ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
Полезная модель  Электропневматический модулятор давления относится к транспортному машиностроению и может быть использована, например, в антиблокировочных тормозных системах грузовых автомобилей и других автотранспортных средств с пневматическим или пневмогидравлическим приводом тормозов.
Известен регулировочный клапанный узел, в частности, для противоблокировочной системы тормозов, содержащий корпус, в котором размещены впускной клапан, отделяющий входную камеру, связанную с источником рабочей среды от выходной камеры, соединенной с потребителем рабочей среды, выпускной клапан, отделяющий выходную камеру от атмосферы и два электромагнитных клапана для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного клапанов с входной камерой и атмосферой, причем входная камера рабочей среды подразделена на первую и вторую секции, сообщающиеся через первый обратный клапан, выходная камера отделена выпускным и вторым обратным клапанами от атмосферы, а сами впускной и выпускной клапаны выполнены в виде мембран. Патент SU 1595335 A3, В 60 Т 8/38, Бюл. N 35, 1990 г..
Основными недостатками указанного клапанного узла являются сложность конструкции, повышенный уровень шума при выпуске воздуха, недостаточная надежность пневмоклапанных элементов (мембран) и большие масса и габаритные размеры.
В самом деле, стремление обеспечить требуемое быстродействие клапанного узла вызывает необходимость увеличения проходных сечений пневмоклапанов, что, при данной конструкции, требует увеличения динамического хода пневмоклапанных элементов, и следовательно сказывается на их надежности, уровне шума и массогабаритных характеристиках (последнее за счет формы полостей
управления и необходимости размещения в них пружин, поджимающих мембраны к запорному седлу).
Известен также пневматический модулятор давления для антиблокировочной системы тормозов транспортного средства, содержащий корпус с входным, двумя выходными и сбросным каналами, тремя пневмоклапанными элементами в виде подпружиненных мембранных клапанов, прикрепленных к корпусу крыщками, пилотные электромагнитные клапаны, связывающие каналами управляющие полости мембранных клапанов с входным каналом и атмосферой, при этом управляющие полости мембранных клапанов, перекрывающих выходные каналы, связаны с выходами пилотных электромагнитных клапанов каналами, длина которых обратно пропорциональна длине соответствующих магистралей между модулятором и тормозными камерами. Авт. св. SU 1239000, МКИ В60Т 8/02.
Указанный пневматический модулятор также имеет большие габариты, повышенный уровень шума и недостаточную надежность и технологичность, которые обусловлены увеличенным количеством мембранных клапанов с достаточно большим динамическим ходом и необходимостью размещения в корпусе пружин мембранных клапанов.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электропневматический модулятор давления, содержащий корпус с цилиндрическими проточками, верхнюю н нижнюю крышки, входной и выходной каналы, сбросную полость, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал, сообщающийся с тормозным краном от выходного канала, соединенного с тормозной камерой, выпускной пневмоклапан, отделяющий выходной канал от сбросной полости, связанной с атмосферой через обратный клапан и первый и второй электромагнитные клапаны для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, при этом впускной и выпускной пневмоклапаны выполнены в виде закрепленных в цилиндрических проточках корпуса крышками эластичных патрубков с буртами по краям и установленных в патрубках сепараторов, выполненных в виде трех
ДГ2/// .
соосно установленных дисков, образующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые полости, ограниченные ступицами, причем центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков запорные седла пневмоклапанов, в других дисках и ступицах выполнены сквозные отверстия, а полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом Патент BY 844, В60Т 8/38, - прототип.
Такое техническое решение позволяет существенно улучщить массо-габаритные характеристики модулятора и повысить его быстродействие при одновременном снижении уровня шума при работе.
Однако для обеспечения необходимого качества регулирования и предотвращения неполного растормаживания (последнее, как известно, может привести к перегреву тормозов в процессе эксплуатации и, как следствие, снижению их эффективности) требует тщательного подбора пар корпус с цилиндрическими проточками - пневмоклапаны и эластичный патрубок - центральный диск сепаратора выпускного клапана, что ухудшает технологичность и повышает трудоемкость изготовления модулятора.
Задача, решаемая полезной моделью, - улучшение технологичности устройства при одновременном повышении качества его работы.
