ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к антиблокировочным устройствам тормозных систем транспортных средств с пневматическим или пневмогидравлическим приводом тормозов.
Известен электропневматический модулятор давления [1], содержащий корпус с входным, выходным и сбросным каналами, причем пневмоуправляемые клапаны выполнены в корпусе модулятора в виде двух пар концентричных полостей, разделенных цилиндрической перегородкой, над которой в кольцевой проточке на поверхности корпуса установлена диафрагма с кольцевым гофром, ограничивающим с кольцевой проточкой крышек управляющие полости, соединенные через каналы в крышках и соответствующие нормально закрытый и нормально открытый электромагнитные клапаны с входным каналом модулятора.
Недостатками указанного устройства являются сложность конструкции и низкое быстродействие.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электропневматический модулятор давления [2], содержащий корпус с входным, выходным и сбросным каналами, в котором установлены пневмоуправляемые клапаны для сообщения выходного канала с входным и сбросным каналами, причем запорные элементы
пневмоуправляемых клапанов выполнены в виде упругих кольцевых диафрагм, установленных в кольцевых проточках втулок на цилиндрической поверхности, сопряженной с корпусом, а управляющие полости образованы кольцевыми проточками, выполненными в корпусе над диафрагмами и соединены через каналы в корпусе и соответствующие нормально закрытый и нормально открытый электромагнитные клапаны с входным каналом модулятора.
Недостатками указанного устройства являются низкое быстродействие, надежность и ресурс. Это объясняется тем, что открытие пневмоуправляемых клапанов происходит под действием рабочего давления сжатого воздуха, при этом из-за того, что манжета выполнена со ступенчатым прогибом и с большой жесткостью, часть рабочего давления теряется на открытие клапанов для обеспечения необходимой величины рабочего хода и преодоления упругой деформации. Это уменьшает быстродействие.
Недостаточная надежность и ресурс объясняются тем, что для обеспечения необходимой площади прохода воздуха через одну проточку во втулке клапана, эта проточка должна иметь ширину больше толщины сечения манжеты. Поэтому при давлении манжета глубоко проникает в проточку, истирается и не выдерживает ресурса 1500 000 циклов.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является повышение быстродействия надежности и ресурса устройства.
Поставленная задача решается за счет того, что в электропневматическом модуляторе давления, содержащем корпус с входным, выходным и сбросным каналами, две камеры с пневмоуправляемыми клапанами, состоящими из втулок со сплошной перегородкой и охватывающей кольцевой диафрагмы, управляющие полости над диафрагмами, согласно новому техническому решению, с каждой стороны от сплошной перегородки втулки пневмоуправляемых клапанов выполнены проточки в количестве не менее двух, манжета выполнена с плавным прогибом, образованным разновеликими диаметрами перегородки и стенок между проточками втулки, управляющие полости образованы сочленением корпуса и крышек управляющих камер, а в месте ввода в управляющую полость выполнено расширение, уплотнительное кольцо и крышка управляющей полости имеют местный изгиб около места ввода в управляющую полость.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 показан общий вид заявленного электропневматического модулятора, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - продольный разрез по входному каналу, на фиг.5 - поперечный разрез по электромагнитным клапанам, на фиг.6 - разрез расширения управляющей полости, на фиг.7 - разрез пневмоуправляемого клапана.
Электропневматический модулятор содержит корпус 1, электромагнит 2, с клапаном 3 канала отсечки, клапаном 4 канала сброса.
