Регулятор давления в тормозном приводе

Назначение регулятора давления - обеспечить оптимальное распределение тормозных сил по осям автомобиля и не допустить блокировку задних колес раньше передних. Регулятор давления состоит из корпуса, в центральных цилиндрических отверстиях которого расположены подпружиненный дифференциальный поршень и взаимодействующий с ним разделительный поршень. Оба поршня имеют уплотнения. На дифференциальном поршне расположен кольцевой клапан. Дифференциальный поршень образует с корпусом кольцевые полости, соединенные с тормозным контуром задних колес. Разделительный поршень образует с корпусом торцевую полость, соединенную с тормозным контуром передних колес. Конструкция регулятора давления позволяет повысить надежность и долговечность. При торможении в аварийных ситуациях (отсутствии давления в одном из тормозных контуров) регулятор давления обеспечивает торможение одним из тормозных контуров.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к устройствам тормозного привода, позволяет обеспечить оптимальное распределение тормозных сил по осям автомобиля и не допускает блокировку задних колес раньше передних.

Известны регуляторы давления, используемые в автомобилях семейства «УАЗ» («Ремонтируем УА3-31512; - 31514; - 31519», М, ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004 г, стр.145), которые предназначены для ограничения давления тормозной жидкости в тормозном контуре задних колес в зависимости от загрузки автомобиля и давления в тормозном контуре передних колес. Конструктивно регулятор состоит из корпуса, дифференциального поршня, пробки, нагрузочной пружины, уплотнительных колец и манжеты, направляющих втулок, пыльника. Внутри корпуса выполнены центральные цилиндрические соосные рабочие каналы большого и малого диаметров. В корпусе выполнены также впускное и выпускное отверстия тормозного контура задних тормозов, отверстие под штуцер прокачки и контрольное отверстие утечек между контурами регулятора. В контрольное отверстие установлена упругая пробка, служащая сигнализатором неисправности регулятора и выдвигающаяся из контрольного отверстия при заполнении его тормозной жидкостью появляющейся в отверстии в случае утечек между контурами. В пробке выполнено впускное отверстие тормозного контура передних колес. Дифференциальный поршень выполнен в виде цельного ступенчатого цилиндрического стержня установленного с возможностью продольного перемещения в направляющих втулках, установленных в рабочих каналах большого и малого диаметров. В обоих каналах поршень уплотнен манжетами.

Наиболее близкой, выбранной в качестве прототипа, является конструкция регулятора давления в тормозном приводе (Патент РФ 2278037 МПК В60Т 8/18). Регулятор давления состоит из корпуса с установленным в нем дифференциальным поршнем, образующим с корпусом торцевую полость, которая закрыта крышкой и связана каналом с тормозным контуром передних колес. Поршень также образует с корпусом кольцевые полости, которые разобщаются кольцевым клапаном, прижатым втулкой к расточке корпуса и входящим в контакт с торцевыми выступами седла на поршне при достижении оптимального давления в полости. Поршень связан с буксой через втулку и пружину, а также с подвеской транспортного средства. Втулка имеет проточку под кольцевой клапан и торцевую проточку, расположенную напротив внешнего торцевого выступа седла. Проточка соединена отверстиями с кольцевой полостью меньшей ступени поршня. Кольцевые полости связаны каналами с тормозными контурами передних и задних колес. Между дифференциальным поршнем и втулкой с кольцевым клапаном имеется кольцевой зазор. Корпус, поршень, крышка и букса имеют уплотнения. Регулятор снабжен перепускным клапаном для стравливания воздуха из торцевой полости. Для защиты уплотнений дифференциального поршня от пыли и грязи на корпус, и поршень установлен чехол. На цилиндрической поверхности седла выполнена проточка.

Недостатками данных конструкций регуляторов являются низкие показатели надежности и долговечности, вызванные износом и повреждением уплотнений дифференциального поршня. Как показывает опыт эксплуатации регуляторов, в первую очередь изнашиваются уплотнения, разделяющие контуры регулятора, вследствие этого регулятор подлежит замене. Уплотнения и сопрягаемые с корпусом цилиндрические поверхности дифференциального поршня имеют явно выраженный диагональный износ контактирующих поверхностей. Анализ характера износа позволяет сделать вывод о том, что износ обусловлен перекосом дифференциального поршня в направляющих элементах и каналах корпуса вследствие наличия зазоров между сопрягаемыми деталями и погрешности изготовления (несоосностью).

