Редуктор давления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз Соаетскив Сэциалистическиа Республик(51) М. Кл. 6 05 П 16/10 Государственный комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий(54) РЕДУКТОР ДЬВЛЕНИЯ Редуктор давления относится к области пневматических систем различных машин и может найти применение, например, на автомобилях и автопоездах, оборудованных пневматическим тормозным приводом с высоким давлением в питающей части.В мировом автомобилестроении отмечается тенденция перехода с тормозных2 систем низкого давления (5-7 кгс/см ) 10 на тормозные системы высокого давления (18-20 кгс/см ). В связи с определенными трудностями выполнения тормозного привода, обеспечиваюшего подачу высокого давления в рабочие исполнительные органы (тормозные камеры), во многих странах на автомобилях стали применять тормозной привод с высоким давлением только в его питающей части. При этом преобразование высокого давления в низкое осуществляется при помощи редуктора давленияПоложительный эффект от применения редуктора давления и высокого давления в питающей части состоит в упрощении тормозного привода эа счет аннулирования водоотделителя, регулятора давления, предохранительного клапана, а также части ресинерон (до 50-60 ), Следовательно, уменьшается вес автомобиля, трудозатраты на его изготовление, экономится металл.Известен газовый редуктор давления, содержащий корпус с входным ивыходным патрубками, чувствительныйэлемент, клапан с пружиной (11,Недостатком этого устройства является низкое быстродействие устройства.Известен и другой редуктор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и с расположеннымв корпусе чувствительным элементом,выполненным в виде псршья, связанногос регулирующим органом, :;ричем входной патрубок связан с подпоршневойполостью 12, Впускной клапан привзаимодействии с седлом разобщает полость подвода высокого давления и полость с редуцированным давлением наего выходе. С обратной стороны поршня в крышке расположены регулировочнаяпружина и винт для регулирования усилия пружины. В нормальном положениивпускной клапан под воздействием пружины открыт и обе полости сообщенымежду собой, При подаче сжатого воздуха повышается давление в полостиподпружиненного поршня. Под воздействием этого давления поршень, преоголевая усилие пружины, перемен;антса636591вверх. К моменту достижения в полости поршня давления, на которое отрегулирована пружина, клапан придет вовзаимодействие с седлом и разобщитполости. На выходе клапана установится давление, определяемое регулировочной пружиной. Если это давление 5уменьшится, в связи с расходом воздуха потребителями, поршень под воздействием пружины откроет клапан исжатый воздух перетечет в полость подпоршнем. В этой полости снова установится давление, определяемое регулировочной пружиной,Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату,Недостатком его является невысокое быстродействие, так как наполнение объемов на всем диапазоне изменения давления осуществляется через переменное сечение впускного клапана,т.е, происходит дросселирование воздушного потока, а следовательно, увеличивается время наполнения объемовВ связи со значительным объемам наполняемых емкостей (в тормозном приводе это объем ресиверов, объемы тормозных камер), при использованииизвестного клапана требуется многовремени на их наполнение.Целью изобретения является повыше- ЗОние быстродействия редуктора давления,указанная цель достигается тем,чтопоршень выполнен плавающим и дифференциальным с внутренней ступенчатойполостью, в которой концентрично уста новлены втулка, жестко связанная сдифференциальным поршнем, клапан спружиной, размещенной между торцовойповерхностью плунжера и внутреннейторцовой поверхностью втулки, и подпружиненный обратный клапан, плунжеркоторого размещен в первой ступениполости дифференциального поршня,кромки которой являются седлом клапана, полость первой ступени соединенас выходным патрубком, надпоршневаяполость редуктора связана с полостьювторой ступени, а полость пружины клапана связана с атмосферой.На фиг, 1 изображен редуктор давления, разрез; на фиг, 2 - схема тормаэнога привода автомобиля с предлагаемым редуктором.