пневматическое замкнутое противоблокировочное устройство регулирования давления для пневматических тормозных систем

Формула изобретения

1. Быстродействующий выпускной клапан регулятора перепадов давления для тормозных систем с использованием давления текучей среды, обладающий цельной конструкцией, подвергающейся действию перепадов давлений, загрязняющих веществ и частиц, с размещенным в нем удерживающим кольцом, жестким поршнем и удлиненным, упругим, податливым амортизирующим элементом, помещенным на первой поверхности упомянутого поршня в цилиндре со стенками, и камерой, связанной с упомянутым удерживающим кольцом в качестве граничного элемента на второй фланцевой поверхности упомянутого поршня, функцией которого является обеспечение согласующихся реакций, таких как ослабление по завершении сжатия упомянутого амортизирующего элемента, когда упомянутый элемент возвращается к исходной конфигурации, а упомянутый граничный элемент ограничивает ход упомянутого поршня в упомянутом цилиндре по окончании сброса давления, причем в упомянутом цилиндре рассеяно масло, и пока упомянутый клапан получает давление текучей среды, упомянутые перепады давлений которой поступают в его канал подачи, имеющий аккумулирующий элемент в корпусе с выступающей частью, входное отверстие и упомянутую выступающую часть, имеющую первый диафрагменный элемент, помещенный в ней для прерывания сообщения с накладкой упомянутой выступающей части, имеющей выходные отверстия, а упомянутый канал подачи сосредотачивает и изолирует упомянутые давления текучей среды и перепады давлений в главной камере, имеющей продольно совмещенные выходные отверстия, а также повышения давления, воздействующие на гибкое покрытие, имеющее внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность для воздействия на вторую поверхность упомянутого поршня, а упомянутый поршень ограничен упомянутым граничным элементом и упомянутым покрытием с непрерывной периферической частью, идущей от второго диафрагменного элемента, внешняя поверхность упомянутого второго элемента принуждает внутреннюю поверхность контактировать с другим концом так, что давление передается упомянутому поршню, в результате чего упомянутый поршень изменяет форму упомянутого элемента так, чтобы он входил в корпус цилиндра, и доставляет давление непосредственно от главной камеры корпуса к упомянутым выходным отверстиям.

2. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый основной корпус имеет упомянутое выступающее входное отверстие, упомянутые продольно совмещенные выпускные отверстия и расположенный между ними первый элемент, на который подается давление текучей среды, и упомянутый первый элемент прерывает сообщение между упомянутым выступающим входным отверстием и упомянутыми продольно совмещенными выходными отверстиями, что позволяет свободному удару от перепада давлений воздействовать на упомянутый первый элемент, а упомянутый удар свободно доставляется непосредственно сквозь упомянутый изолирующий и аккумулирующий элемент в упомянутую главную камеру, и упомянутый удар, воздействующий на упомянутый второй диафрагменный элемент, передает упомянутый удар упомянутому жесткому поршню, имеющему демпфирующий элемент в положении покоя рядом с упомянутым граничным элементом, изменяющий форму и питающий упомянутый удлиненный амортизирующий элемент в упомянутой камере цилиндра, при этом давление текучей среды подается на приводы тормозов через упомянутые продольно совмещенные выходные отверстия по упомянутым каналам, а перепады давления, генерируемые упомянутыми приводами, передаются по упомянутым каналам и упомянутым выходным отверстиям к упомянутой главной камере и воздействуют на упомянутый второй элемент, причем удары от перепадов давлений в приводах ослабевают по мере того, как упомянутый второй элемент контактирует с упомянутым демпфирующим элементом и выравнивается упомянутым включенным удлиненным элементом измененной формы, и одновременно свободно перераспределяются без вмешательства упомянутого перепада давлений у упомянутого первого элемента.

3. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый граничный элемент устанавливает точку опоры упомянутого жесткого поршня по упомянутом завершении спада давления, причем упомянутый поршень имеет элемент, демпфирующий давление текучей среды, а упомянутый граничный элемент предотвращает разрушение упомянутого второго диафрагменного элемента.

4. Быстродействующий выпускной клапан по п.3, в котором упомянутый корпус цилиндра и упомянутый основной корпус с упомянутой выступающей частью имеют упомянутые совмещенные входной и выпускные отверстия, разделенные первым элементом, и изолирующий и аккумулирующий элемент, главную камеру и продольно идущие выходные отверстия, причем упомянутая главная камера отделена от упомянутой камеры верхнего цилиндра вторым элементом и включает в себя упомянутую камеру цилиндра, упомянутый граничный элемент, упомянутый демпфирующий элемент, упомянутые уплотнительные кольца, упомянутый включенный удлиненный элемент, упомянутое масло и упомянутый первый элемент, связанный с диафрагменный опорой упомянутого входного отверстия, прерывающей сообщение с упомянутым входным отверстием, упомянутым изолирующим и амортизирующим элементом, упомянутой главной камерой и упомянутыми выходными отверстиями так, что прилагаемое давление текучей среды поддерживается в упомянутом клапане, каналах и приводах тормозов, а упомянутое давление текучей среды снижается до окружающего атмосферного давления благодаря упомянутым выпускным отверстиям, одновременно выключая упомянутый удлиненный элемент, который переустанавливает упомянутый демпфирующий элемент при контакте с упомянутым граничным элементом.

5. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый канал подачи, имеющий аккумулирующий элемент для упомянутого давления текучей среды и перепадов давлений, доставляет их к внешней поверхности упомянутой главной камеры корпуса, а давления ослабляются упомянутым вторым диафрагменным элементом, контактирующим с давлением и поставляющим его к упомянутому демпфирующему элементу.

6. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором элемент, помещенный внутри выступающей части корпуса, контролирует сообщение между упомянутым входным отверстием и упомянутым изолирующим и аккумулирующим элементом и сообщение между упомянутыми выходными отверстиями и упомянутым изолирующим и аккумулирующим элементом, упомянутые выпускные отверстия накладки являются неперфорированными, а область диаметра располагается так, чтобы прерывать сообщение между упомянутым входным отверстием и упомянутыми выходными отверстиями, причем выходные отверстия соединяются с противоположными приводами тормозов.

7. Быстродействующий выпускной клапан по п.6, в котором имеется элемент для прерывания сообщения с упомянутыми выходными отверстиями, упомянутым изолирующим и аккумулирующим элементом и упомянутыми выпускными отверстиями и для свободной доставки давления текучей среды через упомянутый изолирующий и аккумулирующий элемент к упомянутой главной камере, где удар фронта волны от давления сосредотачивается в упомянутой главной камере, и тем самым давление текучей среды подается по каналам через упомянутые выходные отверстия к упомянутым приводам тормозов, возвращая в них перепады давлений, вызванных упомянутыми приводами тормозов, по каналам и упомянутым выходам в упомянутую главную камеру, при этом вызванные приводами перепады свободно ослабляются упомянутым вторым диафрагменным элементом, повышающим давление в демпфирующем элементе.

8. Быстродействующий выпускной клапан по п.6, в котором второй элемент имеет внешнюю поверхность и периферийную зону на торцевой поверхности упомянутого основного корпуса и поверхность корпуса цилиндра, состав которой противостоит давлениям выше 1000 фунтов/кв. дюйм, а внешняя и внутренняя поверхности свободны от жестких связей, устраняющих элементы коррозии и удлиняющих срок службы упомянутого второго элемента.

9. Быстродействующий выпускной клапан п.6, имеющий элемент, вставляемый в упомянутую выступающую часть между упомянутым входным отверстием и упомянутыми выпускными отверстиями.

