устройство для автоматического торможения буксующего колеса автотранспортного средства

Формула изобретения

Устройство для автоматического торможения буксующего колеса автотранспортного средства, содержащее двухсторонний гидравлический цилиндр с разделительным поршнем, связанный гидравлически, с одной стороны, с приводом рабочей тормозной системы, а с другой стороны, с приводом автоматического торможения буксующего колеса, два электромагнитных реле включения и одно электромагнитное реле отключения, обмотки которых электрически связаны между собой, а через резистор и нормально разомкнутый включатель с аккумуляторной батареей, контактное устройство центробежного типа, механически связанное с полуосью ведущего колеса и электрически связанное с электромагнитным реле включения и отключения, отличающееся тем, что в приводе автоматического торможения буксующего колеса дополнительно установлены пневмогидравлический аппарат и распределительный механизм; пневмогидравлический аппарат имеет два цилиндра с поршнями на общем штоке, при этом полость гидравлического цилиндра гидравлически через дроссель связана с двухсторонним гидравлическим цилиндром, а полость пневматического цилиндра пневматически связана с распределительным механизмом; распределительный механизм пневматически связан с воздушным ресивером, обмотки электромагнита золотника распределительного механизма электрически связаны через реле включения, реле отключения и нормально разомкнутый включатель с аккумуляторной батареей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к устройствам, обеспечивающим повышение проходимости автотранспортных средств.

Известно устройство (Колышкин В.И. Механизм автоматического торможения буксующего колеса //Автомобильная промышленность. - 1997. - N 9. - С. 14-16), представляющее собой дополнительный автономный привод, подающий жидкость под давлением в тормозной цилиндр буксующего колеса и подтормаживающий его, обеспечивая повышение проходимости автотранспортного средства.

Устройство содержит двухсторонний гидравлический цилиндр с разделительным поршнем, в цилиндр может подаваться жидкость под давлением как от привода рабочей тормозной системы, так и от привода автоматического торможения буксующего колеса. Двухсторонний цилиндр гидравлически связан через дроссель с дифференциальным цилиндром, имеющим два поршня, соединенные механически между собой, на соединительном звене поршней установлен сердечник электромагнита с двумя силовыми обмотками, обеспечивающими за счет электромагнитных сил перемещение поршней и создающими давление жидкости в приводе автоматического торможения буксующего колеса. Полости поршней дифференциального цилиндра гидравлически связаны с компенсационным цилиндром, обеспечивающим компенсацию недостающей жидкости в нерабочей полости дифференциального цилиндра. Обмотки сердечника электромагнита электрически связаны через два реле включения, одно реле отключения и через выключатель с аккумуляторной батареей. Реле включения и отключения электрически связаны с контактными устройствами центробежного типа, а механически связаны с полуосями ведущих колес. Контактные устройства центробежного типа содержат планку с грузом, на котором установлен подвижный контакт, а неподвижные контакты кольцевого типа установлены в балке моста.

Недостатки известного устройства заключаются в следующем: давление жидкости в приводе автоматического торможения буксующего колеса создается усилием электромагнита, силовые обмотки которого питаются энергией от аккумуляторной батареи автотранспортного средства, имеющей ограниченные энергетические возможности; необходимость применения компенсационного устройства для заполнения объема, освобождаемого поршнем нерабочей полости дифференциального цилиндра, в процессе торможения.

Изобретение направлено на повышение эффективности торможения буксующего колеса без значительного расхода энергии аккумуляторной батареи, упрощение конструкции устройства и повышение его надежности.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в приводе автоматического торможения буксующего колеса дополнительно установлены пневмогидравлический аппарат и распределительный механизм; пневмогидравлический аппарат имеет два цилиндра с поршнями на общем потоке; при этом полость гидравлического цилиндра гидравлически через дроссель связана с двухсторонним гидравлическим цилиндром, а полость пневматического цилиндра пневматически связана с распределительным механизмом; распределительный механизм пневматически связан с воздушным ресивером, обмотки электромагнита золотника электрически связаны через реле включения, реле отключения и нормально разомкнутый включатель с аккумуляторной батареей.

Заявляемое устройство отличается от известного тем, что автоматическое торможение буксующего колеса осуществляется за счет энергии сжатого воздуха, поступающего из воздушного ресивера (пневмосистемы автотранспортного средства) через распределительный механизм в пневматическую полость пневмогидравлического аппарата и воздействующего на пневматический поршень, который через шток перемещает гидравлический поршень и подает жидкость под давлением в двухсторонний гидравлический цилиндр.

На чертеже представлено устройство для автоматического торможения буксующего колеса автотранспортного средства.

