RU2454337C2 - Тормозная система с гидравлическим приводом с защитной функцией - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тормозных системах транспортных средств. Устройство содержит подвижно направляемый соединительный элемент, тормозной цилиндр, тормозной поршень, гидравлический трубопровод и аварийные тормозные средства. Подвижно направляемый соединительный элемент предназначен для прижимания накладки тормозной колодки к тормозной поверхности. Тормозной поршень соединен с соединительным элементом. Гидравлический трубопровод предназначен для соединения с тормозным цилиндром. Аварийные тормозные средства, работающие на основе текучей среды и механически, предназначены для соединения тормозного цилиндра с гидравлическим трубопроводом или трубопроводами. Аварийные тормозные средства содержат тормозной клапан, механический датчик и гидравлический датчик. Достигается обеспечение в случае неисправности надежного торможения подвижной массы. 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к устройству для торможения движущейся массы, содержащему подвижно направляемый соединительный элемент для прижимания накладки тормозной колодки к тормозной поверхности, заполненный гидравлической жидкостью тормозной цилиндр, подвижный в тормозном цилиндре и соединенный с соединительным элементом тормозной поршень и, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод, предназначенный для соединения с тормозным цилиндром.

Такое устройство известно из DE 3441128 А1. Раскрытое там устройство имеет тормозной исполнительный механизм, который имеет заполненный гидравлической жидкостью тормозной цилиндр, при этом предусмотрена входящая в цилиндр подвижная часть с тормозным спусковым устройством для прижимания тормозной накладки к тормозному диску. Тормозной исполнительный механизм является частью тормозного суппорта, который направляется с возможностью движения на делительной окружности. Тангенциально к делительной окружности предусмотрено цилиндрическое отверстие в качестве опорного цилиндра, при этом в опорный цилиндр выступает опорный поршень, который опирается на шасси подлежащей торможению массы. При повышении гидравлического давления в тормозном цилиндре, тормозные накладки прижимаются к вращающемуся в направлении движения тормозному диску. Это приводит к фрикционному замыканию и тем самым к перемещению тормозного суппорта тангенциально к направлению вращения тормозного диска, при этом опирающийся на шасси и выступающий в опорный цилиндр опорный поршень перемещается глубже в опорный цилиндр. Опорный цилиндр заполнен гидравлической жидкостью, давление которой повышается. Опорный цилиндр соединен через гидравлический трубопровод с тормозным цилиндром, так что происходит усиление силы.

В GB 1019982 приведено описание устройства, содержащего расположенное внутри тормозного диска разжимное звено в качестве тормозного спускового механизма, который предусмотрен для прижимания тормозной накладки к тормозному диску. При этом разжимное звено установлено с возможностью поворота. Оно на основе возникающей в случае торможения силы замедления поворачивается в зависимости от направления вращения тормозного диска. При этом разжимное звено и тем самым тормозная накладка соединена через гидравлические трубопроводы с закрепленным на раме подлежащей торможению массы датчиком давления, который имеет опорный цилиндр и входящий в опорный цилиндр опорный поршень. За счет поворота разжимного звена опорный поршень вдвигается в опорный цилиндр, за счет чего на гидравлическую жидкость опорного цилиндра воздействует давление. Опорный цилиндр соединен через гидравлические трубопроводы с другим разжимным звеном.

В DE 4304905 приведено описание основанной на чисто механических принципах действия автоматически усиливающейся тормозной системы.

В DE 1530869 приведено описание гидравлической тормозной системы с тормозным исполнительным механизмом, который через тормозной спусковой механизм соединен с тормозной накладкой. Кроме того, предусмотрен дополнительный датчик давления в виде цилиндрического отверстия, при этом цилиндрическое отверстие заполнено гидравлической жидкостью, и гидравлическая жидкость после фрикционного замыкания между тормозным диском и тормозной накладкой сжимается с помощью толкателя. За счет этого сжимания усиливается тормозная сила в тормозном исполнительном механизме, так что происходит усиление торможения.

Известное из уровня техники устройство имеет тот недостаток, что в случае неисправности нельзя выполнять аварийное торможение.

Поэтому задачей изобретения является обеспечение в случае неисправности надежного торможения подвижной массы.

Эта задача решена, согласно изобретению, с помощью работающих на основе текучей среды и механически аварийных тормозных средств для соединения тормозного цилиндра с гидравлическим трубопроводом или трубопроводами.

