RU2266835C2

RU2266835C2 - Brake system

Info

Publication number: RU2266835C2
Application number: RU2003118016/11A
Authority: RU
Inventors: П.В. Захаров (RU); П.В. Захаров; А.В. Хатунцев (RU); А.В. Хатунцев; С.В. Дедов (RU); С.В. Дедов; В.И. Кашников (RU); В.И. Кашников
Original assignee: Воронежский военный авиационный инженерный институт
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-12-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pneumatic brake systems.

SUBSTANCE: proposed brake system contains compressed air bottle connected, through air main line with safety valve and brake cock with brake cock pedal, to pneumatic cylinders coupled with brake mechanisms of vehicle wheels, contacts of open key arranged on pedal of brake cock, contacts of pressure transmitter installed on air main line, on-board supply source and contacts of vehicle wheel rotation pickup. Brake system is furnished additionally with emergency brake control unit, selector switch unit, comparator system unit, manifold system, N independent gas generators with powder explosive cartridges. Gas generators are connected through manifold system to air main line on section between compressed air source and brake cock. Electric control circuit of powder explosive cartridges is supplied from on-board supply source through selector switch unit coupled with emergency brake control unit receiving signal for operation from contacts of open key to its front input. Number of operating powder explosive cartridge is determined by coupled of with powder explosive cartridge with input of comparator system unit which forms and transmits additional control signal to second input of control unit of emergency brake.

EFFECT: provision of N adjustable applications of brake of vehicle in case of failure of compressed air source.

1 dwg

Description

Изобретение относится к объектам, имеющим пневматические тормозные системы, в частности к пневматическим тормозным системам транспортных средств.The invention relates to objects having pneumatic brake systems, in particular to pneumatic brake systems of vehicles.

Известна тормозная система, содержащая источник сжатого воздуха с предохранительным клапаном, подключенный воздушной магистралью, в которую встроен управляемый педалью тормозной кран, к тормозным камерам, и твердотопливный газогенератор, подключенный к воздушной магистрали и оборудованный воспламенительным устройством с электрической цепью управления, имеющий коммутирующий узел с нормально разомкнутыми контактами (1).Known brake system containing a source of compressed air with a safety valve connected by an air line into which a pedal-operated brake valve is integrated to the brake chambers, and a solid fuel gas generator connected to the air line and equipped with an ignition device with an electric control circuit, having a switching unit with normal open contacts (1).

Рассмотренная выше тормозная система при выходе из строя источника сжатого воздуха не обеспечивает регулируемое торможение транспортного средства, так как при нажатии на педаль тормозного крана торможения не происходит из-за отсутствия тормозного давления в воздушной магистрали. Для создания тормозного давления в воздушной магистрали используется твердотопливный газогенератор, но на его включение затрачивается время с момента обнаружения водителем неисправности основной тормозной системы до момента включения им газогенератора при помощи коммутирующего узла с нормально разомкнутыми контактами. За это время транспортное средство проедет некоторое расстояние, что недопустимо, так как значительно повышается вероятность совершения дорожно-транспортного происшествия.The brake system discussed above, when the source of compressed air fails, does not provide controlled braking of the vehicle, since when the brake pedal is depressed, braking does not occur due to the lack of brake pressure in the air line. A solid fuel gas generator is used to create brake pressure in the air line, but it takes time to turn it on from the moment the driver detects a malfunction of the main brake system until he turns on the gas generator using a switching unit with normally open contacts. During this time, the vehicle will travel a certain distance, which is unacceptable, since the likelihood of a traffic accident increases significantly.

Наиболее близкой к заявляемой тормозной системе является тормозная система, содержащая баллон сжатого воздуха, подключенный через воздушную магистраль с предохранительным клапаном и тормозной кран с педалью тормозного крана к пневмоцилиндрам, связанным с тормозными механизмами колес транспортного средства. К воздушной магистрали подсоединен твердотопливный газогенератор с пиропатроном, включенным в электрическую цепь бортового источника питания, в которую введены контакты концевого выключателя, размещенного на педали тормозного крана, контакты датчика давления, установленного на воздушной магистрали, и контакты датчика наличия вращения колеса транспортного средства (2).Closest to the claimed brake system is a brake system containing a cylinder of compressed air connected through an air line with a safety valve and a brake valve with a brake pedal to the pneumatic cylinders associated with the brake mechanisms of the wheels of the vehicle. A solid fuel gas generator with a pyro cartridge connected to the on-board power supply circuit is connected to the air line, into which the contacts of the limit switch located on the brake valve pedal, the contacts of the pressure sensor installed on the air line, and the contacts of the vehicle wheel rotation presence sensor are connected (2) .

