RU2083888C1

RU2083888C1 - Drive

Info

Publication number: RU2083888C1
Authority: RU
Inventors: Маттис Северинссон Ларс
Original assignee: Sab Wabco Holdings B.V.
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1997-07-10

Abstract

FIELD: railway transport; railway car brake. SUBSTANCE: device has hollow transfer shaft 8 which can be exposed to torque to converter torque into axial brake application force. Control mechanism is placed between hollow transfer shaft 8 and ball screw 15. Mechanism has outer locking spring 16, control hollow shaft 17 and inner locking spring 18. Control motor 20 is connected with control hollow shaft to provide its rotation in any direction. Control hollow shaft is connected with locking springs to operate the latter. EFFECT: enlarged operating capabilities. 7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве тормозного устройства, например, для железнодорожного вагона. The invention relates to mechanical engineering and can be used as a braking device, for example, for a railway carriage.

Известен привод, содержащий корпус, передаточный полый вал, установленный с возможностью поворота посредством соединенной с ним одним из концов спиральной аккумулирующей пружины, средство управления в виде управляющего привода и связанного с ним управляющего полого вала, концентричного с передаточным полым валом и передаточным элементом для передачи углового движения к тормозному элементу от полого передаточного вала, сцепное средство в виде первой пружины кручения, соединенной одним концом с управляющим валом и контактирующей фрикционно своей боковой поверхностью с корпусом и передаточным полым валом с возможностью расцепления с последним и вращение его в первом направлении вращения управляющего вала на тот же угол, кроме того, вторую пружину, связанную одним из концов с управляющим полым валом и соосно расположенную с передаточным полым валом и передаточным элементом, при этом средство для управления кинематически связано с передаточным полым валом и передаточным элементом с возможностью их соединения при торможении и при вращении передаточного полого вала в первом направлении, а при снятии торможения кинематически связано с указанными элементами с возможностью вращения передаточного элемента во втором противоположном направлении относительно передаточного полого вала, при этом первая пружина кручения установлена с возможностью ее разжатия и поворота передаточного элемента на угол, равный углу поворота полого передаточного вала во втором направлении. A known drive comprising a housing, a transmission hollow shaft mounted rotatably by means of a spiral storage spring connected to one of the ends, a control means in the form of a control drive and an associated hollow shaft, concentric with the transmission hollow shaft and the transmission element for transmitting the angular movement to the brake element from the hollow transmission shaft, the coupling means in the form of a first torsion spring connected at one end to the control shaft and the contact freak ionically with its lateral surface with the housing and the transmission hollow shaft with the possibility of uncoupling with the latter and rotating it in the first direction of rotation of the control shaft by the same angle, in addition, a second spring connected at one end to the control hollow shaft and coaxially located with the transmission hollow shaft and a transmission element, wherein the control means is kinematically connected with the transmission hollow shaft and the transmission element with the possibility of their connection during braking and during rotation of the transmission hollow shaft in the first direction, and when braking is removed, it is kinematically connected with the indicated elements with the possibility of rotation of the transmission element in the second opposite direction relative to the transmission hollow shaft, while the first torsion spring is installed with the possibility of it being unclenched and the transmission element rotated by an angle equal to the angle of rotation of the hollow transmission shaft in second direction.

Примение на современных железнодорожных вагонах систем со сжатым воздухом в последнее время сокращается. The use of compressed air systems on modern railway wagons has recently been reduced.

Задачей изобретения является повышение надежности срока службы, скорости управления, обеспечение автоматического прекращения передачи тормозящих усилий от силового привода при отключении источника напряжения. The objective of the invention is to increase the reliability of the service life, control speed, ensuring the automatic termination of the transmission of braking forces from the power drive when the voltage source is disconnected.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в известном приводе передаточный элемент выполнен в виде передаточного кольца, разъемно соединенного с выполненным на тормозном элементе валом, пружина выполнена в виде контактирующей своей боковой поверхностью с передаточным кольцом и передаточным полым валом второй пружины кручения, первый конец которой соединен с управляющим полым валом, а второй с передаточным элементом, второй конец первой пружины соединен с передаточным полым валом с возможностью совместного поворота, а ее конечные витки со стороны первого конца установлены с фрикционным контактом своей внутренней боковой поверхностью в управляющим валом, при этом привод снабжен дополнительным приводом для закручивания спиральной пружины и соединен с ее вторым концом, а вторая пружина установлена с возможностью расцепления ее боковой поверхности с передаточным кольцом при вращении управляющего полого вала во втором направлении передаточного кольца на угол, равный углу поворота управляющего полого вала. The task is ensured by the fact that in the known drive the transmission element is made in the form of a transmission ring detachably connected to a shaft made on the brake element, the spring is made in the form of a second torsion spring in contact with its side surface and the transmission hollow shaft, the first end of which is connected to control hollow shaft, and the second with the transmission element, the second end of the first spring is connected to the transmission hollow shaft with the possibility of joint rotation, and its end The webs on the side of the first end are installed with a frictional contact with their inner side surface in the control shaft, while the drive is equipped with an additional drive for twisting the coil spring and connected to its second end, and the second spring is installed with the possibility of disengaging its side surface with the transmission ring during rotation of the control hollow shaft in the second direction of the transmission ring by an angle equal to the angle of rotation of the control hollow shaft.

Управляющий привод выполнен в виде управляющего двигателя, соединенного с управляющим полым валом с возможностью его вращения в обоих направлениях. Привод снабжен датчиком давления, установленным с возможностью отключения управляющего двигателя при его вращении в первом направлении. Датчик давления выполнен с возможностью управления двигателем при его вращении во втором направлении на заданный угол, соответствующий заданному зазору, при котором осевое усилие равно нулю. The control drive is made in the form of a control motor connected to a control hollow shaft with the possibility of its rotation in both directions. The actuator is equipped with a pressure sensor mounted to disable the control motor when it is rotated in the first direction. The pressure sensor is configured to control the engine when it is rotated in the second direction by a predetermined angle corresponding to a given clearance at which the axial force is zero.

Сцепное устройство выполнено в виде запорной пружины, установленной с возможностью обеспечения вращения передаточного вала двигателя в одном первом направлении. The coupling device is made in the form of a locking spring installed with the possibility of ensuring the rotation of the transmission shaft of the engine in one first direction.

Двигатель кинематически соединен с управляющим полым валом с возможностью его вращения в обоих направлениях, при этом привод снабжен односторонней муфтой, связанной с передаточным полым валом с возможностью его вращения в одном первом направлении. The motor is kinematically connected to the control hollow shaft with the possibility of its rotation in both directions, while the drive is equipped with a one-way clutch connected to the transmission hollow shaft with the possibility of its rotation in one first direction.

Сцепное устройство может быть выполнено в виде внешней запорной пружины, установленной с возможностью предотвращения вращения передаточного полого вала в первом направлении, а управляющий привод выполнен с возможностью взаимодействия с внешней и второй внутренней запорной пружиной в виде двух электромагнитов и управляющего элемента, установленного с возможностью перемещения по оси под их действием и расцепления концов запорных пружин с корпусом или с передаточным кольцом соответственно для вращения передаточного полого вала в первом направлении или передаточного кольца во втором направлении. The coupling device can be made in the form of an external locking spring installed with the possibility of preventing rotation of the transmission hollow shaft in the first direction, and the control drive is configured to interact with the external and second internal locking spring in the form of two electromagnets and a control element mounted for movement along axes under their action and uncoupling the ends of the locking springs with the housing or with the transmission ring, respectively, for rotation of the transmission hollow shaft in the first th direction or gear ring in the second direction.

На фиг.1 3 приведены варианты осуществления привода. 1 to 3 show embodiments of the drive.