Редуктор давления содержит корпус1 и крышку 2, уплотняемые с помощьюрезинового кольца 3. Внутри корпусарасположен плавающий дифференциальныйпоршень 4, выполненный заодно с регулирующим органом (впускным клапаном)5, который имеет центрально расположенное осевое сверление 6 и взаимо- Е)действует с кромками 7, выполненнымив корпусе, являющимися седлом клапана.Площадью меньшего диаметра 8 дифференциальный поршень обращен в подпоршневую полость 9 высокого давле ния, выполненную с выходным патрубком.Во внутренней ступенчатой полости дифференциального поршня расположен клапан 10 с пружиной 11; укаэанный клапан своим уплотнительным элементом 12 взаимодействует с торцовым седлом 13, образуемым внутренней ступенью дифференциального поршня, а своим плунжером 14 - с внутренней поверхностью втулки 15, жестко связанной с дифференциальным поршнем. Между внутренней торцовой поверхностью втулки 15 и торцовой поверхностью плунжера клапана установлена его пружина 11, полость которой посредством сверлений 16 и 17 постоянно связана с атмосферой.Концентрично уплотнительному элементу 12 на клапане 10 выполнена кромка (седло) 18, с которой сопряжен обратный клапан 19, подпружиненный пружиной 20 Плунжер обратного клапанаразмещен в первой ступени полости дифференциального поршня. В нормальном положении обратный клапан разобщает сверление 6 с центрально расположенным сверлением 21 и радиальным сверлением 22, выполненными в клапане 10, другими словами, разобщает первую ивторую ступени внутренней полости дифференциального поршня,Дифференциальный поршень выполнен с боковым (радиальным) сверлением 23 в стенке, которое сообщает вторую ступень его внутренней полости 24 с надпоршневой полостью 25,В тормозном приводе редуктор давления 26 установлен в переднем осевом контуре между ресивером 27 и двухсекционным тормозным краном 28. Редуктор давления 29 установлен в заднем осевом контуре между ресивером 30 и тормозным краном 28. Компрессор 31 подает сжатый воздух в ресивер 32. Иэ ресивера 32 сжатый воздух через двойной защитный клапан 33 поступает в ресиверы осевых контуров 27 и 30, а также в полости 9 (фиг. 1) редукторов давления 26 и 29. Сжатый воздух из крана 28 поступает в передние 34 и задние 35 тормозные камеры, Входной патрубок 36, выходной патрубок 37 показаны на Фиг. 1..При повышении давления в полости 9 сжатый воздух воздействует на площадь меньшего диаметра 8 поршня 4 и перемещает поршень 4 в крайнее верхнее положение. При этом впускной клапан 5 находится на наибольшем удалении от седла 7 корпуса 1, благодаря чему обеспечивается большое проходное сечение. Через это проходное сечение сжатый воздух поступает в секции тормозного крана 28 (фиг, 2) н через сверление 6 в первую ступень полости поршня 4, Воздействуя на обратный клапан 19, сжатый воздух прижимает его к седлу 18 клапана 10, обеспечиваянадежную герметичность уплотнения, Одновременно сжатый воздух воздействует на клапан 10. Гри достижении давления в первой ступени полости поршня 4, следовательно, и полостях секций тормозного крана 28 давления, на которое рассчитана пружина 11, клапан 10 перемещается вверх, уплотни тельный элемент 12 отрывается от седла и сжатый воздух через сверления б и 23 поступает в полости 24 и 25. Воздействуя на плошадь большого диаметра поршня 4 из полости 25, сжатый 10 воздух перемещает поршень 4 вниз до посадки впускного клапана 5 на седло 7 корпуса 1. При этом полость 9 разобщается с полостью 25 и полостями секций, тормозного крана 28, в которых 15 устанавливается давление, определяемое соотношением площадей малого и большого диаметра дифференциального поршня 4, Если компрессор 31 (Фиг.2) обеспечивает подачу высокого давления в ресиверы 32, 30, 27 и полости 9 редукторов давления 26 и 29, в выходной патГ убок 37 и в полости секций тормозного крана 28 подается низкое давление.При торможении сжатый воздух иэ полостей тормозного крана 28 поступает в передние 34 и задние 35 тормозные камеры. При этом сжатый воздух из полости 25 (фиг1) по сверлениям 6 и 23 перетекает в полость тормозного крана, в связи с чем давление в полости резко падает.При падении давления в полости 25 и на выходе редуктора давления клапан 10 усилием пружины 11 перемещает ся вниз до посадки его уплотнительного элемента 12 на седло 13 поршня 4,Последующий выпуск сжатого воздуха из полости 25 будет обеспечиваться через .