Устройство содержит двухсторонний гидравлический цилиндр 2 с разделительным поршнем 3, пневмогидравлический аппарат 5, распределительный механизм, ресивер 19, два электромагнитных реле включения 6 с нормально разомкнутыми контактами, электромагнитное реле отключения 25 с нормально замкнутыми контактами, два центробежных контактных устройства, включатель 9, сигнальную лампу 8. Двусторонний гидравлический цилиндр 2 имеет два подвода жидкости, один подвод (позиция I) от рабочей тормозной системы, а второй подвод - от пневмогидравлического аппарата 5 через дроссель 4. Поршни пневмогидравлического аппарата 5 установлены на общем штоке и удерживаются в исходном положении пружиной. Распределительный механизм содержит корпус 21, золотник 20, две пружины 22, сердечник 24 электромагнита, две силовые обмотки 23. Распределительный механизм пневматически связан с воздушным ресивером 19. Обмотки 23 электромагнита связаны электрически через реле включения 6 с аккумуляторной батареей 10 и с реле отключения 25. Обмотки реле включения 6 электрически связаны через резистор 7 с аккумуляторной батареей 10, а также с обмотками реле отключения 25 и с контактным устройством. Контактных устройств два, каждое из которых установлено на полуоси 17 ведущего колеса. Контактное устройство содержит корпус 16, противовес 18, центробежный груз 14 с подвижным контактом 13 и возвратной пружиной 15, два неподвижных контакта 12, установленные в балке 11 моста.

Работает устройство для автоматического торможения буксующего колеса следующим образом. При движении транспортного средства без буксования колес включатель 9 выключен, в электрических цепях устройства тока нет. Золотник 20 распределительного устройства находится в нейтральном положении под действием пружин 22, пневматические полости пневмогидроаппаратов 5 сообщены с атмосферой через отверстия в корпусе 21 распределительного механизма. При буксовании одного из колес водитель включает питание устройства от аккумуляторной батареи 10 включателем 9, но устройство автоматически вступает в работу только после замыкания контактов 13 и 12 при значительном увеличении частоты вращения буксующего колеса вследствие действия центробежной силы груза 14 и растяжения пружины 15. При этом электрический ток от аккумуляторной батареи через замкнутые контакты 12, 13 и обмотку реле отключения 25 поступает в обмотку реле включения 6 и замыкает его контакты. При замыкании контактов реле 6 ток поступает в обмотку 23 электромагнита, смещая золотник 20, в результате пневматическая полость пневмогидроаппарата 5 разобщается с атмосферой и сообщается с ресивером 19. Сжатый воздух перемещает поршни пнемогидроаппарата 5 и подает жидкость из гидравлической полости через дроссель 4 в двухсторонний гидравлический цилиндр 2, обеспечивая притормаживание буксующего колеса. При этом за счет свойств симметричного дифференциала возрастет момент на небуксующем колесе. С уменьшением скорости вращения буксующего колеса вследствие снижения центробежной силы, действующей на груз 14, контакты 12 и 13 размыкаются и автоматически прекращается торможение колеса, так как при этом разомкнутся также контакты реле включения 6, в результате чего ток в обмотке 23 электромагнита золотника 20 исчезнет. Под действием пружин 22 золотник займет нейтральное положение, отсоединив пневматическую полость пневмогидроаппарата 5 от ресивера 19 и соединив ее с атмосферой. Поршни пневмогидроаппарата вернутся в исходное положение под действием пружины. Водитель после окончания буксования должен выключить питание цепей устройства от аккумуляторной батареи включателем 9. Если это не будет сделано, то при большой скорости движения замкнутся контакты 12 и 13 контактных устройств обоих колес, электрический ток поступит в одном направлении сразу в две обмотки реле отключения 25 и автоматически выключит питание силовых обмоток 23 электромагнита, разомкнув контакты реле 25. Полное отключение питания устройства должно производиться выключателем 9, при этом погаснет сигнальная лампа 8.

Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает автоматическое затормаживание и растормаживание буксующего колеса, за счет чего повышается проходимость автомобиля. При данном устройстве необходимая эффективность торможения буксующего колеса достигается без значительных затрат энергии аккумуляторной батареи, так как тормозное усилие создается давлением сжатого воздуха, а энергия аккумуляторной батареи используется только для управления процессом автоматического торможения. К достоинствам предлагаемого устройства можно также отнести следующие: при нем нет необходимости изменять конструкцию ведущего моста; устройство использует для торможения тормозной механизм рабочей тормозной системы и не требует создания отдельного фрикционного механизма: для повышения проходимости используется свойство простого конического дифференциала, которое заключается в том, что с увеличением момента сопротивления вращению буксующего колеса на столько же увеличивается крутящий момент на небуксующем колесе; устройство не снижает КПД дифференциала, так как не создает дополнительного трения внутри него. Устройство может быть рекомендовано к внедрению на автомобилях с пневмогидралическим приводом тормозов и на автомобилях с гидроприводом, имеющих запас сжатого воздуха (например, автомобиль ГАЗ-6).