ТОРМОЗНАЯ КАМЕРА С ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРОМ
BRAKE CHAMBER WITH SPRING ENERGY ACCUMULATOR

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тормозным системам автотранспортных средств.
Известна тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором для привода рабочего и стояночного тормоза (заявка №2010141382/11 (059361)), содержащая секцию рабочего торможения, отделенную перегородкой от секции пружинного энергоаккумулятора разделенной диафрагмой или поршнем на нагнетательную и пружинную полости. В толкателе энергоаккумулятора установлен перепускной клапан, в котором размещен подпружиненный подвижный запорный элемент. Корпус клапана выполнен в форме стакана с центральным отверстием в донышке, при этом фланцем опирающимся в торец толкателя.
Недостатком известной конструкции является то, что подпружиненный запорный элемент при перемещении в корпусе под воздействием давления воздуха или пружины подвергается перекосам и заклиниванию, что снижает надежность работы клапана.
Наиболее близкой к предлагаемой заявке является тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором (патент 2581900), содержащая секцию рабочего торможения, отделенную перегородкой от секции пружинного энергоаккумулятора, разделенной диафрагмой или поршнем на нагнетательную и пружинную полости, перепускной клапан, корпус которого выполнен в форме стакана с центральным сквозным отверстием в донышке на одном конце и фланцем на другом, причем корпус размещен в толкателе энергоаккумулятора, при этом упирается фланцем в торец толкателя, в корпусе клапана размещен подпружиненный запорный элемент с центральным глухим отверстием, клапан снабжен цилиндрический штоком с надетой на него пружиной, один конец которого размещен в центральном отверстии на донышке корпуса клапана, а с другой, снабженный фланцем, размещен в центральном глухом отверстии запорного подвижного элемента.
Недостатком известной конструкции является то, что из-за возможных неточностей изготовления цилиндрический шток, размещенный фланцем в глухом центральном отверстии запорного элемента, может смещаться, подвергаться перекосам в центральном отверстии донышка корпуса клапана, создавать при работе кромочные давления в условиях трения и скольжения, что способствует заклиниванию и снижению надежности работы клапана.
Задачей изобретения является повышение надежности работы.
Поставленная задача достигается тем, что в тормозной камере с пружинным энергоаккумулятором, содержащем секцию рабочего торможения, отделенную перегородкой от секции пружинного энергоаккумулятора, разделенной диафрагмой или поршнем на нагнетательную и пружинную полости, перепускной клапан, корпус которого выполнен в форме стакана с центральным сквозным отверстием в донышке на одном конце и фланцем на другом, причем корпус размещен в толкателе энергоаккумулятора при этом упирается фланцем в торец толкателя, в корпусе клапана размещен подпружиненный запорный элемент, перепускной клапан, снабженный цилиндрическим штоком с надетой на него пружиной, с фланцем на одном конце неподвижно установлен в центральном отверстии донышка клапана, а фланец выполнен в форме буртика и упирается в стенку донышка клапана, на другом конце штока с возможностью перемещения по нему размещен запорный элемент.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором отличается наличием новых признаков:
- конец штока с фланцем на конце неподвижно установлен в центральном отверстии донышка корпуса клапана, а фланец выполнен в форме буртика, упирающегося торцом в стенку донышка, на другом конце штока с возможностью перемещения по нему размещен запорный элемент.
Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой тормозной камере с пружинным энергоаккумулятором и признать, что заявляемое решение обладает новизной и изобретательским уровнем.
Наличие цилиндрического неподвижного штока обеспечивает надежное центрирование запорного элемента на нем, препятствует возникновению перекосов и заклиниванию при его перемещении как на штоке, так и в корпусе под воздействием давления воздуха или пружины и повышает надежность работы клапана.
Заявляемое техническое решение поясняется графическими изображениями, где:
на фиг. 1 - тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором в расторможенном положении;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором состоит из секции рабочего торможения, секции пружинного энергоаккумулятора, разделенных фланцем 1 и жестко с ними соединенных.
В толкателе 2 секции пружинного энергоаккумулятора установлен перепускной клапан 3. В корпусе 4 перепускного клапана размещен запорный подвижный элемент 5. Корпус 4 выполнен в форме стакана с донышком 6 и фланцем 7. Донышко 6 снабжено центральным отверстием 8 и отверстиями 9. С внешней стороны фланца 7 корпуса 4 сделаны радиальные каналы 10, сообщающиеся с внутренней полостью корпуса 4.
На внешней цилиндрической поверхности запорного элемента 5 выполнены продольные каналы 11, сообщающиеся с радиальными каналами 12, выполненными на торце запорного элемента 5 со стороны секции рабочего торможения. На противоположном торце запорного элемента 5 выполнена кольцевая сферическая проточка 13.
