Пневматическое замкнутое противоблокировочное устройство регулирования давления для пневматических тормозных систем

Пневматическое замкнутое противоблокировочное устройство регулирования давления для пневматических тормозных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к пневматической тормозной системе с внутренним устройством снижения давления, замкнутым контуром и компенсацией многофазных перепадов давления благодаря восприятию пневматических сигналов, свойственных всем фрикционным тормозным системам на базе текучей среды. Настоящее изобретение имеет целью показать, что пневматическое устройство обнаружения сигналов и пневматическое устройство вывода сигналов по настоящему изобретению работают в постоянном режиме, тем самым автоматически и непрерывно корректируют угловое вращение колес, и что эти устройства являются усовершенствованием по сравнению с модулем управления тормозной системой грузовиков и полуприцепов и иными электронными модулями управления. Другой целью изобретения является демонстрация новаторского подхода к восприятию множества пневматических сигналов в рамках замкнутой пневматической противоблокировочной тормозной системы, которая является усовершенствованием по сравнению со всеми электронными противоблокировочными тормозными системами, но не является очевидной для имеющих опыт в производстве тормозного оборудования. Другой целью изобретения является усовершенствованное устройство обнаружения неисправностей с использованием имеющейся системы потери давления текучей среды в тормозной системе, что позволяет исключить введение дополнительных электрических схем, ограничивающих производительность электрогенератора.

В соответствии с п.571.121 свода федеральных постановлений 49 Национальное управление по безопасности движения автотранспорта (НУБДА) определяет противоблокировочные тормоза следующим образом: «Противоблокировочная тормозная система означает часть системы рабочего торможения, которая автоматически контролирует величину скольжения вращающихся колес при торможении посредством (1) выявления величины углового вращения колес (2) передачи сигналов о величине углового вращения колес одному или более устройств, которые интерпретируют эти сигналы и выдают ответные управляющие выходные сигналы, и (3) передачи этих сигналов одному или более устройств, которые регулируют приводные силы тормозов в ответ на эти сигналы».

Кроме того, как публиковано в п.13224 федерального регистра 60, в НУБДА утверждается следующее: «Обсуждение в NPRM показывает, что это определение достаточно широко, разрешая устанавливать любую противоблокировочную тормозную систему при условии, что это «замкнутая» система, обеспечивающая обратную связь между тем, что реально происходит в зоне контакта шины и поверхности дороги, и тем, что устройство делает в ответ на изменения в скольжении колес».

Более того, как опубликовано в п.13227 федерального регистра 60, Американская автотранспортная ассоциация и др. выразили мнение, что это определение ПТС оставит в стороне любые системы, кроме электронных, и тем самым запретит механические системы. НУБДА отмечает, что это неправильно, т.к. определение не требует электроники для восприятия вращения колес или передачи сигналов о вращении колес или сигналов управления. Такие функции могут осуществляться с помощью пневматических, гидравлических, оптических или иных механических средств». Далее НУБДА заявляет: «В случае ПТС, не требующей электроэнергии для работы, единственным обязательным электрическим элементом, который требуется этой нормой, ... являются лампы индикатора неисправностей, используемые для подачи сигнала о наличии проблемы в ПТС».

Как опубликовано в п.1325969 федерального регистра 60, НУБДА далее определяет: «ПТС - это замкнутая система управления с обратной связью, которая при превышении заданной минимальной скорости автоматически модулирует тормозное давление в ответ на замеренные скоростные показатели колес для контроля степени скольжения колес во время торможения и для повышения эффективности использования трения между шинами и дорогой».

Наконец, в ходе нормотворчества НУБДА отклонила ходатайство компании Jenflo о внесении поправки в определение ПТС, разрешающей использование разомкнутых систем. В п.63966 федерального регистра 60 говорится: «В предыдущих сообщениях организация подробно обсудила причины, по которым требуется «замкнутая» противоблокировочная система... Определение НУБДА допускает любую ПТС при условии, что это замкнутая система, обеспечивающая обратную связь между реально происходящим в зоне контакта «шина-поверхность дороги» и тем, что устройство делает в ответ на изменения в скольжении колес. По комментариям многих производителей тормозов и транспортных средств в отношении NPRM от 13 сентября 1993 г. устройство, отвечающее этим критериям, необходимо для предотвращения блокировки колес в широком диапазоне условий реального мира, благодаря чему значительно повышается безопасность. В отличие от этого, определение, разрешающее разомкнутые системы, допускает системы, которые необязательно предупреждают блокировку колес». Все электронные противоблокировочные тормозные системы удаляют воздух, захватывая и выпуская его в процессе торможения, что делает эти системы «разомкнутыми» и функционирующими только после блокировки колес. Они не могут предотвратить блокировки колес.