Электромеханическое тормозное устройство, как показано на фиг.1, имеет корпус 1 с пружинной крышкой 2, и крышкой механизма 3. Крышки 2 и 3 навинчиваются на корпус 1. Устройство также оснащено передающим усилие элементом 4, который способен совершать осевые перемещения относительно корпуса 1. Корпус 1 и элемент 4 оснащены приспособлениями 5 для монтажа устройства, например, в известный калибр дискового тормоза железнодорожного вагона. (Подобное расположение тормоза не показано на чертеже, но достаточно хорошо известно специалистам в данной области техники). Таким образом, перемещение элемента 4 влево (на чертеже) повлечет включение тормоза. The electromechanical brake device, as shown in FIG. 1, has a housing 1 with a spring cover 2, and a mechanism cover 3. The covers 2 and 3 are screwed onto the housing 1. The device is also equipped with a force transmitting element 4, which is capable of axial movements relative to the housing 1. The housing 1 and element 4 are equipped with devices 5 for mounting the device, for example, in the well-known caliber disc brakes of a railway carriage. (A similar arrangement of the brake is not shown in the drawing, but is well known to those skilled in the art). Thus, moving the element 4 to the left (in the drawing) will entail the application of the brake.

Мощная спиральная пружина, или часовая пружина 6 размещена в корпусе 1. Внешний конец пружины 6 закреплен на вращающемся валу двигателя 7 и ее внутренний конец на вращающемся передаточном пустотелом валу 8, который опирается на опоры в корпусе 1. A powerful coil spring, or a clock spring 6 is placed in the housing 1. The outer end of the spring 6 is mounted on the rotating shaft of the engine 7 and its inner end on the rotating transmission hollow shaft 8, which is supported on the supports in the housing 1.

Электродвигатель скреплен с корпусом 1. Он соединен с возможностью передачи вращения с зубчатым колесом 7 на валу двигателя 7. Однонаправленное сцепление, подобное запорной пружине 12, разрешает валу двигателя 7 вращаться только в направлении сжатия спиральной пружины 6. The electric motor is fastened to the housing 1. It is connected with the possibility of transmitting rotation with the gear 7 on the shaft of the engine 7. Unidirectional clutch, like a locking spring 12, allows the shaft of the motor 7 to rotate only in the compression direction of the coil spring 6.

Соосным с пустотелым валом 8 является вращающееся передаточное кольцо 13, имеющее шлицевое соединение со шпиндельным кольцом 14, которое закреплено на вращающемся шпинделе 15. Coaxial with the hollow shaft 8 is a rotating gear ring 13 having a spline connection with a spindle ring 14, which is mounted on a rotating spindle 15.

Передача вращающего усилия между передаточным пустотелым валом 8 и передаточным кольцом 13 (и, следовательно, шпинделем 15 через шпиндельное кольцо 14)осуществляется механизмом, состоящим из трех концентрических элементов, а именно: внешней запорной пружины 16, управляющего вала 17 и внутренней запорной пружины 18. The transmission of rotational force between the transfer hollow shaft 8 and the transfer ring 13 (and, therefore, the spindle 15 through the spindle ring 14) is carried out by a mechanism consisting of three concentric elements, namely: an external locking spring 16, a control shaft 17 and an internal locking spring 18.

Внешний конец или конец, который показан в левой части фиг.1, управляющего вала 17 снабжен зубчатым колесом 17¹, находящимся в сцеплении с сопряженными зубчатыми колесами на вращающемся валу двигателя 19 управляющего электродвигателя 20, закрепленного на крышке механизма 3. Вал 19 электродвигателя 20, которым может быть, предпочтительно постоянного тока или шаговый двигатель, оснащен диском 21, взаимодействующим с фрикционным ярмом 22. Диск 21 имеет периферическое управляющее устройство, например, отверстия для соединения ярмом 22 с целью управления вращением управляющего двигателя 20.The outer end or end, which is shown on the left side of FIG. 1, of the control shaft 17 is provided with a gear wheel 17 ¹ in engagement with the mating gears on the rotating shaft of the motor 19 of the control motor 20, mounted on the cover of the mechanism 3. The shaft 19 of the electric motor 20, which may be, preferably a direct current or a stepper motor, equipped with a disk 21, interacting with the friction yoke 22. The disk 21 has a peripheral control device, for example, holes for connecting the yoke 22 to control ia rotation of the control motor 20.

Передающий усилие вал 23 закреплен на передающем усилие элементе 4. Шариковая гайка 25, которая совместно с шариковым винтовым шпинделем 15 образует шариковый винт, закреплена без возможности вращения на передающем усилие валу 23. Шпиндель 15 крепится внутри передающего усилие вала 23 посредством радиально шарикового подшипника 26 и внутри воспринимающей усилие чашки 27 посредством шарикового подшипника 28. Этот подшипник также передает осевые усилия от шпинделя 15 на чашку 27. The force-transmitting shaft 23 is fixed to the force-transmitting element 4. The ball nut 25, which together with the ball screw spindle 15 forms a ball screw, is rotatably fixed to the transmitting force to the shaft 23. The spindle 15 is mounted inside the transmitting force of the shaft 23 by means of a radial ball bearing 26 and inside the force receiving cup 27 by means of a ball bearing 28. This bearing also transfers axial forces from the spindle 15 to the cup 27.

Эластичный диск 30 (из резины или подобного материала) помещен между воспринимающей усилие чашкой 27 и крышкой механизма 3. Преобразователь давления 31 размещен в крышке 3 так, что контактирует с эластичным диском 30. Благодаря этой конструкции, при которой датчик 31 воспринимает нагрузку значительной меньшей площадью, чем площадь воспринимающей усилие чашки 27, только часть полного шпинделя 15 передается на преобразователь давления 31, который может быть любого вида и передавать электрический сигнал, зависящий от приложенного к нему давления или усилия. An elastic disk 30 (made of rubber or similar material) is placed between the sensing force cup 27 and the cover of the mechanism 3. The pressure transducer 31 is placed in the cover 3 so that it contacts the elastic disk 30. Due to this design, in which the sensor 31 senses the load with a significantly smaller area than the area of the receiving force of the cup 27, only part of the full spindle 15 is transmitted to the pressure transducer 31, which can be of any kind and transmit an electric signal, depending on the pressure applied to it or efforts.

Ниже описано взаимодействие между различными частями, в частности, между двумя запорными пружинами 16 и 18 и управляющим валом 17. The following describes the interaction between the various parts, in particular, between two locking springs 16 and 18 and the control shaft 17.

Внешняя запорная пружина 16, которую можно назвать прижимной пружиной, в основном служит для предотвращения проворачиваний передаточного полого вала 8 относительно корпуса 1 в одном из направлений. Как проиллюстрировано, она сжата по оси и ее левый конец замкнут на передаточном полом валу 8. Большая часть пружины 16 размещена так, что ее внешняя поверхность касается коаксиальных цилиндрических внутренних поверхностей полого вала 8 и корпуса 1. Несколько витков запорной пружины 16 имеют меньший диаметр и своей внутренней поверхностью касаются внешней поверхности цилиндрического управляющего полого вала 17. External locking spring 16, which can be called a clamping spring, mainly serves to prevent rotation of the transmission hollow shaft 8 relative to the housing 1 in one of the directions. As illustrated, it is axially compressed and its left end is closed on the transfer hollow shaft 8. Most of the spring 16 is placed so that its outer surface touches the coaxial cylindrical inner surfaces of the hollow shaft 8 and the housing 1. Several turns of the locking spring 16 have a smaller diameter and their inner surface touch the outer surface of the cylindrical control hollow shaft 17.