В соответствии с изобретением в случае неисправности выполняется аварийное торможение. Для того чтобы при выходе из строя электронных компонентов надежно останавливать массу, аварийные тормозные средства реализованы не в виде электронных компонентов. Вместо этого предусмотрено гидравлически-механически регулируемое торможение с помощью гидравлически-механических аварийных тормозных средств. Другими словами, аварийные тормозные средства являются гидравлически-механически регулируемыми аварийными тормозными средствами, с помощью которых обеспечивается возможность аварийного торможения также при выходе из строя всей электроники. Поэтому, согласно изобретению, предлагается гидравлически-механическое тормозное устройство, которое особенно защищено от отказов. Например, в рамках изобретения предусмотрен гидравлический трубопровод, который имеет повышенное относительно атмосферного давления гидравлическое давление, или к которому прикладывается давление для торможения.

Однако предпочтительно предусмотрены, по меньшей мере, два гидравлических трубопровода с различными гидравлическими давлениями. Предусмотрение, по меньшей мере, двух или более гидравлических трубопроводов является предпочтительным при использовании регулирующих средств для регулирования торможения в зависимости от заданных величин.

Согласно одной целесообразной модификации, аварийные тормозные средства содержат приводимый в действие механически тормозной клапан в гидравлических трубопроводах для регулирования гидравлического давления в тормозном цилиндре, механический датчик заданной величины, предназначенный для ввода в тормозной цилиндр зависящей от заданной величины заданной силы, и гидравлический датчик фактической величины, который через регулировочный гидравлический трубопровод соединен с гидравлическим трубопроводом или трубопроводами или с тормозным цилиндром и предназначен для ввода в тормозной цилиндр фактической силы, которая зависит от давления в регулировочном гидравлическом трубопроводе, при этом заданная сила противодействует фактической силе. Согласно этой предпочтительной модификации, предусмотрен тормозной клапан, который имеет, например, сдвигаемый элемент. Тормозной клапан соединен на стороне входа, например, с двумя гидравлическими трубопроводами, которые имеют различные гидравлические давления. На выходной стороне тормозной клапан соединен с тормозным цилиндром. В зависимости от положения сдвигаемого элемента обеспечивается возможность создания в тормозном цилиндре давления или перепада давления, с помощью которого определяется сила прижимания тормозной накладки к тормозной поверхности, такой как, например, вращающийся тормозной диск. Согласно этой предпочтительной модификации изобретения, положение сдвигаемого элемента соответствует разнице между заданной силой и фактической силой. Обе силы действуют, например, с противоположных сторон на сдвигаемый элемент. Если заданная сила больше фактической силы, которая, например, является производной гидравлического давления в тормозном цилиндре, то сдвигаемый элемент сдвигается в положение, с помощью которого гидравлическое давление в тормозном цилиндре увеличивается. Увеличение гидравлического давления приводит к увеличению фактической силы. Это приводит к сдвиганию сдвигаемого элемента противоположно направлению заданной силы, так что гидравлическое давление в тормозном цилиндре уменьшается. Этот процесс повторяется, пока различие между заданной и фактической силой не становится минимальным. Другими словами, создается регулируемое аварийное торможение с помощью аварийных гидравлически-механических тормозных средств. Аварийное тормозное средство, согласно изобретению, основано на пневматических, гидравлических или других механических силах, которые можно создавать независимо от отказов.

Тормозная накладка целесообразно опирается на соединительные средства, содержащие закрепленный на раме подлежащей торможению массы датчик давления, который имеет заполненный гидравлической жидкостью опорный цилиндр и входящий в опорный цилиндр опорный поршень, при этом опорный цилиндр соединен через гидравлический трубопровод с тормозным цилиндром. Согласно этой целесообразной модификации, создается усиливающая сама себя тормозная система, которая имеет защитную функцию. Автоматическое усиление основывается на том, что тормозная накладка опирается на гидравлический или пневматический датчик давления. В случае торможения тормозная накладка приходит в соприкосновение с тормозной поверхностью и ускоряется на основании фрикционного замыкания тангенциально к направлению вращения тормозной поверхности. Образующаяся за счет этого сила передается через соединительное средство в датчик давления, опорный поршень которого прикладывает давление к гидравлической жидкости, при этом давление через гидравлические трубопроводы повышается также в тормозном цилиндре. Однако это вызывает более сильное прижимание тормозной накладки к тормозной поверхности и тем самым усиление торможения.

Предпочтительно, площади опорного цилиндра и тормозного исполнительного механизма выбраны так, что вызываемое при торможении давление в опорном цилиндре больше требуемого для торможения давления.