Примером такой электронной системы является модуль управления, приведенный в патенте Дональда Дж. Эрлиха и др., (Ehrlich) патент США № 6264286 от 24 июля 2001, который включает первую линию управления для подачи воздуха из источника и вторую линию управления для подачи воздуха клапану управления на прицепе, что обеспечивает его сквозное прохождение, и пневматический модуль управления (ПМУ), имеющий структуру для снижения давления в направлении от входного отверстия ПМУ до выходного отверстия ПМУ. Патент относится к противоблокировочному модулю управления (ПБМУ), соединенному с первой линией управления, и имеет вторую линию управления, подключенную к клапану управления. Последовательность приведения в действие такова: водитель нажимает на клапан тормозной педали, который посылает пневмосигнал о давлении по первой линии управления сначала ПБМУ и затем второй линии управления, которая активирует клапан управления, и, в свою очередь, направляет давление текучей среды воздушным тормозным камерам.

В ПБМУ используется устройство соленоидного типа, которое циклически прерывает передачу пневмосигнала линии управления, направляя давление текучей среды в атмосферу после блокировки колес. Таким образом, ПБМУ не может предотвратить блокировку колес. ПБМУ содержит соленоидный механизм, циклы работы которого периодически заставляют разомкнутую цепь удалять воздух из линии управления во взаимодействии с уже имеющимся электронным модулем управления (ЭМУ). ЭМУ также используется в конструкции тормозных систем грузовых автомобилей и автобусов. Из-за этого ПБМУ подвержен воздействию загрязняющих веществ и неисправностям. Неисправный ПБМУ не допустит передачи пневмосигнала от линии управления клапану управления, из-за чего клапан управления не будет приведен в действие.

ПБМУ использует функции соленоидных устройств. Соленоиды периодически прерывают поступающий электрический ток, результатом чего является «разомкнутая система». НУБДА настоятельно требует, чтобы противоблоктровочные тормозные системы были полностью «замкнутыми». Прерывание электрического тока делает систему «разомкнутой».

Функции соленоидов в ПБМУ заставляют отводить сжатую текучую среду, которая приводит в действие тормозную систему после блокировки тормозами. НУБДА требует, чтобы тормозная система была полностью замкнутой. Отвод давления текучей среды происходит постфактум. Патент противоречит притязанию предупреждать блокировку тормозов, фактически воздух отводится после их блокировки.

ПБМУ неизбежно выводит сжатый воздух в ходе цикла торможения. Этот отвод давления воздуха неизбежно заставляет пневматическую часть тормозной системы периодически открываться. Отвод воздуха снижает прилагаемое давление, прерывая цикл торможения и тем самым вызывая эффект цикла «захват-выпуск» во время торможения.

Цикл «захват-выпуск» в ПБМУ увеличивает тормозной путь транспортного средства. Время восстановления накопленного давления текучей среды вызывает появление резких ударных волн в пневматической части тормозной системы. Ударные волны усиливают прилагаемое давление до чрезмерных переменных значений.

В патенте № 5518308 Сугаравы используется «... способ управления противоскользящей тормозной системы транспортного средства с одним модулятором и двумя датчиками скорости колес». В этом способе также используется метод захвата-выпуска, когда тормозная система должна выводить воздух из замкнутой тормозной системы, делая ее разомкнутой в ходе цикла торможения. В этом способе делается попытка перевести давление с одного колеса на другое путем сочетания «режима понижения и удержания давления и режима усиления давления». Этот способ по-прежнему требует отвода воздуха в проектном режиме понижения давления с помощью ЭМУ, обеспечивающего вывод воздуха через объединенный с ним модулятор.

Основной подход к противоблокировочным тормозам для пневматических систем состоит в периодическом выводе сжатой среды из тормозной системы. Этот подход представляет собой не что иное, как концепцию «спускного крана», создающего множество проблем у производителей и обслуживающего персонала. В подходе с использованием ПБМУ и ЭМУ не учитываются законы физики, относящиеся к двигающимся объектам.

