ТОРМОЗНАЯ КАМЕРА С ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРОМ (ВАРИАНТЫ)

Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором относится к транспортному машиностроению, а именно к пневматическим тормозным системам транспортных средств, и может быть использовано в качестве исполнительного органа для приведения в действие тормозных механизмов раздаточной коробки при аварийном и стояночном торможении транспортного средства.
Известен аналог по авторскому свидетельству SU 1323441 МПК В60Т 17/16, опубл. 15.07.1987 г., представляющий собой тормозную камеру с пружинным энергоаккумулятором. Тормозная камера состоит из корпуса с крышкой, в котором расположен поршень, замковый механизм, соединяющий поршень с толкателем. Замковый механизм содержит сухарные элементы (шарики), расположенные в отверстиях стенки толкателя, и фиксатора с кольцевой канавкой, имеющий привод от граненого стержня. Для ввода сухарных элементов в канавку поршня и удержания их в этой канавке служит фиксатор.
Для приведения тормозной камеры в рабочую готовность в полость подают воздух под давлением, который перемещает поршень в сторону крышки, сжимая пружину. Для затормаживания автомобиля сжатый воздух выпускают, и тогда поршень под действием возвратной пружины перемещается в сторону тормозной камеры, увлекая за собой через замковый механизм толкатель, который воздействует на шток тормозной камеры, связанный с тормозным механизмом автомобиля.
Для растормаживания тормозного механизма при отсутствии сжатого воздуха в тормозном приводе гаечным ключом поворачивают выступающий наружу хвостовик, который в свою очередь, поворачивает кулачковую втулку. Перемещая поршень в сторону тормозной камеры, пружина находится в расслабленном состоянии, она оказывает малое сопротивление перемещению фиксатора. При перемещении фиксатора влево в сторону крышки сухарные элементы под действием усилия со стороны поршня утапливаются внутрь толкателя в канавку фиксатора. При этом поршень с толкателем разобщаются, и тогда толкатель под действием возвратной пружины тормозного механизма смещается влево до упора в крышку.
Недостатком такой тормозной камеры является сложность изготовления и управления механизмом.
Наиболее близким аналогом для предлагаемой полезной модели по 1 варианту является тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором с механизмом быстрого растормаживания, описанная в руководстве по эксплуатации «Автомобиль УРАЛ-532301 и его модификации» (руководство по эксплуатации 532301-3902035 РЭ, издание первое, г.Миасс-2002 г., стр.100-103). Тормозная камера состоит из корпуса, в котором расположены шток, поршень, возвратная пружина, кулачок, замковый механизм.
В положении крана «отторможено» сжатый воздух через поршень сжимает пружину. При положении тормозного крана «заторможено» поступление воздуха прекращается, а находящийся в тормозной камере воздух выпускается в атмосферу. Пружина тормозной камеры разжимается и приводит в действие стояночный тормоз. Для принудительного растормаживания необходимо потянуть рукоятку механизма растормаживания. Рычаг поворачивает кулачок, и шарики выходят из зацепления с поршнем освобождая шток. Шток с тягой отходит назад и стояночный тормоз растормаживается.
Наиболее близким аналогом для предлагаемой полезной модели по 2 варианту является тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором без механизма быстрого растормаживания, описанная в руководстве по эксплуатации ЗАО Рославский автоагрегатный завод АМО ЗИЛ «Аппараты пневматического тормозного привода автотранспортных средств» (руководство по эксплуатации 100-3500010 РЭ, г.Рославль, ООО «Издательство «Киновия»», 2001 г., стр.24-27).
Тормозная камера состоит из корпуса, в котором расположены толкатель, труба, поршень, цилиндр, пружина, мембрана, шток и возвратная пружина.
При движении автомобиля сжатый воздух из воздушного баллона с помощью ручного крана управления стояночным тормозом постоянно подводится в подпоршневое пространство. Поршень с трубкой и толкателем находится в верхнем положении, силовая пружина полностью сжата. При выпуске воздуха из-под поршня пружина разжимается, и поршень перемещается вниз. Толкатель через мембрану воздействует на шток, который, перемещаясь, поворачивает связанные с ним регулировочный рычаг и разжимной кулак тормозного механизма. Происходит затормаживание автомобиля. При оттормаживании автомобиля сжатый воздух поступает через вывод под поршень. Поршень вместе с трубой и толкателем перемещается вверх, сжимая пружину и давая возможность штоку тормозной камеры под действием возвратной пружины вернуться в исходное положение.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение работоспособности, герметичности, прочности и долговечности тормозных камер путем упрощения конструкции механизма растормаживания.
На фиг.1 представлена конструкция тормозной камеры по варианту 1 с механизмом быстрого растормаживания; на фиг.2 - тормозная камера по варианту 2 без механизма быстрого растормаживания.
