электропневматический модулятор давления

Формула изобретения

Электропневматический модулятор давления, содержащий корпус с входным, выходным и сбросным каналами и пневмоуправляемые клапаны для сообщения выходного канала с входным и сбросным каналами, причем управляющие полости пневмоуправляемых клапанов соединены через каналы в корпусе и крышке и соответствующие нормально закрытый и нормально открытый электромагнитные клапаны с входным каналом модулятора, отличающийся тем, что пневмоуправляемые клапаны выполнены в виде двух отдельных втулок, установленных в цилиндрической полости корпуса перед входным и сбросным каналами и закрытых в ней крышкой, в каждой втулке имеются две концентричные полости, разделенные цилиндрической перегородкой, на поверхности каждой втулки выполнена кольцевая проточка, сообщенная через каналы по обе стороны цилиндрической перегородки с указанными полостями, причем полости одной втулки сообщены каналами соответственно с входным и выходным каналами, а полости второй втулки - с выходным и сбросным каналами, при этом в кольцевых проточках втулок установлены диафрагмы с кольцевым гофром, образующие с кольцевой проточкой корпуса и крышки управляющие полости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам управления тормозным приводом транспортных средств, в частности к антиблокировочным устройствам для автоматического изменения давления сжатого воздуха в тормозном приводе с целью исключения блокировки колес. Изобретение может быть использовано в электропневматическом тормозном приводе, в системе управления пневматической подвеской автотранспортных средств, а также в быстродействующих пневмоавтоматических устройствах для управления давлением и расходом сжатых газов в промышленности и других отраслях деятельности.

Наиболее близким к изобретению является электропневматический модулятор давления, содержащий корпус с входным, выходным и сбросным каналами, причем пневмоуправляемые клапаны выполнены в корпусе модулятора в виде двух пар концентричных полостей, разделенных цилиндрической перегородкой, над которой в кольцевой проточке на поверхности корпуса установлена диафрагма с кольцевым гофром, ограничивающим с кольцевой проточкой крышек управляющие полости, соединенные через каналы в крышках и соответствующие нормально закрытый и нормально открытый электромагнитные клапаны с входным каналом модулятора (Пат. РФ 2083398, В 60 Т 8/38, 1997).

Однако указанный модулятор имеет некоторые особенности: его подводящие и отводящие каналы сжатого воздуха к пневмоуправляемым клапанам внутри корпуса имеют сложную конфигурацию, т.к. клапаны выполнены как единое целое с его корпусом, что усложняет его конструкцию, увеличивает трудоемкость изготовления и увеличивает его сопротивление прохождению сжатого воздуха; имеет относительно большую длину подводящих каналов, соединяющих входной канал с электромагнитными клапанами, из-за наличия крышки клапана входного канала, что увеличивает длину каналов управления, их сопротивление прохождению сжатого воздуха и время прохождения сигналов на срабатывание клапанов; наличие вышеуказанных дополнительных сопротивлений каналов модулятора снижает его быстродействие; имеет два разъемных герметичных соединения - две крышки с корпусом, каждое из которых в определенной мере снижает надежность модулятора, т. к. их надежность значительно меньше единицы.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении быстродействия, надежности и упрощении конструкции модулятора. Решение поставленной задачи позволит создать электропневматический модулятор давления простой конструкции, с более высоким быстродействием и с большей надежностью.

Решение поставленной задачи достигается тем, что пневмоуправляемые клапаны выполнены в виде двух отдельных втулок, установленных в цилиндрической полости корпуса модулятора перед входным и сбросным каналами и закрытыми в ней крышкой. В каждой втулке имеются две концентричные полости, разделенные цилиндрической перегородкой, на поверхности каждой втулки выполнена кольцевая проточка, сообщенная через каналы по обе стороны цилиндрической перегородки с указанными полостями, причем полости одной втулки сообщены каналами соответственно с входным и выходным каналами, а полости второй втулки - с выходным и сбросным каналами, при этом в кольцевых проточках втулок установлены диафрагмы с кольцевым гофром, образующие с кольцевой проточкой корпуса и крышки управляющие полости, соединенные через каналы в корпусе и крышке и соответствующие нормально открытой и нормально закрытый электромагнитные клапаны с входным каналом модулятора.