В случае трактора-тягача и прицепа ЭМУ с сопутствующими модуляторными клапанами будет иметься отдельно для тягача и отдельно для прицепа и ЭМУ или ПБМУ для прицепа. Также будут иметься датчики скорости колес, установленные на ступицах осей общих осей трактора-тягача и прицепа в тандеме.

Торможение является динамическим процессом, который начинается с приложения давления текучей среды к воздушным камерам и заканчивается, когда транспортное средство останавливается или когда водитель убирает ногу с педали тормоза. Каждая остановка обусловлена большим множеством переменных на дорожной поверхности и моментом контакта тормозных накладок с тормозными барабанами или роторами. В этом заключена проблема у электронных противоблокировочных тормозных систем. Электронные противоблокировочные системы являются цифровыми и должны программироваться и при этом обрабатывать ограниченный объем данных. Причины блокировки колес выражаются аналоговым способом. Цифровое устройство не может обрабатывать множество аналоговых данных, вызывающих разного рода блокировку колес.

Давление текучей среды величиной 40 фунтов на кв. дюйм, приложенное к камере типа 30 (площадь поверхности 30 кв. дюймов на внутренней диаграмме) с 6-дюймовым рычажным устройством для выборки зазоров будет генерировать статическое усилие в 7.200 фунтов/кв. дюйм в зоне контакта тормозной накладки и барабана. Испытания, проведенные автором, показывают, что колесо, вращающееся со скоростью 20 миль в час, блокируется при давлениях около 40 фунтов на кв. дюйм. Согласно испытаниям электронных систем, проведенных НУБДА, давления в воздушных камерах должны превышать 100 фунтов на кв. дюйм с тем, чтобы системы, оснащенные ЭМУ и ПБМУ, выводили воздух. Рассчитанное статическое усилие между тормозными накладками и тормозным барабаном составляет примерно 18000 фунтов/кв. дюйм. Взвешенная по времени величина для достижения этого давления составляет примерно 6 секунд. Цикл в электронных противоблокировочных тормозных системах повторяется 5-6 раз в минуту. Сжатый газ проходит путь со скоростью машины. Электронным протиовоблокировочным тормозным системам понадобится вывести более 60% объема, чтобы разблокировать колеса. Взвешенная по времени величина для достижения падения давления, достаточного для разблокирования колес, равно 42 секундам. Замедляя скорость с 60 миль в час, транспортное средство пройдет еще 36.8 футов за время цикла. Также эксцентриситеты термодинамического происхождения на окружности поверхности контакта барабана и деформация на поверхностях ротора вызывают нарушение непрерывности во время динамического контакта между барабаном и накладками или ротором и накладками, что приводит к нарушению согласованности цикла противоблокировочного вывода среды электронными средствами. Электронные противоблокировочные тормозные системы не могут совершать циклы достаточно быстро с тем, чтобы оказать желаемое воздействие, и тем самым вызывают нестабильность транспортного средства в ходе цикла торможения.

Все электронные противоблокировочные тормозные устройства, где используются ЭМУ и ПБМУ, отводят давление воздуха в атмосферу для высвобождения тормозов после их блокировки и только при давлениях выше 80 фунтов на кв. дюйм, что иными словами описано как «сложное торможение» в окончательном отчете министерства транспорта 807 846. Отвод воздуха в результате приводит к моментальному снижению давления текучей среды в тормозной системе. Это действие предназначено для разблокировки тормозов и для обеспечения возможности мгновенного свободного вращения колеса и, тем самым, проседания и бокового скольжения шин. Также в ходе этого цикла тормоза не применяются мгновенно, что увеличивает тормозной путь транспортного средства. Это действие не зависит от управления водителем транспортного средства и, в свою очередь, приводит к постоянному удалению по принципу «захват-выпуск» или к разомкнутой системе. Пока транспортное средство не останавливается, оно существенно выше, чем в случае не удаляющей воздух или замкнутой системы. Согласно п.13259 федерального регистра 60, положения федеральных стандартов по безопасности автомобилей 49 CFR 571.121 не разрешают «разомкнутые системы». При подходе с применением ЭМУ и ПБМУ ничего не делается для того, чтобы предупредить блокировку одного колеса, приводящей к «складыванию» автопоезда и потере стабильности транспортного средства.