Целесообразно, регулировочный гидравлический трубопровод соединен с опорным цилиндром. Согласно этой предпочтительной модификации, фактическая сила для регулирования аварийного торможения основана на гидравлическом давлении в опорном цилиндре. Поэтому она точно соответствует силе замедления в радиусе торможения, то есть силе, с которой тормозная накладка опирается на датчик давления. Сила замедления обеспечивает особенно точную регулировочную величину, поскольку сила замедления по определению связана с замедлением движущейся массы.

Согласно одному предпочтительному примеру выполнения, опорный цилиндр разделен опорным поршнем на опорную камеру и на опорную возвратную камеру, при этом опорная камера и опорная возвратная камера соединены через обратные клапаны с трубопроводом высокого давления или трубопроводом низкого давления. Согласно этой предпочтительной модификации, направление вращения тормозной поверхности не имеет значения для автоматического усиления. Как при движении вперед, так и при движении назад возможно автоматическое усиление торможения.

Согласно одной предпочтительной в этом отношении модификации, в опорной камере и в опорной возвратной камере предусмотрены пружины сжатия, при этом предусмотрен возвратный клапан датчика давления для выравнивания давления между опорной камерой и опорной возвратной камерой, и при этом управляющий блок инициирует выравнивание давления с помощью обратного клапана датчика давления и пружин сжатия. Возвратный клапан датчика давления может при соответствующем приведении в действие с помощью управляющего блока соединять обе камеры датчика давления. Поэтому происходит выравнивание давления между обеими камерами. Затем расположенные в камерах пружины сжатия вызывают сдвиг опорного поршня, соответственно, опорного цилиндра в исходное положение. Таким образом, исключается выполнение торможения, когда опорный поршень уже находится недалеко от ограничивающего упора опорного цилиндра.

Целесообразно, регулировочный гидравлический трубопровод соединен с выходом клапана, который на стороне входа соединен с опорной камерой или опорной возвратной камерой в зависимости от более высокого давления. Согласно этой предпочтительной модификации, аварийные тормозные средства согласованы с двухкамерной опорной системой. Двухкамерная опорная система обеспечивает возможность автоматического усиления как при движении вперед, так и при движении назад. Это особенно предпочтительно для транспортных средств.

Согласно одной целесообразной модификации, датчик заданной величины имеет взаимодействующий с регулировочной пружиной регулировочный винт. Регулировочная пружина является, например, пружиной сжатия. Она сжимается при повороте винта, так что увеличивается сила сжатия регулировочной пружины, которая действует на тормозной клапан. При повороте винта в другом направлении сила пружины уменьшается и тем самым уменьшается вводимая в тормозной клапан заданная сила.

Предпочтительно, датчик заданной величины имеет действующий с помощью текучей среды и механически преобразователь, который создает заданную силу, которая зависит от подлежащей торможению массы. Согласно этой предпочтительной модификации, с помощью этого преобразователя, например, постоянно измеряется вес подлежащей торможению массы. В зависимости от измеренного веса преобразователь создает соответствующую заданную силу, так что может выполняться аварийное торможение, которое определяется подлежащей торможению массой. Естественно, в рамках изобретения возможно также, что предусмотрен как преобразователь, так и регулировочный винт, при этом преобразователь действует непосредственно или через регулировочный винт.

Предпочтительно, датчик фактической величины имеет напорный цилиндр со сдвигаемым элементом. Так, например, в датчике фактической величины создается гидравлическое давление, которое вызывает сдвиг сдвигаемого элемента, при этом за счет сдвига сдвигаемого элемента сжимается, например, пружина сжатия, так что из гидравлического давления в датчике фактической величины можно создавать пружинную силу, которая действует противоположно вводимой заданной силе. Создание гидравлического давления можно осуществлять в рамках изобретения в принципе любым способом. Так, например, в одном варианте выполнения изобретения сдвигаемый элемент соединен с тормозной накладкой через подходящий рычажный механизм. Другими словами, тормозная накладка опирается на напорный цилиндр через действующее с помощью текучей среды или механически средство.