10. Быстродействующий выпускной клапан по п.6 с накладкой для быстрого выпуска в выступающей части основного корпуса, совмещенной по оси с упомянутым входным отверстием с размещенным в ней элементом, упомянутая накладка для быстрого выпуска имеет выпускные отверстия, крепится к вогнутой части упомянутого основного корпуса и имеет размещенное в ней уплотнительное кольцо.

11. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый изолирующий и аккумулирующий элемент обеспечивает давление текучей среды непосредственно для упомянутой главной камеры упомянутого основного корпуса, где упомянутое давление текучей среды и перепады давления подводят упомянутое давление к упомянутой внешней поверхности упомянутого второго диафрагменного элемента, принуждая ее упомянутую внутреннюю поверхность контактировать с упомянутым демпфирующим элементом, который связан с его вторым торцевым фланцем упомянутым граничным элементом, который фиксирует положение покоя упомянутого демпфирующего элемента и заставляет его изменять форму удлиненного элемента так, чтобы он входил в корпус цилиндра.

12. Быстродействующий выпускной клапан по п.6, в котором в корпусе верхнего цилиндра располагаются упомянутый удлиненный амортизирующий элемент, упомянутое масло и демпферный элемент с двумя уплотнительными кольцами, размещенными в соответствующих полукруглых расточенных отверстиях, содержащих упомянутое масло в камере верхнего цилиндра, а неактивное состояние упомянутого демпферного элемента устанавливается упомянутым граничным элементом, что обеспечивает согласованные реакции на давление текучей среды и предупреждает разрушение упомянутого второго диафрагменного элемента.

13. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый клапан имеет связь во множестве приводов тормозов, имеющих упомянутое выступающее входное отверстие, которое каналом связано с выходным отверстием клапана управления, которое по каналу обеспечивает давление текучей среды для упомянутого входного отверстия упомянутого первого диафрагменного элемента, прерывая сообщение между упомянутыми продольно расположенными выходными отверстиями, упомянутым изолирующим и аккумулирующим элементом, упомянутым выпускным отверстием и упомянутым первым элементом, передающим упомянутое давление текучей среды через упомянутый аккумулирующий элемент упомянутым выходными отверстиями по каналам, ведущим к двум упомянутым противостоящим приводам тормозов, после снижения давления текучей среды до окружающего атмосферного давления первый элемент прерывает сообщение между упомянутым входным отверстием и упомянутыми продольно расположенными выходными отверстиями, что приводит к появлению объемов давления текучей среды в упомянутых противостоящих приводах, а упомянутые каналы и главная камера одновременно быстро сокращают объем текучей среды до значения окружающего атмосферного давления через упомянутое выпускное отверстие упомянутого клапана.

14. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый клапан имеет изолирующий и аккумулирующий элемент для направления удара от давления текучей среды к главной камере.

15. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором упомянутый верхний цилиндр имеет граничный элемент, устанавливающий состояние покоя упомянутого демпфирующего элемента.

16. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, в котором масло располагается в камере верхнего цилиндра упомянутого корпуса цилиндра и имеет минимальную сжимаемость, упомянутая камера цилиндра имеет определенное количество окружающего воздуха, а упомянутый удлиненный элемент во включенном состоянии изменяет форму сообразно упомянутой камере цилиндра, масло становится аэрированным, что увеличивает сжимаемость, и играет существенную роль в поглощении удара от давлений текучей среды, действующих на упомянутый второй элемент и упомянутый демпфирующий элемент.

17. Быстродействующий выпускной клапан по п.1, являющийся пневматическим замкнутым противоблокировочным устройством, модулирующим давление, для пневматических тормозных систем, которое имеет цельную конструкцию и установлено для приема подаваемого давления текучей среды от клапана управления через входное отверстие и канал подачи и направляет упомянутое давление текучей среды к противостоящим воздушным камерам на единой оси по каналу подачи к главной камере, причем упомянутое давление поступает через противостоящие выходные отверстия по каналам, соединенным с противостоящими воздушными камерами, упомянутые камеры принимают упомянутое давление текучей среды и наполняют упомянутые воздушные камеры, при этом создавая механический выигрыш в силе с помощью толкателя, противоположный конец которого крепится к устройству для выборки зазоров, которое имеет зону контакта благодаря червячной передаче на противоположном конце, зубья которой обеспечивают контакт со шлицевым концом кулачкового вала, противоположный конец которого имеет форму "s", упомянутый s-образный кулачок контактирует с роликами двух тормозных колодок барабана, причем упомянутые колодки имеют форму полуэллипса с одним шарнирным концом и другим концом, несущим ролик, упомянутый s-образный кулачок расположен между упомянутыми роликами упомянутых тормозных колодок, упомянутый вал с s-образными кулачками далее обладает вращающим моментом и вращается в направлении противоположных точек контакта с упомянутыми роликами, тем самым включая соседние точки контакта и непосредственную зону контакта с упомянутыми тормозными колодками, а упомянутые тормозные колодки имеют фрикционный материал, который заклепками крепится к внешней окружности для обеспечения контакта с вращающимся барабаном, упомянутая тормозная накладка и зона контакта барабана заключена между колесом и шиной разной геометрии, которые крепятся к барабану тормоза, упомянутая шина контактирует с поверхностью дороги, колебания в зоне контакта которой, начиная от поверхности со многими переменными, передается общими зонами контакта шины, колеса, фрикционного материала, тормозной колодки, роликов, "s"-образного кулачка, устройства для выборки зазоров, толкателя, воздушной камеры и давления текучей среды, причем упомянутые колебания или входные данные определяют аналоговые сигналы пневматической ударной волны, передаваемые по зоне контакта сжатой текучей среды в противостоящих воздушных камерах и по прилагаемым каналам с разной скоростью, причем упомянутые сигналы превосходят машинную скорость, улавливаются у главной диафрагмы, главная диафрагма имеет зону контакта с удлиненным эластомерным элементом, последний с противоположной стороны имеет зону контакта с поверхностью жесткого цилиндра, окружающим воздухом, давление которого находится на отметке уровня моря, и 2 унциями содержащегося внутри гидравлического масла, при этом упомянутые переменные аналоговые давления текучей среды регулируются путем оказания сжимающего усилия на главную диафрагму, поршень, удлиненный эластомерный элемент, окружающий воздух и гидравлическое масло, действие этого усилия ослабляет упомянутые сигналы, на выходе же регулируются силы, приводящие тормоз в действие и при этом понижая давления в зоне контакта фрикционного материала с тормозным барабаном и контролируя величину углового вращения без вывода давления текучей среды в атмосферу.

18. Быстродействующий выпускной клапан по п.17, в котором указанный тормозной блок включает пневматический нутромер, имеющий способную смыкаться воздушную камеру, колодки или подушки с фрикционным материалом, прикрепленным к ним и/или приклепанным к внутренним поверхностям двух противоположных поверхностей в непосредственной близости к ротору, вращающимся между ними, упомянутый фрикционный материал контактирует с наружными поверхностями ротора, установленного на шпинделе, шпиндель крепится к противоположным ступицам оси, а упомянутый ротор связан с колесом и шиной, указанный нутромер приводится в действие от давления текучей среды, которое заставляет нутромер смыкаться вокруг поверхностей упомянутого ротора и зоны контакта и генерировать аналоговые пневмосигналы в воздушной камере упомянутого нутромера, а упомянутая камера передает упомянутые переменные сигналы о зоне контакта шины и поверхности дороги через общие зоны контакта упомянутых шины, ротора, нутромера и фрикционного материала, упомянутые аналоговые вариации представляют собой входные данные, передаваемые через пневмосигналы о давлении текучей среды от воздушной камеры нутромера по каналам к главной диафрагме, при этом упомянутая диафрагма контактирует с упомянутым поршнем, удлиненной мембраной и упомянутым гидравлическим маслом, где интерпретируются аналоговые пневмосигналы, а упомянутое выходное устройство непосредственно передает упомянутые сигналы от диафрагмы цилиндра обратно упомянутой воздушной камере нутромера, тем самым регулируя приводные силы упомянутой зоны контакта нутромера и фрикционного материала и автоматически контролируя величину углового вращения упомянутого колеса.

19. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1-8, 10-14, 17, 18, в котором упомянутая главная диафрагма воспринимает аналоговые пневмосигналы, переменные значения которых генерируются угловым вращением и зоной контакта поверхности дороги, при этом упомянутые пневмосигналы передаются через зоны контакта упомянутых компонентов тормоза и упомянутой сжатой текучей среды, упомянутая текучая среда контактирует с упомянутой противоположной воздушной камерой и упомянутой диафрагмой цилиндра, последняя принимает упомянутые пневмосигналы на скорости углового вращения упомянутых колес, упомянутая диафрагма цилиндра наряду с поршнем, удлиненным элементом и гидравлическим маслом позволяют интерпретировать и модулировать упомянутые пневмосигналы и передавать демпфированные выходные сигналы, которые регулируют приводные силы давлений сжатой текучей среды в упомянутых воздушных камерах, тем самым контролируя величину углового вращения упомянутых колес.

20. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1-8, 10-14, 17, 18, в котором величина углового вращения упомянутых колес автоматически передается главной диафрагме по каналам, соединяющимися с противоположными входными отверстиями, упомянутые сигналы передаются от воздушной камеры давлению текучей среды в главной камере, а упомянутая зона контакта давления текучей среды между ней и упомянутой диафрагмой цилиндра является проводником для упомянутых пневмосигналов, которые непосредственно регулируют приводные силы в упомянутых воздушных камерах, упомянутая передача упомянутых сигналов регулируется в замкнутой системе между упомянутой воздушной камерой и диафрагмой цилиндра без вывода воздуха в атмосферу.

21. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1-8, 10-14, 17, 18, в котором пневмосигналы, генерируемые зоной контакта между упомянутым фрикционным материалом тормоза и упомянутым тормозным барабаном, передаются от воздушной камеры, причем упомянутые пневмосигналы имеют скорость передачи волны выше, чем машинная скорость, а упомянутая главная диафрагма передает пневмосигналы при скорости меньше машинной скорости в замкнутой системе и тем самым автоматически контролирует величину углового вращения колес на противоположном конце единой оси.

22. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1, 17, 18, в котором упомянутые воздушные камеры имеют камеру рабочего тормоза и прилегающую камеру аварийного тормоза, причем упомянутая камера аварийного тормоза работает от пружины в случае снижения пневматического давления с 120 до 30 фунтов/кв. дюйм, упомянутое давление в 30 фунтов/кв. дюйм освобождает упомянутую пружину в упомянутой камере аварийного тормоза, тем самым приводя в действие зону контакта тормоза между упомянутым фрикционным материалом и упомянутым тормозным барабаном, в результата транспортное средство останавливается в случае неисправности упомянутой замкнутой системы.

23. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1, 17, 18, в котором воздушная тормозная камера для упомянутого давления текучей среды в случае его падения со 120 до 60 фунтов/кв. дюйм автоматически приводит в действие световой сигнал, предупреждающий о неисправности, звуковое сигнальное устройство и манометры в кабине трактора, автобуса или грузового автомобиля, причем водитель транспортного средства сразу видит и слышит этот сигнал, который предупреждает водителя о возможной неисправности замкнутой системы, упомянутое предупреждение делается с тем, чтобы водитель сам остановил транспортное средства до того, как механизм камеры аварийного торможения не остановит транспортное средство для ремонта упомянутой замкнутой системы.

24. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1-8, 10- 14, 16-18, в котором упомянутые тормозные барабаны и роторы имеют дефекты и эксцентриситеты и динамические этапы цикла торможения, упомянутые фрикционные материалы контактируют с упомянутым тормозным барабаном или ротором, упомянутые поверхности имеют микротрещины и изменяющиеся поверхности трения, упомянутая зона контакта на поверхности трения вызывают образование тепла и расширение материала, упомянутые расширения, эксцентриситеты и отклонения выдают переменные аналоговые пневмосигналы в ходе динамического цикла торможения, упомянутые сигналы передаются в замкнутой системе упомянутой главной диафрагме, поршню, удлиненному элементу и заключенному там маслу, которые модулируют и генерируют упомянутые сигналы, при этом упомянутые модулированные сигналы передаются упомянутой воздушной камере или указанной воздушной камере нутромера, тем самым контролируя величину углового вращения упомянутых колес.

25. Быстродействующий выпускной клапан по любому из пп.1-8, 10-14, 17, 18, в котором упомянутая зона контакта между упомянутым тормозным барабаном или ротором и фрикционным материалом подвержена динамическому контакту между упомянутым тормозным барабаном или вращающимся ротором и упомянутым фрикционным материалом, положение которого фиксируется в момент контактирования зоны контакта, причем упомянутая зона контакта имеет инерцию и является динамической, эксцентрической и смещаемой по фазе, упомянутый фазовый сдвиг передается воздушным камерам, а упомянутые камеры передают переменные аналоговые сигналы о пневматической выходной волне упомянутой главной диафрагме, которая воспринимает упомянутые аналоговые сигналы, при этом упомянутые диафрагма, поршень, удлиненная мембрана и масло генерируют выходные сигналы, регулирующие приводные силы давления текучей среды в упомянутых воздушных камерах по каналам, и упомянутые передачи осуществляются в полностью замкнутой системе.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к пневматической тормозной системе с внутренним устройством снижения давления, замкнутым контуром и компенсацией многофазных перепадов давления благодаря восприятию пневматических сигналов, свойственных всем фрикционным тормозным системам на базе текучей среды. Настоящее изобретение имеет целью показать, что пневматическое устройство обнаружения сигналов и пневматическое устройство вывода сигналов по настоящему изобретению работают в постоянном режиме, тем самым автоматически и непрерывно корректируют угловое вращение колес, и что эти устройства являются усовершенствованием по сравнению с модулем управления тормозной системой грузовиков и полуприцепов и иными электронными модулями управления. Другой целью изобретения является демонстрация новаторского подхода к восприятию множества пневматических сигналов в рамках замкнутой пневматической противоблокировочной тормозной системы, которая является усовершенствованием по сравнению со всеми электронными противоблокировочными тормозными системами, но не является очевидной для имеющих опыт в производстве тормозного оборудования. Другой целью изобретения является усовершенствованное устройство обнаружения неисправностей с использованием имеющейся системы потери давления текучей среды в тормозной системе, что позволяет исключить введение дополнительных электрических схем, ограничивающих производительность электрогенератора.

В соответствии с п.571.121 свода федеральных постановлений 49 Национальное управление по безопасности движения автотранспорта (НУБДА) определяет противоблокировочные тормоза следующим образом: «Противоблокировочная тормозная система означает часть системы рабочего торможения, которая автоматически контролирует величину скольжения вращающихся колес при торможении посредством (1) выявления величины углового вращения колес (2) передачи сигналов о величине углового вращения колес одному или более устройств, которые интерпретируют эти сигналы и выдают ответные управляющие выходные сигналы, и (3) передачи этих сигналов одному или более устройств, которые регулируют приводные силы тормозов в ответ на эти сигналы».