Внутренняя запорная пружина 18, которую также можно назвать освобождающей пружиной, в основном служит для передачи вращательного движения в одном направлении между передаточным полым валом 8 и передаточным кольцом 13, а также является средством для передачи вращательного движения в другом направлении между управляющим полым валом 17 и передаточным кольцом 13, как разъясняется ниже. The internal locking spring 18, which can also be called the release spring, mainly serves to transmit rotational motion in one direction between the transmission hollow shaft 8 and the transmission ring 13, and is also a means for transmitting rotational motion in the other direction between the control hollow shaft 17 and the transmission ring 13, as explained below.

Внутренняя поверхность запорной пружины 18 контактирует с коаксиальными внешними поверхностями передаточного полого вала 8 и передаточного кольца 13. Правый конец пружины 18 замкнут на передаточном кольце 13, в то время как левый конец имеет выступающий вверх наконечник 18, который сцепляется с осевым выступом 17¹¹ на левом конце управляющего полого вала 17.The inner surface of the locking spring 18 is in contact with the coaxial outer surfaces of the transmission hollow shaft 8 and the transmission ring 13. The right end of the spring 18 is closed on the transmission ring 13, while the left end has a protruding tip 18, which engages with the axial protrusion 17 ¹¹ on the left the end of the control hollow shaft 17.

Принцип действия описанного механизма следующий. Предположим, что спиральная пружина 6 напряжена или заведена электродвигателем 10 и обратное вращение первой (т. е. пружины) предотвращает однонаправленное сцепление 12, тогда передаточный полый вал 8 подвержен действию большого крутящего момента в одном направлении. Однако полый вал 8 нормально блокируется против вращения в этом направлении прижимной пружиной 16. The principle of operation of the described mechanism is as follows. Suppose that the coil spring 6 is tensioned or started by an electric motor 10 and the reverse rotation of the first (i.e., spring) prevents unidirectional clutch 12, then the transmission hollow shaft 8 is subject to a large torque in one direction. However, the hollow shaft 8 is normally blocked against rotation in this direction by the pressing spring 16.

Поворотом управляющего полого вала 17 (с помощью управляющего двигателя 20) тем не менее можно "открыть" внешнюю запорную пружину, или прижимную пружину 16, т. е. повернуть ее в направлении, противоположном направлению блокировки, с помощью пружинных винтов, находящихся в сцеплении с управляющим полым валом 17. Таким образом, передаточный полый вал 8 будет свободно вращаться под действием спиральной пружины 6 до тех пор, когда прижимная пружина 16 вновь не замкнет полый вал 8 на корпус 1. Вращательное движение передаточного полого вала 8 соответствует, другими словами, увеличению управляющего полого вала 17. Во время этого вращательного движения внутренняя запорная пружина 18, учитывая ее направление блокировки, передает вращательное движение и момент на передаточное кольцо 13. By turning the control hollow shaft 17 (using the control motor 20), it is nevertheless possible to “open” the external locking spring, or the compression spring 16, that is, turn it in the opposite direction of the lock with the help of spring screws engaged with control hollow shaft 17. Thus, the transmission hollow shaft 8 will freely rotate under the action of the coil spring 6 until then, when the clamping spring 16 again closes the hollow shaft 8 on the housing 1. The rotational movement of the transmission hollow shaft 8 corresponds It is, in other words, to increase the control of the hollow shaft 17. During this rotational movement the inner locking spring 18, given its locking direction transmits the rotational motion and torque on the ring gear 13.

Момент, переданный на передаточное кольцо 13, шариковый шпиндель 15 преобразует в осевое усилие шариковой гайки 25, передающего усилие полого вала 23 и передающего усилие элемента 4. Рабочий ход или прижимное перемещение направлено влево в плоскости чертежа. The moment transmitted to the transfer ring 13, the ball spindle 15 converts the axial force of the ball nut 25, transmitting the force of the hollow shaft 23 and transmitting the force of the element 4. The stroke or pressure movement is directed to the left in the plane of the drawing.

Следует заметить, что передаточный полый вал 8 способен вращаться (для передачи своего момента на передаточное кольцо 13 через внутреннюю запорную пружину 18) лишь тогда и настолько, насколько управляющий полый вал 17 поворачивается управляющим двигателем 20 в неблокируемом направлении для пружины 16. Следует также заметить, что управляющий вал 17 сам по себе не воспринимает момент от передаточного полого вала 8 и, что достаточен небольшой момент, чтобы преодолеть противодействие запорной пружины 16, для управляющего полого вала 17. It should be noted that the transmission hollow shaft 8 is able to rotate (to transmit its moment to the transfer ring 13 through the internal locking spring 18) only then and so far as the control hollow shaft 17 is rotated by the control motor 20 in the non-blocking direction for the spring 16. It should also be noted that the control shaft 17 itself does not perceive the moment from the transmission hollow shaft 8 and that a small moment is sufficient to overcome the counteraction of the locking spring 16 for the control hollow shaft 17.

Освобождающий ход или перемещение передающего усилия элемента 4 и полого вала 23 вправо в плоскости чертежа (после рабочего хода, описанного выше) можно разбить на два шага: первый шаг, во время которого элемент 4 и вал 23 подвергаются действию возвратного усилия вправо от тормозного диска (или другого тормозного элемента) и весь тормозной калибр или узел (в котором размещено тормозное устройство) выходит из состояния, когда тормозные колодки едва отходят от тормозного диска, снижая возвратное усилие до нуля, и второй шаг, во время которого тормозные колодки удаляются от тормозного диска на заданное расстояние, называемое зазором. The release stroke or movement of the transmitting force of the element 4 and the hollow shaft 23 to the right in the plane of the drawing (after the stroke described above) can be divided into two steps: the first step, during which the element 4 and the shaft 23 are subjected to the return force to the right of the brake disc ( or another brake element) and the entire brake caliber or assembly (in which the brake device is located) comes out of the state when the brake pads barely leave the brake disc, reducing the return force to zero, and the second step, during which the torus the pads are removed from the brake disc by a predetermined distance called the gap.

Для совершения перемещения в направлении освобождения во время первого шага, названного выше, управляющий полый вал 17 вращают в направлении, противоположном направлению рабочего (прижимного ) хода, описанного выше. Это вращение не блокируется витками внешней запорной пружины 1, находящейся в сцеплении с управляющим полым валом 17, так как второй (т.е. вал) теперь вращается в направлении ослабления нажима на него запорной пружины 16. To make the movement in the release direction during the first step, mentioned above, the control hollow shaft 17 is rotated in the opposite direction to the direction of the working (clamping) stroke described above. This rotation is not blocked by the turns of the external locking spring 1, which is in engagement with the control hollow shaft 17, since the second (i.e. the shaft) now rotates in the direction of easing the pressure on it of the locking spring 16.

Сцепление между основным выступом 17¹¹ управляющего полого вала 17 и направленного вверх наконечника 18¹ внутренней запорной пружины или освобождающей пружины 18 не позволяет последней (т.е. пружине) препятствовать повороту передаточного кольца 13 под действием усилия, преобразованного из осевого усилия гайкой 25 во вращательное усилие шпинделя 15, но только настолько, насколько поворачивается управляющий полый вал 11. Во время этого вращения передаточный полый вал 8, все время находящийся под действием момента спиральной пружины 6, предотвращается от вращения внешней запорной пружины 16, находящейся в зацеплении с корпусом 1.The clutch between the main protrusion 17 ^{11 of the} control hollow shaft 17 and the upwardly directed tip 18 ^{1 of the} internal locking spring or release spring 18 does not allow the latter (i.e. the spring) to prevent the transmission ring 13 from turning under the action of the nut 25 converted from axial force to rotational the force of the spindle 15, but only as far as the control hollow shaft 11 is rotated. During this rotation, the transmission hollow shaft 8, which is always under the influence of the moment of the coil spring 6, prevents depends on the rotation of the external locking spring 16, which is meshed with the housing 1.