сверления 21 и 22 и обратный 40 клапан 19.В результате появления избыточной силы, действуйшей из полости 9 на площадь меньшего диаметра поршня 4, последний перемещается вверх до упора в крышку 2 на полную величину от- . крытия впускного клапана 5, и сжатый 45 воздух из ресиверов 27 и 30 (фиг. 2) через тормозной кран 28 перетекает в тормозные камеры 34 и 35. При достижении в тормозных камерах 34 и 35 давления, на которое рассчитана пру жина 11, клапан 10 перемещается вверх, его уплотнительный элемент 12 открывается от кольцевого седла поршня 4 и сжатый воздух по сверлениям б и 23 перетекает в полость 25.Воздействуя из полости 25 на площадь большего диаметра поршня 4, сжатый воздух перемешает его вниз до посадки впускного клапана 5 на седло 7 корпуса 1, При этом ресиверы 27 и 30 разобшаются с полостями тормозного крана 28 и на выходе 37 редукторов давления и в тормозных камерах устанавливается давление, определяемое соотношение площадей малого и большого диаметров поршня 4.1,"ак видно из вышеизложенного, наполнение тормозных камер до максималь"ного давления происходит при положении поршня 4 в крайнем верхнем положении и максимальном проходном сечении впускного клапана 5, благодарячему исключается дросселирование воздушного потока и уменьшается времянаполнения. Усилие пружины 11 рассчитано на давление, близкое к максимальному.При растормаживании сжатый воздухиз тормозных камер 34 и 35 (фиг. 2 )через тормозной кран 28 выпускаетсяв атмосферу. В процессе растормаживания редукторы давления 26 и 29 вработе не участвуют.Положительный эффект от примененияпредлагаемого редуктора давления состоит в:уменьшении металлоемкости и трудоемкости изготовления тормозного привода и снижении веса автомобиля;упрощении конструкции тормозногопривода;уменьшении времени срабатываниятормозного привода, тормозного путиавтомобиля и повышении безопасностидвижения и производительности автомо"бильного транспорта.Действительно, для обеспечениянаибольшей безогасности движения автомобилей необходимо иметь такую тормозную систему, которая позволила бы останавливать движущийся автотранспортна минимальном отрезке пути. Величина тормозного пути зависит от временисрабатывания тормозного привода: чемменьше время срабатывания тормозногопривода, тем меньше тормозной путь автомобиля,Поэтому обеспечение минимальноговремени срабатывания пневматическоготормозного привода необходимо для того, чтобы уменьшить разницу в величинах тормозных путей грузовых и легковых автомобилей. В условиях интенсивного движения на дорогах зто обеспечит повышение производительностиавтотранспорта за счет увеличенияскорости движения и сокрашения интервалов между движущимися автотранспортными единицами,Формула изобретенияРедуктор давления, содержащий корпус с входными и выходным патрубками и расположенным в корпусе чувствительным элементом, выполненным в виде поршня, связанного с регулирующим органом, причем входной патрубок связан с подпоршневой полостью, о т л и- чающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия редуктора,10 Составитель Н.МирнаяРедактор Э.Губницкая Техред Н.Бабурка КорректорА.Власенн 8Тираж 9Государственного комитетапо делам изобретений и о035, Москва, Ж, Раушская н 1Совета крытий б., ДЭакаэ 6940/3 ЦНИИПИлиал ППП Патентф, г.ужгород, Ул,Проектная,4 7 63659 поршень выполнен плавающим и дифференциальным с внутренней ступенчатой полостью, в которой концентрично установлены втулка, жестко связанная с дифференциальным поршнем, клапан с пружиной, рамещенной между торцовой поверхностью плунжера и внутренней торцовой поверхностьювтулки, и подпружщненный обратный клапан, плунжер которого размещен в первой ступени полости дифференциального 1 оршня, кромки которой являются седлом клапана, полость первой ступени соединена с выходным патрубком, надпоршневая полость редуктора связана с полостью второй ступени, а полость пружины клапана связана с атмосферой,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР 9 462048, кл. 605 Р 16/10, 1973.2. Зонненберг С,М. и Лебедев А,С, Пневматические эажимные приспособления, М, Машгиэ, 1953, с. 54, фиг. 32.