Кроме того, как публиковано в п.13224 федерального регистра 60, в НУБДА утверждается следующее: «Обсуждение в NPRM показывает, что это определение достаточно широко, разрешая устанавливать любую противоблокировочную тормозную систему при условии, что это «замкнутая» система, обеспечивающая обратную связь между тем, что реально происходит в зоне контакта шины и поверхности дороги, и тем, что устройство делает в ответ на изменения в скольжении колес».

Более того, как опубликовано в п.13227 федерального регистра 60, Американская автотранспортная ассоциация и др. выразили мнение, что это определение ПТС оставит в стороне любые системы, кроме электронных, и тем самым запретит механические системы. НУБДА отмечает, что это неправильно, т.к. определение не требует электроники для восприятия вращения колес или передачи сигналов о вращении колес или сигналов управления. Такие функции могут осуществляться с помощью пневматических, гидравлических, оптических или иных механических средств». Далее НУБДА заявляет: «В случае ПТС, не требующей электроэнергии для работы, единственным обязательным электрическим элементом, который требуется этой нормой, ... являются лампы индикатора неисправностей, используемые для подачи сигнала о наличии проблемы в ПТС».

Как опубликовано в п.1325969 федерального регистра 60, НУБДА далее определяет: «ПТС - это замкнутая система управления с обратной связью, которая при превышении заданной минимальной скорости автоматически модулирует тормозное давление в ответ на замеренные скоростные показатели колес для контроля степени скольжения колес во время торможения и для повышения эффективности использования трения между шинами и дорогой».

Наконец, в ходе нормотворчества НУБДА отклонила ходатайство компании Jenflo о внесении поправки в определение ПТС, разрешающей использование разомкнутых систем. В п.63966 федерального регистра 60 говорится: «В предыдущих сообщениях организация подробно обсудила причины, по которым требуется «замкнутая» противоблокировочная система... Определение НУБДА допускает любую ПТС при условии, что это замкнутая система, обеспечивающая обратную связь между реально происходящим в зоне контакта «шина-поверхность дороги» и тем, что устройство делает в ответ на изменения в скольжении колес. По комментариям многих производителей тормозов и транспортных средств в отношении NPRM от 13 сентября 1993 г. устройство, отвечающее этим критериям, необходимо для предотвращения блокировки колес в широком диапазоне условий реального мира, благодаря чему значительно повышается безопасность. В отличие от этого, определение, разрешающее разомкнутые системы, допускает системы, которые необязательно предупреждают блокировку колес». Все электронные противоблокировочные тормозные системы удаляют воздух, захватывая и выпуская его в процессе торможения, что делает эти системы «разомкнутыми» и функционирующими только после блокировки колес. Они не могут предотвратить блокировки колес.

Примером такой электронной системы является модуль управления, приведенный в патенте Дональда Дж. Эрлиха и др., (Ehrlich) патент США № 6264286 от 24 июля 2001, который включает первую линию управления для подачи воздуха из источника и вторую линию управления для подачи воздуха клапану управления на прицепе, что обеспечивает его сквозное прохождение, и пневматический модуль управления (ПМУ), имеющий структуру для снижения давления в направлении от входного отверстия ПМУ до выходного отверстия ПМУ. Патент относится к противоблокировочному модулю управления (ПБМУ), соединенному с первой линией управления, и имеет вторую линию управления, подключенную к клапану управления. Последовательность приведения в действие такова: водитель нажимает на клапан тормозной педали, который посылает пневмосигнал о давлении по первой линии управления сначала ПБМУ и затем второй линии управления, которая активирует клапан управления, и, в свою очередь, направляет давление текучей среды воздушным тормозным камерам.

В ПБМУ используется устройство соленоидного типа, которое циклически прерывает передачу пневмосигнала линии управления, направляя давление текучей среды в атмосферу после блокировки колес. Таким образом, ПБМУ не может предотвратить блокировку колес. ПБМУ содержит соленоидный механизм, циклы работы которого периодически заставляют разомкнутую цепь удалять воздух из линии управления во взаимодействии с уже имеющимся электронным модулем управления (ЭМУ). ЭМУ также используется в конструкции тормозных систем грузовых автомобилей и автобусов. Из-за этого ПБМУ подвержен воздействию загрязняющих веществ и неисправностям. Неисправный ПБМУ не допустит передачи пневмосигнала от линии управления клапану управления, из-за чего клапан управления не будет приведен в действие.

ПБМУ использует функции соленоидных устройств. Соленоиды периодически прерывают поступающий электрический ток, результатом чего является «разомкнутая система». НУБДА настоятельно требует, чтобы противоблоктровочные тормозные системы были полностью «замкнутыми». Прерывание электрического тока делает систему «разомкнутой».

Функции соленоидов в ПБМУ заставляют отводить сжатую текучую среду, которая приводит в действие тормозную систему после блокировки тормозами. НУБДА требует, чтобы тормозная система была полностью замкнутой. Отвод давления текучей среды происходит постфактум. Патент противоречит притязанию предупреждать блокировку тормозов, фактически воздух отводится после их блокировки.

ПБМУ неизбежно выводит сжатый воздух в ходе цикла торможения. Этот отвод давления воздуха неизбежно заставляет пневматическую часть тормозной системы периодически открываться. Отвод воздуха снижает прилагаемое давление, прерывая цикл торможения и тем самым вызывая эффект цикла «захват-выпуск» во время торможения.

Цикл «захват-выпуск» в ПБМУ увеличивает тормозной путь транспортного средства. Время восстановления накопленного давления текучей среды вызывает появление резких ударных волн в пневматической части тормозной системы. Ударные волны усиливают прилагаемое давление до чрезмерных переменных значений.

В патенте № 5518308 Сугаравы используется «... способ управления противоскользящей тормозной системы транспортного средства с одним модулятором и двумя датчиками скорости колес». В этом способе также используется метод захвата-выпуска, когда тормозная система должна выводить воздух из замкнутой тормозной системы, делая ее разомкнутой в ходе цикла торможения. В этом способе делается попытка перевести давление с одного колеса на другое путем сочетания «режима понижения и удержания давления и режима усиления давления». Этот способ по-прежнему требует отвода воздуха в проектном режиме понижения давления с помощью ЭМУ, обеспечивающего вывод воздуха через объединенный с ним модулятор.

Основной подход к противоблокировочным тормозам для пневматических систем состоит в периодическом выводе сжатой среды из тормозной системы. Этот подход представляет собой не что иное, как концепцию «спускного крана», создающего множество проблем у производителей и обслуживающего персонала. В подходе с использованием ПБМУ и ЭМУ не учитываются законы физики, относящиеся к двигающимся объектам.

В случае трактора-тягача и прицепа ЭМУ с сопутствующими модуляторными клапанами будет иметься отдельно для тягача и отдельно для прицепа и ЭМУ или ПБМУ для прицепа. Также будут иметься датчики скорости колес, установленные на ступицах осей общих осей трактора-тягача и прицепа в тандеме.

Торможение является динамическим процессом, который начинается с приложения давления текучей среды к воздушным камерам и заканчивается, когда транспортное средство останавливается или когда водитель убирает ногу с педали тормоза. Каждая остановка обусловлена большим множеством переменных на дорожной поверхности и моментом контакта тормозных накладок с тормозными барабанами или роторами. В этом заключена проблема у электронных противоблокировочных тормозных систем. Электронные противоблокировочные системы являются цифровыми и должны программироваться и при этом обрабатывать ограниченный объем данных. Причины блокировки колес выражаются аналоговым способом. Цифровое устройство не может обрабатывать множество аналоговых данных, вызывающих разного рода блокировку колес.