Следует отметить, что вращательное движение передаточного кольца 17 соответствует перемещению управляющего полого вала 17 и, что практически не требуется для вращения последнего создания момента управляющим двигателем, требуется всего лишь такой момент, который преодолевает противодействие внутренней запорной пружины 18. It should be noted that the rotational movement of the transmission ring 17 corresponds to the movement of the control hollow shaft 17 and that it is practically not required to rotate the last moment of creation by the control motor, it only takes a moment that overcomes the reaction of the internal locking spring 18.

Во время второго шага освобождающего хода крутящий момент не передается на передаточное кольцо 13 от тормозного узла через шпиндель 15. Чтобы создать требуемый зазор между тормозным диском и тормозными колодками в тормозном узле, необходимо приложить другое вращающее усилие к передаточному кольцу 13 для отвода тормозных колодок от тормозного диска. Это вращающее усилие, сравнительно незначительное, исходит от управляющего двигателя 20. При дальнейшем вращении его в освобождающем направлении его поворотное перемещение передается на передаточное кольцо 13 через освобождающую пружину 18. Однако по-прежнему передаточный полый вал 8 удерживается от вращения внешней запорной пружиной 16. During the second step of the release stroke, torque is not transmitted to the transmission ring 13 from the brake assembly via the spindle 15. To create the required clearance between the brake disc and brake pads in the brake assembly, it is necessary to apply another torque to the transmission ring 13 to divert the brake pads from the brake drive. This rotational force, relatively small, comes from the control motor 20. When it is further rotated in the release direction, its rotary movement is transmitted to the transfer ring 13 through the release spring 18. However, the transfer hollow shaft 8 is still prevented from rotating by the external locking spring 16.

Предусмотрена электронно-электрическая система, ассоциированная с механическим устройством, описанным выше. Эта система, которая не проиллюстрирована на чертеже, несет основную функцию, состоящую в питании электродвигателя 10 и управляющего двигателя 20 электроэнергией и управлении их работой следующим образом. An electronic-electrical system associated with the mechanical device described above is provided. This system, which is not illustrated in the drawing, has the main function, which consists in powering the electric motor 10 and the control motor 20 with electricity and controlling their operation as follows.

Как можно понять из приведенного выше описания, единственной функцией электрического двигателя 10 является снабжение аккумулятора, имеющего форму спиральной пружины 6, энергией или, другими словами, удерживание пружины 6 под напряжением. Этот двигатель работает прерывисто. As can be understood from the above description, the sole function of the electric motor 10 is to supply the battery, in the form of a coil spring 6, with energy or, in other words, holding the spring 6 energized. This engine runs intermittently.

Эта система спроектирована так, что двигатель 10 запускается:
1) когда эта система по какой-либо системе обесточена и
2) после запуска управляющего двигателя 20.This system is designed so that the engine 10 starts:
1) when this system is de-energized by any system and
2) after starting the control engine 20.

С другой стороны, двигатель 10 отключается, когда ток двигателя достигает определенного значения, означая нагруженность спиральной пружины 6. On the other hand, the motor 10 is turned off when the motor current reaches a certain value, meaning the load of the coil spring 6.

Вообще говоря, управляющий двигатель 20 (и ассоциированный с ним управляющий полый вал 17) действует как сервоприводл для шпинделя 15. В различных условиях он выполняет различные функции. Generally speaking, the control motor 20 (and the associated control hollow shaft 17) acts as a servo drive for the spindle 15. Under various conditions, it performs various functions.

Как описано выше, рабочий (прижимной) ход осуществляется вращением управляющего полого вала 17 управляющим двигателем 20 в определенном направлении направлении приложения. As described above, the working (clamping) stroke is carried out by rotating the control hollow shaft 17 by the control motor 20 in a certain direction of the application direction.

Когда датчик давления 31 показывает, что требуемое тормозное усилие или, другими словами, противоусилие шпинделя 15, переданное на датчик 31 через шпиндельное кольцо 14, шариковый подшипник 28, воспринимающую усилие чашку 27 и гибкий диск 30, оказывается достигнутым, управляющий двигатель 20 отключается. Это означает, что больше не передается поворотное перемещение передаточному кольцу 13 от передаточного полого вала 8 через внутреннюю запорную пружину 18. When the pressure sensor 31 indicates that the required braking force or, in other words, the counter-force of the spindle 15 is transmitted to the sensor 31 through the spindle ring 14, the ball bearing 28, the force sensing cup 27 and the flexible disk 30 are reached, the control motor 20 is turned off. This means that the rotary movement of the transfer ring 13 from the transfer hollow shaft 8 is no longer transmitted via the internal locking spring 18.

После завершения двух оборотов управляющего двигателя 20 в направлении приложения (тормоза), что определяется диском 21 и ярмом 22, электродвигатель 10 вновь запускается после предыдущего отключения. After completing two revolutions of the control motor 20 in the direction of the application (brake), which is determined by the disk 21 and the yoke 22, the electric motor 10 starts again after the previous shutdown.

Освобождающий ход с другой стороны осуществляется вращением управляющего двигателя 20 в противоположном направлении направлении освобождения. The release stroke, on the other hand, is carried out by rotating the control motor 20 in the opposite direction to the release direction.

Это вращение продолжается до тех пор, пока датчик 31 не покажет очень незначительное противодействие шпинделю 15, например, 2 кН. После этого показания управляющему двигателю 20 предоставляется возможность совершить еще несколько оборотов, которые подсчитывают диск 21 и ярмо 22 для создания требуемого зазора между тормозными колодками и тормозным диском узла. This rotation continues until the sensor 31 shows a very slight resistance to the spindle 15, for example, 2 kN. After this testimony, the control engine 20 is given the opportunity to make several more revolutions that count the disk 21 and yoke 22 to create the required clearance between the brake pads and the brake disk of the assembly.

Возможны разнообразные модификации варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 1 и описанного выше. Various modifications are possible to the embodiment illustrated in FIG. 1 and described above.

Вообще говоря, электрический двигатель 10 может занимать положение, если, например, устройство должно быть более коротким, и его даже можно заменить на некоторое другое средство подачи энергии на спиральную пружину 6, например, на пневматический двигатель или гидравлический цилиндр, возложив на них функцию поддержания достаточного напряжения спиральной пружины 6. Дополнительно, спиральную пружину 6 можно заменить на пружину другого вида или другое средство накопления энергии. Generally speaking, the electric motor 10 can occupy a position if, for example, the device should be shorter, and it can even be replaced by some other means of supplying energy to the coil spring 6, for example, to a pneumatic motor or hydraulic cylinder, entrusting them with the function of maintaining sufficient voltage of the coil spring 6. Additionally, the coil spring 6 can be replaced with a spring of a different kind or other means of energy storage.

Другие механические компоненты этого механизма, например опоры вращающихся деталей и используемый шариковый винт, могут значительно разниться, что хорошо известно специалистам в данной области. Other mechanical components of this mechanism, such as the supports of rotating parts and the used ball screw, can vary significantly, which is well known to specialists in this field.

Более конкретно, левый конец внутренней запорной пружины 18 в альтернативном варианте к тому, который проиллюстрирован и описан, имеет такую же конструкцию, как первый конец внешней запорной пружины 16. More specifically, the left end of the inner locking spring 18 is alternatively to the one illustrated and described, has the same construction as the first end of the outer locking spring 16.

