки с приводом тормозного механизма, при этом устройство регулирования длины тяги выполнено в виде расположенного на торце штанги упора, связанного со штоком посредством резьбового соединения. Кроме того, для обеспечения быстрого аварийного растормаживания привода тормозного механизма предложено исполнение тормозной камеры, содержащей подвижную перегородку, выполненную в виде упругой диафрагмы с жестким центром, соединенным с полой штангой выходной тяги, пропущенной сквозь центральное отверстие толкателя и уплотненной относительно осевых отверстий направляющей трубы крышки и торцевой стенки корпуса, а в направляющей опоре выполнен осевой канал с радиальными отверстиями, последняя подпружинена относительно торца штанги и связана с ней замковым механизмом, состоящим из сухарных элементов, расположенных в радиальных отверстиях, затвора, который установлен в осевом канале направляющей опоры и подпружинен упругим элементом, гибкого поводка, связывающего затвор с заглушкой полой штанги. Существенным отличием предлагаемой пневмопружинной тормозной камеры от известных является интеграция тормозной секции и секции пружинного энергоаккумулятора в конструкцию с общим пневматическим подвижным элементом - диафрагмой, что упрощает устройство тормозной камеры, улучшает ее габаритно-весовые характеристики в сторону их уменьшения. На фиг.1 изображена пневмопружинная тормозная камера, продольный разрез на фиг. 2, 3 - варианты исполнения тормозной камеры. Камера содержит корпус 1 с крышкой 2, между которыми герметично зажата подвижная перегородка в виде диафрагмы 3, отделяющая затормаживающую 4 и растормаживающую 5 полости, имеющие в стенках каналы 6 и 7, соответственно, для подвода текучей среды (воздуха). В затормаживающей полости 4 размещен пружинный энергоаккумулятор, включающий в себя силовую пружину 8, установленную одним торцом на крышке 2, в которой размещена соосно и закреплена неподвижно направляющая труба 9 с кольцевым пазом 10 по внутреннему диаметру,расположенный внутри направляющей трубы 9 полый толкатель 11 с опорным диском 12 на конце для взаимодействия с другим торцом силовой пружины 8 и поверхностью диафрагмы 3, фиксатор положения толкателя относительно направляющей трубы 9 крышки, состоящий из размещенных в радиальных пазах толкателя стопорных элементовшариков 13 и расположенного в полости толкателя элемента 14 их блокировки, выполненного в виде поршня, имеющего кольцевую канавку 15 для взаимодействия с шариками 13, которые, в свою очередь, имеют возможность взаимодействовать с кольцевым пазом 10 направляющей трубы. Элемент 14, установленный в полости толкателя 11 с уплотнением,поджат в осевом направлении пружиной 16 и образует с толкателем полость 17. Полость 17 снабжена автономным каналом 18 подвода текучей среды, выполненным в винте 19 вспомогательного механического привода перемещения элемента 14 блокировки стопорных элементов. Винт 19 установлен в торце крышки 2. Со стороны растормаживающей полости к диафрагме 3 с помощью возвратной пружины 20 поджата выходная тяга 21, пропущенная с уплотнением относительно отверстия в торцевой стенке корпуса 1. Выходная тяга 21 выполнена с винтовым устройством регулирования ее длины на случай аварийного растормаживания привода тормозного механизма. Тяга 21 содержит полую штангу 22 с опорным диском 23, внутри которой установлена направляющая опора 24, шарнирно связанная со штоком 25 для соединения посредством вильчатой головки 26 с приводом тормозного механизма, а устройство регулирования длины тяги выполнено в виде опертого на торец штанги 22 упора 27, сопряженного со штоком 25 по резьбе и позволяющего регулировать положение последнего относительно полой штанги, благодаря чему изменяется длина выходной тяги. Выходная тяга 21 защищена от попадания грязи чехлом 28. Вариант исполнения тормозной камеры, представленный на фиг. 2, характеризуется тем, что направляющая труба 9 выполнена с радиальными пазами в стенке, где установлены стопорные элементы-шарики 13, а толкатель 11 - с кольцевым пазом 29 по наружной поверхности. Элемент 14 блокировки стопорных элементов выполнен