RU2045429C1

RU2045429C1 - Vehicle brake drive

Info

Publication number: RU2045429C1
Application number: RU93038507A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Веревкин; Е.Д. Штерн
Original assignee: Санкт-Петербургский архитектурно-строительный институт
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: brake drive has compressor joint to receiver through pipeline, pressure regulator and air purifying unit. Receiver is joint to brake chambers through stop cock section. Stop cock sections have hollow rod bearing atmosphere valve seat. Atmosphere valve is connected with high pressure valve. Each section of stop cock is provided with electric pneumatic valve which has pressure detector. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к тормозным системам дорожных транспортных средств. The invention relates to a transport mechanical engineering, in particular to brake systems of road vehicles.

Известна конструкция тормозного привода, содержащего компрессор, регулятор давления, ресиверы, масловлагоотделитель, тормозной кран, соединительные трубопроводы и тормозные камеры. При отпущенной педали управления тормозами автомобиля и закрытом положении впускного клапана тормозного крана, открытый атмосферный клапан тормозного крана связывает рабочие полости тормозных камер непосредственно с атмосферой, поэтому начальное давление торможения равно атмосферному Осепчуков В. В. Фрумкин А. Н. Автомобиль. Анализ конструкций и элементы расчета. М. Машиностроение, 1989, с. 219-221). A known design of a brake actuator containing a compressor, a pressure regulator, receivers, oil separator, brake valve, connecting pipes and brake chambers. When the brake pedal of the car is released and the intake valve of the brake valve is closed, the open atmospheric valve of the brake valve connects the working cavities of the brake chambers directly with the atmosphere, so the initial braking pressure is atmospheric Osepchukov V.V. Frumkin A.N. Automobile. Structural analysis and calculation elements. M. Engineering, 1989, p. 219-221).

Недостатками известной конструкции тормозного привода являются большое время срабатывания (до 1,4 с) особенно при значительной длине тормозных трубопроводов, что характерно для длиннобазных транспортных средств, неравномерность срабатывания тормозных механизмов, выброс в атмосферу после каждого торможения сжатого очищенного и обезвоженного воздуха. The disadvantages of the known design of the brake actuator are the long response time (up to 1.4 s), especially with a significant length of brake pipes, which is typical for long-wheel vehicles, uneven response of the brake mechanisms, and the release of compressed, dehydrated compressed air into the atmosphere after each braking.

Известна конструкция тормозного привода транспортного средства, выбранная в качестве прототипа, содержащая соединенные трубопроводами компрессор, регулятор давления, устройство для очистки воздуха, ресиверы, секции тормозного крана, тормозные камеры, при этом атмосферный вывод тормозного крана двухсекционного сообщен трубопроводом с ресивером сброса сработанного воздуха, соединенного с впускным патрубком компрессора. A known design of the vehicle’s brake drive, selected as a prototype, comprising a compressor, a pressure regulator, an air purifier, receivers, sections of a brake valve, brake chambers connected by pipelines, and the atmospheric outlet of a two-section brake valve is connected by a pipeline to an exhaust air discharge receiver connected with compressor inlet.

Недостатками известной конструкции являются относительно высокое время срабатывания привода, малая равномерность, повышенное время растормаживания за счет увеличения пневмосопротивления на выходе воздуха из атмосферного канала тормозного крана. The disadvantages of the known design are the relatively high response time of the drive, low uniformity, increased release time due to increased pneumatic resistance at the air outlet from the atmospheric channel of the brake valve.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение скорости срабатывания тормозного привода путем гарантированного поддержания в приводе давления, избыточного над атмосферным, величина которого определяется силами предварительного сжатия и натяжения пружин соответственно тормозных камер и тормозных колодок, что положительно повлияет на тормозные свойства транспортного средства и безопасность управления им. Кроме того, расход воздуха, потребного для одного торможения, снижается более чем в 15 раз, таким образом возникает возможность значительного снижения производительности компрессора, а следовательно, и потерь мощности двигателя на привод компрессора, что в конечном итоге уменьшит расход топлива автомобилем. Экономия очищенного и сжатого рабочего тела позволили значительно продлить срок службы приборов для влагоотделения и очистки воздуха. The problem to which the invention is directed is to increase the response speed of the brake actuator by ensuring that the actuator maintains a pressure that is above atmospheric pressure, the value of which is determined by the forces of pre-compression and tension of the springs of the brake chambers and brake pads, respectively, which will positively affect the braking properties of the vehicle and security management them. In addition, the air flow required for one braking is reduced by more than 15 times, thus there is the possibility of a significant reduction in compressor performance, and consequently, engine power losses on the compressor drive, which ultimately reduces the fuel consumption of the car. Saving the cleaned and compressed working fluid allowed to significantly extend the life of the devices for moisture separation and air purification.