Далее в качестве альтернативной схемы, создающей сигнал, зависящий от осевого усилия, передающего усилие элемента 4 или шпинделя 15, т.е. воспринимающей усилие чашки 27, гибкого диска 30 и датчика давления 31, можно использовать другие средства, например, должным образом приспособленные тензодатчики. Этот сигнал также можно снимать с других деталей тормозного узла. Further, as an alternative circuit generating a signal depending on the axial force transmitting the force of the element 4 or spindle 15, i.e. the sensing force of the cup 27, the flexible disk 30 and the pressure sensor 31, other means can be used, for example, properly adapted strain gauges. This signal can also be removed from other parts of the brake assembly.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения показан на фиг. 2. Этот вариант имеет много сходных черт с первым, представленным на фиг. 1 и описанным выше, в то же время основное различие находится в управляющей системе тормозного устройства, которое будет подробно описано ниже. A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 2. This embodiment has many similarities with the first one shown in FIG. 1 and described above, at the same time, the main difference is in the control system of the brake device, which will be described in detail below.

Конструкция и функция каждой из перечисленных ниже частей такие же, что и одноименных частей первого варианта изобретения, и поэтому делается ссылка на приведенное выше описание: корпус 40, пружинная крышка 41, передающий усиление элемент 42, крепежные части 43, спиральная пружина, или часовая пружина 44, вал двигателя 45 с зубчатым колесом 45¹, передаточный полый вал 46, электрический двигатель 47, запорная пружина 48, передаточное кольцо 49, шпиндельное кольцо 50, шпиндель 51; передающий усилие полый вал 52, шариковая гайка 53, радиальный шариковый подшипник 54, воспринимающая усилие чашка 55, шариковый подшипник 56, гибкий диск 57 и датчик давления 58.The construction and function of each of the following parts is the same as the parts of the same name of the first embodiment of the invention, and therefore reference is made to the above description: case 40, spring cover 41, reinforcing element 42, fastening parts 43, coil spring, or clock spring 44, a motor shaft 45 with a gear wheel 45 ¹ , a transmission hollow shaft 46, an electric motor 47, a locking spring 48, a transmission ring 49, a spindle ring 50, a spindle 51; force transmitting hollow shaft 52, ball nut 53, radial ball bearing 54, force receiving cup 55, ball bearing 56, flexible disk 57 and pressure sensor 58.

В данном случае шпиндель 51 удлинен и оснащен диском 59, взаимодействующим с неподвижным ярмом 60 (таким же образом и для такой же цели, как диск 21 и ярмо 22 в варианте, представленном на фиг. 1). In this case, the spindle 51 is elongated and is equipped with a disk 59, interacting with a fixed yoke 60 (in the same way and for the same purpose as the disk 21 and the yoke 22 in the embodiment shown in Fig. 1).

Как в варианте фиг. 1, имеются внешняя запорная пружина 61 и внутренняя запорная пружина 62, выполняющие такие же функции, что и соответственные запорные пружины 16 и 18 в первом варианте осуществления. Однако способ управления этими запорными пружинами совершенно отличен, как станет ясно из приведенного ниже описания. As in the embodiment of FIG. 1, there is an external locking spring 61 and an internal locking spring 62 that perform the same functions as the corresponding locking springs 16 and 18 in the first embodiment. However, the way to control these locking springs is completely different, as will become clear from the description below.

Внешняя запорная пружина 61 в направленном состоянии размещена так, что ее внешняя поверхность касается внутренних соосных цилиндрических поверхностей передаточного полого вала 46 и корпуса 40. Внутренняя запорная пружина 62 в напряженном состоянии контактирует внутренней поверхностью с внешними соосными цилиндрическими поверхностями передаточного полого вала 46 и передаточного кольца 49. The external locking spring 61 in the directional state is placed so that its external surface touches the internal coaxial cylindrical surfaces of the transmission hollow shaft 46 and the housing 40. The internal locking spring 62 in tension condition contacts the internal surface with the external coaxial cylindrical surfaces of the transmission hollow shaft 46 and the transmission ring 49 .

Первое сцепное кольцо 63 не вращается, но способно перемещаться по оси, будучи связано с первым концом внешней запорной пружины 61. Кольцо 63 может сцепляться с неподвижным выступом 64 корпуса 40, образуя совместно с ним зубчатую муфту 63-64. The first coupling ring 63 does not rotate, but is able to move along the axis, being connected with the first end of the external locking spring 61. The ring 63 can engage with the stationary protrusion 64 of the housing 40, forming together with it a gear sleeve 63-64.

Подобным же образом второе сцепное кольцо 65 не вращается, но способно перемещаться по оси, будучи связано с правым концом внутренней запорной пружины 62. Кольцо 65 может сцепляться с выступом 66 передаточного кольца 49, образуя совместно с ним зубчатую муфту 65-66. Similarly, the second coupling ring 65 does not rotate, but is able to move axially, being connected to the right end of the inner locking spring 62. The ring 65 can engage with the protrusion 66 of the transmission ring 49, forming with it a gear clutch 65-66.

Два сцепных кольца 63 и 65 упруго разводятся до сцепления с соответственными выступами 64 и 66 нажимной винтовой пружиной 67, размещенной между двумя упорными кольцами: первым 68 и вторым 69. Two coupling rings 63 and 65 are elastically bent to engage with respective protrusions 64 and 66 by a pressure coil spring 67 located between two thrust rings: the first 68 and the second 69.

Цилиндрический управляющий элемент 70 подвижен по оси и имеет радиальную часть 71, находящуюся в противоположных полях двух электромагнитов 72, неподвижно закрепленных на корпусе 40. Около двух упорных колец 68 и 69 управляющий элемент 70 имеет цилиндрическую канавку, ширина которой несколько больше расстояния между двумя упорными кольцами 68 и 69. Каждая кромка этой канавки выполнена так, чтобы взаимодействовать с соответственным кольцом определенным образом, о чем сказано ниже. В иллюстрируемом нейтральном положении (когда не возбуждены оба электромагнита 72) обе муфты 63-64 и 65-66 удерживаются сцепленными пружиной 67 (через упорные кольца 68 и 69). The cylindrical control element 70 is axially movable and has a radial part 71 located in opposite fields of two electromagnets 72 fixedly mounted on the housing 40. About two thrust rings 68 and 69, the control element 70 has a cylindrical groove whose width is slightly larger than the distance between the two thrust rings 68 and 69. Each edge of this groove is configured to interact with the respective ring in a specific manner, as described below. In the illustrated neutral position (when both electromagnets 72 are not energized), both couplings 63-64 and 65-66 are held together by an interlocked spring 67 (via thrust rings 68 and 69).

Как уже сказано выше, основная функция варианта, представленного на фиг. 2, совпадает с функцией варианта, представленного на фиг. 1. As mentioned above, the main function of the embodiment of FIG. 2 coincides with the function of the embodiment of FIG. one.

Предположим, что спиральная пружина 44 напряжена и, что необходимо включить тормоз. Чтобы выполнить это, надо преодолеть блокирующее действие внешней запорной пружины или прижимной пружины 61 на передаточный полый вал 46. При возбуждении левого электромагнита 72 управляющий элемент 70 движется влево на фиг. 2, позволяя разомкнуться муфте 63-64 и снимая напряжение с запорной пружины 61, в результате чего она выходит из зацепления с корпусом 40. Момент от передаточного полого вала 46 передается через внутреннюю запорную, пружину 62 на передаточное кольцо 49 и на другие части, как это подробно описано со ссылками на фиг. 1. Assume that the coil spring 44 is tensioned and that it is necessary to apply the brake. To accomplish this, it is necessary to overcome the blocking effect of the external locking spring or hold-down spring 61 on the transmission hollow shaft 46. When the left electromagnet 72 is excited, the control element 70 moves to the left in FIG. 2, allowing the coupling 63-64 to open and relieving the tension from the locking spring 61, as a result of which it disengages from the housing 40. The moment from the transmission hollow shaft 46 is transmitted through the internal locking spring 62 to the transmission ring 49 and to other parts, such as this is described in detail with reference to FIG. one.