Задачей полезной модели является повышение надежности и долговечности регулятора давления тормозного привода транспортного средства.

Поставленная задача решается за счет того, что регулятор давления в тормозном приводе транспортного средства содержит корпус с центральными соосными цилиндрическими отверстиями большего и меньшего диаметров, подпружиненный дифференциальный поршень, связанный с подвеской транспортного средства, на котором размещены уплотняющий элемент и кольцевой клапан, образованные дифференциальным поршнем и центральным цилиндрическим отверстием большего диаметра кольцевые полости, соединенные с тормозным контуром задних колес, штуцер прокачки, и разделительный поршень с уплотнительными элементами, а также торцевую полость, образованную разделительным поршнем, центральным цилиндрическим отверстием меньшего диаметра и пробкой и соединенную с тормозным контуром передних колес. Причем, уплотнительные элементы разделительного поршня могут быть размещены на торцах разделительного поршня, или в корпусе, или в проточках разделительного поршня. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид регулятора давления с открытым кольцевым клапаном, на фиг.2 изображен общий вид регулятора давления с закрытым кольцевым клапаном, на фиг 3 изображено расположение уплотнительных элементов в корпусе, на фиг.4 изображено расположение уплотнительных элементов в проточках разделительного поршня.

Предлагаемый регулятор давления (фиг.1) содержит корпус 1, установленные в нем дифференциальный поршень 2 и разделительный поршень 3, нагрузочную пружину 4, взаимодействующую с дифференциальным поршнем 2, прижимную пружину 5, обеспечивающую прижим разделительного поршня 3 к дифференциальному поршню 2, уплотнительные элементы 6 разделительного поршня 3, уплотнительный элемент 7 и кольцевой клапан 8, расположенные на дифференциальном поршне 2, направляющие втулки 9 и 10, в которых центрируется дифференциальный поршень 2, и штуцер прокачки 11, размещенный в отверстии корпуса 1. Корпус 1 выполнен с центральными цилиндрическими соосными отверстиями разных диаметров: большего - для размещения дифференциального поршня 2, направляющих втулок 9 и 10, нагрузочной пружины 4, уплотнительного элемента 7, и меньшего - для размещения разделительного поршня 3. В корпусе 1 имеются входное 12 и выходное 13 отверстия тормозного контура задних колес (не показан). Входное отверстие 14 тормозного контура передних колес (не показан) расположено в пробке 15, установленной в корпусе 1. Для контроля утечек между контурами регулятора в отверстии 16 корпуса 1 установлена упругая пробка 17. Разделительный поршень 3 образует с центральным цилиндрическим отверстием меньшего диаметра торцевую полость 18, закрытую пробкой 15. Дифференциальный поршень 2 образует с центральным цилиндрическим отверстием большего диаметра кольцевые полости 19 и 20, которые разъединяются кольцевым клапаном 8. Дифференциальный поршень 2 упруго связан с подвеской транспортного средства (не показана) для восприятия усилий в зависимости от загрузки автомобиля, и выполнен в виде ступенчатого цилиндрического стержня с возможностью продольного перемещения в направляющих втулках 9 и 10. Разделительный поршень 3 выполнен в виде цилиндрического стержня с проточками для уплотнительных элементов 6. Уплотнительные элементы 6 установлены с предварительным натягом. Уплотнительные элементы 6 могут быть установлены на торцах разделительного поршня 3 (фиг.1), в корпусе 1 (фиг.3) или в проточках разделительного поршня 3 (фиг.4). Для защиты деталей регулятора от попадания пыли и грязи на корпус 1 и дифференциальный поршень 2 установлен защитный чехол 21, фиксируемый от перемещения в проточках корпуса 1 и дифференциального поршня 2.

Регулятор давления работает следующим образом. В исходном положении, когда давление в тормозной системе отсутствует, дифференциальный поршень 2 под действием нагрузочной пружины 4 и усилия, воспринимаемого от упругих элементов подвески, находится в крайнем левом положении. При этом кольцевые полости 19 и 20 через зазоры между дифференциальным поршнем 2, направляющей втулкой 10 и кольцевую щель, образованную проточкой дифференциального поршня 2 и кольцевым клапаном 8 соединены между собой.