Давление текучей среды величиной 40 фунтов на кв. дюйм, приложенное к камере типа 30 (площадь поверхности 30 кв. дюймов на внутренней диаграмме) с 6-дюймовым рычажным устройством для выборки зазоров будет генерировать статическое усилие в 7.200 фунтов/кв. дюйм в зоне контакта тормозной накладки и барабана. Испытания, проведенные автором, показывают, что колесо, вращающееся со скоростью 20 миль в час, блокируется при давлениях около 40 фунтов на кв. дюйм. Согласно испытаниям электронных систем, проведенных НУБДА, давления в воздушных камерах должны превышать 100 фунтов на кв. дюйм с тем, чтобы системы, оснащенные ЭМУ и ПБМУ, выводили воздух. Рассчитанное статическое усилие между тормозными накладками и тормозным барабаном составляет примерно 18000 фунтов/кв. дюйм. Взвешенная по времени величина для достижения этого давления составляет примерно 6 секунд. Цикл в электронных противоблокировочных тормозных системах повторяется 5-6 раз в минуту. Сжатый газ проходит путь со скоростью машины. Электронным протиовоблокировочным тормозным системам понадобится вывести более 60% объема, чтобы разблокировать колеса. Взвешенная по времени величина для достижения падения давления, достаточного для разблокирования колес, равно 42 секундам. Замедляя скорость с 60 миль в час, транспортное средство пройдет еще 36.8 футов за время цикла. Также эксцентриситеты термодинамического происхождения на окружности поверхности контакта барабана и деформация на поверхностях ротора вызывают нарушение непрерывности во время динамического контакта между барабаном и накладками или ротором и накладками, что приводит к нарушению согласованности цикла противоблокировочного вывода среды электронными средствами. Электронные противоблокировочные тормозные системы не могут совершать циклы достаточно быстро с тем, чтобы оказать желаемое воздействие, и тем самым вызывают нестабильность транспортного средства в ходе цикла торможения.

Все электронные противоблокировочные тормозные устройства, где используются ЭМУ и ПБМУ, отводят давление воздуха в атмосферу для высвобождения тормозов после их блокировки и только при давлениях выше 80 фунтов на кв. дюйм, что иными словами описано как «сложное торможение» в окончательном отчете министерства транспорта 807 846. Отвод воздуха в результате приводит к моментальному снижению давления текучей среды в тормозной системе. Это действие предназначено для разблокировки тормозов и для обеспечения возможности мгновенного свободного вращения колеса и, тем самым, проседания и бокового скольжения шин. Также в ходе этого цикла тормоза не применяются мгновенно, что увеличивает тормозной путь транспортного средства. Это действие не зависит от управления водителем транспортного средства и, в свою очередь, приводит к постоянному удалению по принципу «захват-выпуск» или к разомкнутой системе. Пока транспортное средство не останавливается, оно существенно выше, чем в случае не удаляющей воздух или замкнутой системы. Согласно п.13259 федерального регистра 60, положения федеральных стандартов по безопасности автомобилей 49 CFR 571.121 не разрешают «разомкнутые системы». При подходе с применением ЭМУ и ПБМУ ничего не делается для того, чтобы предупредить блокировку одного колеса, приводящей к «складыванию» автопоезда и потере стабильности транспортного средства.

Настоящее новаторское изобретение, представляя усовершенствование по сравнению со всеми электронными противоблокировочными тормозными системами, имеет аналоговое выражение, является полностью замкнутым, отслеживает величину углового вращения и то, что реально происходит в зоне контакта шины и поверхности дороги, по зонам контакта компонентов тормозной системы, колеса и шины, и реагирует на аналоговые пневмосигналы от противоположных воздушных камер с одной оси. Изобретение компенсирует изменения и сигналы об ударных волнах, которые генерируются в воздушных камерах и передаются объекту изобретения. При этом изобретение компенсирует избыточно повышенное давления путем подавления переменных пневмосигналов, снижения давления текучей среды, что предупреждает его переход к противоположной воздушной камере. Изобретение при этом генерирует аналоговые выходные пневмосигналы, пониженные пневматические давления и упомянутые сигналы передаются соответствующим противоположным воздушным камерам. Эти выходные сигналы автоматически регулируют приводные силы тормозов и через зоны контакта компенсируют то, что происходит между шиной и поверхностью дороги, без удаления воздуха. Цикл полностью завершается в ходе торможения. Таким образом, скорость замедления является постоянной, и колеса перестают вращаться в точке остановки транспортного средства, что предупреждает преждевременную блокировку колес.

Федеральные стандарты по безопасности автомобилей 49 CFR 571.121 устанавливают стандарт по обнаружению неисправности в противоблокировочных тормозных системах. Стандарт требует установки световой сигнализации неисправности на левом заднем углу прицепа, которую водитель должен видеть в левом зеркале бокового обзора и которая должна загораться в случае отказа в электрической цепи. Индикатор неисправности в электроцепи должен также устанавливаться и быть видимым водителю в кабине грузового автомобиля.

В отраслевых отчетах сообщалось, что водители имеют затруднения при наблюдении внешней световой сигнализации из кабины. Во многих отраслевых изданиях сообщалось о выходе из строя или разъединении внешней световой сигнализации. На других автомобилях лампочки сигнализации были вывинчены. В других случаях не знали, должен ли быть включенным или выключенным световой сигнал. Неисправную противоблокировочную тормозную систему электронного типа можно использовать неопределенное время.

Световая сигнализация неисправностей ничего не дает для обнаружения любой неисправности в компьютерных компонентах, которые отвечают за интерпретацию и передачу сигналов, воспринимающих угловое вращение колес. В равной степени уязвимы ЭМУ/ПБМУ грузовых автомобилей, прицепов и автобусов. В штате Джорджия возникла крупная проблема со школьными автобусами, которые были оснащены электронными противоблокировочными тормозными системами. Компоненты ЭМУ программировались с неправильным алгоритмом, чтобы вызывало задержки в подаче давления текучей среды в воздушные камеры. Документально зафиксированная задержка в приведении тормозов в действие составляла целых 10 секунд. Световая сигнализация неисправностей была не в состоянии выявить проблему с компьютерным программированием. В США и Канаде было отозвано более 400000 ЭМУ.

В настоящем новаторском изобретении, представляющим собой усовершенствование по сравнению со всеми другими противоблокировочными тормозными системами, система обнаружения неисправностей в целях повышения безопасности является избыточной. Изобретение работает не от электричества, а от давления текучей среды в тормозной системе. Изобретение будет воспринимать пневмосигналы давления величиной всего 5 фунтов на кв. дюйм. В резервуарах для хранения у грузовых автомобилей и автобусов обычно поддерживается давление текучей среды примерно в 120 фунтов на кв. дюйм. Это обеспечивает возможность многократного применения тормозов в случае неисправности компрессора. В случае падения давления до 60 фунтов на кв. дюйм загорится лампочка, видная водителю, и зазвучит устройство звуковой сигнализации. За падением давления у грузового автомобиля или прицепа можно также наблюдать по манометрам накопленного и использованного давления, установленным на приборной панели в кабине. Кроме того, в действие приводится аварийный тормозной блок воздушных камер, который останавливает транспортное средство. Эта избыточная система реагирования на неисправности гарантирует проведение ремонтных работ до того, как транспортное средство сможет двигаться. Это является усовершестованием по сравнению со всеми электронными системами обнаружения неисправностей.