Включение тормоза продолжается столько, сколько времени остается возбужденным электромагнит 72, который управляется таким же образом, как вращение управляющего вала 17 двигателем 20 в варианте, представленном на фиг. 1. Когда этот электромагнит обесточивается, муфта 63-64 сцепляется и запорная пружина 61 вновь расширяется до сцепления с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 40, предотвращающая любое вращение передаточного вала 46. The brake is applied as long as the electromagnet 72 remains activated, which is controlled in the same way as the rotation of the control shaft 17 by the engine 20 in the embodiment shown in FIG. 1. When this electromagnet is de-energized, the clutch 63-64 engages and the locking spring 61 again expands to engage with the inner cylindrical surface of the housing 40, preventing any rotation of the transmission shaft 46.

Освобождающий ход выполняется посредством возбуждения другого или правого электромагнита 72, в результате чего управляющий элемент 70 перемещается вправо на фиг. 2 и муфта 65-66 расцепляется. Таким образом, внутренняя запорная пружина 62 оказывается ненапряженной и выходит из блокирующего зацепления с передаточным кольцом 49, которое получает свободу вращения в освобождающем направлении таким же образом, как описано со ссылками на фиг.1. The release stroke is performed by driving another or right electromagnet 72, as a result of which the control element 70 moves to the right in FIG. 2 and the clutch 65-66 disengages. In this way, the internal locking spring 62 is relaxed and disengages from the locking engagement with the transmission ring 49, which gains freedom of rotation in the release direction in the same manner as described with reference to FIG. 1.

Третий вариант осуществления изобретения представлен на фиг.3. Это электромеханическое тормозное устройство имеет сходные свойства с первым и вторым вариантами, но отличается от них в основном тем, что не имеет каких-либо винтовых пружин для накопления энергии. A third embodiment of the invention is shown in FIG. This electromechanical brake device has similar properties with the first and second options, but differs from them mainly in that it does not have any coil springs for energy storage.

Это устройство имеет корпус 80 с левой крышкой 81 и крышкой механизма 82, изображенный на чертеже справа. Крышки 81 и 82 навинчиваются на корпус 80. Устройство также имеет передающий усилие элемент 83, который, как будет объяснено ниже, способен перемещаться по оси относительно корпуса 80. Тормозная колодка закреплена на передающем усилие элемента 83. Тормозное устройство предназначено к монтажу в непосредственной близости от тормозного диска железнодорожного вагона, как это хорошо известно специалистам в данной области техники. Соответственно, перемещение элемента 83 влево (на плоскости чертежа) влечет включение тормоза. This device has a housing 80 with a left cover 81 and a mechanism cover 82, shown in the drawing to the right. The covers 81 and 82 are screwed onto the housing 80. The device also has a force transmitting element 83, which, as will be explained below, is able to move axially relative to the housing 80. The brake shoe is mounted on the transmitting force of the element 83. The brake device is designed to be mounted in close proximity to brake disk of a railway carriage, as is well known to specialists in this field of technology. Accordingly, moving the element 83 to the left (on the plane of the drawing) entails the application of the brake.

Передаточный полый вал 85 закреплен с возможностью вращения в корпусе. Электрический двигатель 86 закреплен на левой крышке 81. Он соединен с возможностью передачи мощности с передаточным полым валом 85 через посредство увеличенной части 87 вала двигателя 88, шестерни 89, находящейся в зацеплении с передаточным полым валом 85 и односторонней муфтой в форме запорной пружины между увеличенной частью 87 и шестерней 89. Таким образом, передаточный полый вал 85 может вращаться под действием двигателя 87 только в направлении включения тормоза, как станет ясно ниже; вращение двигателя в противоположном направлении не передается на передаточный полый вал 85 по причине наличия односторонней муфты 90. The transmission hollow shaft 85 is rotatably fixed in the housing. The electric motor 86 is mounted on the left cover 81. It is connected with the possibility of transmitting power to the transmission hollow shaft 85 through an enlarged part 87 of the motor shaft 88, gear 89 engaged with the transmission hollow shaft 85 and a one-way clutch in the form of a locking spring between the enlarged part 87 and gear 89. Thus, the transmission hollow shaft 85 can rotate under the action of the engine 87 only in the direction of application of the brake, as will become clear below; rotation of the engine in the opposite direction is not transmitted to the transmission hollow shaft 85 due to the presence of a one-way clutch 90.

Соосным с передаточным полым валом 85 является вращающееся передаточное кольцо 91, находящееся в шлицевом зацеплении со шпиндельным кольцом 92, которое закреплено на вращающемся шпинделе 93. Coaxial with the transmission hollow shaft 85 is a rotating transmission ring 91, which is in spline engagement with the spindle ring 92, which is mounted on the rotating spindle 93.

Передача вращающего усилия между передаточным полым валом 85 и передаточным кольцом 91 (и, таким образом, шпинделем 93 через шпиндельное кольцо 92) осуществляется посредством механизма, состоящего из трех концентрических элементов, а именно: внешней запорной пружины 94, управляющего полого вала 95 и внутренней запорной пружины 96. The transmission of the rotational force between the transmission hollow shaft 85 and the transmission ring 91 (and thus the spindle 93 through the spindle ring 92) is carried out by means of a mechanism consisting of three concentric elements, namely: an external locking spring 94, a control hollow shaft 95 and an internal locking springs 96.

Внешний конец, или правый конец на фиг.3, управляющего полого вала 95 имеет зубчатое колесо 95¹, сцепленное с зубчатым колесом 97, которое размещено на валу двигателя 88, будучи изготовлено за одно с его увеличенной частью 87. Вал 88, выступающий в левой стороне двигателя 86, оснащен диском, взаимодействующим с неподвижным ярмом 99 и образующим совместно с ним датчиком положения. Этот датчик положения используется для управления двигателем 86 при регулировке зазора, как станет ясно ниже. Посредством зубчатого колеса 97 управляющий полый вал может вращаться под действием электродвигателя 86 в обоих направлениях.The outer end, or the right end of FIG. 3, of the hollow shaft 95 has a gear 95 ¹ engaged with the gear 97, which is located on the shaft of the engine 88, being made in one with its enlarged part 87. The shaft 88, protruding in the left engine 86, is equipped with a disk interacting with the stationary yoke 99 and forming together with it a position sensor. This position sensor is used to control the motor 86 when adjusting the clearance, as will become clear below. By means of gear wheel 97, the control hollow shaft can rotate under the action of electric motor 86 in both directions.

Передающий усилие полый вал 100 соединен с передающим усилие элементом 83. Шариковая гайка 101, которая вместе с шариковым винтовым шпинделем 93 образует шариковый ходовой винт, соединена без возможности вращения с передающим усилие валом 100. Шпиндель 93 удерживается внутри передающего усилия полого вала 100 посредством радиального шарикового подшипника 101А и внутри воспринимающей усилие чашки 102 посредством шарикового подшипника 103, который также передает осевые усилия от шпинделя 93 на чашку 102. The force-transmitting hollow shaft 100 is connected to the force-transmitting element 83. The ball nut 101, which together with the ball screw spindle 93 forms a ball screw, is rotationally connected to the force-transmitting shaft 100. The spindle 93 is held inside the transmitting force of the hollow shaft 100 by means of a radial ball bearing 101A and within the receiving force of the cup 102 by means of a ball bearing 103, which also transfers axial forces from the spindle 93 to the cup 102.

