Автоматический дисковый стояночный тормоз для беспилотного транспорта с пружинным приводом

Область техники
Полезная модель относится к области тормозных систем транспортного средства, а именно к устройству дискового стояночного тормоза для беспилотного транспорта, предпочтительно грузового, с пружинным приводом и автоматическим управлением.
На автомобилях применяются стояночные тормоза, устанавливаемые на коробках передач, раздаточных коробках, ведущих мостах, которые приводятся в действие водителем.
Уровень техники
Из уровня техники известен электрический стояночный тормоз для транспортного средства (RU 2688643 C2, B60T 13/26, опубл. 21.05.2019), включающий в себя тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, электрически управляемое первое клапанное устройство, выполненное так, чтобы в зависимости от электрического управляющего сигнала начинать выпуск воздуха и/или впуск воздуха в цилиндр с пружинным энергоаккумулятором. Стояночное тормозное устройство также включает в себя переключаемое второе клапанное устройство, имеющее пневматический управляющий вход и электрический управляющий вход, которое выполнено, чтобы начинать выпуск воздуха из тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, когда на пневматическом управляющем входе имеется пневматическое давление, которое меньше, чем предопределенное пороговое значение, и когда на электрическом управляющем входе отсутствует электрический ток.
Недостатком данного технического решения является использование пружинного энергоаккумулятора для привода стояночного тормоза, приводимого в действие тормозной системой с пневматическим приводом, управляемой водителем и не предназначенной для использования в беспилотном транспорте.
Кроме того, известна тормозная система для беспилотного транспортного средства (CN 113147705 A, B60T 13/16, опубл. 23.07.2021) с гидравлическим приводом, использующая гидроаккумулятор для привода стояночного тормоза.
Недостатком данного технического решения является высокая сложность и стоимость изготовления и обслуживания.
Из уровня техники также известна беспилотная тормозная гидравлическая система самосвала с электрической трансмиссией (CN 113291270 A, B60T 11/10, опубл. 24.08.2021), использующая гидроаккумулятор для привода стояночного тормоза.
Недостатком данного технического решения является высокая сложность и стоимость изготовления и обслуживания.
Также известен электрический стояночный тормоз для транспортного средства (RU 2692514 C2, B60T 13/04, опубл. 25.06.2019), содержащий клапанную систему стояночного тормоза и тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, который предназначен для соединения через подводящий трубопровод и клапанную систему стояночного тормоза с источником сжатого воздуха, который в выключенном состоянии устройства стояночного тормоза нагружен давлением источника сжатого воздуха через клапанную систему стояночного тормоза, а во включенном состоянии устройства стояночного тормоза предназначен для соединения через клапанную систему стояночного тормоза с редуктором давления. Клапанная система стояночного тормоза предназначена для электропневматического управления с целью инициирования выключенного или включенного состояния в первом рабочем режиме. Клапанная система стояночного тормоза содержит приводимый в действие мускульной силой управляющий элемент и предназначена для пневматического управления с применением, приводимого в действие мускульной силой управляющего элемента для включения выключенного или включенного состояния во втором рабочем режиме.
Недостатком данного технического решения является использование мускульной силы водителя для включения стояночного тормоза, и невозможность использования в беспилотном транспорте.
Известны также конструкции, в которых стояночный тормоз барабанного типа установлен на подрессоренной части и приводится в действие усилием водителя.
Недостатками таких технических решений являются значительно меньшая эффективность при использовании тормоза барабанного типа в сравнении с тормозом дискового типа при одинаковых габаритах транспортного средства (ТС), а также необходимость периодической регулировки и контроля.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является дисковый тормоз транспортного средства (RU 2679100 C1, F16D 55/224, опубл. 05.02.2019), содержащий тормозной диск, расположенные по обе стороны от него тормозные колодки, установленные на несущих опорах, размещенных на тормозной скобе с установленным на ней гидравлическим цилиндром, смонтированной на кронштейне, жестко соединенном с неподрессоренной массой транспортного средства, причем кронштейн выполнен в виде упругой пластины дугообразной формы с переменным поперечным сечением по всей длине, на котором жестко закреплена тормозная скоба с возможностью перемещения в осевом направлении параллельно диску и перпендикулярно поверхности трения диска.
Недостатком данного технического решения является установка стояночного тормоза совместно с рабочими тормозами, что увеличивает габариты узла и затрудняет компоновку, совмещение энергоаккумулятора с гидравлическим приводом тормозов, что значительно усложняет и удорожает конструкцию, а также использование мускульной силы водителя для включения стояночного тормоза и невозможность использования в беспилотном транспорте.