II

В системах воздушного торможения с использованием пневматического давления или давления текучей среды обычно устанавливают быстродействующий выпускной клапан между камерами приводов тормозов на соответствующих осях автобусов, грузовых автомобилей и сочетаний грузовых автомобилей и прицепов.

Пример такого быстродействующего выпускного клапана раскрывается в патенте США № 2040580 от 12 мая 1936 г. Стивена Ворека, включающий эластичную диафрагму, которая эффективна не только в направлении прилагаемого сжатого воздуха к приводам тормозов, но и в обеспечении быстрого вывода давления воздуха из таких камер, когда главный клапан управления переходит в положение освобождения тормоза. Другой пример такого типа клапана раскрыт в патенте США № 2718897 от сентября 1955 г. Эрла Т. Эндрюса, который включает пружину, действующую на диафрагму так, что на ней возникает перепад давлений, что в результате дает несколько более медленное приложение давления текучей среды на приводы тормозов.

Пример такого клапана, освобождающего тормоз, на прицепе раскрыт в патенте США № 3512843 от 19 мая 1970 г. Джозефа Л.Каннеллы, который иллюстрируется в этом примере как действующий от электричества и подключенный через канал к клапану управления, причем последний подключен через каналы соответственно к приводам тормозов.

Пример такого устройства выравнивания и поглощения удара раскрывается в патенте США № 4166655 от 4 сентября 1979 г. Теодора П.Сперо, который включает упругий амортизирующий элемент, содержащийся в удлиненном корпусе со стенками и примыкающий одним концом к верхней стенке полости и другим - к поршню, нижняя часть которого герметически закрыта диафрагменным элементом во избежание загрязнения полости каплями воды и частицами. Как далее раскрывается в патенте, это устройство компенсации и поглощения ударов установлено с одной стороны быстродействующего выпускного клапана, который размещается между двумя противоположными приводами тормозов во избежание блокировки одного колеса в пневматической тормозной системе.

В устройстве, описанном Вореком, используется пружина, действующая на диафрагму так, что по всей ее поверхности имеется перепад давлений, результатом чего является несколько более медленное применение передних тормозов по сравнению с задними тормозами и подачу меньшего объема питания передним тормозам сравнительно с задними тормозами. Это устройство вызывает целенаправленный дифференциал времени и приложения с отрицательным действием несбалансированного торможения в направлении спереди назад и неравномерным износом в направлении спереди назад компонентов тормозов, когда задние тормоза изнашиваются раньше, чем передние. Также при снижении тормозной способности передних тормозов увеличивается идеальный тормозной путь.

Устройство, описанное Каннеллой, приводится в действие от электричества выключателем, подсоединенным к клапану управления ножной педали. После отпускания ножной педали выключатель направляет электроэнергию через реле времени, и далее упомянутая электроэнергия передается электрическому клапану освобождения тормоза прицепа, подключенному к клапану управления через канал и подающему давление текучей среды, которое имеется в канале, соединенном с клапаном управления, с целью устранения медлительности выпуска давления воздуха из множества тормозных камер. Замедленный выпуск у ряда тормозных приводов является скорее результатом объема текучей среды приводов, который выпускается через единственное выходное отверстие клапана управления. В устройстве Каннеллы также отсутствует решение проблемы фронта волны от давления текучей среды, который свободно преодолевает переход клапана управления в направлении к приводам тормозов и от них, вызывая блокировку одного колеса.

Устройство, описанное Сперо, для компенсации давления и поглощения ударов в пневматической тормозной системе, конфигурированной с двухкамерным корпусом со стенками, который включает удлиненный упругий податливый элемент в верхнем конце и жесткий поршень в нижней части верхней камеры, отделенной упругим покрытием во избежание загрязнения, которое образует перегородку для второй нижней камеры, как оказалось, отрицательно влияет на тормозную систему. Обнаружилось, что когда на поршень действует давление текучей среды, т.е. упомянутый поршень изменяет форму удлиненного элемента и в результате активизирует упомянутый элемент, после подачи давления текучей среды поршень проникает во вторую нижнюю камеру и вызывает физическое повреждение разделяющего упругого элемента, результатом чего является загрязнение верхней камеры и непоследовательное выравнивание давления и неспособность поглощать удары. Другим результатом является то, что объем давления текучей среды заставит поврежденный разделяющий элемент проникать в выходное отверстие, что забивает канал и не позволяет давлению текучей среды воздействовать на привод тормоза. Эти последствия целиком вызваны отсутствием у поршня установленной точки опоры.

Еще одним последствием в связи с этим устройством является то, что его расположение с одной стороны быстродействующего выпускного клапана снижает его способность поглощать удар, вызываемый фронтом волны плотности прилагаемого давления текучей среды, обусловленной сверхзвуковым потоком сжатой текучей среды. Фронт волны плотности сначала проходит через входное отверстие источника питания быстродействующего выпускного клапана, где фронт волны плотности разделяется, вызывая удар, и одновременно проходит через противоположные продольно совмещенные выходные отверстия, причем одно совмещено с приводом тормоза, а другое - через все устройство с приводом противоположного тормоза. Поскольку начальный удар имеет место в быстродействующем выпускном клапане, а не в устройстве, то устройство не может поглотить удар, и идеальная эффективность торможения снижается.

Одной из целей настоящего изобретения и усовершенстованием по сравнению с быстродействующим выпускным клапаном является способность настоящего изобретения использовать деструктивные качества вмешательства потока сжатой текучей среды и создавать конструктивные условия вмешательства для исключения блокировки одного колеса путем включения в состав изобретения канала подачи, свойства которого изолируют механику текучей среды в функции быстрого выпуска от уравнивающей функции системы подачи главной камеры.

Другой целью настоящего изобретения и усовершенстованием по сравнению со всеми быстродействующими выпускными клапанами является предусмотреть такой клапан, функции которого устраняют отрицательный эффект, создаваемый дифференциалом времени от переднего до заднего торможения, т.к. идеальной ситуацией торможения является наличие баланса по всему множеству приводов тормозов.

Еще одной целью является предусмотреть клапан, являющийся усовершенствованием по сравнению с устройством компенсации давления и поглощения ударов и имеющий механизм для поглощения удара потока сжатой текучей среды в точке упомянутого удара и одновременной компенсации давления соответствующей конструкцией в ходе динамических циклов торможения для обеспечения согласованного функционирования.

Еще одной целью является предусмотреть клапан, механизмы которого учитывают согласованность работы, восстанавливаемость и надежность в течение относительно длительного срока службы.

Еще одной целью является предусмотреть клапан, выпускная функция которого не вызывает замедленного выхода объема текучей среды во множестве конструкций привода тормоза, но действует механически как неотъемлемая часть тормозной системы, обеспечивающая быструю подачу давления текучей среды между противоположными приводами на одной оси во всех конфигурациях оси транспортного средства и которое является усовершенствованием в сравнении с выпускным клапаном тормозов прицепа.

Еще одной целью настоящего изобретения является предусмотреть единый клапан, рабочие характеристики которого превосходят характеристики вышеупомянутых патентов, с усовершенствованиями, необходимыми для предотвращения последствий, приведенных в связи с этими же упомянутыми патентами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигурах, где одинаковые ссылочные символы относятся к одинаковым частям в нескольких проекциях:

ФИГ.1 - схематическое изображение типичной тормозной системы транспортного средства с использованием давления текучей среды для грузовых автомобилей/полуприцепов, включающей новаторский быстродействующий выпускной клапан регулятора перепада давлений согласно настоящему изобретению.