Тормозная камера по варианту 1 содержит полый шток 1, который имеет взаимодействие с втулкой растормаживания 2 и кулачком 3. Поршень 4 жестко закреплен с втулкой растормаживания 2. Для соединения кулачка 3 с втулкой 2 служит замковый механизм, состоящий из сухарных элементов в виде шариков 5, для которых во втулке 2 выполнена кольцевая канавка, а на кулачке 3 профильная поверхность. Сквозь шток 1 шарики 5 проходят через специальные отверстия. Поршень 4 имеет торцевые заплечики для фиксации силовой пружины 6, которая опирается одним концом на поршень 1, другим в крышку 7. Крышка 7 соединена крепежными элементами с корпусом 8, выполнена в качестве центрирующего элемента для пружины. Между корпусом 8 и поршнем 4 образуется полость А. Внутренняя торцевая поверхность крышки имеет выступающую часть в виде проходной бобышки, что является в данной конструкции усиленной опорой кулачка. На выступающую часть кулачка 3 крепится рычаг 9, который соединен с рукояткой экстренного растормаживания 11. Роль возвратного механизма играет пружина 12. На выступающую часть штока 1 крепится толкатель 10, который соединен с механизмом торможения на раздаточной коробке.
Тормозная камера работает следующим образом:
в расторможенном состоянии поршень 4 под действием давления сжатого воздуха, подаваемым в полость А, перемещается и сжимает силовую пружину 6.
При торможении краном стояночного тормоза воздух стравливается из полости А, пружина 6 распрямляется и занимает положение, показанное на фиг.1, перемещая поршень 4, через шток 1 и толкатель 10 воздействует на тормозной механизм. Происходит торможение.
Для экстренного растормаживания тянут рукоятку 11, это приводит к поворачиванию кулачка 3 до момента, когда сухарные элементы (шарики) 5 выходят из кольцевой канавки втулки растормаживания 2 и утапливаются вовнутрь кулачка. Происходит разъединение поршня 4 и штока 1. Под действием сил тормозного механизма шток свободно уходит в крайнее правое положение, минуя силу сопротивления пружины 6. Под действием силы возвратной пружины 12 рычаг 9 занимает исходное положение.
Для восстановления работоспособности энергоаккумулятора в полость А подается сжатый воздух. Двигаясь, поршень 4 сжимает силовую пружину 6 и соединяется со штоком 1 через сухарные элементы (шарики) 5.
Тормозная камера по варианту 2 без механизма быстрого растормаживания фиг.2 содержит корпус 8 с крышкой 7, которая выполнена в качестве центрирующего элемента для пружины, на трубе 1 жестко закреплен поршень 4. Внутренняя торцевая поверхность крышки, а также внутренняя торцевая поверхность корпуса имеют выступающие части в виде проходной бобышки, что является в данной конструкции усиленной опорой трубы. Между поршнем и корпусом 8 образуется полость А. В выступающую часть штока 1 закручен толкатель 15, который контрится гайкой 16. Толкатель 15 имеет сферическое посадочное место, позволяющее свободно прокручиваться тяге 13, которая имеет сферическую ответную часть. В тяге 13 имеется канавка, винт 14, соединяющий толкатель 15 и тягу 13, не мешая радиальному перемещению друг относительно друга. Тяга 8 соединена с механизмом торможения на раздаточной коробке.
Поршень 4 имеет торцевые заплечики для фиксации силовой пружины 6, которая опирается одним концом на поршень, другим в крышку 7. Крышка 7 соединена крепежными элементами с корпусом 8.
Тормозная камера (энергоаккумулятор) без механизма быстрого растормаживания работает следующим образом:
в расторможенном состоянии поршень 4 под действием давления сжатого воздуха подаваемым в полость А перемещается и сжимает возвратную пружину 6.
При торможении краном стояночного тормоза воздух стравливается из полости А, пружина 6 распрямляется и занимает положение, показанное на фиг.2, перемещая поршень 4, через шток 1 и толкатель 15 воздействует на тормозной механизм.
Для экстренного растормаживания поворачивают и ослабляют контргайку 16, в шток 1 вворачивают толкатель 15, приводя механизм торможения в расторможенное состояние.
Особенностью конструкции является:
- экстренное растормаживание путем вворачивания толкателя облегчается использованием энергии силовой пружины, что уменьшает трудоемкость данной операции
- закрепление штока 1 одновременно в крышке 7 и корпусе 8 придает дополнительную прочность конструкции, что позволяет уменьшить габариты и открывает перспективы повышения силовых показателей энергоаккумулятора.
Предлагаемые конструкции тормозных камер (энергоаккумуляторов) стояночной тормозной системы автомобилей «Урал» были испытаны с положительными результатами на автомобилях.
Учитывая новизну и промышленную применимость заявляемого технического решения, заявитель считает, что оно может быть защищено патентом на полезную модель.