Раскрытие сущности полезной модели
Технической задачей, поставленной при разработке предлагаемой полезной модели, является создание автоматического дискового стояночного тормоза с пружинным приводом для беспилотного транспорта.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в отсутствии необходимости ручного управления.
Указанный технический результат достигается в заявляемом автоматическом дисковом стояночном тормозе для беспилотного транспорта с пружинным приводом на подрессоренной части беспилотного транспортного средства с пружинным приводом, содержащем тормозной диск (1), жёстко закрепленный на выходном валу (11) редуктора, пружинный энергоаккумулятор (2), в состав которого входит пневматическая камера и тормозной суппорт, в составе которого содержатся тормозные колодки (4), установленные на направляющей суппорта (5), причем направляющая суппорта (5) установлена на корпусе редуктора (10), кроме того, в направляющей суппорта (5) установлены плавающие пальцы (8), на которых крепится кронштейн (9) пружинного энергоаккумулятора (2), при этом на кронштейне (9) пружинного энергоаккумулятора (2) установлены, помимо самого пружинного энергоаккумулятора (2), промежуточный рычаг (7) и тормозная скоба (6), причем выходной шток (3) пружинного энергоаккумулятора (2) соединен с промежуточным рычагом (7) в средней части рычага, при этом промежуточный рычаг (7) имеет Г-образную форму по типу «коромысло» и одним концом установлен на кронштейне (9) с помощью шарнира, а другим концом промежуточный рычаг (7) воздействует на тормозную колодку (4) суппорта, кроме того, промежуточный рычаг и тормозная скоба находятся с разных сторон от тормозного диска, а расстояние между ними определяется положением выходного штока пружинного энергоаккумулятора, причем при активации стояночного тормоза шток пружинного энергоаккумулятора выдвигается под действием пружины и зазор между тормозной скобой и промежуточным рычагом, т.е. зазор между тормозными колодками, уменьшается.
При нажатии рычага на колодку возникающая реактивная сила сдвигает кронштейн пружинного энергоаккумулятора на плавающих пальцах, до тех пор, пока тормозная скоба не прижмет вторую колодку к тормозному диску.
Краткое описание чертежей
Техническая сущность изобретения поясняется фигурами.
На фиг.1 и фиг.2 изображен дисковый стояночный тормоз, установленный на редукторе, где:
1 – тормозной диск;
2 – пружинный энергоаккумулятор;
3 – выходной шток;
4 – тормозные колодки;
5 – направляющая суппорта;
6 – тормозная скоба;
7 – промежуточный рычаг;
8 – плавающий палец;
9 – кронштейн пружинного энергоаккумулятора;
10 – корпус редуктора;
11 – выходной вал.
Осуществление полезной модели
Заявляемый автоматический дисковый стояночный тормоз размещается на подрессоренной части беспилотного транспортного средства с пружинным приводом, что значительно сокращает габариты конструкции, при этом растормаживание производится с помощью сжатого воздуха и пневматической камеры. Используя тормоза дискового типа, сокращается частота обслуживания – исключается необходимость регулировки и упрощается конструкция, при этом тормоз приводится в действие пружинным энергоаккумулятором, который передаёт усилие пружины через выходной шток, соединенный с Г-образным переходным рычагом, непосредственно на тормозные колодки, воздействующие на выходной вал редуктора.
Работа автоматического дискового стояночного тормоза осуществляется следующим образом. При поступлении команды от системы управления о деактивации стояночного тормоза, сжатый воздух подается в пневматическую камеру пружинного энергоаккумулятора и тем самым деактивирует стояночный тормоз. Это позволяет автоматически активировать стояночный тормоз даже при неисправности транспортного средства, обеспечив сброс воздуха при этой неисправности, в том числе при отключении системы управления и электропитания, автоматический дисковый стояночный тормоз срабатывает, как аварийный тормоз.
При поступлении команды от системы управления об активации стояночного тормоза, сжатый воздух сбрасывается из пневматической камеры пружинного энергоаккумулятора, пружина воздействует на шток энергоаккумулятора, который, в свою очередь, задействует промежуточный рычаг, который воздействует на тормозные колодки суппорта.
Тормозные колодки прижимаются к тормозному диску с двух сторон. Тормозной диск установлен на выходном валу редуктора, что способствует срабатыванию автоматического дискового стояночного тормоза.