Эластичный диск 104 (из резины или подобного материала) помещен между воспринимающей усилие чашкой 102 и крышкой механизма 82. Датчик давления 105 размещен в крышке 82, имея контакт с эластичным диском 104. Такая конструкция, в которой воспринимающая усилие площадь датчика давления 105 меньше площади, воспринимающей усилие чашки 105, передает только некоторую долю полного усилия от шпинделя 93 на датчик 105, который может быть любой известной конструкции и передает электрический сигнал, зависящий от давления или действующего на него усилия. An elastic disk 104 (made of rubber or similar material) is placed between the force-sensing cup 102 and the mechanism cover 82. A pressure sensor 105 is placed in the cover 82 in contact with the elastic disk 104. Such a design in which the force-sensing area of the pressure sensor 105 is smaller than the area the sensing force of the cup 105 transfers only a fraction of the total force from the spindle 93 to the sensor 105, which can be of any known design and transmits an electrical signal depending on the pressure or the force acting on it.

Ниже описано взаимодействие различных частей, в частности двух запорных пружин 94 и 96 и управляющего полого вала 95. The following describes the interaction of various parts, in particular two locking springs 94 and 96 and the control hollow shaft 95.

Внешняя запорная пружина 94 предотвращает передаточный полый вал 85 от вращения относительно корпуса 80 в одном направлении. Ее левосторонний конец замкнут на передаточном валу 85. Пружина 94 размещена так, что ее внешняя поверхность касается соосных внутренних цилиндрических поверхностей полого вала 85 и корпуса 80. An external locking spring 94 prevents the transmission hollow shaft 85 from rotating relative to the housing 80 in one direction. Its left-hand end is closed on the transmission shaft 85. The spring 94 is placed so that its outer surface touches the coaxial inner cylindrical surfaces of the hollow shaft 85 and the housing 80.

Внешняя запорная пружина 96 в основном служит для передачи вращательного движения в одном направлении между передаточным полым валом 85 и передаточным кольцом 91, но также является средством передачи вращательного движения в другом направлении между управляющим полым валом 95 и передаточным кольцом 91, как станет ясно из описания ниже. Основная часть пружины 96 размещена так, что ее внутренняя поверхность касается соосных внешних цилиндрических поверхностей передаточного полого вала 85 и передаточного кольца 91, при этом несколько витков пружины 96 слева имеют больший диаметр и их внешняя поверхность сцеплена с внутренней поверхностью цилиндрического управляющего полого вала 95. The external locking spring 96 mainly serves to transmit rotational movement in one direction between the transmission hollow shaft 85 and the transmission ring 91, but is also a means of transmitting rotational movement in the other direction between the control hollow shaft 95 and the transmission ring 91, as will become clear from the description below . The main part of the spring 96 is placed so that its inner surface touches the coaxial outer cylindrical surfaces of the transmission hollow shaft 85 and the transmission ring 91, while several turns of the spring 96 on the left have a larger diameter and their outer surface is engaged with the inner surface of the cylindrical control hollow shaft 95.

Принцип действия устройства, описанного выше, таков. Предположим, что различные части находятся в положениях, показанных на фиг.3, и что электрический двигатель 86 не работает. Чтобы осуществить включение тормоза, включают двигатель 86 для вращения через запорную пружину 90 и шестерню 89 передаточный полый вал 85 в направлении, разрешенном внешней запорной пружиной 94. Во время этого вращательного движения внутренняя запорная пружина 96 благодаря блокируемому ей направлению передает вращательное движение на передаточное кольцо 91. The principle of operation of the device described above is as follows. Assume that the various parts are in the positions shown in FIG. 3, and that the electric motor 86 is not operating. To apply the brake, the motor 86 is turned on to rotate through the locking spring 90 and gear 89 the hollow gear shaft 85 in the direction permitted by the external locking spring 94. During this rotational movement, the internal locking spring 96 transmits the rotational movement to the transmission ring 91 due to a direction blocked by it. .

Электрический двигатель 86 не только вращает передаточный полый вал 85, но также через зубчатое колесо 97 вращает управляющий полый вал 95 по крайней мере с такой же угловой скоростью, как и передаточный вал 85, в результате чего виткам внутренней запорной пружины также сообщается угловое перемещение. The electric motor 86 not only rotates the transmission hollow shaft 85, but also rotates the control hollow shaft 95 through the gear wheel 97 at least at the same angular speed as the transmission shaft 85, as a result of which the angular displacement is also transmitted to the turns of the internal locking spring.

Вращательное движение и момент от электродвигателя 86, переданные на передаточное кольцо 91, преобразуются шариковым винтовым шпинделем 93 в осевое усилие шариковой гайки 101, передающего усилие вала 100 и передающего усилие элемента 83. Рабочий ход или движение направлено на чертеже влево. Rotational motion and torque from the motor 86 transmitted to the transmission ring 91 are converted by a ball screw spindle 93 into the axial force of the ball nut 101, transmitting the force of the shaft 100 and transmitting the force of the element 83. The stroke or movement is directed to the left in the drawing.

Когда двигатель 86 отключается, весь механизм блокируется в достигнутой позиции, и пока не начнется вращение вала двигателя 86 в противоположном направлении, освобождающий ход, описанный ниже, не будет выполняться. Эта блокировка выполняется двумя запорными пружинами 94 и 96. When the engine 86 is turned off, the entire mechanism is locked in the reached position, and until the rotation of the shaft of the engine 86 in the opposite direction begins, the release stroke described below will not be performed. This locking is done by two locking springs 94 and 96.

Освобождающий ход, или движение передающего усилие элемента 83 и вала 100 вправо на фиг.3 (следующий после рабочего хода приложения, описанного выше), можно разбить на два отдельных шага: первый шаг, во время которого элемент 83 и вал 100 подвержены действию возвратного усилия вправо от тормозного диска (или другого тормозного элемента) и который завершается ситуацией, при которой тормозная колодка 84 уже готова отойти от тормозного диска, сводя к нулю возвратное усилие, и второй шаг, во время которого тормозная колодка отведена от тормозного диска на заданное расстояние, в данной области техники именуемое зазором. The release stroke, or the movement of the force transmitting element 83 and the shaft 100 to the right in FIG. 3 (next after the working stroke of the application described above), can be divided into two separate steps: the first step, during which the element 83 and the shaft 100 are subjected to the return force to the right of the brake disk (or other brake element) and which ends in a situation in which the brake shoe 84 is already ready to move away from the brake disk, reducing the return force to zero, and the second step, during which the brake shoe is withdrawn from the brake disk by a predetermined distance, in the art referred to as a gap.

Для осуществления перемещения в направлении освобождения во время первого шага, названного выше, управляющий полый вал 95 вращается в направлении, противоположном тому, которое определяет ход включения, описанный выше. Это вращение выполняет электрический двигатель 86 через зубчатое колесо 97. Однако по причине наличия запорной пружины 90 вращение не передается на передаточный вал 85. In order to move in the release direction during the first step mentioned above, the control hollow shaft 95 rotates in a direction opposite to that which determines the switching path described above. This rotation is performed by the electric motor 86 through the gear wheel 97. However, due to the presence of the locking spring 90, rotation is not transmitted to the transmission shaft 85.

Благодаря сцеплению управляющего полого вала 95 с витками внутренней запорной пружины 96 влево на фиг.3, названное выше обратного направления вращение управляющего полого вала 95 открывает запорную пружину 96, позволяя передаточному кольцу 91 вращаться под действием силы, возникающей в результате преобразования осевого усилия гайки 101 во вращающее усилие шпинделя 93, но только настолько, насколько повернется управляющий полый вал 95. Due to the engagement of the control hollow shaft 95 with the turns of the internal locking spring 96 to the left in FIG. 3, the rotation of the control hollow shaft 95 mentioned above in the opposite direction opens the locking spring 96, allowing the gear ring 91 to rotate under the action of the axial force of the nut 101 the rotational force of the spindle 93, but only as far as the control hollow shaft 95 is rotated.