Целесообразно, предусмотрено электрическое регулирующее устройство, при этом аварийные тормозные средства выполнены с возможностью инициирования действующего на основе текучей среды или механически торможения при отказе электрического регулирующего устройства. Электрическое регулирующее устройство предназначено для регулирования торможения массы в нормальном режиме. При этом электрическое регулирующее устройство учитывает аварийные тормозные средства, а именно, например, тем, что электрическое регулирующее устройство вычисляет заданную силу с учетом уже заданной с помощью аварийных тормозных средств механической заданной силы, так что задаваемая с помощью электрического регулирующего устройства заданная сила соответствует, например, разнице из желаемой заданной силы и механической заданной силы. Однако при отказе электрического регулирующего средства срабатывают аварийные тормозные средства и выполняют аварийное торможение в зависимости от механической заданной силы.

Согласно одной предпочтительной модификации, электрическое регулирующее устройство воздействует на тормозной клапан с помощью перестановочного механизма. Поэтому доступ к тормозному клапану осуществляется с помощью перестановочного механизма, например, с помощью воздействующего на перестановочный элемент тормозного клапана конструктивного элемента.

Перестановочный механизм является, например, электродинамическим конструктивным элементом, который вводит силу в сдвигаемый элемент тормозного клапана в зависимости от тока. В отклонение от этого, перестановочный механизм предназначен для поворачивания регулировочного винта.

Согласно одной предпочтительной модификации, соединительный элемент соединен через рычажный механизм с тормозной накладкой. Соединительный элемент является, например, шатуном, который через рычаги и штанги воздействует на тормозную накладку, которая расположена в пространстве далеко от тормозного цилиндра. Такие рычажные механизмы известны для специалистов в данной области техники, так что они не требуют здесь пояснения.

Согласно одной предпочтительной модификации, тормозной исполнительный механизм содержит заполненный гидравлической жидкостью тормозной цилиндр и тормозной поршень, которые подвижны относительно друг друга. Однако в отклонение от этого обычного выполнения тормозного исполнительного механизма, в рамках данного изобретения можно использовать также другие тормозные исполнительные механизмы, которые сами по себе известны для специалистов в данной области техники.

Целесообразно, тормозной поршень неподвижно соединен с соединительным звеном.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения, тормозной цилиндр разделен тормозным поршнем на тормозную камеру и тормозную возвратную камеру. Другими словами, тормозной цилиндр выполнен в виде двоякодействующего цилиндра. Поэтому устанавливающаяся тормозная сила зависит по существу от разницы давления между тормозной камерой и тормозной возвратной камерой.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения, соединительное звено содержит тормозную тягу, которая проходит через тормозную возвратную камеру. Согласно этой предпочтительной модификации изобретения, при равенстве давления между тормозной камерой и тормозной возвратной камерой, на основании большей площади тормозного поршня в тормозной камере создается более высокая сила в тормозной камере, так что тормозной поршень при равенстве давления сдвигается из своего среднего положения. Это является предпочтительным, например, при инициировании аварийного торможения при исчезновении давления. К этому может добавляться действие пружины предварительного натяжения.

Предпочтительно, тормозной исполнительный механизм содержит тормозной цилиндр и тормозной поршень, который разделяет тормозной цилиндр на тормозную камеру и тормозную возвратную камеру, при этом предусмотрено соединение тормозной камеры и тормозной возвратной камеры с помощью тормозного клапана как с действующим с помощью текучей среды контуром высокого давления, так и действующим с помощью текучей среды контуром низкого давления.

Согласно другой предпочтительной модификации изобретения, предусмотрена пружина предварительного натяжения для прижимания тормозной накладки к тормозной поверхности. Расположение пружины предварительного натяжения в рамках изобретения в принципе может быть любым. Если в гидравлических трубопроводах нет давления, то тормозная накладка прижимается к тормозной поверхности силой пружины предварительного натяжения.

Предпочтительно, предусмотрены резервуар высокого давления, который является частью контура высокого давления, и резервуар низкого давления, который является частью контура низкого давления, для обеспечения подачи гидравлической жидкости, при этом контур низкого давления и контур высокого давления соединены с тормозным клапаном. Тормозной клапан целесообразно предусмотрен для создания любых давлений в тормозном исполнительном механизме, при этом создаваемые давления лежат в диапазоне разницы давления между контуром высокого давления и контуром низкого давления.

Согласно предпочтительной в этом отношении модификации, каждый резервуар высокого давления и каждый резервуар низкого давления снабжен обратным клапаном и дросселем. Если давление в резервуаре высокого давления, соответственно, в резервуаре низкого давления превышает давление в контуре высокого давления, соответственно, в контуре низкого давления, то гидравлическая жидкость через дроссель добавляется из соответствующего напорного резервуара в гидравлический контур, так что постоянно имеется в распоряжении достаточное количество гидравлической жидкости.

