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 (см. патент SU №115132, кл. B60T 13/38), содержащая секцию рабочего торможения, отделенную перегородкой от секции пружинного энергоаккумулятора, разделенного поршнем на нагнетательную и пружинную полости, обратный клапан для сообщения пружинной полости с атмосферой и перепускной клапан, встроенный в поршень, для сообщения нагнетательной полости с пружинной, подвижный узел перепускного клапана выполнен из двух связанных между собой запорных элементов с разной эффективной площадью, при этом запорный элемент с большей эффективной площадью расположен со стороны пружинной полости, а седла под запорные элементы выполнены со стороны нагнетательной полости.
В запорном элементе с большей эффективной площадью выполнен обратный клапан, обеспечивающий проход воздуха из пружинной полости в полость между запорными элементами.
Упомянутая конструкция не обеспечивает достаточно надежности тормозной камеры вследствие загрязнения секции рабочего торможения при попадании пыли, грязи, воды и других включений из-за подсоса воздуха из атмосферы через дренажные отверстия в корпусе камеры. Обратный клапан, имеющийся на цилиндре энергоаккумулятора и предназначенный для выпуска при сжатии пружины образующегося избыточного давления воздуха из-под поршневого пространства в атмосферу, не может надежно защитить от попадания загрязнений в поршневую полость, т.к. в результате внешних климатических воздействий, например удара по клапану посторонним предметом во время движения автомобиля, корпус клапана может подвергнуться разрушению.
Наиболее близкой к предлагаемой заявке является тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором, 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. См. заявку №2010141382/11 (059361).
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.
Задачей изобретения является повышение надежности работы.
Поставленная задача достигается тем, что в тормозной камере с пружинным энергоаккумулятором, содержащей 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 цилиндрическим штоком с надетой на него пружиной, один конец которого размещен в центральном отверстии на донышке корпуса клапана, а другой, снабженный фланцем, размещен в центральном глухом отверстии запорного подвижного элемента.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором отличается наличием нового признака:
- перепускной клапан снабжен цилиндрическим штоком с надетой на него пружиной, один конец которого размещен в центральном отверстии на донышке корпуса клапана, а другой, снабженный фланцем, размещен в центральном глухом отверстии запорного подвижного элемента
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 штока обеспечивает надежное центрирование запорного элемента в корпусе клапана, препятствует возникновению перекосов и заклиниванию при перемещении 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 Α-A 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 кольцевым клинообразным выступающим элементом 9, а между центральным отверстием 8 и выступающим элементом 9 в донышке 6 размещены отверстия 10. С внешней стороны фланца 7 корпуса 4 сделаны радиальные каналы 11, сообщающиеся с внутренней полостью корпуса 4.
На внешней цилиндрической поверхности запорного элемента 5 выполнены продольные каналы 12, сообщающиеся с радиальными каналами 13, выполненными на торце запорного элемента 5 со стороны секции рабочего торможения. На противоположном торце запорного элемента 5 выполнено глухое центральное отверстие 14.
Перепускной клапан 3 снабжен цилиндрическим штоком 15 с надетой на него пружиной 16, один конец которого размещен в центральном отверстии 8 на донышке 6 корпуса 4 клапана 3, а другой, снабженный фланцем 17, размещен в центральном глухом отверстии 14 запорного подвижного элемента 5.
Под действием пружины 16 через фланец 17 штока 15 запорный элемент 5 поджат к упорной шайбе 18, которая установлена в корпусе 4 клапана 3 и застопорена пружинным кольцом 19, как показано на фиг. 2. Корпус 4 клапана 3 герметизируется в толкателе 2 уплотнительным кольцом 20.
Подвод сжатого воздуха в нагнетательную полость 21 секции рабочего торможения осуществляется через отверстие 22, а в нагнетательную полость 23 энергоаккумулятора через отверстие 24.
Нагнетательная полость 21 секции рабочего торможения и пружинная полость 25 сообщаются между собой через перепускной клапан 3 и блокируются 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 23 секции пружинного энергоаккумулятора. При этом толкатель 2 с размещенным в нем перепускным клапаном 3 занимает положение, представленное на фиг. 1. Нагнетательная полость 21 секции рабочего торможения соединена с атмосферой. Избыточное давление воздуха, которое создается в пружинной полости 25 за счет перемещения диафрагмы или поршня секции пружинного энергоаккумулятора сбрасывается в атмосферу через внутреннюю полость толкателя 2, перепускной клапан 3 (отверстия 10 в донышке корпуса, продольные каналы 12 и радиальные 13 запорного элемента 5, каналы 11 с внешней стороны фланца 7 корпуса 4), нагнетательную полость 21 секции рабочего торможения, через пневмосистему автотранспортного средства. При этом подвижный запорный элемент 5 клапана 3 поджат торцем в плоскость шайбы 18.
При рабочем торможении автотранспортного средства сжатый воздух пневмосистемы подается в нагнетательную полость 21 секции рабочего торможения. Нагнетательная полость 23 пружинной секции энергоаккумулятора продолжает оставаться также под воздействием сжатого воздуха. Под воздействием сжатого воздуха нагнетательной полости 21 секции рабочего торможения через радиальные каналы 11 с внешней стороны фланца 7 корпуса 4 подвижный запорный элемент 5 вместе со штоком 15 перемещается, сжимая пружину 16, и упирается торцем в клинообразный кольцевой выступ 9 на донышке 6 корпуса 4. При этом, отверстия 10 оказываются надежно перекрытыми, а пружинная полость 25 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 21 секции рабочего торможения сбрасывается через пневмосистему автотранспортного средства в атмосферу. Под воздействием пружины 16 подвижный запорный элемент 5 вновь занимает исходное положение такое же, как при расторможенном состоянии, показанном на фиг. 2.
При пользовании стояночным тормозом или потере давления воздуха в полости 21 секции рабочего торможения сжатый воздух из полости 23 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 25 энергоаккумулятора образуется разряжение воздуха, которое через перепускной клапан и полость 21 секции рабочего торможения уравнивается с атмосферным через пневмосистему автотранспортного средства.
Предложенная конструкция тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором, пружинная секция которого оснащена перепускным клапаном, который снабжен цилиндрическим штоком с надетой на него пружиной, одним концом размещен в центральном отверстии, выполненном в донышке корпуса клапана, а другим концом, снабженным фланцем, установлен в центральном глухом отверстии подвижного запорного элемента, позволяет исключить перекосы и заклинивания подвижного запорного элемента во время перемещения в корпусе клапана, обеспечить надежное функционирование клапана в различных ситуациях работы тормозов. Благодаря наличию перепускного клапана и надежной работы запорного подвижного элемента, обеспечивается стабильная 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.