Настоящее новаторское изобретение, представляя усовершенствование по сравнению со всеми электронными противоблокировочными тормозными системами, имеет аналоговое выражение, является полностью замкнутым, отслеживает величину углового вращения и то, что реально происходит в зоне контакта шины и поверхности дороги, по зонам контакта компонентов тормозной системы, колеса и шины, и реагирует на аналоговые пневмосигналы от противоположных воздушных камер с одной оси. Изобретение компенсирует изменения и сигналы об ударных волнах, которые генерируются в воздушных камерах и передаются объекту изобретения. При этом изобретение компенсирует избыточно повышенное давления путем подавления переменных пневмосигналов, снижения давления текучей среды, что предупреждает его переход к противоположной воздушной камере. Изобретение при этом генерирует аналоговые выходные пневмосигналы, пониженные пневматические давления и упомянутые сигналы передаются соответствующим противоположным воздушным камерам. Эти выходные сигналы автоматически регулируют приводные силы тормозов и через зоны контакта компенсируют то, что происходит между шиной и поверхностью дороги, без удаления воздуха. Цикл полностью завершается в ходе торможения. Таким образом, скорость замедления является постоянной, и колеса перестают вращаться в точке остановки транспортного средства, что предупреждает преждевременную блокировку колес.

Федеральные стандарты по безопасности автомобилей 49 CFR 571.121 устанавливают стандарт по обнаружению неисправности в противоблокировочных тормозных системах. Стандарт требует установки световой сигнализации неисправности на левом заднем углу прицепа, которую водитель должен видеть в левом зеркале бокового обзора и которая должна загораться в случае отказа в электрической цепи. Индикатор неисправности в электроцепи должен также устанавливаться и быть видимым водителю в кабине грузового автомобиля.

В отраслевых отчетах сообщалось, что водители имеют затруднения при наблюдении внешней световой сигнализации из кабины. Во многих отраслевых изданиях сообщалось о выходе из строя или разъединении внешней световой сигнализации. На других автомобилях лампочки сигнализации были вывинчены. В других случаях не знали, должен ли быть включенным или выключенным световой сигнал. Неисправную противоблокировочную тормозную систему электронного типа можно использовать неопределенное время.

Световая сигнализация неисправностей ничего не дает для обнаружения любой неисправности в компьютерных компонентах, которые отвечают за интерпретацию и передачу сигналов, воспринимающих угловое вращение колес. В равной степени уязвимы ЭМУ/ПБМУ грузовых автомобилей, прицепов и автобусов. В штате Джорджия возникла крупная проблема со школьными автобусами, которые были оснащены электронными противоблокировочными тормозными системами. Компоненты ЭМУ программировались с неправильным алгоритмом, чтобы вызывало задержки в подаче давления текучей среды в воздушные камеры. Документально зафиксированная задержка в приведении тормозов в действие составляла целых 10 секунд. Световая сигнализация неисправностей была не в состоянии выявить проблему с компьютерным программированием. В США и Канаде было отозвано более 400000 ЭМУ.

В настоящем новаторском изобретении, представляющим собой усовершенствование по сравнению со всеми другими противоблокировочными тормозными системами, система обнаружения неисправностей в целях повышения безопасности является избыточной. Изобретение работает не от электричества, а от давления текучей среды в тормозной системе. Изобретение будет воспринимать пневмосигналы давления величиной всего 5 фунтов на кв. дюйм. В резервуарах для хранения у грузовых автомобилей и автобусов обычно поддерживается давление текучей среды примерно в 120 фунтов на кв. дюйм. Это обеспечивает возможность многократного применения тормозов в случае неисправности компрессора. В случае падения давления до 60 фунтов на кв. дюйм загорится лампочка, видная водителю, и зазвучит устройство звуковой сигнализации. За падением давления у грузового автомобиля или прицепа можно также наблюдать по манометрам накопленного и использованного давления, установленным на приборной панели в кабине. Кроме того, в действие приводится аварийный тормозной блок воздушных камер, который останавливает транспортное средство. Эта избыточная система реагирования на неисправности гарантирует проведение ремонтных работ до того, как транспортное средство сможет двигаться. Это является усовершестованием по сравнению со всеми электронными системами обнаружения неисправностей.