Целесообразно, тормозная накладка соединена через соединительное средство с опорным цилиндром, при этом опорный поршень опирается на раму. Этот вариант выполнения изобретения обеспечивает возможность особенно компактного выполнения устройства, согласно изобретению, поскольку все заполненные гидравлической жидкостью цилиндры и трубопроводы можно, например, свести в одну конструктивную часть. В частности, обеспечивается возможность совместного изготовления этих конструктивных частей. Лишь опорный поршень, соответственно, выступающая из опорного цилиндра опорная тяга опорного поршня, подлежит креплению на раме подлежащей торможению массы ее свободным, противоположным опорному поршню концом.

Согласно отклоняющемуся от этого варианту выполнения изобретения, тормозная накладка соединена через соединительное средство с опорным поршнем, при этом опорный цилиндр закреплен на раме.

Другие целесообразные варианты выполнения и преимущества изобретения приведены в последующем описании примеров выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаково действующие конструктивные элементы и на которых изображено:

фиг. 1 - пример выполнения устройства, согласно изобретению, аварийные тормозные средства которого изображены схематично, и

фиг. 2 - устройство, согласно фиг. 1, при отказе электронного регулирующего блока.

На фиг. 1 показан первый пример выполнения устройства 1, согласно изобретению, при этом аварийные тормозные средства не изображены. Устройство 1, согласно изобретению, содержит контур 2 высокого давления, а также контур 3 низкого давления, которые соединены с резервуаром 4 высокого давления, соответственно, с резервуаром 5 низкого давления. Резервуар 4 высокого давления и резервуар 5 низкого давления снабжены каждый комбинацией из дросселя и обратного клапана 6, через который они соединены с соответствующим гидравлическим трубопроводом 2, 3. Если давление в соответствующем гидравлическом трубопроводе 2, 3 меньше, чем в резервуаре 4 высокого давления, соответственно, в резервуаре 5 низкого давления, то гидравлическая жидкость выходит из соответствующего напорного резервуара 4, 5 и подается в систему. Таким образом, исключается недостаточное количество гидравлической жидкости. Контур 2 высокого давления и контур 3 низкого давления соединены через аналоговый сдвигаемый регулировочный клапан 7 в качестве тормозного клапана с тормозным исполнительным механизмом 8, который имеет тормозной цилиндр 9. Тормозной цилиндр 9 разделен тормозным поршнем 10 на тормозную камеру 11 и тормозную возвратную камеру 12. От тормозного поршня 10 проходит соединительная штанга 13 в качестве соединительного звена к тормозной накладке 14, которая предусмотрена для прижимания к тормозному диску 15 в качестве тормозной поверхности. На фиг. 1 тормозной диск 15 и тормозная накладка 14 показаны как на виде сверху, так и на виде сбоку.

Как показано на фиг. 1 вверху, тормозная накладка 14 соединена через опорное средство 16, такое как, например, простая штанга или любой другой рычажный механизм с опорным поршнем 17 датчика 18 давления. Датчик 18 давления имеет наряду с опорным поршнем 17 опорный цилиндр 19. Опорный поршень 17 разделяет опорный цилиндр 19 на опорную камеру 20, а также на опорную возвратную камеру 21. В опорной камере 20 и опорной возвратной камере 21 расположены соответствующие пружины 22 сжатия.

Тормозная накладка 14 установлена с возможностью перемещения тангенциально к направлению вращения вращающегося диска 15 и поэтому опирается на закрепленный на шасси рельсового транспортного средства датчик давления.

Опорная камера 20 и опорная возвратная камера 21 соединены каждая через целесообразные гидравлические трубопроводы 23, соответственно, 24 с контуром 2 высокого давления, соответственно, контуром 3 низкого давления. При этом гидравлические трубопроводы 23, 24 соединены с обратными клапанами 25-28. Расположенные в гидравлическом трубопроводе 24 опорной возвратной камеры 21 обратные клапаны 25, 26 направлены противоположно друг другу. Если в опорной возвратной камере 21 давление выше, чем в контуре 3 низкого давления, то обратный клапан 25 закрывает соединение между гидравлическим трубопроводом 24 и контуром 3 низкого давления. Если же, наоборот, давление в опорной возвратной камере 21 больше, чем в контуре 3 низкого давления, то открывается обратный клапан 26, так что текучая среда, такая как, например, подходящая гидравлическая жидкость, вытесняется из опорной возвратной камеры 21 и переводится в резервуар 4 высокого давления. Если же, наоборот, давление в опорной возвратной камере 21 меньше, чем в контуре 3 низкого давления, то открывается клапан 25, так что обеспечивается возможность притока гидравлической жидкости из резервуара 5 низкого давления в опорную возвратную камеру 21. То же относится, соответственно, к взаимодействию опорной камеры 20 и обратных клапанов 27, 28 через гидравлический трубопровод 23.

