Рекуперативный тормоз

Союз СоветскикСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБВЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 912971(22) Заявлено 31,05.79 (21) 2774222/25-27с присоединением заявки РЙ(5 )М. Кл. Г 16 О 61/00 Гевударстееклый камнтет СССВ ао делам изобретений и открытка(54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ Изобретение относится к машиностроению иможет найти применение в механизмах, требующих периодического разгона и торможения,таких как транспортные, подъемно-транспортные н им подобные машины,Известен рекуперативный тормоз, содержащий установленные в корпусе аккумуляторэнергии, механизм управления, входной вал,смонтированный на нем механизм реверса ишестеренчатый дифференциал, одна из шестеренкоторого закреплена на входном валу, а дведругие связаны тормозными валиками с ме.ханизмом управления и аккумулятором энер.гии в виде маховика, шестеренчатый дифферен.циал с водилом и двумя тормозными валами,первый из которых кннематически связан свходным валом, а второй - с аккумуляторомэнергии. Водило дифференциала соединено сего тормозными валами через вариаторы скоростей. Вариатор скорости содержит фрикционный диск, жестко закрепленный на первом тормозном валу дифференциала, параллельный емувторой фрикционный диск, связанный зубчатойпередачей с маховиком и вторым тормозным валом дифференциала, и соприкасающийся с,ннм третий фрнкционный диск, закрепленныйс воэможностью осевого перемещения на валу,связанном зубчатой передачей с водилом дифференциала 31.Недостатками этого устройства являются нв.высокая надежность работы и большая металло.емкость, что невыгодно при использовании такого тормоза в транспортных средствах.Цель изобретения - повышение надежности 10работы, а также расширение эксплуатационных возможностей тормоза.Поставленная цель достигается тем, что в ре.куперативном тормозе, содержащем установленные в корпусе аккумулятор энергии, меха.1ннэм управления, входной вал, смонтирован.ный на нем механизм реверса и шестеренчатый дифференциал, одна из шестерен которо.го закреплена на входном валу, а две другиесвязаны тормозными валами с механизмом 20управления и аккумулятором энергиц, аккуму.лятор энергии выполнен пружинно-вакуумнымв виде по крайней мере двух полых цилинд.ми, механизм реп(рса вьцншнец в ниле ивой цой фрикиионцо.писковой чуфтьг сцепления с концентрично расположецнь;чи на входном валу двумя вепущей наружной и велсчгй ггнут ренней обоймами, вепугиими фрикиионными дисками, смонтированными ца входном валу соосно друг другу и кониентрично г(аружной обойме опорными дисками, а также ведомыми дисками, помещенными между опорными и ве дущими писками, при этом обоймы и ведомые фрикционные писки установлены с возмож,ностью осевого перемещения, механизм управления выполнен н виде пвух гидроиилинпров с предохранителями, смонтированными на кор. пусе, двух подпружиненных рычагов управле ния, установленных на входном валу, и тро сов, гидроцилиндры кинематически связаны с рычагами управления, а предохранители и рыча. ги управления тросами соединены с тормозны. ми валами, при этом олин из рычагов управления кинечатически связан с ведущей наружной обоймой и одним цз ведомых дисков, другой рычаг управления кинематически связан с ве. домой внутренней обоймой и другим ведомым диском, а каждый из поршней аккумулятора энергии соединен тросом с одним из тормоз.ных валов, которые расположены по одной оси,На фит. 1 схематически изображено устройство в выключенном положении: на фиг. 2тормоз, общий вид; на фиг. 3 - предохранительная система.Рекуперативный тормоз связан шестерней 1, установленной на промежуточном креплении карпанного вала 2 антомобгпя и входящей в зацепление с шестерней 3 карпанцого вала тормоза. Карданный вал 4 другим своим концом соединен с входным валом 5, который устанонлен в корпусе 6 на подпгилцике 7.