в виде втулки 30 с кольцевой канавкой 31 по внутреннему диаметру. Втулка 30 установлена подвижно на наружной поверхности направ 3 2192 1 ляющей трубы 9 и поджата с одной стороны пружиной 32. В затормаживающей полости 4 со стороны торца крышки 2 установлен с возможностью взаимодействия с другой стороной втулки 30 привод перемещения элемента 14 блокировки,выполненный в виде упругой пневмокамеры 33, снабженной ниппелем 34, закрепленным герметично в торцевой стенке крышки 2. Пневмокамера представляет собой резинокордную оболочку с внутренней полостью 35, имеющей в поперечном сечении форму замкнутого овального кольца, которая сообщена с автономным каналом 18 подвода текучей среды,выполненным в ниппеле 34. Вариант исполнения тормозной камеры, представленный на фиг. 3, в отличие от предыдущего (фиг. 2) характеризуется тем,что выходная тяга 21 оснащена замковым устройством регулирования ее длины для выполнения быстрого аварийного растормаживания привода тормозного механизма. Для этого диафрагма 3 жестко соединена в центре с пропущенной сквозь нее полой штангой 22 выходной тяги 21, снабженной опорными тарелкой 36 и диском 37, между которыми диафрагма 3 зажата гайкой 38. Полая штанга 22 по внутреннему диаметру имеет кольцевую канавку 39 и пропущена через центральное отверстие толкателя 11,установленного с возможностью осевого перемещения в направляющей трубе 9 крышки 2, при этом полая штанга 22 одним концом, имеющим заглушку 40, выступает с уплотнением через осевое отверстие направляющей трубы 9, а другим концом, куда установлена эластичная втулка 41, полая штанга выступает с уплотнением через осевое отверстие в торцовой стенке корпуса 1. Установленная в полой штанге 22 направляющая опора 24 выполнена с осевым каналом 42 и радиальными отверстиями 43, нагружена пружиной 44, опирающейся на торец эластичной втулки 41, охватывающей шток 25, и соединена с полой штангой замковым механизмом, состоящим из сухарных элементов 45, расположенных в радиальных отверстиях 43, затвора 46 с кольцевой канавкой 47, который установлен в осевом канале 42 направляющей опоры и поджат упругим элементом 48, гибкого поводка 49,связывающего затвор 46 с заглушкой 40 полой штанги. Пневмопружинная тормозная камера работает следующим образом. При движении транспортного средства диафрагма 3 тормозной камеры находится в исходном (крайнем верхнем) положении. Толкатель 11 энергоаккумулятора с помощью фиксатора удерживается в направляющей трубе 9 крышки 2 также в крайнем верхнем положении, при этом силовая пружина 8 находится в сжатом напряженном состоянии. Сжатый воздух в полостях 4, 5 и 17 отсутствует, поэтому диафрагма 3 и выходная тяга 21 находятся в свободном положении, не оказывая воздействия на тормозной механизм. При торможении транспортного средства рабочей тормозной системой сжатый воздух подается через канал 6 в затормаживающую полость 4 (растормаживающая полость 5 сообщена с атмосферой), в результате чего диафрагма 3,прогибаясь, перемещает выходную тягу 21, приводя в действие тормозной механизм. Для растормаживания выпускают воздух из полости 4, после чего диафрагма 3 и тяга 21 под действием возвратной пружины 20 занимают исходное положение. При аварийно-стояночном торможении сжатый воздух подается через канал 18 в полость 17, вследствие чего поршень 14 смещается вниз против усилия пружины 16 до совпадения кольцевой канавки 15 с радиальными пазами в стенке толкателя 11, где размещены стопорные элементы - шарики 13, которые, в свою очередь, выходят из кольцевого паза 10 направляющей трубы 9 и утапливаются вовнутрь полого толкателя 11, в кольцевую канавку 15 поршня, блокируя движение последнего в толкателе. Происходит расфиксация направляющей трубы 9 толкателем 11, который под действием силовой пружины 8 перемещается вниз, воздействуя через диафрагму 3 и выходную тягу 21 на тормозной механизм и осуществляя,таким образом, включение аварийно-стояночного тормоза. При этом для того чтобы предотвратить резкое торможение подают сжатый воздух через канал 7 в растормаживающую полость 5 одновременно с подачей давления воздуха в полость 17 или