Однако эта тормозная система при выходе из строя источника сжатого воздуха обеспечивает только однократное торможение транспортного средства при нажатии на педаль тормозного крана и не может выполнить несколько циклов торможения, что необходимо при эксплуатации транспортного средства в сложных условиях, например в горных условиях, при следовании до ближайшего пункта ремонта, если отсутствуют буксирующее транспортное средство, жесткая сцепка или не удается устранить неисправность на месте, даже при наличии буксирующего транспортного средства, применение жесткой сцепки практически невозможно в горных условиях, а также при преодолении каких-либо препятствий в процессе движения.However, when the source of compressed air fails, this braking system provides only one-time braking of the vehicle when the brake valve pedal is depressed and cannot perform several braking cycles, which is necessary when operating the vehicle in difficult conditions, for example, in mountain conditions, when traveling to the nearest repair point if there is no towing vehicle, a rigid coupling or it is not possible to eliminate the malfunction on site, even if there is a towing vehicle means the use of a rigid coupling is virtually impossible in the mountains, as well as overcoming any obstacle in the process of movement.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемой тормозной системой, является обеспечение N-регулируемых торможений транспортного средства при выходе из строя источника сжатого воздуха, что необходимо в сложных условиях эксплуатации.The technical result achieved by the proposed brake system is to provide N-adjustable braking of the vehicle in case of failure of the compressed air source, which is necessary in difficult operating conditions.

Предлагаемая тормозная система содержит баллон сжатого воздуха, подключенный через воздушную магистраль с предохранительным клапаном и тормозной кран с педалью тормозного крана к пневмоцилиндрам, связанным с тормозными механизмами колес транспортного средства, контакты открытого ключа, размещенного на педали тормозного крана, контакты датчика давления, установленного на воздушной магистрали, бортовой источник питания, контакты датчика наличия вращения колеса транспортного средства, блок управления аварийного тормоза, блок переключателей, блок системы сравнения, коллекторную систему, N-независимых твердотопливных газогенераторов со своими пиропатронами, причем газогенераторы через коллекторную систему подключены к воздушной магистрали на участке между источником сжатого воздуха и тормозным краном, электрическая цепь управления пиропатронами осуществляется от бортового источника питания посредством блока переключателей, связанного с блоком управления аварийного тормоза, получающего сигнал на срабатывание от контактов открытого ключа на его первый вход, при этом номер срабатываемого пиропатрона определяется за счет связи i-го пиропатрона с i-м входом блока системы сравнения, который формирует и передает дополнительный сигнал управления на второй вход блока управления аварийного тормоза.The proposed brake system comprises a compressed air cylinder connected through an air line with a safety valve and a brake valve with a brake valve pedal to pneumatic cylinders connected to the brake mechanisms of the vehicle wheels, contacts of an open key located on the brake valve pedal, and contacts of a pressure sensor installed on the air highways, onboard power supply, vehicle wheel rotation sensor contacts, emergency brake control unit, switch unit sensors, a comparison system unit, a collector system, N-independent solid fuel gas generators with their own squibs, and the gas generators are connected through the collector system to the air line in the area between the compressed air source and the brake valve, the pyrocartridge control circuit is carried out from the on-board power supply via a switch block associated with the control unit emergency brake, receiving a response signal from the contacts of the public key to its first input, when This number of the triggered squib is determined by communication of the i-th squib with the i-th input of the comparison system unit, which generates and transmits an additional control signal to the second input of the emergency brake control unit.

Общими признаками прототипа и заявляемой тормозной системы являются баллон сжатого воздуха, подключенный через воздушную магистраль с предохранительным клапаном и тормозной кран с педалью тормозного крана к пневмоцилиндрам, связанным с тормозными механизмами колес транспортного средства, контакты открытого ключа, размещенного на педали тормозного крана, контакты датчика давления, установленного на воздушной магистрали, бортовой источник питания и контакты датчика наличия вращения колеса транспортного средства.Common features of the prototype and the claimed brake system are a compressed air cylinder connected via an air line with a safety valve and a brake valve with a brake valve pedal to pneumatic cylinders connected to the brake mechanisms of the vehicle wheels, contacts of an open key located on the brake valve pedals, pressure sensor contacts installed on the air line, the on-board power supply and the contacts of the vehicle wheel rotation sensor.

