RU2373412C2 - Auxiliary brake with automatic opening of gate - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention refers to machine building and is designed for reducing speed of car on long descends. The brake consists of a case and a gate with a lever. The gate and the lever are secured on a shaft. The shaft is installed in bushings in holes of the case. The gate inserted in the hole of the case is secured on the shaft facilitating different area of gate sheet to the left and to the right from shaft axis. Shaft axis is set off relative to lengthwise axis of symmetry of the case. Slots are made in the bushings; the walls of the slots contact sheet of the gate providing rotation of bushings together with the gate.

EFFECT: facilitating stable counter pressure in system of discharge gases exhaust at braking and at any frequency of cam shaft rotation; also elimination of liners extrusion in pipelines connections.

1 dwg

Description

Тормоз вспомогательный компрессионного типа относится к области машиностроения и предназначен для снижения скорости автомобиля на затяжных спусках.Compression auxiliary brake type refers to the field of mechanical engineering and is designed to reduce the speed of the car on prolonged descents.

Известен тормоз вспомогательный, установленный на автомобилях Урал-4320 и КамАЗ-5320, содержащий корпус и заслонку, закрепленную на вале тормоза. Вал установлен во втулках, размещенных в отверстиях корпуса. На одном конце вала жестко закреплен рычаг, соединенный вилкой с приводом. Привод заслонки осуществляется пневмоцилиндром и имеет два фиксированных положения. При включении вспомогательного тормоза поршень пневмоцилиндра перемещается до упора, сжимая возвратную пружину и устанавливая заслонку поперек потока отработанных газов, а требуемое противодавление создается зазорами между заслонкой и сферической поверхностью отверстия в корпусе тормоза (1,2,3).Known auxiliary brake mounted on Ural-4320 and KamAZ-5320 vehicles, comprising a housing and a shutter mounted on the brake shaft. The shaft is installed in bushings located in the holes of the housing. At one end of the shaft, a lever connected by a fork to the drive is rigidly fixed. The damper is driven by a pneumatic cylinder and has two fixed positions. When the auxiliary brake is applied, the piston of the pneumatic cylinder moves all the way, compressing the return spring and setting the damper across the exhaust gas flow, and the required back pressure is created by the gaps between the damper and the spherical surface of the hole in the brake housing (1,2,3).

Известная конструкция вспомогательного тормоза не обеспечивает неподвижность заслонки в крайних положениях из-за наличия люфта в соединении рычага с вилкой штока пневмоцилиндра, который увеличивается с износом отверстий в рычаге и вилке и износом соединительного пальца. Все это приводит к вибрации заслонки в корпусе вспомогательного тормоза при движении автомобиля. Наличие зазоров в соединении вала со втулкой и втулки с отверстием в корпусе приводит к протечке отработанных газов через горловину тормоза и снижению требуемого противодавления в системе при закрытой заслонке. Образование нагара в зазорах приводит к повышенному износу втулок и вала заслонки и в конечном итоге к заклиниванию заслонки в корпусе вспомогательного тормоза. Снижение требуемого противодавления при номинальных оборотах двигателя не обеспечивает эффективное использование вспомогательного тормоза и увеличивает нагрузку на тормозные механизмы и их износ.The known design of the auxiliary brake does not provide the immobility of the damper in extreme positions due to the presence of backlash in the connection of the lever with the piston rod of the pneumatic cylinder, which increases with the wear of the holes in the lever and fork and the wear of the connecting finger. All this leads to vibration of the damper in the auxiliary brake housing when the car is moving. The presence of gaps in the connection of the shaft with the sleeve and the sleeve with a hole in the housing leads to leakage of exhaust gases through the brake neck and a decrease in the required back pressure in the system with the shutter closed. The formation of soot in the gaps leads to increased wear of the bushings and the damper shaft and ultimately to jamming of the damper in the auxiliary brake housing. Reducing the required back pressure at rated engine speeds does not ensure the effective use of the auxiliary brake and increases the load on the brake mechanisms and their wear.