с некоторым его запаздыванием так, чтобы величина развиваемого им через диафрагму усилия не превышала величины усилия предварительно сжатой силовой пружины, а затем плавно снижают давление воздуха, обеспечивая, таким образом, плавное торможение. Последующее растормаживание привода тормозного механизма происходит автоматически при подаче сжатого воздуха в растормаживающую полость 5 тормозной камеры, так как вследствие этого вместе с диафрагмой 3 толкатель 11 переместится в крайнее верхнее положение и его радиальные пазы с шариками 13 совпадут с кольцевым пазом 10, поршень 14 разблокируется и, под действием усилия пружины 16, переместится вверх (в полости 17 сжатый воздух отсутствует), а шарики 13 перейдут из канавки 15 поршня в паз 10 направляющей трубы крышки 2, фиксируя толкатель относительно последней. Таким образом, для растормаживания и удержания транспортного средства в заторможенном состоянии при аварийно-стояночном торможении осуществляется кратковременное подключение к источнику сжатого воздуха полостей 5 и 17 тормозной камеры. Работа тормозной камеры в вариантах исполнения, представленных на фиг. 2 и фиг. 3, происходит аналогичным образом за исключением работы фиксатора, для управления которым давление воздуха подают через автономный канал 18 ниппеля во внутреннюю полость 35 пневмокамеры 33, последняя расширяется и, преодолевая усилие пружины 32, перемещает элемент блокировки - втулку 30 фиксатора до совпадения кольцевой канавки 31 с радиальными пазами в стенке направляющей трубы 9, где размещены стопорные элементы - шарики 13, которые перемещаются в радиальном направлении, входя в канавку 31 втулки, и блокируют ее относительно направляющей трубы 9, а толкатель 11 под действием силовой пружины перемещается вниз для приведения в действие через выходную тягу 21 тормозного механизма. Последующая схема работы фиксатора и камеры в целом подобна ранее описанной. 4 2192 1 В случае отсутствия сжатого воздуха в системе конструкция тормозной камеры (фиг. 1) позволяет осуществить привод тормозного механизма вручную перемещением элемента блокировки 14 с помощью винта 19. Также вручную с помощью устройства регулирования длины выходной тяги можно произвести дублирующее аварийное растормаживание привода тормозного механизма. Для этого в показанных на фиг. 1 и 2 вариантах исполнения тормозной камеры необходимо вывернуть (с помощью гаечного ключа) упор 27, сдвинув шток 25, связанный с приводом тормозного механизма, относительно полой штанги 22 выходной тяги в крайнее верхнее положение. Процесс ручного аварийного растормаживания в показанном на фиг. 3 варианте исполнения тормозной камеры можно осуществить относительно быстро, открыв и потянув заглушку 40 полой штанги 22, связанную гибким поводком 49 с подпружиненным затвором 46. Последний перемещается до момента, когда сухарные элементы 45 замкового механизма выходят из кольцевой канавки 39 полой штанги 22 и утапливаются вовнутрь направляющей опоры 24, в кольцевую канавку 47 затвора 46. Происходит разъединение направляющей опоры 24 с полой штангой 22. При этом шток 25 под действием пружины 44 смещается в крайнее верхнее положение относительно полой штанги 22 выходной тяги, т.е. происходит растормаживание привода тормозного механизма. Последующее приведение штока 25 в исходное состояние, при котором он соединяется с полой штангой 22 замковым механизмом, происходит автоматически при подаче сжатого воздуха в растормаживающую полость 5, вследствие чего толкатель 11 энергоаккумулятора приводится в фиксированное крайнее верхнее положение (как описано выше), а кольцевая канавка 39 полой штанги, также выдвигаемой в крайнее верхнее положение, совпадет с радиальными отверстиями 43 направляющей опоры, при этом затвор 46 под воздействием упругого элемента 48 переместится вниз и затолкнет сухарные элементы 45 в канавку 39 полой штанги, фиксируя последнюю относительно штока. После этого затормаживание привода может производиться в указанной последовательности. Преимущество предложенного технического решения в его простоте. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 5