ГИДРОКЛАПАН ДВУХКОНТУРНЫЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к средствам для управления исполнительными механизмами машин, в частности, к гидроклапанам двухконтурным тормозных систем, и может быть использована в гидроприводах автогрейдеров, скреперов, погрузчиков и других мобильных строительных и дорожных машин для управления рабочими тормозами.
Из уровня техники известен гидроклапан тормозной [1], включающий корпус, в расточке которого установлена гильза, а в ней поджатый пружиной с одного торца золотник, другой торец которого образует с корпусом полость управления, причем в осевом канале золотника установлен обратный клапан, а между отверстиями подвода-отвода внутренняя поверхность гильзы и наружная поверхность золотника образуют дроссель.
Данное устройство обеспечивает эффективное регулирование скорости, однако в случае потери герметичности, например, при аварии, не может обеспечить торможение, что может привести к негативным последствиям.
Также известен принятый в качестве прототипа гидроклапан двухконтурный тормозной системы фирмы Rexroth типа LT 07 серии 2Х [2], включающий последовательные соосно расположенные в корпусе гильзы с установленными в них двумя подпружиненными запорными клапанами, а также подпружиненный привод, имеющий возможность взаимодействия с запорными клапанами.
Данное устройство позволяет повысить безопасность использования в случае потери герметичности одной из рабочих линий за счет применения двух независимых контуров. Однако такой гидроклапан имеет сложную конструкцию, что снижает надежность, и, кроме того, нетехнологичен в изготовлении за счет наличия в конструкции множества мелкоразмерных высокоточных элементов.
Задачей полезной модели является создание двухконтурного гидроклапана тормозной системы, который бы обеспечивал высокую надежность и эффективность работы, обладая при этом технологичной конструкцией.
Поставленная задача решается предлагаемым гидроклапаном двухконтурным тормозной системы, содержащим корпус, в котором последовательно и соосно установлены две гильзы с расположенными в них подпружиненными первым и вторым запорными клапанами и толкатель с приводом, установленный с возможностью взаимодействия через нажимную и возвратную пружины с обращенным к нему торцом первого запорного клапана, при этом у подпружиненных торцов первого и второго запорных клапанов выполнены рабочие полости, сообщенные с гидролиниями тормозной системы, а у обращенного к толкателю торца первого запорного клапана выполнена сливная полость, причем первый и второй запорные клапаны установлены с возможностью продольного перемещения из исходной позиции, в которой гидролинии тормозов через рабочие полости и каналы в запорных клапанах соединены со сливной полостью, в рабочую позицию, в которой гидролинии тормозов через рабочие полости и зазоры между запорными клапанами и гильзами соединены с линиями подвода рабочей жидкости и обратно, за счет того, что первый и второй запорные клапаны снабжены встроенными соответственно первым и вторым обратными клапанами, установленными с возможностью отсоединения рабочих линий тормозов от сливной полости под действием усилия нажимной пружины на запорный элемент первого обратного клапана и подпружиненного торца первого запорного клапана или давления, создаваемого первым запорным клапаном на запорный элемент второго обратного клапана.
В частном случае выполнения площади торцов запорных клапанов могут иметь разные значения. Кроме того, запорные клапаны могут быть клапанами седельного типа.