Известен также тормоз вспомогательный, заслонка которого в рабочем положении расположена под углом к оси отверстия в корпусе и контактирует своей овальной поверхностью с поверхностью отверстия корпуса, а требуемое противодавление создается отверстиями в полотне заслонки. При этом заслонка закреплена на вале тормоза. Вал вращается во втулках, размещенных в отверстиях корпуса и ограниченных от вращения и осевого перемещения, например, штифтами. В транспортном положении заслонка устанавливается вдоль потока отработанных газов, а рычаг вала заслонки контактирует с упором, установленным на кронштейне крепления пневмоцилиндра привода тормоза вспомогательного (4).An auxiliary brake is also known, the shutter of which in the operating position is located at an angle to the axis of the hole in the housing and contacts its oval surface with the surface of the housing opening, and the required back pressure is created by the holes in the shutter web. In this case, the flap is mounted on the brake shaft. The shaft rotates in bushings located in the holes of the housing and limited from rotation and axial movement, for example, with pins. In the transport position, the damper is installed along the exhaust gas flow, and the damper shaft lever is in contact with the stop mounted on the bracket for the auxiliary brake actuator pneumatic cylinder (4).

Данная конструкция вспомогательного тормоза исключает вибрацию заслонки в крайних положениях, уменьшает протечку отработанных газов, но не обеспечивает автоматическую регулировку величины требуемого противодавления, что в случае повышения величины требуемого противодавления может привести к «зависанию» клапанов двигателя и нарушению герметичности путем выдавливания прокладок в соединении трубопроводов.This design of the auxiliary brake eliminates the vibration of the damper in the extreme positions, reduces the leakage of exhaust gases, but does not automatically adjust the amount of the required back pressure, which, if the amount of the required back pressure is increased, can cause the engine valves to freeze and leak due to extrusion of the gaskets in the pipe connection.

Целью настоящего изобретения является обеспечение стабильного противодавления в системе выпуска отработанных газов путем автоматического открытия заслонки вспомогательного тормоза при любой частоте вращения коленчатого вала.The aim of the present invention is to provide a stable backpressure in the exhaust system by automatically opening the damper auxiliary brake at any speed of the crankshaft.

Для достижения этой цели заслонка, закрепленная на вале тормоза, в рабочем положении устанавливается под углом в корпусе тормоза и контактирует своей овальной поверхностью с поверхностью отверстия в корпусе тормоза. Вал заслонки устанавливается со смещением относительно продольной оси симметрии корпуса. Величина смещения обеспечивает необходимую разность площадей полотна заслонки справа и слева относительно оси вала. При этом при возрастании противодавления в системе выпуска газов выше допустимого разность моментов сил, действующих на заслонку справа и слева от оси вала, становится больше разности моментов сил, создаваемых пневмоцилиндром и возвратной пружиной пневмоцилиндра, и заслонка приоткрывается, увеличивая проходное сечение для выпуска газов. При снижении противодавления разность моментов сил, действующих на заслонку справа и слева от оси вала уменьшается до величины меньшей разности моментов сил, создаваемых пневмоцилиндром и возвратной пружиной, и заслонка закрывается.To achieve this, a flap mounted on the brake shaft is installed in the working position at an angle in the brake housing and contacts its oval surface with the surface of the hole in the brake housing. The damper shaft is installed with an offset relative to the longitudinal axis of symmetry of the housing. The amount of displacement provides the necessary difference in the area of the blade web to the right and left relative to the shaft axis. In this case, when the back pressure in the gas exhaust system increases above the allowable difference, the moments of forces acting on the valve to the right and left of the shaft axis become larger than the difference in the forces created by the pneumatic cylinder and the return spring of the pneumatic cylinder, and the valve opens slightly, increasing the flow area for gas release. With a decrease in back pressure, the difference in the moments of forces acting on the valve to the right and left of the shaft axis decreases to a smaller difference in the moments of forces created by the pneumatic cylinder and the return spring, and the valve closes.

С целью снижения величины смещения и создания требуемого противодавления в полотне заслонки с меньшей площадью располагается отверстие для пропуска отработанных газов. Вал заслонки устанавливается во втулках, которые вращаются вместе с ним, для чего во втулках выполнены пазы с размерами по толщине заслонки, стенки которых контактируют с полотном заслонки.In order to reduce the amount of displacement and create the required back pressure in the blade web with a smaller area, there is an opening for passing exhaust gases. The damper shaft is installed in bushings that rotate with it, for which grooves are made in the bushings with dimensions along the damper thickness, the walls of which are in contact with the damper blade.