Во время второго шага освобождающего хода момент не передается на передаточное кольцо 91 от тормозной колодки 84 через шпиндель 93. Чтобы создать требуемый зазор между тормозным диском и тормозной колодкой, поэтому необходимо приложить другое вращающее усилие к передаточному кольцу 91 для отвода тормозной колодки 84 от тормозного диска. Это вращающее усилие, которое сравнительно незначительно, исходит от электрического двигателя 86 через посредство зубчатого колеса 97 и управляющего полого вала 95. При возобновленном вращении вала 95 в обратном направлении, или направлении освобождения, это вращательное движение передается на передаточное кольцо 91 через внутреннюю запорную пружину 96. По-прежнему передаточный вал 85 не принимает участия в этом вращательном движении. During the second step of the release stroke, the moment is not transmitted to the transmission ring 91 from the brake pad 84 via the spindle 93. To create the required clearance between the brake disc and the brake pad, it is therefore necessary to apply another rotational force to the transmission ring 91 to divert the brake pad 84 from the brake disc . This rotational force, which is relatively small, comes from the electric motor 86 through the gears 97 and the control hollow shaft 95. When the shaft 95 is again rotated in the opposite direction, or in the release direction, this rotational movement is transmitted to the transmission ring 91 through the internal locking spring 96 . Still, the transmission shaft 85 is not involved in this rotational movement.

Имеется электронно-электрическая система, ассоциированная с описанным выше механическим устройством. Эта система, которая не показана на чертеже, предназначена обеспечивать электродвигатель 86 электрической энергией для вращения в подходящем направлении. There is an electronic-electrical system associated with the mechanical device described above. This system, which is not shown in the drawing, is intended to provide electric motor 86 with electrical energy for rotation in a suitable direction.

Как сказано выше, ход включения осуществляется вращением электродвигателя 86 и соответственно управляющего полого вала 95 в определенном направлении направлении включения. As mentioned above, the switch-on stroke is carried out by rotating the electric motor 86 and, accordingly, the control hollow shaft 95 in a certain direction of the switch-on direction.

Когда датчик давления 105 покажет, что требуемое тормозное усилие или, другими словами, противодействующая сила шпинделя 93, переданная на датчик 105 через передаточное кольцо 92, шариковый подшипник 103, воспринимающую усилие чашку 102 и эластичный диск 104, создано, электродвигатель 86 отключается. When the pressure sensor 105 indicates that the required braking force or, in other words, the opposing force of the spindle 93 transmitted to the sensor 105 through the transmission ring 92, the ball bearing 103, the force sensing cup 102 and the elastic disk 104, is created, the motor 86 is turned off.

Освобождающий ход, с другой стороны, осуществляется вращением электрического двигателя 86 в противоположном направлении направлении освобождения. The release stroke, on the other hand, is carried out by rotating the electric motor 86 in the opposite direction to the release direction.

Это вращение электродвигателя 86 продолжается, пока датчик 95 не покажет очень незначительное значение противодействия шпинделя 93. После этого показания электродвигатель имеет возможность совершить еще несколько оборотов, подсчитываемых позиционным датчиком 98, 99, чтобы установить заданный зазор между тормозной колодкой и тормозным диском. This rotation of the electric motor 86 continues until the sensor 95 shows a very slight counter reaction of the spindle 93. After this indication, the electric motor is able to make several more revolutions, counted by the position sensor 98, 99, in order to establish a predetermined clearance between the brake shoe and the brake disc.

Возможны другие способы управления образованием требуемого зазора. Например, электродвигатель 86 может управляться по времени. Other ways to control the formation of the required gap are possible. For example, motor 86 may be time-controlled.

Одна из возможных модификаций силового привода, показанного на фиг.3, состоит в замене управления внутренней запорной пружины 96 посредством электродвигателя 86 через элементы 87, 97 и 95 на управление, показанное на фиг.2, т.е. с помощью электромагнита. One of the possible modifications of the power drive shown in FIG. 3 is to replace the control of the internal locking spring 96 by the motor 86 through the elements 87, 97 and 95 with the control shown in FIG. 2, i.e. using an electromagnet.

Благодаря этому можно повысить скорость управления. Также, как результат подобной модификации, передача тормозящих усилий от силового привода автоматически прекращается при отключении питающего напряжения, т.е. появляется эффект, который желателен в определенных случаях. Обратная ситуация, т.е. автоматическое включение силового привода при отключении питающего напряжения, может быть создана. Thanks to this, you can increase the speed of control. Also, as a result of such a modification, the transmission of braking forces from the power drive automatically stops when the supply voltage is disconnected, i.e. an effect appears that is desirable in certain cases. The reverse situation, i.e. automatic activation of the power drive when the supply voltage is disconnected, can be created.

Claims

1. An actuator comprising a housing, a transmission hollow shaft mounted rotatably by means of a spiral accumulating spring connected to one of the ends thereof, control means in the form of a control drive and a associated hollow shaft, concentric with the transmission hollow shaft and the transmission element for transmission angular movement to the brake element from the hollow transmission shaft, coupling means in the form of a first torsion spring connected at one end to the control shaft and in friction contact with howling side surface with the housing and the transmission hollow shaft with the possibility of uncoupling with the latter and rotating it in the first direction of rotation of the control shaft by the same angle, in addition, a second spring connected at one end to the control hollow shaft and coaxially located with the transmission hollow shaft and the transmission element, while the control means is kinematically connected with the transmission hollow shaft and the transmission element with the possibility of their connection during braking and during rotation of the transmission hollow shaft in the first the board, and when braking is removed, it is kinematically connected with the indicated elements with the possibility of rotation of the transmission element in the second opposite direction relative to the transmission hollow shaft, while the first torsion spring is installed with the possibility of its expansion and rotation of the transmission element by an angle equal to the angle of rotation of the hollow transmission shaft in the second direction, characterized in that, in order to increase reliability, the transmission element is made in the form of a transmission ring, detachably connected to with a shaft on the brake element, the spring is made in the form of a second torsion spring in contact with its lateral surface with the transmission ring and the transmission hollow shaft, the first end of which is connected to the control hollow shaft and the second to the transmission element, the second end of the first spring is connected to the transmission hollow shaft with the possibility of joint rotation, and its end turns on the side of the first end are installed with a friction contact with their inner side surface with a control shaft, while the drive is equipped with with a drive to twist the coil spring and connected to its second end, and the second spring is installed with the possibility of uncoupling its side surface with the transmission ring when the control hollow shaft is rotated in the second direction of the transmission ring by an angle equal to the angle of rotation of the control hollow shaft.

2. The drive according to claim 1, characterized in that the control drive is made in the form of a control motor connected to a control hollow shaft with the possibility of rotation in both directions.

3. The drive according to claim 2, characterized in that it is equipped with a pressure sensor mounted to disable the control motor when it is rotated in the first direction.

4. The drive according to claim 3, characterized in that the pressure sensor is configured to control the engine when it is rotated in the second direction by a predetermined angle corresponding to a given clearance at which the axial force is zero.

5. The drive according to claim 1, characterized in that the coupling device is made in the form of a locking spring mounted with the possibility of rotation of the transmission shaft by the engine in one first direction.

6. The drive according to claim 5, characterized in that the motor is kinematically connected to the control hollow shaft with the possibility of rotation in both directions, while the drive is equipped with a one-way clutch connected to the transmission hollow shaft with the possibility of rotation in one first direction.

7. The drive according to claim 1, characterized in that the coupling device is made in the form of an external locking spring installed to prevent rotation of the transmission hollow shaft in the first direction, and the control drive is configured to interact with the external and second internal locking spring in the form of two electromagnets and a control element mounted with the possibility of moving along the axis under their action and disengaging the ends of the locking springs with the housing or with the transmission ring, respectively, for rotating the gear full-time hollow shaft in the first direction or the ring gear in a second direction.