Кроме того, на фиг. 1 показан обратный клапан 29 датчика давления, который соединен через гидравлические трубопроводы 30 и 31 с опорной камерой 20, соответственно, опорной возвратной камерой 21. Обратный клапан 29 датчика давления имеет сдвигаемое звено 32, которое при приведении в действие приводит к выравниванию давления между опорной камерой 20 и опорной возвратной камерой 21. После выравнивания давления напорные пружины 22 сдвигают опорный поршень 17 снова в показанное на фиг. 1 среднее положение. Таким образом, предотвращается сдвиг опорного поршня 17 к ограничительной стенке опорного цилиндра 19, и тем самым прерывается усиление торможения. Для приведения в действие обратного клапана 29 датчика давления служит целесообразно выравнивающий давление управляющий блок 33. Приведение в действие осуществляется, например, с помощью электродинамических сил.

Кроме того, выравнивающий давление управляющий блок 33 воздействует на отпираемый регулировочный клапан 34, который обеспечивает возможность стравливания давления из контура 3 высокого давления, например, с целью технического обслуживания.

Гидравлические трубопровод 23 и 24 снабжены каждый калиброванными, не изображенными преобразователями давления в напряжение. Каждый преобразователь давления в напряжение создает на своем выходе напряжение, пропорциональное давлению в опорной камере 20, соответственно, в опорной возвратной камере 21.

Выход каждого преобразователя давления в напряжение соединен с входом блока 35 образования разницы. Блок 35 образования разницы соединен на стороне выхода с блоком 36 образования модуля, который из поставляемой блоком 35 разницы давления Δр вычисляет модуль |Δр|. Модуль разницы давления |Δр| подается затем на вход блока 37 сравнения. На второй вход блока 37 сравнения прикладывается заданная разница давления Δp_soll в качестве заданной величины, которая вычисляется исходя из заданной силы F_soll и в зависимости от заданного коэффициента 38 площади. Заданная сила F_soll задается пользователем устройства с помощью подходящего управляющего блока 39. Блок 37 сравнения создает на своем выходе разностную величину ΔF, которая подается на вход регулировочного блока 40, который затем сдвигает сдвигаемый элемент 41 тормозного клапана 7 так, что минимизируется разностная величина ΔF. Тормозной клапан 7 является, например, пропорциональным клапаном.

Для прижимания тормозной накладки 14 к тормозному диску 15 служит пружина 45 предварительного натяжения. Пружина 45 предварительного натяжения прижимает тормозную накладку к тормозному диску, если силу прижимания нельзя создать гидравлически.

Принцип действия устройства 1, согласно изобретению, состоит в следующем: для инициирования процесса торможения запрашивается заданная сила F_soll через регулировочные средства 42. Регулировочные средства 42 содержат управляющий блок 39, не изображенные измерительные датчики, блок 35 образования разницы, блок 36 образования модуля, блок 38 образования коэффициента площади, блок 37 сравнения, регулировочный блок 40 и тормозной клапан 7. Разница давления Δр между опорной камерой 20 и опорной возвратной камерой 21 в начале торможения равна нулю, так что с помощью блока 37 сравнения создается большая разностная величина ΔF. Регулировочный блок 40 сдвигает затем сдвигаемый элемент 41 влево, так что создается большая разница давления между тормозной камерой 11 и тормозной возвратной камерой 12. При этом давление в тормозной камере 11 выше, чем в тормозной возвратной камере 12. Происходит сдвиг тормозного поршня 10 и тем самым ввод силы F_N в обозначенном стрелками направлении к тормозному диску 5. За счет фрикционного замыкания между тормозной накладкой и тормозным диском 5 создается направленная тангенциально к направлению вращения тормозного диска 5 сила трения, или, другими словами, создается замедляющая сила F_ist. Замедляющая сила F_ist передается на основе подвижной опоры тормозной накладки 14 через соединительное средство 16, т.е. рычажный механизм, в опорный поршень 17. Опорный поршень 17 при вращении тормозного диска 15 по часовой стрелке сдвигается из показанного на фиг. 1 положения вправо. Поэтому в опорной камере 20 повышается давление гидравлической жидкости по сравнению с давлением гидравлической жидкости в опорной возвратной камере 21. Давления с помощью преобразователя преобразуются в напряжения, которые подаются на вход блока 35 образования разницы. Это вызывает на выходе блока 35 образования разницы появление разницы давления Δр и тем самым соответствующего модуля |Δр| или абсолютного значения на выходе блока 36 образования модуля. Разностная величина ΔF уменьшается, при этом регулировочный блок 40 в ходе дальнейшего регулирования обеспечивает, что разностная величина ΔF в конечном итоге становится минимальной. Другими словами, обеспечивается, согласно изобретению, автоматическое усиление и одновременное регулирование силы торможения.