Механизм реверса тормоза выполнен в ниге двойной фрикиионной дисковой муфты сцепления, Она имеет ведугцую наружную обойму 8 и ведомую внутреннюю обойму, установлен.ные с воэможностью осевого перемещения.Во внутренних частях обойм 8 и 9 на шлицах установлены фрикционные ведугиие 10 и ведомые 11 писки, положение которых относительгго обойм 8 и 9 фиксируется пружинами 12 и 13. Каждая обойма 8 и 9 муфты имеет ведомые фрикиионные 14 и ведущие 15 диски, посаженные соответственно на концентрично установленные валы 16 и 17, имеюгцие одну геометрическую ось и являющиеся продолжением входного вала 5 на шлицах с возможностью перемещения в осевом направлении, а также опорные писки 18 и 19, которые жестко установлены на валах 16 и 17 соответственно, при чем диск 8 упирается на внутреннюю обойму подшипника 20, установленного в корпусе 6, Положение ведомых фрикционных дисков 14 и5 отоси(сгео 1 р)(ых ггг(сков 18 ифик(нруегся с помо(цью пружин 2 и 2. 1 аконце вала 7, являюшегося продолжениемвколного гзагга 5, жестко установлена коническая шестерня 23. Установленный кониентричновалу (7 нал 6 одним концом упирается навнутрецнюю обойму лопцгипника 24, а на другом его конце жестко установлена коническаяшестерня 25, естерни 23 и 25 входят в зацепление с коцическими шестернями 26 и 27,жестко установленными на тормозных валах28 и 29 Тормозные валь( 28 и 29 на кронштейнах корпуса автомобиля (не показан)установлены на втулках. На валах 28 и 29 закреплены ленточные тормоза 30 и 31.Корпус 32 пружинно-вакуумного аккумуля.тора представляет собой гладко шлифованныйизнутри стакан, на один конец которого (основанне) герметично завинчивается плоско-сфери.ческая головка 33. Стакан крепится на кронштейнах корпуса автомобиля (це показано).Внутри корпуса 32 установлены три пор(пня,пна иэ которых 34 и 35 служат в качествеггсржателей лля лвойных аккумулятивных пружин 36 и имеют в серелине сквозное круглоеотверстие для прохода троса 37, а третий поршень 38 (герметичный) прикреплен к тросу37 и также погщержинает вторую пару пружинМежду поршнем 38 и внутренней плоской поверхностью голонки 33 оставлено цебольгпое 30возгугггное пространство, которое служит нозпушцой подушкой при резком разжатии пружин 36.Привод рекуперативцого тормоза гидравлический и связан с тормознычи и акселератинными педалями машины через шланги, трубки и золотники. На корпусе 6 закреплены па.рагглельно два силовых гидроиилиндра 39 и40, штоки которых соединены с рычагамиуправления 4 и 42 соответственно, посаженньгми на осях в корпусе 6. Продольные пазырычагов 41 и 42 входят в зацепление с ушками поджимных колеи 43 и 44, которыепосажены на вхолггом валу 5 и на ступице на.ружной вепугггей обоймы 8. Рычаги управления ф поппружинены полжимцыми пружинами 45 и46, свободно надетыми на входной нал 5 ина ступицу ведущей обоймы 8. Упругость уподжимных пружин 45 и 46 больше, чем ураэжимных пружин 47 н 48.50 Лля автоматического выключения при пол.цом сжатии или разжатии тормозных пружинна рекуперативномтормозе установлены предохранительньге системы на кажлоч из гипроцилиндрон 39 и 4 О.Предохранительные системы 5 выполнены в виде золотггиковь(х распределителей 49, связь(нагггцх гилроиилин гры 40 и39 с центральной сг(сгеыой подачи рабочеготела (масла), П ре(гха(гт( г(ьна я си( тема 4 ц5 9197связана тросами 50 и 51 с тормозными вала.ми 28 и 29. Пружины 52, ролики натяжения53 направляют тросы 50 и 51, которые нама.тываются на ступицы 54 тормозных валов28 и 29.5На подшипнике 55 установлена ведущаянаружная обойма 8 муфты, а тросы 56 сое.диняют рычаги управления 41 и 42 с ленточ.