Указанная задача достигается за счет того, что в электропневматическом модуляторе давления, содержащем корпус с цилиндрическими проточками, верхнюю и нижнюю крышки, входной и выходной каналы, сбросную полость, впускной пневмоклапан, отделяющий входной канал, сообщающийся с тормозным краном от выходного канала, соединенного с тормозной камерой, выпускной пневмоклапан, отделяющий выходной канал от сбросной полости, связанной с атмосферой через обратный клапан и первый и второй электромагнитные клапаны для избирательного сообщения полостей управления соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов с входным каналом и сбросной полостью, при этом впускной и выпускной пневмоклапаны выполнены в виде закрепленных в цилиндрических
проточках корпуса крышками эластичных патрубков с буртами по краям и установленных в патрубках сепараторов, выполненных в виде трех соосно установленных дисков, образующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые полости, ограниченные ступицами, причем центральные диски образуют с внутренней поверхностью патрубков запорные седла пневмоклапаиов, в других дисках и ступицах выполнены сквозные отверстия, а полости управления пневмоклапанов образованы между наружной поверхностью патрубков и корпусом, согласно новому техническому решению впускной и выпускной пневмоклапаны снабжены дополнительными седлами, которые выполнены на наружной поверхности упомянутых буртов или поверхности цилиндрических проточек корпуса в виде кольцевых буртиков полукруглого, треугольного или трапециевидного сечения и ограничивают в цилиндрических проточках корпуса полости управления пневмоклапанов, при этом указанные седла со стороны выходного канала выполнены меньшего диаметра, чем со стороны крышек, поверхность центрального диска в месте расположения запорного седла, по крайней мере выпускного пневмоклапана, ограничена замкнутой кривой в виде овала или овального многоугольника, а наружный диаметр ступиц выполнен меньшего размера, чем диаметр окружности, вписанной в упомянутую кривую, на величину равную значению, находящемуся в пределах 0,5... 1,5 толщины патрубка в месте расположения запорного седла. Внутренний диаметр эластичного патрубка пневмоклапана в месте расположения запорного седла может быть выполнен равным среднему значению размеров диаметров вписанной и описанной окружностей упомянутой кривой, а входной канал - выполнен в верхней крышке.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на Фиг.1 показан общий вид заявляемого электропневматического модулятора давления, схематический продольный разрез, на Фиг.2 - схематический разрез выпускного пневмоклапана модулятора.
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 по краям и дополнительными уплотнительными седлами 12, 13 и 14,
15в виде кольцевых буртиков полукруглого, треугольного или трапециевидного сечения, которые выполнены на наружной поверхности буртов или на поверхности цилиндрических проточек корпуса, полости
16и 17 управления соответственно пневмоклапанами 6 и 7, два электромагнитных клапана 18 и 19, сбросную полость 20 и лепестковый обратный клапан 21, отделяющий сбросную полость 20 от атмосферы. Электромагнитные клапаны 18 и 19 установлены с возможностью избирательного сообщения полостей 16 и 17 с входным каналом 4 или сбросной полостью 20. Внутри патрубков 6 и 7 установлены сепараторы, выполненные в виде трех соосно установленных дисков 22, 23, 24 и 25, 26, 27, образующих с внутренней поверхностью патрубков кольцевые полости 28, 29 и 30, 31, ограниченные ступицами дисков 22, 24 и 25, 27, в которых выполнены отверстия А, Б и В, Г. Центральные диски 23 и 26 образуют с внутренней поверхностью патрубков 6 и 7 запорные седла 32 и 33 соответственно впускного и выпускного пневмоклапанов. При этом дополнительные седла 13 и 15 пневмоклапанов со стороны выходного канала 5 выполнены меньшего диаметра, чем седла 12 и 14, расположенные со стороны крышек 2 и 3. Поверхность центрального диска 26 выпускного пневмоклапана 7 в месте располоисения запорного седла 33 ограничена замкнутой кривой в виде овала или овального многоугольника, образовывающего с внутренней поверхностью патрубка 7 щелевые зазоры или дроссельные отверстия Е (Фиг.2).
Наружный диаметр ступиц дисков 25, 27 сепаратора выпускного пневмоклапана 7 выполнен меньшего размера, чем диаметр окружности, вписанной в упомянутую кривую, на величину равную значению, находящемуся в пределах 0,5... 1,5 толщины патрубка в месте расположения запорного седла 33. При этом, как вариант, внутренний диаметр эластичного патрубка 7 в месте расположения запорного седла 33 может быть выполнен равным среднему значению размеров диаметров
loo m
вписанной и описанной окружностей упомянутой кривой, а входной канал 4 может быть выполнен в верхней крышке.
Входной канал 4 подключен к тормозному крану, выходной канал 5 - к тормозной камере.
В исходном состоянии (при обесточенных электромагнитных клапанах 18 и 19) входной канал 4 связан с атмосферой через тормозной кран, а выходной канал 5 и, следовательно, полость тормозной камеры через отверстия В, щелевые зазоры Е (Фиг.2), отверстия Г, сбросную полость 20 и обратный клапан 21.