ФИГ.2 - подробный вид в разрезе быстродействующего выпускного клапана регулятора перепада давлений.

ФИГ.3 - внешний вид спереди быстродействующего выпускного клапана регулятора перепадов давления.

ФИГ.4 - внешний вид сбоку быстродействующего выпускного клапана регулятора перепадов давления.

ФИГ 5 - местный вид накладки для быстрого выпуска.

ФИГ.6 - схематическое изображение в разрезе корпуса верхнего цилиндра.

ФИГ.7 - местный внутренний вид корпуса верхнего цилиндра.

ФИГ.8 - местный внешний вид клапана регулятора перепадов давления.

ФИГ.9 - клапан регулятора перепада давлений в рабочем положении на типичной оси торможения.

ФИГ.10 - местный вид удерживающего кольца.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Со ссылкой более конкретно на ФИГ.1 новаторские быстродействующие выпускные клапаны регуляторов перепада давлений согласно настоящему изобретению иллюстрируются на нем подключенными к тормозной системе транспортного средства с использованием пневматического давления текучей среды. Упомянутая тормозная система включает в себя: резервуар 20 грузовика, питаемый обычным компрессором 62, обычный регулятор 63, используемый для управления работы компрессора 62 в зависимости от давления воздуха в резервуаре 20, резервуар 25 для прицепа, клапан 19 ножного привода, противоположные камеры приводов тормозов 27 и 28 (ФИГ.9), 29 и 30, 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36, обычный клапан управления 21, аварийный клапан управления 26, разъемы шлангов 22 и 24, подсоединенных к воздушным тормозным системам прицепа/грузового автомобиля. Также на ФИГ.1 показаны каналы 60, 57, 58, 52 и 53, целью которых является направлять давление текучей среды к объектам изобретения 37, 38, 39, 40 и 41 патента и которые помещены соответственно между противоположными приводами тормозов 27-36 и соединены каналами 42-51 для направления прилагаемого давления текучей среды к упомянутым или от упомянутых приводов тормозов 27 и 28, 29 и 30, 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36 так, как ниже будет представлено более полно.

Как показано на ФИГ.2, изобретение 64 включает основной корпус 4 нижней камеры, имеющий выступающее вертикальное впускное отверстие 65, которое связывают каналы 60, 57, 58, 52 и 53 и два продольно совмещенных выпускных отверстия 66 и 67, показанных на ФИГ.3 и 9, причем упомянутые выходные отверстия соответственно подсоединены каналами 42-51 к противоположным приводам тормозов 27-36. Основной корпус 4, состоящий из литейного алюминия с плотностью, обеспечивающей минимум 150 фунтов/кв. дюйм в течение 60 секунд, имеет входное отверстие 65 и обработанную опору 68 диафрагмы, представляющую собой защитный экран для поддержки положения упругой диафрагмы 10 скоростного выпуска, а также жесткую штампованную накладку 9 для отвода давления текучей среды в атмосферу. Верхняя фланцевая стенка 69 имеет верхнюю поверхность 71, механически обработанную до соответствия аналогичной поверхности 70 корпуса верхнего цилиндра 1 фланцевой стенки корпуса цилиндра с теми же свойствами, что и основной корпус 4 и упомянутый корпус 1 цилиндра, имеющий расточенное отверстие 72 для размещения кромки 73 закрывающей главной диафрагмы 8 так, как будет подробно рассмотрено ниже.

Для обеспечения длительного срока службы клапана 64 и равномерного действия диафрагма быстрого выпуска 10 выполнена из подходящего эластичного материала, например каучука с активным наполнителем или каучуковой композиции, и не подвергается никакому начальному изгибу или напряжению. Граничный край 74 диафрагмы 10 поддерживается в упругом контакте с внутренней опорой 76 поверхности и таким образом контролирует связи между входным отверстием 65 и имеющим отверстие каналом подачи 76. В выступающей части основного корпуса имеется полость 77, диаметр которой достаточно обработан, чтобы допустить беспрепятственный изгиб диафрагмы 10 быстрого выпуска, и размеры другого более крупного диаметра которой рассчитаны на вставку квадратного уплотнительного кольца 11 для предотвращения просачивания давления текучей среды у поверхности контакта накладки 9 для быстрого выпуска, который также имеет сформированную вогнутость и крепится к основе 4 четырьмя стопорными болтами 16, показанными на ФИГ.2 и 3 и предназначенными для этой цели. Таким образом, при нормальном положении всех частей накладка 9 для быстрого выпуска, вставленная в вогнутую часть 77 и удерживающая положение уплотнительного кольца 11, фиксирует расположение диафрагмы 10 быстрого выпуска межу собой и опорой 75 внутренней поверхности полости, имеющей обработанную опору 68 цельного экрана диафрагмы у открытого пространства входного отверстия 65 и допускающей неограниченную связь давления текучей среды между входным отверстием 65 и каналом подачи 76 и выходными отверстиями 66 и 67 с приводами тормозов 27-36.

Корпус 1 верхнего цилиндра со стенками имеет механически обработанную внутреннюю поверхность 2 цилиндра, отверстие 79 для размещения верхней кнопки 80 амортизатора 7 в форме усеченного конуса, имеющего кнопку 81, которая по оси совмещена с кнопкой 80 в ориентированных по центру положениях и уплотненных по внутренней верхней стенке 82 цилиндра. Это служит для поддержания равномерности пространства вокруг элемента 7. Элемент 7 состоит из подходящих упругих эластомерных компаундов и обеспечивает сжатие при аксиальном смещении и деформирует наполнитель верхней камеры 83, когда к ее поверхности 84 прилагается усилие, тем самым, активизируя и возвращая его к первоначальной форме до окончания действия упомянутого усилия. Амортизатор 7 формулируется на заранее определенную прочность, которая достаточна для подаваемого питания относительно перепадов давлений, возникающих во время приложения давления текучей среды.

Восемь куб. сантиметров из 10 объемной массы немоющего гидравлического масла 85 распределяются внутри корпуса верхнего цилиндра 1 для способствования процессу амортизации. Оно имеет состав и действие, которые превосходят температурные диапазоны окружающей среды, которым подвергаются тормозные системы. Поршень 6 имеет центральное отверстие по вертикальной центральной оси, резьбу сквозь поверхность 87 нижней горизонтальной части для размещения винта с шестигранным углублением под ключ, выполнен в целом сплошным с верхней горизонтальной поверхностью 88, в которой размещается кнопка 81 амортизатора в центральном отверстии 86 и поверхность стенки 89 поршня, два изогнутых расточенных отверстия 92 и 93 в стенке 89 поршня, разделенных двумя промежуточными фланцевыми частями 90 и 91 одинакового размера и диаметром немного меньше, чем диаметр внутренней поверхности 2 цилиндра, что обеспечивает точную подгонку поршня 6 в цилиндре 83.

Удерживающее кольцо 17 вставляется в желобчатую канавку, показанную на ФИГ.6, на внутренней поверхности 2 цилиндра, образуя контакт - без нажима - с нижней кромкой 99 нижнего фланца 107 поршня. Удерживающее кольцо 17, показанное на ФИГ.10, устанавливает положение опоры поршня 6 для обеспечения унифицированных реакций на перепады давлений текучей среды. Уплотнительное кольцо 12 размещается в каждом расточенном отверстии 92 и 93 и служит для создания герметичного уплотнения между поршнем 6 и поверхностью 2 цилиндра, а также осевого качения в расточенных отверстиях 92 и 93 в присутствии силы давления текучей среды. Определенное количество масла 97 распределяется по конечной части поверхности 87 поршня 6 и служит в качестве смазки для внутренней поверхности 104 главной диафрагмы 6 во время повышения давления текучей среды.