ными тормозами 30 и 31 тормозных валов28 и 29.1 ОРекуперативный тормоз работает следующимобразом,В рабочем положении двойная фрикционнаядисковая муфта разомкнута. При нажатии напедаль тормоза машины в пределах свободного хода масло, нагнетаемое насосом, череззолотник, соединенный с педалью, маслопровод и предохранитель 49 поступает в гидроцилиндр 39, шток которого, выдвигаясь, поворачивает рычаг управления 41, который, в своюочередь, через поджимное кольцо 44 сжимаетпружину 46 и ведущую обойму 8 тормознойполовины муфты перемешает в осевом направлении. При этом ведущий 10 и ведомый 14диски прижимаются между опорным диском18. Муфта включена.Одновременно рычаг управления 41 оттягивает тросы 57 и ленточные тормоза 30 и 31размыкаются. Длина тросов с помощью прижимных шайб регулируется таким образом,что тормоза 30 и 31 выключаются лишь послевключения муфты. Наличие пружины 46 позволяет небольшое пробуксовывание муфты.После включения муфты и размыкания ленточных тормозов 30 и 31 вращение карданного вала 2 автомобиля через шестерни 1 и 3,карданный вал 4 тормоза, включенную муфту,вал 16, шестерни 25, 26 и 27 передается натормозные валы 28 и 29, которые, наматываяна себя тросы 37, притягивают поршни 38,сжимая тем самым пружины 36. Поскольку40тормоэнь.э валы 28 и 29 вращаются в разныестороны, тросы 37 наматываются на одну иэних только сверху, а на другую только снизутаким образом, что при включенной муфтеаккумулятивные пружины 36 сжимаются.45 После окончания торможения отпускается тормозная педаль автомобиля и подача масла. в гидроцилиндр 39 прекращается. Пружина 48, сжатая при включении муфты между внутрен 50 ней обоймой подшипника 55 и обоймой 8, разжимаясь, выключает муфту и через поджимные пружину 46, кольцо 44 и рычаг 41 шток гидроцилиндра 39 возвращается в исходное по. ложен не.01 тновременно отпускаются тросы 37 и тормоза 30 и 31 останавливают тормозные валы 28 и 29. Кинематическая энергия автомобиля превращается в потенциальную энер 1 ию сжатыхпружин и вакуума аккумулятора энергии 32,Лля использования потенциальной энергиидосгаточно немного нажать на педаль акселера.тора и масло из гидросистемы машины такжечерез верхнее отверстие уже второго золот.ника, соединенного с педалью, маслопровод,вторую предохранительную систему подаетсяв полость гидроцилиндра 40. Шток гидроцилиндра 40 выдвигается и, поворачивая рычаг 42вокруг ее оси, через поджимное кольцо 43сжимает пружину 45 и перемещает в осевомнаправлении обойму 9, прижимая диски 11и 15 к опорному диску 19.Одновременно вилка 42 оттягивает тросы56 и ленточные тормоза 30 и 31 отпускаются,Ллина тросов 56 регулируется так же, как бы.ло указано,После выключения ленточных тормозов поддействием сил сжатых пружин и вакуума порвень 38 двигается к исходному положению(в сторону головки 33), притягивая трос 37,который, в свою очередь, вращает тормозныевалы 28 и 29, Вращение валов через шестерни 23, 26 и 27, вал 17, включенную муфту.входной вал 5, карданный вал 4 рекуперативного торможения и шестерни 3 и 1 передаетсяна карданный вал 2 автомобиля, который бы.стро и эффективно (с малой затратой горюче.го) снова набирает скорость.При полном сжатии аккумулятивных пружин36 (при торможении) или полном разжатииих (после разгона) срабатывают предохрани.тельные систеь ы 49, действующие по принци.пу изменения направления подачи масла вгидроцилищры 39 и 40. При торможении валы 28 и 29, наматывая на себя тросы 37 исжимая тем самым тормозные пружины 36,одновременно наматывают и тросы 50 и 51предохранительной системы тормоза. Длинатросов 50 и 51 предохранительной системырегулируется так, чтобы, опережая полное ежа.тие аккумулятивных пружин 36, золотниковьюраспределители 49 изменяли направление пода.чи масла в тормозной гидроцилиндр 39. Мас.ло подается уже в верхнюю полость гидро.