Корпус 1 содержит входной канал5, выходной канал 6, канал сброса 7 и две камеры с пневмоуправляемыми клапанами: клапан отсечки 8 нормально открытый со втулкой разделенной сплошной герметичной перегородкой 9 на входной 5 и выходной 6 каналы. С другой стороны корпуса 1 расположен клапан сброса 10 нормально закрытый со втулкой разделенной сплошной герметичной перегородкой 11 на выходной канал 6 и канал сброса 7. По обе стороны герметичных перегородок 9 или 11 выполнены по две проточки 12, 13 и 14, 15. Проточки образованы стенками 16, 17 и 18, 19. Втулки клапанов 8,10 охватываются диафрагмами 20, 21 выполненные в виде тонкостенных колец с двумя краевыми гофрами. Из-за того что диаметр стенки 17 больше диаметра перегородки 9, а диаметр стенки 16 больше диаметра стенки 17, диафрагма в нормальном состоянии получается с небольшим прогибом. Клапан отсечки 8 закрыт крышкой 22, а клапан сброса 10 закрыт крышкой 23.Между корпусом 1 и крышкой 22 образована круговая управляющая полость 24, а между корпусом 1 и крышкой 23 - круговая управляющая полость 25. Крышка 22 имеет уплотнительное кольцо 26, а крышка 23 - уплотнительное кольцо 27. В месте ввода 28 в управляющую полость 24 уплотнительное кольцо 26 и крышка 22 имеют изгиб 29, который огибает это место, а управляющая полость в этом месте имеет расширение 30. Электромагнитные клапаны 3, 4 соединены с входным каналом 5 подводящими каналами 31, 32. На
выходе канала сброса 7 в атмосферу установлена защитная диафрагма 33 из резины от попадания в канал загрязнений.
Электропневматический модулятор давления работает следующем образом.
При обычном торможении на стадии повышения давления в тормозных камерах на электромагнитные клапаны 3 и 4 сигналы не подаются. А модулятор представляет собой канал для свободного прохода сжатого воздуха от тормозного крана к тормозным камерам и выхода в обратном направлении при растормаживании. При достижении определенной величины проскальзывания колеса на электромагнитный клапан 3 подается сигнал и управляющая полость 24 нормально открытого клапана 8 канала отсечки через канал управления 28, расширение 30 с помощью электромагнитного клапана 3 соединяется подводящим каналом 32 с входным каналом 5 модулятора. В управляющую полость 24 из входного канала 5 модулятора подается рабочее давление сжатого воздуха, под действием которого происходит равномерное обжатие кольцевой диафрагмы 20 по периметру к проточки 12, 13, 14, 15 т.е. происходит закрывание клапана отсечки 8. Рост давления в тормозной камере прекращается. Расширение 30 предназначено для увеличения быстродействия, а круговая управляющая полость 24, образованная между корпусом 1 и крышкой 23 повышает быстродействие и технологичность.
Если блокировка колес не прекращается, то подается сигнал на электромагнитный клапан 4. Круговая управляющая полость 25 нормально закрытого клапана 10 с помощью электромагнитного клапана 4 разобщается с подводящим каналом 31 и сообщается с атмосферой. Через кольцевые проточки 14, 15 втулки 11 и канал управления 25 происходит опорожнение управляющей полости до атмосферного давления. Избыточным давлением воздуха в выходном канале через проточки 14, 15 кольцевая диафрагма 21 прогибается в радиальном направлении до соприкосновения с ограничивающей стенкой корпуса 1 и крышки 23. Нормально закрытый клапан 10 открывается. Воздух из тормозной камеры и через выходной канал 6 и проточки 14, 15 выходит в канале сброса 7, открывает защитную диафрагму 33 и сбрасывается в атмосферу. Давление в тормозной камере падает. При достижении определенной величины проскальзывания колеса с электромагнитного клапана 4 сигнал снимается, и нормально закрытый клапан закрывается. Процесс повторяется. Кольцевые проточки 12, 13 и 14, 15 с другой стороны в количестве не менее двух выполнены для увеличения ресурса, чтобы материал кольцевых диафрагм не проникал глубоко в проточки и не истирался. А плавный прогиб кольцевой диафрагмы необходим для снижения жесткости и значит для повышения быстродействия.
Предлагаемая полезная модель прошла испытания на автомобиле ЗИЛ-4331 на полигоне г. Дмитрова и показала хорошие результаты в части быстродействия и ресурса.