На фиг. 2 показан пример выполнения, согласно фиг. 1, однако при этом электронные компоненты электрического регулировочного устройства 42 не изображены для наглядности. Можно видеть, что регулирование тормозного клапана 7 осуществляется здесь с помощью действующих на основе текучей среды и механически защитных средств 43. Они содержат блок 44 коррекции нагрузки, который в зависимости от веса подлежащей торможению массы переставляет регулировочный винт 46 так, что пружинная сила пружины 47 сжатия подает необходимую заданную силу на сдвигаемый элемент 41 тормозного клапана 7. В отклонение от этого, блок коррекции нагрузки может непосредственно воздействовать на сдвигаемый элемент. Заданной силе противодействует фактическая сила, при этом фактическая сила создается с помощью не изображенного датчика фактической силы. Датчик фактической силы содержит не изображенный напорный цилиндр со сдвижным элементом 41, который подает фактическую силу в сдвигаемый элемент 41. Фактическая сила направлена противоположно заданной силе. Пневматическое давление в напорном цилиндре соответствует давлению опорной камеры 20 или опорной возвратной камеры 21 в зависимости от того, в какой из указанных камер имеется более высокое гидравлическое давление. Для этого служит двойной обратный клапан 49, два входа которого соединены с опорной камерой 20, соответственно, с опорной возвратной камерой 21. Выход двойного обратного клапана 49 соединен с помощью регулировочного гидравлического трубопровода 50 с напорным цилиндром датчика фактической величины.

Аварийные тормозные средства 43 содержат блок 44 коррекции нагрузки, регулировочный винт 46, пружины 47 сжатия, тормозной клапан 7 со сдвигаемым элементом 41 и не изображенный датчик фактической величины.

Поэтому при отказе электронных конструктивных элементов электрического регулирующего блока 42 аварийные тормозные средства 43 инициируют регулируемое аварийное торможение. При этом тормозная сила задается с помощью заданной силы. В начале торможения давление в опорной камере 20, соответственно, в опорной возвратной камере 21 выровнено и настолько мало, что создаваемое датчиком фактической величины фактическая сила меньше силы датчика заданной величины, т.е. заданной силы, установленной с помощью регулировочного винта с пружиной 47 сжатия. В соответствии с этим, сдвигаемый элемент 41 сдвигается на фиг. 2 влево. Это означает, что в тормозном цилиндре 9 создается большая разница давления, и тормозная накладка 14 с большой нормальной силой F_N прижимается к тормозному диску 15. Тормозной диск 15 вращается по часовой стрелке, так что происходит повышение давления в опорной возвратной камере 21. За счет повышенного давления в опорной возвратной камере 21 повышается также давление в неизображенном напорном цилиндре датчика фактической величины. Это приводит к увеличению фактической силы, которая вызывает сдвиг сдвигаемого элемента 41 вправо на фиг. 2, так что разница давления в камерах тормозного цилиндра 9 уменьшается. Нормальная сила F_N ослабевает. Это продолжается так долго, пока опорная сила тормозной накладки 14 на датчик 18 давления не будет соответствовать установленной заданной силе.