цилиндра 39. Поршень гидроцилиндра 39 дви.гается вниз, выключая муфту и включая лен.точные тормоза 30 и 31. Дальнейшее торможение машины (когда кинетическая энергияее велика, например автомобиль с прицепом) производится уже основной тормознойсистемой.Поскольку автоматическое выключение муфты происходит не мгновенно, а в течение ка.кого-то промежутка времени (хотя и оченьмалого), тормозные валы 28 и 29 еще про.должают вращаться, наматывая тросы 50 в 51,что может привести к поломке золотнике7 91297предохранительной системы 19, Наличие поддерживающих роликов 53 натяжного типа предотвращает такую возможность,Число полых цилиндров 32 пружинно-ваку.умного аккумулятора, их параметры и упругость пружин подбираются в расчете на максимальную кинетическую энергию транспортного средства и могут быть установлены вдва или больше ярусов, В этом случае тросы 37 направляются дополнительными роликами и наматываются друг на друга, Аккумулятивная часть рекуперативного тормозаможет быть выполнена также и без пружин,поскольку с увеличением тем самым ходапорпня сила вакуума возрастает по экспоненте,Предлагаемый рекуперативный тормоз может быль использован и в железнодорожномтранспорте, в поездах метро, трамваях, троллейбусах и в пассивных транспортньгх устройствах типа железнодорожного вагона, Управление тормозом может быть осуществлено одним из известных способов: механическим,электромеханическим, пневмомехаиическим.При этом данный тормоз обеспечивает высокую надежность работы при сравнительно ма.лых габаритах.Формула изобретенииРекуперативный тормоз, содержащий установленные в корпусе аккумулятор энергии, механизм управления, входной вал, смонтированный на нем механизм реверса и шестерен.чатый дифференциал, одна иэ шестерен кото.рого закреплена на входном валу, а две дру.гие связаны тормозными валами с механизмом управления и аккумулятором энергии, о т л и.Яч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьиие. ния щцежности работы и расширения эксплу атанмонных воэможностей, аккумулятор энергии выполнен пружинно вакуумным в виде по крайней мере двух полых цилиндров с подлру. жинеиными к их торцам поршнями, механизм реверса выполнен в виде двоякой фрикционнодисковой муфты сцепления с концентрично рас. положенными на входном валу двумя ведущей наружной и ведомой внутренней обоймами, ведущими фрикционными дисками, смонтированными в упомянутых обоймах, закрепленными на входном вату соосно друг другу и концепт. рично наружной обойме опорными дисками, а также ведомыми дисками, помещенными меж.ду опорными и ведущим дисками, при этом обоймы и ведомые фрикционные диски установлены с возможностью осевого перемещения, механизм управления выполнен в виде двух гидроцилиндров с предохранителями, смонтированными на корпуседвух поллружиненных рычагов управления, установленных на входном валу, и тросов, гидроцилиндры кинемалчески связаны с рычагами управления, а предохранители и рычаги управления тросами соединены с тормозными валами, при этом один из рычагов управления кинематически связан с ведущей наружной обоймой и одним из ведомых дисков, другой рычаг управления кинематически связан с ведомой внутренней обоймой и другим ведомым диском, а каждый из поршней аккумулятора энергии соеди. нен тросом с одним из тормозных валов, которые расположены по одной оси. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство (ТГР Н 552446,кл. Г 16 О 61/ОО, 1975, 91297912971 г.8 1362746исноВНИИП Подлго комитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 Тираж 981И Государственноделам изобретенийМосква, Ж - 35, Ра 1130 Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная, 4 Составитель Е, Ахматоватор Л. Алексеенко Техред Л,Пекарь Корректор 10. Макаренко