Отличительными признаками являются блок управления аварийного тормоза, блок переключателей, блок системы сравнения, коллекторная система, N-независимых газогенераторов со своими пиропатронами, причем газогенераторы через коллекторную систему подключены к воздушной магистрали на участке между источником сжатого воздуха и тормозным краном, электрическая цепь управления пиропатронами осуществляется от бортового источника питания посредством блока переключателей, связанного с блоком управления аварийного тормоза, получающего сигнал на срабатывание от контактов открытого ключа на его первый вход, при этом номер срабатываемого пиропатрона определяется за счет связи i-го пиропатрона с i-м входом блока системы сравнения, который формирует и передает дополнительный сигнал управления на второй вход блока управления аварийного тормоза.Distinctive features are the emergency brake control unit, the switch unit, the comparison system unit, the collector system, N-independent gas generators with their squibs, and the gas generators are connected through the collector system to the air line in the area between the compressed air source and the brake valve, the squibs electric control circuit from the on-board power supply via a switch block associated with the emergency brake control unit receiving the signal triggering from the contacts of the public key to its first input, while the number of the activated squib is determined by the connection of the ith squib with the i-th input of the comparison system unit, which generates and transmits an additional control signal to the second input of the emergency brake control unit.

Данная тормозная система позволяет обеспечить N-регулируемых торможений транспортного средства при выходе из строя источника сжатого воздуха в сложных условиях эксплуатации.This brake system allows you to provide N-adjustable braking of the vehicle in case of failure of the compressed air source in difficult operating conditions.

Заявляемая принципиальная схема тормозной системы изображена на чертеже и включает следующие элементы: баллон сжатого воздуха 1, подключенный через воздушную магистраль 2 с предохранительным клапаном 3 и тормозной кран 4 с педалью тормозного крана 5 к пневмоцилиндрам 6, связанным с тормозными механизмами 7 колес 8 транспортного средства. К воздушной магистрали 2, на участке между источником сжатого воздуха 1 и тормозным краном 4, через коллекторную систему 18 подсоединены N-независимых твердотопливных газогенераторов 9 со своими пиропатронами 10, включенных в электрическую цепь бортового источника питания 11, в которую введены контакты открытого ключа 12, размещенного на педали тормозного крана 5, контакты датчика давления 13, установленного на воздушной магистрали 2, контакты датчика наличия вращения колеса 14 транспортного средства, блок управления аварийного тормоза 15, блок переключателей 16, блок системы сравнения 17.The inventive circuit diagram of the brake system is shown in the drawing and includes the following elements: a cylinder of compressed air 1 connected through an air line 2 with a safety valve 3 and a brake valve 4 with a pedal of a brake valve 5 to pneumatic cylinders 6 connected to the brake mechanisms 7 of the wheels 8 of the vehicle. To the air line 2, in the area between the compressed air source 1 and the brake valve 4, through the collector system 18 are connected N-independent solid fuel gas generators 9 with their igniters 10 included in the electrical circuit of the on-board power source 11, into which the contacts of the public key 12 are inserted, placed on the pedal of the brake valve 5, the contacts of the pressure sensor 13 installed on the air line 2, the contacts of the sensor of the presence of rotation of the wheel 14 of the vehicle, the control unit of the emergency brake 15, block p switches 16, block comparison system 17.

Тормозная система работает следующим образом.The brake system operates as follows.