Claims (18)

1. Устройство (1) для торможения движущейся массы, содержащее
- подвижно направляемый соединительный элемент (13) для прижимания накладки (14) тормозной колодки к тормозной поверхности (15),
- заполненный гидравлической жидкостью тормозной цилиндр (9),
- подвижный в тормозном цилиндре (9) и соединенный с соединительным элементом (13) тормозной поршень (10) и,
по меньшей мере, один гидравлический трубопровод (2, 3), предназначенный для соединения с тормозным цилиндром (9), отличающееся тем, что предусмотрены работающие на основе текучей среды и механически аварийные тормозные средства (43) для соединения тормозного цилиндра (9) с гидравлическим трубопроводом или трубопроводами (2, 3), при этом аварийные тормозные средства (43) содержат
- приводимый в действие механически тормозной клапан (7) в гидравлических трубопроводах (2, 3) для регулирования гидравлического давления в тормозном цилиндре (9),
- механический датчик (46, 47) заданной величины, предназначенный для ввода в тормозной клапан (7) зависящей от заданной величины заданной силы, и
- гидравлический датчик фактической величины, который через регулировочный гидравлический трубопровод (50) соединен с гидравлическим трубопроводом или трубопроводами (2, 3) или с тормозным цилиндром (9) и предназначен для ввода в тормозной клапан (7) фактической силы, которая зависит от давления в регулировочном гидравлическом трубопроводе (50), при этом заданная сила противодействует фактической силе.

2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что предусмотрены два гидравлических трубопровода (2, 3) с различными гидравлическими давлениями.

3. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что тормозная накладка (14) опирается на соединительные средства, содержащие закрепленный на раме подлежащей торможению массы датчик (18) давления, который имеет заполненный гидравлической жидкостью опорный цилиндр (19) и входящий в опорный цилиндр (19) опорный поршень (17), при этом опорный цилиндр (19) соединен через гидравлические трубопроводы (2, 3, 23, 24) с тормозным цилиндром (9).

4. Устройство (1) по п.3, отличающееся тем, что регулировочный гидравлический трубопровод (50) соединен с опорным цилиндром (19).

5. Устройство (1) по п.4, отличающееся тем, что опорный цилиндр (19) разделен опорным поршнем (17) на опорную камеру (20) и на опорную возвратную камеру (21), при этом опорная камера и опорная возвратная камера соединены через обратные клапаны с трубопроводом высокого давления или трубопроводом низкого давления.

6. Устройство (1) по п.5, отличающееся тем, что в опорной камере (20) и в опорной возвратной камере (21) предусмотрены пружины (22) сжатия, при этом предусмотрен возвратный клапан (29) датчика давления для выравнивания давления между опорной камерой (20) и опорной возвратной камерой (21) и при этом управляющий блок (33) инициирует выравнивание давления с помощью обратного клапана (29) датчика давления и пружин (22) сжатия.

7. Устройство (1) по п.5 или 6, отличающееся тем, что регулировочный гидравлический трубопровод (50) соединен с выходом клапана (49), который на стороне входа соединен с опорной камерой (20) или опорной возвратной камерой (21) в зависимости от более высокого давления.

8. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что датчик заданной величины имеет взаимодействующий с регулировочной пружиной (47) регулировочный винт (46).

9. Устройство (1) по п.8, отличающееся тем, что датчик (46, 47) заданной величины имеет действующий с помощью текучей среды или механически преобразователь, который создает заданную силу, которая зависит от подлежащей торможению массы.

10. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что датчик фактической величины имеет напорный цилиндр со сдвигаемым элементом.

11. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что предусмотрено электрическое регулирующее устройство (42), при этом аварийные тормозные средства (43) выполнены с возможностью инициирования регулируемого торможения при отказе электрического регулирующего устройства (42).

12. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что электрическое регулирующее устройство (42) воздействует на тормозной клапан (7) с помощью перестановочного механизма (44), при этом аварийные тормозные средства (43) выполнены с возможностью инициирования регулируемого торможения при отказе электрического регулирующего устройства (42).

13. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что соединительный элемент (13) соединен через рычажный механизм с тормозной накладкой (14).

14. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что тормозной цилиндр (9) разделен тормозным поршнем (10) на тормозную камеру и тормозную возвратную камеру.

15. Устройство (1) по п.14, отличающееся тем, что предусмотрена пружина (45) предварительного натяжения для прижимания тормозной накладки (14) к тормозной поверхности (15).

16. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что предусмотрены резервуар (4) высокого давления и резервуар (5) низкого давления для обеспечения подачи гидравлической жидкости.

17. Устройство (1) по п.3 или 4, отличающееся тем, что тормозная накладка (14) соединена через соединительные средства (16) с опорным цилиндром (19) и опорный поршень (17) опирается на раму.

18. Устройство (1) по п.3 или 4, отличающееся тем, что тормозная накладка (14) соединена через соединительные средства (16) с опорным поршнем (17) и опорный цилиндр (19) закреплен на раме.

Images