Втулки в полости корпуса разделены, например, цилиндрической проставкой и их торцевые поверхности образуют с корпусом цилиндрическую полость, соединяющую выходной канал с клапаном входного канала и клапаном сбросного канала. При помощи крышки втулки по внешнему и внутреннему контуру диафрагм прижаты к торцевой стенке полости корпуса и к крышке.

Внешний и внутренний контур диафрагм являются уплотнительными элементами управляющих полостей пневмоуправляемых клапанов. Выполнение пневмоуправляемых клапанов модулятора в виде отдельных втулок с диафрагмами позволяет исключить каналы сложной конфигурации в корпусе, что упрощает конструкцию модулятора, уменьшает его сопротивление сжатому воздуху, а следовательно, повышается и быстродействие модулятора. Отсутствие крышки клапана входного канала дает возможность выполнить подводящие каналы сжатого воздуха от входного канала к электромагнитным клапанам и к управляющим полостям меньшей длины, что уменьшает их сопротивление сжатому воздуху и повышает быстродействие модулятора.

В предлагаемом модуляторе имеется только одна крышка клапана канала сброса, соединенная герметично с корпусом. Исключение второй крышки упрощает конструкцию модулятора и повышает его надежность. Диафрагма клапанов выполнена из эластичного материала, способного к большим изгибным деформациям при малой жесткости, например прорезиненной ткани, пластмассы, кожи. Профиль кольцевого гофра диафрагмы выполнен дуговым с высотой гофра значительно меньшей его ширины и кольцевой гофр имеет отрицательную жесткость, т.е. является прощелкивающим. При погружении кольцевого гофра с выпуклой стороны рабочим или управляющим давлением происходит потеря его устойчивости, гофр скачкообразно изменяет свой прогиб на противоположный, прощелкивается, совершая рабочий ход, т.е. диафрагма срабатывает релейно.

На фиг.1 показан общий вид модулятора, продольный разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Модулятор состоит из корпуса 1 с электромагнитными клапанами 2 и 3 (показаны схематично), втулок 4, 5 проставки 6, закрытых в полости корпуса крышкой 7. Каждая втулка имеет две концентричные полости 8, 9 и 10, 11, разделенные цилиндрической перегородкой 12, над которой на поверхности втулок выполнены кольцевые проточки 13. Кольцевые проточки сообщены каналами 14, 15, которые могут быть выполнены в виде кольцевых щелей или ряда каналов, расположенных по окружностям по обе стороны перегородки. Полости 8, 9, 10 сообщены каналами 16, 17, 18 соответственно с входным и выходным каналами, а полость 11 через сбросной канал 19 - с атмосферой.

В кольцевой проточке каждой втулки установлена диафрагма 20, перекрывающая каналы 14, 15 и образующая с кольцевой проточкой корпуса и крышки управляющие полости 21, соединенные через каналы 22, 23, электромагнитные клапаны и подводящий канал 24 с входным каналом модулятора.

Модулятор работает следующим образом.

При торможении в входной канал модулятора подается сжатый воздух, электромагнитные клапаны 2, 3 обесточены и модулятор представляет собой канал для свободного прохода сжатого воздуха от тормозного крана к тормозному приводу и выхода в обратном направлении при растормаживании. При достижении пороговой величины проскальзывания колеса на электромагнитный клапан 2 подается сигнал и управляющая полость 21 нормально открытого клапана через канал управления 22, электромагнитный клапан 2 соединяется подводящим каналом 24 с входным каналом. В управляющую полость из входного канала подается давление сжатого воздуха. Под действием давления на выпуклую сторону кольцевого гофра диафрагмы происходит ее релейное срабатывание и запирание каналов 14, 15. Рост давления в тормозном приводе прекращается. Если возможность блокировки колеса не устраняется, то подается сигнал на электромагнитный клапан 3. Управляющая полость 21 нормально закрытого клапана с помощью электромагнитного клапана 3 отключается от подводящего канала и соединяется с атмосферой. Происходит опорожнение управляющей полости до атмосферного давления. Под действием избыточного давления воздуха в выходном канале происходит релейное срабатывание диафрагмы. Кольцевой гофр прощелкивается до соприкосновения с поверхностью кольцевой проточки крышки, открывая каналы 14, 15. Нормально закрытый клапан открывается. Воздух из тормозного привода через выходной канал и каналы клапана сбросного канала сбрасывается в атмосферу. Давление в тормозном приводе падает. При достижении определенной величины проскальзывания колеса, с электромагнитного клапана 3 снижается сигнал и нормально закрытый клапан закрывается. Процесс повторяется.