Сборка электропневматического модулятора производится в следующем порядке: вначале производится подсборка впускного и выпускного пневмоклаланов, а затем их установка в корпус как показано на Фиг. 1, т.е. впускной пневмоклапан устанавливается со стороны верхней крыщки 2, выпускной - со стороны нижней крыщки 3, при этом дополнительные уплотнительные седла пневмоклапанов меньшего диаметра должны быть расположены со стороны полости выходного канала, а большего диаметра - со стороны крышек. Тем самым обеспечивается улучшение технологичности сборки модулятора.
Электропневматический модулятор работает следующим образом.
При включении тормозного крана (нажатии на педаль тормоза) сжатый воздух от тормозного крана поступает во входной канал 4 и полость 17 модулятора через электромагнитный клапан 19. При этом эластичный патрубок 7 под воздействием давления сжатого воздуха со стороны полости 17 прижимается к запорному седлу 33, разобщая тем самым кольцевые полости 30 и 31, а следовательно и полость тормозной камеры со сбросной полостью 20. При этом ступицы дисков 25, 27 ограничивают кольцевые полости 30, 31 и, соответственно, динамический ход эластичного патрубка 7. Одновременно обеспечивается необходимая герметичность пневмоклапана 7 (конструктивно, так как поверхность центрального диска 26 в месте расположения запорного седла 33 ограничена замкнутой кривой в виде овала или овального многоугольника, а наружный диаметр ступиц дисков 25, 27 сепаратора выполнен меньшего размера, чем диаметр
окружности, вписанной в упомянутую кривую, на величину равную значению, находящемуся в предела/0,5...1,5 толщины патрубка в месте расположения запорного седла или внутренний диаметр эластичного патрубка 7 в месте расположения запорного седла выполнен равным среднему значению размеров диаметров вписанной и описанной окружностей упомянутой кривой). Сжатый воздух из канала 4 через отверстия А также одновременно поступает в кольцевую полость 28. Под действием создавшегося давления в полости 28 эластичный патрубок 6 отжимается от седла 32 и сжатый воздух из тормозного крана через образовавшийся кольцевой зазор, отверстия Б и канал 5 поступает в рабочую полость тормозной камеры. Происходит затормаживание.
При возвращении педали тормоза в исходное положение (процесс растормаживания осуществляемый водителем) происходит выпуск воздуха из канала 4 и полости 17 (через клапан 19) в атмосферу через тормозной кран. Под действием избыточного давления в тормозной камере и выходном канале 5, эластичные патрубки 6 и 7 отжимаются от седел 32 к 33 и сжатый воздух из тормозной камеры через отверстия Б, В, образовавшиеся кольцевые зазоры между патрубками 6, 7 и седлами 32, 33 поступает соответственно в канал 4 и сбросную полость 20 и далее, через тормозной кран и лепестковый обратный клапан 21 выходит в атмосферу. При этом остаточное давление сжатого воздуха в тормозной камере, которое может быть обусловлено изменившейся в процессе эксплуатации упругостью или предварительным натягом эластичных патрубков сбрасывается через щелевые зазоры Е (Фиг.2) и отверстия Г в полость 20 и далее в атмосферу. Тем самым при растормаживании исключается сохранение остаточного давления в тормозной камере, а следовательно происходит предотвращение неполного растормаживания и перегрева тормозов в процессе эксплуатации.
При работе модулятора в антиблокировочном режиме, т.е. при достижении пороговой величины проскальзывания в процессе торможения, электронный блок (не показан) подает управляющий
iVlll&AT
сигнал на электромагнитный клапан 18. При этом полость 16 разобщается с атмосферой и сообщается с входным каналом 4 подвода сжатого воздуха. Под действием давления сжатого воздуха со стороны полости 16 эластичный патрубок 6 плотно прижимается к запорному седлу 32. При этом каналы 4 и 5 разобщаются и дальнейщее нарастание давления сжатого воздуха в тормозной камере прекращается, а ступицы дисков 22, 24 ограничивают динамический ход эластичного патрубка 6. Тем самым повышается быстродействие пневмоклапана при начале следующего цикла регулирования и повыщается его срок службы. Если угроза блокировки колеса продолжается, электронный блок (не показан) подает импульс напряжения на обмотку электромагнитного клапана
19.При этом происходит сброс сжатого воздуха из полости 17 в полость
20,пневмоклапан 7 открывается под действием избыточного давления в полости выходного канала 5 и сжатый воздух из рабочей полости тормозной камеры сбрасывается в атмосферу подобно тому, как описано выще. Отличие заключается в том, что в этом случае модулятор работает циклически и процесс затормаживание - растормаживание происходит с довольно высокой частотой (от 1 до 10 ГЦ ).
Таким образом за счет предложенных технических рещений улучшается технологичность электропневматического модулятора при одновременном повышении качества его работы.