II

В системах воздушного торможения с использованием пневматического давления или давления текучей среды обычно устанавливают быстродействующий выпускной клапан между камерами приводов тормозов на соответствующих осях автобусов, грузовых автомобилей и сочетаний грузовых автомобилей и прицепов.

Пример такого быстродействующего выпускного клапана раскрывается в патенте США № 2040580 от 12 мая 1936 г. Стивена Ворека, включающий эластичную диафрагму, которая эффективна не только в направлении прилагаемого сжатого воздуха к приводам тормозов, но и в обеспечении быстрого вывода давления воздуха из таких камер, когда главный клапан управления переходит в положение освобождения тормоза. Другой пример такого типа клапана раскрыт в патенте США № 2718897 от сентября 1955 г. Эрла Т. Эндрюса, который включает пружину, действующую на диафрагму так, что на ней возникает перепад давлений, что в результате дает несколько более медленное приложение давления текучей среды на приводы тормозов.

Пример такого клапана, освобождающего тормоз, на прицепе раскрыт в патенте США № 3512843 от 19 мая 1970 г. Джозефа Л.Каннеллы, который иллюстрируется в этом примере как действующий от электричества и подключенный через канал к клапану управления, причем последний подключен через каналы соответственно к приводам тормозов.

Пример такого устройства выравнивания и поглощения удара раскрывается в патенте США № 4166655 от 4 сентября 1979 г. Теодора П.Сперо, который включает упругий амортизирующий элемент, содержащийся в удлиненном корпусе со стенками и примыкающий одним концом к верхней стенке полости и другим - к поршню, нижняя часть которого герметически закрыта диафрагменным элементом во избежание загрязнения полости каплями воды и частицами. Как далее раскрывается в патенте, это устройство компенсации и поглощения ударов установлено с одной стороны быстродействующего выпускного клапана, который размещается между двумя противоположными приводами тормозов во избежание блокировки одного колеса в пневматической тормозной системе.

В устройстве, описанном Вореком, используется пружина, действующая на диафрагму так, что по всей ее поверхности имеется перепад давлений, результатом чего является несколько более медленное применение передних тормозов по сравнению с задними тормозами и подачу меньшего объема питания передним тормозам сравнительно с задними тормозами. Это устройство вызывает целенаправленный дифференциал времени и приложения с отрицательным действием несбалансированного торможения в направлении спереди назад и неравномерным износом в направлении спереди назад компонентов тормозов, когда задние тормоза изнашиваются раньше, чем передние. Также при снижении тормозной способности передних тормозов увеличивается идеальный тормозной путь.

Устройство, описанное Каннеллой, приводится в действие от электричества выключателем, подсоединенным к клапану управления ножной педали. После отпускания ножной педали выключатель направляет электроэнергию через реле времени, и далее упомянутая электроэнергия передается электрическому клапану освобождения тормоза прицепа, подключенному к клапану управления через канал и подающему давление текучей среды, которое имеется в канале, соединенном с клапаном управления, с целью устранения медлительности выпуска давления воздуха из множества тормозных камер. Замедленный выпуск у ряда тормозных приводов является скорее результатом объема текучей среды приводов, который выпускается через единственное выходное отверстие клапана управления. В устройстве Каннеллы также отсутствует решение проблемы фронта волны от давления текучей среды, который свободно преодолевает переход клапана управления в направлении к приводам тормозов и от них, вызывая блокировку одного колеса.

Устройство, описанное Сперо, для компенсации давления и поглощения ударов в пневматической тормозной системе, конфигурированной с двухкамерным корпусом со стенками, который включает удлиненный упругий податливый элемент в верхнем конце и жесткий поршень в нижней части верхней камеры, отделенной упругим покрытием во избежание загрязнения, которое образует перегородку для второй нижней камеры, как оказалось, отрицательно влияет на тормозную систему. Обнаружилось, что когда на поршень действует давление текучей среды, т.е. упомянутый поршень изменяет форму удлиненного элемента и в результате активизирует упомянутый элемент, после подачи давления текучей среды поршень проникает во вторую нижнюю камеру и вызывает физическое повреждение разделяющего упругого элемента, результатом чего является загрязнение верхней камеры и непоследовательное выравнивание давления и неспособность поглощать удары. Другим результатом является то, что объем давления текучей среды заставит поврежденный разделяющий элемент проникать в выходное отверстие, что забивает канал и не позволяет давлению текучей среды воздействовать на привод тормоза. Эти последствия целиком вызваны отсутствием у поршня установленной точки опоры.