В начале торможения в обоих контурах главного тормозного цилиндра создается одинаковое давление, которое через входное отверстие 14 тормозного контура передних колес передается в торцевую полость 19, и действует на разделительный поршень 3, Из второго контура главного тормозного цилиндра давление через входное отверстие 12 тормозного контура задних колеси открытый кольцевой клапан 8 передается в кольцевую полость 21, и далее через выходное отверстие 13 в тормозной контур задних колес. На дифференциальный поршень 2 действуют слева сила сжатия прижимной пружины 5 и давление, поступающее из первого контура главного тормозного цилиндра. А справа - сила сопротивления нагрузочной пружины 4, усилие, создаваемое упругими элементами подвески и давление, передающееся из второго контура главного тормозного цилиндра. При повышении давления в главном тормозном цилиндре давление в обоих контурах регулятора давления повышается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие сил, действующих на дифференциальный поршень 2. При дальнейшем повышении давления в тормозных контурах передних и задних колес равновесие нарушается, и дифференциальный поршень 2 совместно с разделительным поршнем 3 перемещается вправо, и закрывает кольцевой клапан 8. Кольцевые полости 19 и 20 будут разобщены. В тормозном контуре задних колес установится давление равное давлению в тормозном контуре передних колес. При дальнейшем увеличении давления в тормозном контуре передних колес увеличения давления в тормозном контуре задних колес происходить не будет, так как кольцевой клапан 8 закрыт (фиг.2).

При торможении в случае аварийных ситуаций (при отсутствии давления в одном из тормозных контуров) регулятор давления обеспечивает торможение одним из контуров. При отсутствии давления в тормозном контуре задних колес дифференциальный поршень 2 сдвинется вправо и закроет кольцевой клапан 8, разъединив тем самым кольцевые полости 19 и 20. При отсутствии давления в тормозном контуре передних колес кольцевой клапан 8 остается открытым, и торможение будет происходить только тормозным контуром задних колес. При износе или повреждении уплотнительных элементов 6 разделительного поршня 3, просочившаяся тормозная жидкость будет через отверстие 1 6 попадать под упругую пробку 17, и при постепенном накоплении будет выдвигать ее из корпуса 1. Появление упругой пробки 17 из корпуса 1 является визуальным сигнализатором неисправности регулятора давления. Штуцер прокачки 11 предназначен для стравливания воздуха из торцевой полости 18.

Совокупность признаков позволяет решить поставленную задачу, так как наличие разделительного поршня 3 с уплотнительными элементами 6 позволяет уменьшить перекос дифференциального поршня 2 в направляющих втулках 9 и 10, разгрузив тем самым уплотнительные элементы дифференциального и разделительного поршней от действия излишних радиальных нагрузок, вызывающих их повышенный и неравномерный износ, и преждевременный выход из строя. В прототипе уплотнение между контурами регулятора давления осуществляется двумя уплотнениями, установленными в проточках дифференциального поршня.

Полезная модель является промышленно применимой. Опытный образец регулятора давления разработан и прошел успешные испытания в НПООО «Фенокс».

Библиография

1.Ремонтируем УА3-31512; - 31514; - 31519, М., ЗАО «КЖИ «За рулем». 2004 г., стр.145.

2. Патент РФ 2278037 МПК В60Т 8/18.

1. Регулятор давления в тормозном приводе транспортного средства, содержащий корпус с центральными соосными цилиндрическими отверстиями большего и меньшего диаметров, упругосвязанный с подвеской транспортного средства подпружиненный дифференциальный поршень с уплотняющим элементом и кольцевым клапаном, соединенные с тормозным контуром задних колес кольцевые полости, образованные дифференциальным поршнем и центральным цилиндрическим отверстием большего диаметра, штуцер прокачки, отличающийся тем, что в центральном цилиндрическом отверстии меньшего диаметра расположен взаимодействующий с дифференциальным поршнем разделительный поршень с уплотнительными элементами, а торцевая полость, образованная разделительным поршнем, центральным цилиндрическим отверстием меньшего диаметра и пробкой, соединена с тормозным контуром передних колес.

2. Регулятор давления в тормозном приводе по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные элементы расположены на торцах разделительного поршня.

3. Регулятор давления в тормозном приводе по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные элементы разделительного поршня расположены в корпусе.

4. Регулятор давления в тормозном приводе по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные элементы расположены в проточках разделительного поршня.