Перепускной клапан 3 снабжен цилиндрическим штоком 14 с надетой на него пружиной 15, один конец которого неподвижно размещен в центральном отверстии 8 на донышке 6 корпуса 4 клапана 3 и снабжен фланцем, выполненным в форме буртика 16, упирающегося в донышко 6 корпуса 4.
Под действием пружины 15 запорный элемент 5 поджат к упорной шайбе 17, которая установлена в корпусе 4 клапана 3 и застопорена пружинным кольцом 18, как показано на фиг. 2. Корпус 4 клапана 3 герметизируется в толкателе 2 уплотнительным кольцом 19.
Подвод сжатого воздуха в нагнетательную полость 20 секции рабочего торможения осуществляется через отверстие 21, а в нагнетательную полость 22 энергоаккумулятора через отверстие 23.
Нагнетательная полость 20 секции рабочего торможения и пружинная полость 24 сообщаются между собой через перепускной клапан 3 и блокируется им же.
Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором работает следующим образом.
В момент движения автотранспортного средства тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором находится в расторможенном положении. Сжатый воздух пневмосистемы подается только в нагнетательную полость 22 секции пружинного энергоаккумулятора. При этом толкатель 2 с размещенным в нем перепускным клапаном 3 занимает положение, представленное на фиг. 1. Нагнетательная полость 22 секции рабочего торможения соединена с атмосферой. Избыточное давление воздуха, которое создается в пружинной полости 24 за счет перемещения диафрагмы или поршня секции пружинного энергоаккумулятора сбрасывается в атмосферу через внутреннюю полость толкателя 2, перепускной клапан 3 (отверстия 9 в донышке корпуса, продольные каналы 11 и радиальные 12 запорного элемента 5, каналы 10 с внешней стороны фланца 7 корпуса 4), нагнетательную полость 20 секции рабочего торможения, через пневмосистему автотранспортного средства. При этом подвижный запорный элемент 5 клапана 3 поджат торцом в плоскость шайбы 17.
При рабочем торможении автотранспортного средства сжатый воздух пневмосистемы подается в нагнетательную полость 20 секции рабочего торможения. Нагнетательная полость 22 пружинной секции энергоаккумулятора продолжает оставаться также под воздействием сжатого воздуха. Под воздействием сжатого воздуха нагнетательной полости 20 секции рабочего торможения через радиальные каналы 10 с внешней стороны фланца 7 корпуса 4 подвижный запорный элемент 5 перемещается по штоку 14, сжимая пружину 15, и упирается торцом в стенку донышка 6 корпуса 4. При этом, отверстия 9 оказываются надежно перекрытыми, а пружинная полость 24 защищенной от попадания в нее сжатого воздуха.
Под воздействием сжатого воздуха шток секции рабочего торможения выдвигается и приводит в действие тормоза.
При растормаживании сжатый воздух из полости 20 секции рабочего торможения сбрасывается через пневмосистему автотранспортного средства в атмосферу. Под воздействием пружины 15 подвижный запорный элемент 5 вновь занимает исходное положение, такое же, как при расторможенном состоянии, показанном на фиг. 2.
При пользовании стояночным тормозом или потере воздуха в полости 20 секции рабочего торможения сжатый воздух из полости 22 пружинного энергоаккумулятора через ускорительный клапан тормозной системы автотранспортного средства, управляемый ручным тормозным краном обратного действия, выпускается в атмосферу. При этом диафрагма или поршень пружинной секции энергоаккумулятора под воздействием пружины выдвигает толкатель 2, который выдвигает шток секции рабочего торможения, приводящий в действие тормоз. В результате перемещения диафрагмы или поршня в пружинной полости 24 энергоаккумулятора образуется разряжение воздуха, которое через перепускной клапан и полость 20 секции рабочего торможения уравнивается с атмосферным через пневмосистему автотранспортного средства.
Предложенная конструкция тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором, пружинная секция которого оснащена перепускным клапаном, снабженным цилиндрическим штоком с надетой на него пружиной, который одним концом с фланцем неподвижно установлен в центральном отверстии донышка клапана, а фланец выполнен в форме буртика и упирается торцом в стенку донышка, а на другом конце штока с возможностью перемещения по нему размещен запорный элемент, позволяет исключить перекосы и заклинивание подвижного запорного элемента при перемещении как на штоке, так и в корпусе клапана, обеспечить надежное функционирование клапана в различный ситуациях работы тормозов. Благодаря наличию перепускного клапана и надежной работы запорного подвижного элемента, обеспечивается стабильное уравнивание давления воздуха в пружинной полости энергоаккумулятора с атмосферным через пневмосистему автотранспортного средства. Благодаря наличию перепускного клапана, встроенного внутри пневмосистемы, становится невозможным проникновение грязевых, водных и т.п. включений в пружинную полость энергоаккумулятора, вызывающих коррозию и износ элементов его конструкции, что повышает его надежность и долговечность.