При нажатии на педаль 5 во время движения транспортного средства и отсутствии давления воздуха в системе открывается тормозной кран 4, а контакты открытого ключа 12, датчика давления 13 и датчика наличия вращения колеса 14 замыкают электрическую цепь бортового источника питания 11 и подают сигнал на первый вход блока управления аварийного тормоза 15, который сразу передает сигнал в блок переключателей 16 на включение i-го пиропатрона 10, при этом номер срабатываемого пиропатрона 10 задается на втором входе блока управления аварийного тормоза 15 от блока системы сравнения 17, определяющий фактическое состояние пиропатронов 10 за счет связи i-го пиропатрона 10 с i-м входом блока системы сравнения 17. Происходит воспламенение твердотопливного заряда газогенератора 9, и газ высокого давления поступает через воздушную магистраль 2 и тормозной кран 4 в пневмоцилиндры 6, которые приводят в действие тормозные механизмы 7 колес 8 транспортного средства.When you press the pedal 5 while the vehicle is moving and there is no air pressure in the system, the brake valve 4 opens, and the contacts of the open key 12, pressure sensor 13 and wheel rotation sensor 14 close the electrical circuit of the onboard power supply 11 and signal to the first input of the unit control emergency brake 15, which immediately transmits a signal to the switch block 16 to turn on the i-th squib 10, while the number of triggered squib 10 is set at the second input of the emergency brake control unit 15 from block of the comparison system 17, which determines the actual state of the squib 10 due to the connection of the i-th squib 10 with the i-th input of the block of the comparison system 17. The solid-state charge of the gas generator 9 is ignited, and the high-pressure gas flows through the air line 2 and the brake valve 4 into the pneumatic cylinders 6, which actuate the braking mechanisms 7 of the wheels 8 of the vehicle.

При этом в случае герметичности системы и отсутствия начального давления воздуха в баллоне газ истекает через предохранительный клапан 3. В случае негерметичности узлов системы газ истекает через места негерметичности, а предохранительный клапан 3 закрыт или открыт частично. Таким образом, в обоих случаях за время работы N-го газогенератора в системе создается движение, необходимое для торможения транспортного средства.In this case, in the event of a system leak and lack of initial air pressure in the cylinder, gas flows out through the safety valve 3. In the event of a leak in the system components, gas flows out through the leakages, and the safety valve 3 is partially closed or partially open. Thus, in both cases, during the operation of the N-th gas generator, the system creates the movement necessary for braking the vehicle.

Изготовление тормозной системы транспортного средства производится из узлов и агрегатов, серийно выпускаемых промышленностью. Так, баллон сжатого воздуха, предохранительный клапан, воздушная магистраль, тормозной кран с педалью тормозного крана, пневмоцилиндры и тормозные механизмы колес транспортного средства используются во всех пневматических тормозных системах транспортных средств, а блок управления аварийного тормоза, блок системы сравнения и блок переключателей содержат известные схемы, способные выполнять функции управления, сравнения и переключения каких-либо процессов, бортовой источник питания содержится на всех транспортных средствах.The manufacture of the vehicle brake system is made from units and assemblies commercially available from the industry. Thus, a compressed air cylinder, a safety valve, an air line, a brake valve with a brake pedal, pneumatic cylinders and brake mechanisms of the wheels of a vehicle are used in all pneumatic brake systems of vehicles, and the emergency brake control unit, comparison system unit and switch unit contain well-known circuits capable of performing the functions of controlling, comparing and switching any processes, the on-board power supply is contained in all vehicles.

Источники информацииSources of information

1. Патент США №2922498, кл. 188-106, опубл. 1960.1. US patent No. 2922498, CL. 188-106, publ. 1960.

2. А.С.СССР №1463575, М. кл. 4 В 60 Т 7/12 от 27.10.86 г., опубл. 07.03.89 г. Бюл. №9.2. A.S. USSR, No. 1463575, M. cl. 4 B 60 T 7/12 from 10.27.86, publ. 03/07/89, Bull. No. 9.

Claims

The brake system of a predominantly vehicle, containing a compressed air cylinder connected through an air line with a safety valve and a brake valve with a brake valve pedal to pneumatic cylinders connected to the brake mechanisms of the vehicle’s wheels, open key contacts located on the brake valve pedals, pressure sensor contacts, installed on the air line, the on-board power source and the contacts of the vehicle wheel rotation sensor, characterized in that it is additionally equipped with an emergency brake control unit, a switch unit, a comparison system unit, a collector system, N independent gas generators with their squibs, and the gas generators are connected through the collector system to the air line in the area between the compressed air source and the brake valve, the squibs electric control circuit from an on-board power source via a switch block associated with the emergency brake control unit receiving I drove on operation of the public key contacts at its first input, whereby the number of fires squib is determined by linking i-th squib with i-th input block of the reference system, which generates and transmits an additional control signal to the second input of the emergency brake control unit.