Еще одним последствием в связи с этим устройством является то, что его расположение с одной стороны быстродействующего выпускного клапана снижает его способность поглощать удар, вызываемый фронтом волны плотности прилагаемого давления текучей среды, обусловленной сверхзвуковым потоком сжатой текучей среды. Фронт волны плотности сначала проходит через входное отверстие источника питания быстродействующего выпускного клапана, где фронт волны плотности разделяется, вызывая удар, и одновременно проходит через противоположные продольно совмещенные выходные отверстия, причем одно совмещено с приводом тормоза, а другое - через все устройство с приводом противоположного тормоза. Поскольку начальный удар имеет место в быстродействующем выпускном клапане, а не в устройстве, то устройство не может поглотить удар, и идеальная эффективность торможения снижается.

Одной из целей настоящего изобретения и усовершенстованием по сравнению с быстродействующим выпускным клапаном является способность настоящего изобретения использовать деструктивные качества вмешательства потока сжатой текучей среды и создавать конструктивные условия вмешательства для исключения блокировки одного колеса путем включения в состав изобретения канала подачи, свойства которого изолируют механику текучей среды в функции быстрого выпуска от уравнивающей функции системы подачи главной камеры.

Другой целью настоящего изобретения и усовершенстованием по сравнению со всеми быстродействующими выпускными клапанами является предусмотреть такой клапан, функции которого устраняют отрицательный эффект, создаваемый дифференциалом времени от переднего до заднего торможения, т.к. идеальной ситуацией торможения является наличие баланса по всему множеству приводов тормозов.

Еще одной целью является предусмотреть клапан, являющийся усовершенствованием по сравнению с устройством компенсации давления и поглощения ударов и имеющий механизм для поглощения удара потока сжатой текучей среды в точке упомянутого удара и одновременной компенсации давления соответствующей конструкцией в ходе динамических циклов торможения для обеспечения согласованного функционирования.

Еще одной целью является предусмотреть клапан, механизмы которого учитывают согласованность работы, восстанавливаемость и надежность в течение относительно длительного срока службы.

Еще одной целью является предусмотреть клапан, выпускная функция которого не вызывает замедленного выхода объема текучей среды во множестве конструкций привода тормоза, но действует механически как неотъемлемая часть тормозной системы, обеспечивающая быструю подачу давления текучей среды между противоположными приводами на одной оси во всех конфигурациях оси транспортного средства и которое является усовершенствованием в сравнении с выпускным клапаном тормозов прицепа.

Еще одной целью настоящего изобретения является предусмотреть единый клапан, рабочие характеристики которого превосходят характеристики вышеупомянутых патентов, с усовершенствованиями, необходимыми для предотвращения последствий, приведенных в связи с этими же упомянутыми патентами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигурах, где одинаковые ссылочные символы относятся к одинаковым частям в нескольких проекциях:

ФИГ.1 - схематическое изображение типичной тормозной системы транспортного средства с использованием давления текучей среды для грузовых автомобилей/полуприцепов, включающей новаторский быстродействующий выпускной клапан регулятора перепада давлений согласно настоящему изобретению.

ФИГ.2 - подробный вид в разрезе быстродействующего выпускного клапана регулятора перепада давлений.

ФИГ.3 - внешний вид спереди быстродействующего выпускного клапана регулятора перепадов давления.

ФИГ.4 - внешний вид сбоку быстродействующего выпускного клапана регулятора перепадов давления.

ФИГ 5 - местный вид накладки для быстрого выпуска.

ФИГ.6 - схематическое изображение в разрезе корпуса верхнего цилиндра.

ФИГ.7 - местный внутренний вид корпуса верхнего цилиндра.

ФИГ.8 - местный внешний вид клапана регулятора перепадов давления.

ФИГ.9 - клапан регулятора перепада давлений в рабочем положении на типичной оси торможения.