Достоинства и преимущества заявляемого гидроклапана двухконтурного тормозной системы будут рассмотрены ниже на одном из возможных предпочтительных, но не ограничивающих примеров реализации со ссылкой на позиции чертежа, на котором изображен:
Фиг.1 - продольный разрез гидроклапана двухконтурного тормозной системы
Гидроклапан двухконтурный тормозной системы включает корпус 1, в котором в гильзах 2 и 3 установлены первый 4 и второй 5 запорные клапаны. Клапаны имеют возможность продольного перемещения в корпусе за счет того, что их торцы поджаты пружинами 6 и 7 к гильзам 2 и 3, клапаны, как и гильзы, установлены соосно и последовательно, а первый запорный клапан через нажимную 8 и возвратную 9 пружины взаимодействует с толкателем 10, усилие на который передается от привода 11. При этом в первый 4 и второй 5 запорные клапаны встроены первый 12 и второй 13 обратные клапаны. Конструкцией корпуса у подпружиненного торца первого запорного клапана образована рабочая полость А, а у подпружиненного торца второго запорного клапана - рабочая полость В. Полости А и В при подключении к тормозному приводу постоянно сообщены с гидролиниями соответствующих контуров тормозной системы. Полость слива С сформирована у взаимодействующего с толкателем 10 торца первого запорного клапана и в исходной позиции соединена через выполненные в запорных клапанах 4, 5 каналы с рабочими полостями обоих контуров. К запорным клапанам 4 и 5 подведены гидравлические линии Р1 и Р2, по которым к гидроклапану подводится рабочая жидкость. Конструкция запорных клапанов 4 и 5 и гильз 2 и 3 позволяет образовать между ними перекрываемый зазор, открытие-закрытие которого осуществляется продольным смещением клапана в неподвижно установленной гильзе.
Гидроклапан двухконтурный тормозной системы работает следующим образом.
Гидролинии тормозной системы соединяют с рабочими полостями А и В, а линии гидравлического подвода Р1 и Р2 подключают к источнику подачи под давлением рабочей жидкости. В исходной позиции усилие на нажимную 8 пружину не передается, а полости А и В, и, следовательно, гидролинии соответствующих контуров тормозной системы соединены через каналы в запорных клапанах 4 и 5 с полостью слива С, при этом обратные клапаны 12 и 13 открыты. Линии гидравлического подвода Р1 и Р2 при этом перекрыты, поскольку перекрыты зазоры, сообщенные с рабочими полостями, препятствуя поступлению рабочей жидкости в последние. При передаче усилия от привода 11 толкатель 10 воздействует на нажимную пружину 8, которая, в свою очередь, деформируясь, достигает обратного клапана 12 и закрывает его. Тем самым происходит отсоединение рабочих полостей (и, следовательно, гидролиний тормозной системы) от сливной полости С.Дальнейшая деформация нажимной пружины приводит к перемещению запорного клапана 4 в положение, при котором зазор открывается, и линия гидравлического подвода Р1 сообщается с рабочей полостью А. Рабочая жидкость, поступающая в полость А, гидравлическим давлением закрывает обратный клапан 13 и перемещает запорный клапан 5, аналогичным образом соединяя линию подвода Р2 с полостью В. Запорные клапаны 4 и 5 при этом будут находиться в динамическом равновесии под действием усилия нажимной пружины 8, пружин 6, 7 и давления в рабочих полостях А и В, обеспечивая давление в гидролиниях тормозной системы пропорционально усилию нажимной пружины 8.
В случае потери герметичности одного рабочего контура, например, в гидролинии, соединенной с рабочей полостью А, запорный клапан 4, освобожденный от действия давления рабочей жидкости в полости А, перемещается под воздействием нажимной пружины 8 и механически закрывает обратный клапан 13, отсоединяя гидролинию другого рабочего контура, связанную с полостью В, от полости слива С и соединяя ее с линией подвода Р2. Таким образом, обеспечивается работа одного из тормозных контуров в случае аварийного отказа второго.
Для повышения точности регулируемого нажимной пружиной 8 усилия площади торцов запорных клапанов 4, 5 могут иметь разные значения за счет выполнения запорных клапанов разных диаметров. Также с целью обеспечения улучшенной герметичности в исходной позиции целесообразно использовать запорные клапаны седельного типа.
Таким образом, имея простую и технологичную конструкцию, двухконтурный гидроклапан тормозной системы, обеспечивает высокую надежность и эффективность работы.
Источники информации.
1. RU 2084709 С1, опубл. 20.07.1997 г.
2. Каталог фирмы Rexroth, опубл. 2003 г.