Сущность изобретения заключается в том, что в тормозном приводе, содержащем компрессор, соединенный посредством трубопроводов через регулятор давления и устройство для очистки воздуха с ресивером, который в свою очередь соединен с тормозным краном и через последний с тормозными камерами, каждая секция тормозного крана снабжена электропневматическим клапаном с датчиком давления, установленным в канале, связывающим с атмосферой полость тормозного крана, которая постоянно соединена с полым штоком. The essence of the invention lies in the fact that in a brake actuator containing a compressor connected via pipelines through a pressure regulator and an air purifier to a receiver, which in turn is connected to a brake valve and through the latter with brake chambers, each section of the brake valve is equipped with an electro-pneumatic valve with a pressure sensor installed in the channel, connecting with the atmosphere the cavity of the brake valve, which is constantly connected to the hollow rod.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный привод отличается тем, что секции тормозного крана снабжены электропневматическими клапанами с датчиками давления, установленными в атмосферных каналах секций тормозного крана. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed drive is characterized in that the sections of the brake valve are equipped with electro-pneumatic valves with pressure sensors installed in the atmospheric channels of the sections of the brake valve.

Известно, что время наполнения объема тормозного привода воздухом, до заданного давления зависит от постоянного коэффициента, обратно пропорционально пропускной способности привода, прямо пропорционально объему привода и разности функций расхода от соотношений значений абсолютного давления в приводе и значении давления в ресивере и отношения значения атмосферного давления и давления в ресивере (Беленький Ю. Б. Дронин М. Т. Метлюк Н. Ф. Новое в расчете и конструкции тормозов автомобилей. М. Машиностроение 1965, с. 83-85). Установлено, что создание в приводе предварительного давления, избыточного над атмосферным, величина которого определяется силами предварительного сжатия и натяжения пружин соответственно тормозных камер и тормозных колодок, позволит уменьшить время срабатывания тормозной системы, что подтверждается зависимостью, в случае замены в ней значения атмосферного давления на значение преддавления, которое равно сумме атмосферного давления и избыточного давления, определяемого вышеупомянутыми силами, непосредственно из известной зависимости подобный вывод не следует. Использование обычного пружинного клапана с целью поддержания заданного избыточного над атмосферным давления привело бы к увеличению времени оттормаживания вследствие увеличения пневмосопротивления в атмосферном канале секции тормозного крана, а применение электропневматического клапана с датчиком давления позволяет избежать этого негативного эффекта благодаря ярко выраженному отсечному действию электропневматического клапана. It is known that the time for filling the volume of the brake actuator with air to a predetermined pressure depends on a constant coefficient, inversely proportional to the capacity of the actuator, in direct proportion to the volume of the actuator and the difference in the flow functions of the ratios of the absolute pressure in the actuator and the pressure in the receiver and the ratio of atmospheric pressure and pressure in the receiver (Belenky Yu. B. Dronin M.T. Metlyuk N.F. New in calculation and design of car brakes. M. Mechanical Engineering 1965, p. 83-85). It has been established that the creation of an overpressure overpressure in the drive, the value of which is determined by the forces of preliminary compression and tension of the springs of the brake chambers and brake pads, respectively, will reduce the response time of the brake system, which is confirmed by the dependence, if the atmospheric pressure value is replaced by a value pressure, which is equal to the sum of atmospheric pressure and excess pressure determined by the above forces, directly from the known dependent A similar conclusion does not follow. The use of a conventional spring valve in order to maintain a predetermined excess above atmospheric pressure would lead to an increase in the braking time due to an increase in pneumatic resistance in the atmospheric channel of the brake valve section, and the use of an electro-pneumatic valve with a pressure sensor avoids this negative effect due to the pronounced shut-off action of the electro-pneumatic valve.

На чертеже приведена схема контура тормозного привода транспортного средства. The drawing shows a diagram of the circuit of the brake drive of the vehicle.

Контур тормозного привода транспортного средства содержит компрессор 1, соединенный через трубопроводы, регулятор давления 2 и устройство для очистки воздуха 3 с ресивером 4, который в свою очередь через секцию тормозного крана 5 соединен с тормозными камерами 6. Секция тормозного крана 5 содержит полый шток 7, жестко соединенный с поршнем 8 с одной стороны и посредством пружины хода 9 соединенный со стаканом тормозной педали 10 с другой стороны. Поршень 8 опирается на пружину 11. Полый шток 7 имеет в своем конце седло атмосферного клапана 12, который жестко соединен с клапаном высокого давления 13, прижимаемого пружиной 14 к седлу в корпусе секции тормозного крана 5. В атмосферном канале 15 секции тормозного крана расположен электропневматический клапан с датчиком давления 16. The vehicle’s brake drive circuit contains a compressor 1 connected through pipelines, a pressure regulator 2, and an air purifier 3 with a receiver 4, which, in turn, is connected to the brake chambers 6 through the brake valve section 5. The brake valve section 5 includes a hollow rod 7, rigidly connected to the piston 8 on the one hand and through the travel spring 9 connected to the glass of the brake pedal 10 on the other hand. The piston 8 is supported by a spring 11. The hollow rod 7 has at its end a seat of the atmospheric valve 12, which is rigidly connected to the high pressure valve 13, pressed by the spring 14 to the saddle in the body of the section of the brake valve 5. In the atmospheric channel 15 of the section of the brake valve is an electro-pneumatic valve with pressure transmitter 16.