ФИГ.10 - местный вид удерживающего кольца.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Со ссылкой более конкретно на ФИГ.1 новаторские быстродействующие выпускные клапаны регуляторов перепада давлений согласно настоящему изобретению иллюстрируются на нем подключенными к тормозной системе транспортного средства с использованием пневматического давления текучей среды. Упомянутая тормозная система включает в себя: резервуар 20 грузовика, питаемый обычным компрессором 62, обычный регулятор 63, используемый для управления работы компрессора 62 в зависимости от давления воздуха в резервуаре 20, резервуар 25 для прицепа, клапан 19 ножного привода, противоположные камеры приводов тормозов 27 и 28 (ФИГ.9), 29 и 30, 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36, обычный клапан управления 21, аварийный клапан управления 26, разъемы шлангов 22 и 24, подсоединенных к воздушным тормозным системам прицепа/грузового автомобиля. Также на ФИГ.1 показаны каналы 60, 57, 58, 52 и 53, целью которых является направлять давление текучей среды к объектам изобретения 37, 38, 39, 40 и 41 патента и которые помещены соответственно между противоположными приводами тормозов 27-36 и соединены каналами 42-51 для направления прилагаемого давления текучей среды к упомянутым или от упомянутых приводов тормозов 27 и 28, 29 и 30, 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36 так, как ниже будет представлено более полно.

Как показано на ФИГ.2, изобретение 64 включает основной корпус 4 нижней камеры, имеющий выступающее вертикальное впускное отверстие 65, которое связывают каналы 60, 57, 58, 52 и 53 и два продольно совмещенных выпускных отверстия 66 и 67, показанных на ФИГ.3 и 9, причем упомянутые выходные отверстия соответственно подсоединены каналами 42-51 к противоположным приводам тормозов 27-36. Основной корпус 4, состоящий из литейного алюминия с плотностью, обеспечивающей минимум 150 фунтов/кв. дюйм в течение 60 секунд, имеет входное отверстие 65 и обработанную опору 68 диафрагмы, представляющую собой защитный экран для поддержки положения упругой диафрагмы 10 скоростного выпуска, а также жесткую штампованную накладку 9 для отвода давления текучей среды в атмосферу. Верхняя фланцевая стенка 69 имеет верхнюю поверхность 71, механически обработанную до соответствия аналогичной поверхности 70 корпуса верхнего цилиндра 1 фланцевой стенки корпуса цилиндра с теми же свойствами, что и основной корпус 4 и упомянутый корпус 1 цилиндра, имеющий расточенное отверстие 72 для размещения кромки 73 закрывающей главной диафрагмы 8 так, как будет подробно рассмотрено ниже.

Для обеспечения длительного срока службы клапана 64 и равномерного действия диафрагма быстрого выпуска 10 выполнена из подходящего эластичного материала, например каучука с активным наполнителем или каучуковой композиции, и не подвергается никакому начальному изгибу или напряжению. Граничный край 74 диафрагмы 10 поддерживается в упругом контакте с внутренней опорой 76 поверхности и таким образом контролирует связи между входным отверстием 65 и имеющим отверстие каналом подачи 76. В выступающей части основного корпуса имеется полость 77, диаметр которой достаточно обработан, чтобы допустить беспрепятственный изгиб диафрагмы 10 быстрого выпуска, и размеры другого более крупного диаметра которой рассчитаны на вставку квадратного уплотнительного кольца 11 для предотвращения просачивания давления текучей среды у поверхности контакта накладки 9 для быстрого выпуска, который также имеет сформированную вогнутость и крепится к основе 4 четырьмя стопорными болтами 16, показанными на ФИГ.2 и 3 и предназначенными для этой цели. Таким образом, при нормальном положении всех частей накладка 9 для быстрого выпуска, вставленная в вогнутую часть 77 и удерживающая положение уплотнительного кольца 11, фиксирует расположение диафрагмы 10 быстрого выпуска межу собой и опорой 75 внутренней поверхности полости, имеющей обработанную опору 68 цельного экрана диафрагмы у открытого пространства входного отверстия 65 и допускающей неограниченную связь давления текучей среды между входным отверстием 65 и каналом подачи 76 и выходными отверстиями 66 и 67 с приводами тормозов 27-36.