Главная диафрагма 8 выполнена из упругого эластомерного материала, невосприимчивого к спирту, подготовленному к эксплуатации в зимних условиях, и сохраняющего ее функцию до давлений 1000 фунтов на кв. дюйм. Диафрагма имеет форму, делающую ее пригодной для покрытия поршня 6 с минимальным зазором между соответствующими отверстиями 66 и 67 и без контакта с поршнем 6. Главная диафрагма 8 имеет расширяющуюся боковую стенку 94, торцевую стенку 95 и круглый фланец 96 с круглой кромкой 73, которая входит в контакт с расточенным отверстием 72, служащим для герметичного уплотнения поршня 6, амортизатора 7 и масла 85 верхней камеры 83 от загрязняющих веществ или частиц, присутствующих при передаче давления текучей среды через нижнюю камеру 78.

На ФИГ.3 показано смонтированное изобретение, имеющее корпус 1 верхнего цилиндра с четырьмя отверстиями 106, показанными на ФИГ.3 по фланцу 101 основного корпуса, прямоугольную скобу 5 на ФИГ.4 с двумя отверстиями в ее горизонтальной части 102 для совмещения с двумя соответствующими отверстиями во фланце 101 основного корпуса и фланце 100 верхнего корпуса. Для скобы предназначены четыре самостопорящих болта 13 и 14, показанных на ФИГ.8 и 4, проходящих по упомянутым аксиально совмещенным отверстиям, и крепимых нейлоновыми контргайками 15, которыми также прикрепляется скоба 5 к фланцу 101 основного корпуса и фланцу 100 корпуса верхнего цилиндра.

Работу клапана согласно изобретению будет легко понять в приведенном описании. Понятно, что части тормозной системы, как они показаны на ФИГ.1, находятся в холостом положении. При активировании клапана ножной педали 19 давление текучей среды, имеющее фронт волны от перепада давлений, одновременно достигает входные отверстия 65 объектов изобретений 37-41 по каналам 60, 57, 58, 53 и 52. На ФИГ.2 по мере прохождения фронта волны сквозь экран 68 опоры диафрагмы он равномерно распределяется по поверхности диафрагмы 10 быстрого выпуска, которая является пунктом удара давления текучей среды для каждой отдельной оси торможения, в результате чего возрастает перепад давлений, действующий на упругую диафрагму 10 быстрого выпуска, и диафрагма 10 быстрого выпуска, которая принимает форму выпуклую - форму накладки 9 для быстрого выпуска, закрывает выпускные отверстия 103 накладки, как показано на ФИГ.5, и, тем самым, прерывает связь с атмосферой. Удар фронта волны от давления текучей среды проходит главную выступающую полость 77, где он передается по каналу подачи 76, который сосредотачивает удар фронта волны в полости главной камеры 78, где главная диафрагма 8 вжимается в поверхность 87 поршня, сжимая поршень 6 в осевом направлении и активизируя элемент 7 амортизатора. Этим поглощается удар от фронта волны давления текучей среды, а давление текучей среды мгновенно выравнивается прежде, чем оно будет передано продольно совмещенным выходным отверстиям 66 и 67, показанным на ФИГ.3, 4 и 5, и по каналам 42-51 приводам тормозов 27-36 (см. ФИГ.9). Канал подачи 76 на ФИГ.2, как он спроектирован в клапане согласно патенту, является исключительным способом изолирования перепадов в клапанах быстрого выпуска от давления текучей среды, подаваемого приводам тормозов.

Оснастив приводы тормозов устройствами испытания давления текучей среды, можно продемонстрировать, что мгновенные перепады давлений текучей среды имеют место в ходе динамического процесса торможения. Эти перепады являются сигналами пневматической ударной волны. Как хорошо известно, в области тормозных узлов (не иллюстрированы) привод тормоза имеет толкатель, одним концом соединенный с жесткой металлической пластиной, имеющей упругий диафрагменный элемент, раскрывающийся в виде камеры в случае приложения давления текучей среды. Противоположный конец толкателя соединен с устройством для выборки зазоров, крепимым к кулачковому валу с S-образными кулачками на другом конце, служащим своего рода точкой опоры для достижения механического преимущества благодаря вхождению тормозных колодок в контакт с вращающимся тормозным барабаном. Всем тормозным барабанам присущи выступы и выбоины. При торможении тормозные колодки следуют за барабаном, контактируя с выступами и опускаясь в выбоины, что вызывает эффект качания S-образных кулачков и что, в свою очередь, вызывает толчки толкателя в направлении сзади вперед и тем самым очередные повышения давления текучей среды в приводе тормоза. Эти повышения давления непосредственно отражаются в главной камере 78 (ФИГ.2) в изобретении согласно патенту. Как описано в патенте Сперо, перепады давления, отраженные от приводов, которые соединены со стандартным клапаном быстрого выпуска, должны проходить через стандартный быстродействующий выпускной клапан, который сталкивается с перепадами давлений, возникающими на диафрагме в упомянутом выпускном клапане. В исследовании гидрогазодинамики отмечалось, что такие столкновения противоположных дифференциальных масс оказывающих давление текучих сред может вызвать эффект «спертого воздуха» или деструктивное вмешательство и может мгновенно лишить эффективности устройство по патенту Сперо. Конструкция клапана быстрого выпуска регулятора перепадов давления перепада давлений устраняет упомянутые столкновения, т.к. повышения давления текучей среды от приводов не входят в столкновение с перепадом давлений на диафрагме 10 (ФИГ.2), но скорее отражаются в главной камере 78 и одновременно поглощаются, выравниваются и перераспределяются так же, как фронт волны от давления текучей среды.

После высвобождения клапана 19 ножной педали будет легко понять, что перепад давлений текучей среды, действующий на диафрагму 10, снизится до окружающего атмосферного давления, следствием чего будет ослабление уплотняющего действия диафрагмы 10 быстрого выпуска на выпускные отверстия 103 накладки для быстрого выпуска. Более высокие давления текучей среды в изобретении, каналах 42-51 и приводах 27-36 будут формировать диафрагму 10 у опоры 68 диафрагмы и внутренней поверхности 75, открывая сообщение с атмосферой через выпускные отверстия 103 в накладке, отводя давление текучей среды в атмосферу и, тем самым, деактивизируя и меняя форму амортизатора 7 до его исходной формы усеченного конуса и одновременно возвращая поршень 6 в установленное положение покоя относительно удерживающего кольца 17 на ФИГ.10 в целях обеспечения работы во время следующего цикла торможения. Диафрагма 10 вернется в свое положение отсутствия изгиба (покоя) при падении упомянутого давления до атмосферного давления.

Устройство Сперо по патенту США № 4166655 используется в связке с любым из клапанов быстрого выпуска Горовица, патент США № 3093153, Ворека, патент США № 2040580, или Эндрюса, патент США № 2718897, и из-за эффектов «изентропного и диаибатического потока» через разные клапаны быстрого выпуска и присущих им перепадов давлений всегда будет существовать поддающийся расчету дисбаланс давления текучей среды на воздушные приводы.

Хотя изобретение было здесь хорошо проиллюстрировано и описано в деталях, считающихся предпочтительными, специалисты легко согласятся, что различные изменения в воплощениях настоящего изобретения могут быть внесены без отхода от духа изобретения. Естественно, воплощения настоящего изобретения, изменения и модификации в рамках изобретения охватываются пунктами нижеследующей формулы.