Привод работает следующим образом. The drive operates as follows.

В начальный момент времени тормозная педаль отпущена и в тормозном приводе транспортного устройства с помощью электропневматического клапана с датчиком давления 16 поддерживается предварительное давление, избыточное над атмосферным, величина которого определяется силами предварительного сжатия и натяжения пружин соответственно тормозных камер и тормозных колодок и соответствующей им регулировкой датчика давления электропневматического клапана. В это же время атмосферный клапан 12 сообщает полость, постоянно соединенную с полым штоком, и полость, постоянно соединенную посредством трубопроводов с тормозными камерами. При нажатии на тормозную педаль полый шток 7 своим седлом садится на атмосферный клапан 12, разобщая выше указанные полости. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза открывается клапан высокого давления 13, который соединяет ресивер 4 с тормозными камерами 6. При этом в контуре привода устанавливается давление, определяемое потребной интенсивностью торможения. При отпускании педали клапан высокого давления 13, закрывается, разобщая ресивер 4 и тормозные камеры 6. После этого открывается атмосферный клапан 12 и полость секции тормозного крана, соединенная с тормозными камерами, соединяется с полостью, постоянно соединенной с полым штоком, при этом привод все еще находится под давлением, определенным потребной интенсивностью торможения. Разница между вышеупомянутым давлением и значением преддавления воспринимается датчиком электропневматического клапана 16, который через атмосферный канал 15 сбрасывает излишек воздуха в атмосферу. Таким образом в приводе сохраняется лишь объем воздуха, необходимый, чтобы поддерживать преддавление. At the initial time, the brake pedal is released and in the brake actuator of the transport device with the help of an electro-pneumatic valve with a pressure sensor 16, a pre-pressure that is above atmospheric is maintained, the value of which is determined by the forces of pre-compression and tension of the springs of the brake chambers and brake pads, respectively, and the corresponding adjustment of the pressure sensor electro-pneumatic valve. At the same time, the atmospheric valve 12 communicates a cavity that is constantly connected to the hollow rod and a cavity that is constantly connected through pipes to the brake chambers. When you press the brake pedal, the hollow stem 7 with its seat sits on the atmospheric valve 12, separating the above cavity. Further pressing the brake pedal opens the high pressure valve 13, which connects the receiver 4 to the brake chambers 6. In this case, the pressure determined by the required braking intensity is set in the drive circuit. When the pedal is released, the high-pressure valve 13 closes, separating the receiver 4 and the brake chambers 6. After that, the atmospheric valve 12 and the cavity of the brake valve section connected to the brake chambers open, connected to the cavity constantly connected to the hollow rod, while the drive is still is under pressure determined by the required braking intensity. The difference between the aforementioned pressure and the pre-pressure value is sensed by the electro-pneumatic valve sensor 16, which, through the atmospheric channel 15, dumps excess air into the atmosphere. In this way, only the amount of air required to maintain the pressure is retained in the drive.

Из описания работы привода видно, что сокращение времени наполнения привода происходит за счет того, что нарастание давления в нем до значения, определяемого потребной интенсивностью торможения, происходит не со значения атмосферного давления, а со значения преддавления, которое определяется силами предварительного сжатия и натяжения пружин соответственно тормозных камер и тормозных колодок. Увеличение же равномерности работы тормозных механизмов достигается увеличением скорости срабатывания привода. From the description of the drive’s operation, it can be seen that the drive filling time is reduced due to the fact that the pressure in it increases to a value determined by the required braking intensity, not from the atmospheric pressure, but from the pressure value, which is determined by the pre-compression and spring tension forces, respectively brake chambers and brake shoes. An increase in the uniformity of operation of the brake mechanisms is achieved by an increase in the response speed of the drive.

Claims

VEHICLE BRAKE DRIVE, comprising a compressor connected via a pressure regulator and an air purifier to a receiver connected to a sectional brake valve and through it with brake chambers, characterized in that each section of the brake valve is equipped with an electro-pneumatic valve with a pressure sensor installed in a channel communicating the cavity of the brake valve section, constantly connected to the hollow rod, with the atmosphere.