На чертеже изображен в разрезе общий вид тормоза вспомогательного, который состоит из корпуса 1, заслонки 2, закрепленной на вале 3. Вал установлен во втулках 4 и смещен относительно оси отверстия корпуса на величину "Н". Вращения вала, заслонки и втулок осуществляется рычагом 5, соединенным с пневмоцилиндром. Во втулках 4 выполнены пазы, контактирующие с полотном заслонки.The drawing shows in section a General view of the auxiliary brake, which consists of a housing 1, a damper 2, mounted on the shaft 3. The shaft is installed in the bushings 4 and offset relative to the axis of the hole of the housing by the value of "N". The rotation of the shaft, damper and bushings is carried out by a lever 5 connected to the pneumatic cylinder. In the sleeves 4 there are grooves in contact with the blade web.

Тормоз вспомогательный работает следующим образом: при нажатии на кнопку пневматического крана управления в кабине автомобиля сжатый воздух подается в пневмоцилиндр, поршень которого перемещается, сжимая возвратную пружину, и своим штоком воздействует на рычаг 5, поворачивает вал 3 и заслонку 2 до соприкосновения заслонки с поверхностью отверстия в корпусе тормоза, ограничивающей угол поворота заслонки. При возрастании противодавления в системе выпуска отработанных газов выше допустимого предела заслонка 2 приоткрывается, увеличивая проходное сечение для выпуска отработанных газов и воздействуя на шток пневмоцилиндра рычагом 5, перемещает поршень к исходному положению. При снижении противодавления в системе заслонка 2 возвращается в рабочее положение под действием пневмоцилиндра. При опускании кнопки крана управления воздух из пневмоцилиндра выходит в атмосферу, поршень цилиндра под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, воздействуя на рычаг 5, устанавливает заслонку 2 вдоль потока отработанных газов.The auxiliary brake operates as follows: when you press the button of the pneumatic control valve in the car cabin, compressed air is supplied to the pneumatic cylinder, the piston of which moves by compressing the return spring and acts on the lever 5 with its rod, rotates the shaft 3 and the shutter 2 until the shutter comes into contact with the hole surface in the brake housing, limiting the angle of rotation of the valve. With increasing backpressure in the exhaust system above the permissible limit, the damper 2 opens slightly, increasing the flow area for exhaust gas and acting on the rod of the pneumatic cylinder with lever 5, moves the piston to its original position. With a decrease in back pressure in the system, the shutter 2 returns to its working position under the influence of the pneumatic cylinder. When the control valve button is lowered, the air from the pneumatic cylinder enters the atmosphere, the piston of the cylinder returns to its original position by the action of a return spring, acting on the lever 5, sets the damper 2 along the exhaust gas stream.

На дату подачи заявки разработаны рабочие чертежи тормоза вспомогательного со смещением оси вала относительно оси симметрии корпуса и изготовлены опытные образцы.At the filing date, working drawings of the auxiliary brake with an offset of the shaft axis relative to the axis of symmetry of the housing were developed and prototypes were made.

ЛитератураLiterature

1. Автомобили КамАЗ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Москва, Машиностроение, 1981 г., стр. 167.1. Cars KAMAZ. Technical description and operating instructions, Moscow, Mechanical Engineering, 1981, p. 167.

2. Автомобиль-тягач Урал-4320 и его модификации. Руководство по эксплуатации Автоэкспорт - СССР - Москва, стр. 150.2. Car-tractor Ural-4320 and its modifications. Operation manual Autoexport - USSR - Moscow, p. 150.

3. Патент РФ на полезную модель №52589. 10.04.06 г.3. RF patent for utility model No. 52589. 04/10/06

4. Чертеж с кронштейном и пневмоцилиндром: ФРГ 42086120ИВ50-7005 (KS5511-00).4. Drawing with bracket and pneumatic cylinder: Germany 42086120IV50-7005 (KS5511-00).

Claims (1)

Тормоз вспомогательный компрессионного типа, содержащий корпус и заслонку с рычагом, закрепленные на валу, установленном во втулках в отверстиях корпуса, отличающийся тем, что заслонка, размещенная в отверстии корпуса, закреплена на валу с обеспечением разности площадей полотна заслонки справа и слева от оси вала, для чего ось вала смещена относительно продольной оси симметрии корпуса, во втулках выполнены пазы, стенки которых контактируют с полотном заслонки, обеспечивая вращение втулок вместе с заслонкой. A compression auxiliary brake comprising a housing and a shutter with a lever fixed to a shaft installed in the bushings in the housing holes, characterized in that the shutter located in the housing bore is fixed to the shaft, providing a difference in the area of the shutter web to the right and left of the shaft axis, why the shaft axis is offset relative to the longitudinal axis of symmetry of the housing, grooves are made in the bushings, the walls of which are in contact with the shutter blade, allowing the sleeves to rotate together with the shutter.