Корпус 1 верхнего цилиндра со стенками имеет механически обработанную внутреннюю поверхность 2 цилиндра, отверстие 79 для размещения верхней кнопки 80 амортизатора 7 в форме усеченного конуса, имеющего кнопку 81, которая по оси совмещена с кнопкой 80 в ориентированных по центру положениях и уплотненных по внутренней верхней стенке 82 цилиндра. Это служит для поддержания равномерности пространства вокруг элемента 7. Элемент 7 состоит из подходящих упругих эластомерных компаундов и обеспечивает сжатие при аксиальном смещении и деформирует наполнитель верхней камеры 83, когда к ее поверхности 84 прилагается усилие, тем самым, активизируя и возвращая его к первоначальной форме до окончания действия упомянутого усилия. Амортизатор 7 формулируется на заранее определенную прочность, которая достаточна для подаваемого питания относительно перепадов давлений, возникающих во время приложения давления текучей среды.

Восемь куб. сантиметров из 10 объемной массы немоющего гидравлического масла 85 распределяются внутри корпуса верхнего цилиндра 1 для способствования процессу амортизации. Оно имеет состав и действие, которые превосходят температурные диапазоны окружающей среды, которым подвергаются тормозные системы. Поршень 6 имеет центральное отверстие по вертикальной центральной оси, резьбу сквозь поверхность 87 нижней горизонтальной части для размещения винта с шестигранным углублением под ключ, выполнен в целом сплошным с верхней горизонтальной поверхностью 88, в которой размещается кнопка 81 амортизатора в центральном отверстии 86 и поверхность стенки 89 поршня, два изогнутых расточенных отверстия 92 и 93 в стенке 89 поршня, разделенных двумя промежуточными фланцевыми частями 90 и 91 одинакового размера и диаметром немного меньше, чем диаметр внутренней поверхности 2 цилиндра, что обеспечивает точную подгонку поршня 6 в цилиндре 83.

Удерживающее кольцо 17 вставляется в желобчатую канавку, показанную на ФИГ.6, на внутренней поверхности 2 цилиндра, образуя контакт - без нажима - с нижней кромкой 99 нижнего фланца 107 поршня. Удерживающее кольцо 17, показанное на ФИГ.10, устанавливает положение опоры поршня 6 для обеспечения унифицированных реакций на перепады давлений текучей среды. Уплотнительное кольцо 12 размещается в каждом расточенном отверстии 92 и 93 и служит для создания герметичного уплотнения между поршнем 6 и поверхностью 2 цилиндра, а также осевого качения в расточенных отверстиях 92 и 93 в присутствии силы давления текучей среды. Определенное количество масла 97 распределяется по конечной части поверхности 87 поршня 6 и служит в качестве смазки для внутренней поверхности 104 главной диафрагмы 6 во время повышения давления текучей среды.

Главная диафрагма 8 выполнена из упругого эластомерного материала, невосприимчивого к спирту, подготовленному к эксплуатации в зимних условиях, и сохраняющего ее функцию до давлений 1000 фунтов на кв. дюйм. Диафрагма имеет форму, делающую ее пригодной для покрытия поршня 6 с минимальным зазором между соответствующими отверстиями 66 и 67 и без контакта с поршнем 6. Главная диафрагма 8 имеет расширяющуюся боковую стенку 94, торцевую стенку 95 и круглый фланец 96 с круглой кромкой 73, которая входит в контакт с расточенным отверстием 72, служащим для герметичного уплотнения поршня 6, амортизатора 7 и масла 85 верхней камеры 83 от загрязняющих веществ или частиц, присутствующих при передаче давления текучей среды через нижнюю камеру 78.

На ФИГ.3 показано смонтированное изобретение, имеющее корпус 1 верхнего цилиндра с четырьмя отверстиями 106, показанными на ФИГ.3 по фланцу 101 основного корпуса, прямоугольную скобу 5 на ФИГ.4 с двумя отверстиями в ее горизонтальной части 102 для совмещения с двумя соответствующими отверстиями во фланце 101 основного корпуса и фланце 100 верхнего корпуса. Для скобы предназначены четыре самостопорящих болта 13 и 14, показанных на ФИГ.8 и 4, проходящих по упомянутым аксиально совмещенным отверстиям, и крепимых нейлоновыми контргайками 15, которыми также прикрепляется скоба 5 к фланцу 101 основного корпуса и фланцу 100 корпуса верхнего цилиндра.

Работу клапана согласно изобретению будет л