Тороїдальний запобіжний клапан регулятора тиску пневматичної гальмівної системи дорожнього транспортного засобу

1 Тороїдальний запобіжний клапан регулятора тиску пневматичної гальмівної системи дорожнього транспортного засобу, який складається зі штока, котрий одним кінцем проходить крізь отвір у ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ апарата, на якому з зовнішньої сторони стінки встановлено клапан, який перекриває отвір у даній СТІНЦІ, будучи піджатим до неї пружиною, котра розміщується між внутрішньою стороною стінки та опорною шайбою, зафіксованою на штоці, який відрізняється тим, що робоча частина клапана виконана у вигляді тороїдальної поверхні, зовнішня частина якої взаємодіє з сідлом, виконаним на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ апарата у вигляді фаски навколо отвору, через який проходить шток, а внутрішня частина - з што ком, котрий проходить через циліндричний отвір у клапані, в який переходить внутрішня частина тороїдальної поверхні клапана 2 Тороїдальний запобіжний клапан регулятора тиску пневматичної гальмівної системи дорожнього транспортного засобу за п 1, який відрізняється тим, що робоча частина клапана виконана у вигляді тороідоподібної поверхні змінної кривизни в поперечному перерізі, причому зовнішня и частина виконана з більшим радіусом кривизни, ніж внутрішня 3 Тороїдальний запобіжний клапан регулятора тиску пневматичної гальмівної системи дорожнього транспортного засобу за пп 1 або 2, який відрізняється тим, що на внутрішню сторону зовнішньої стінки апарата встановлена проміжна, направляюча шток і обмежуюча його переміщення (величину відкриття клапана) "втулка-вікно", на яку спирається піджимаюча клапан пружина, а на штоці виконана відповідна проточка-упор для обмеження його переміщення, при цьому клапан армований металевою обоймою 1 О Винахід відноситься до автомобілебудування, а точніше до пневматичної гальмівної системи дорожніх транспортних засобів і може бути використаний при виготовленні переважно регуляторів тиску та вологомасловідділювачів з регулятором тиску Найбільш близьким до того, що розглядається в даній заявці на винахід тороїдального запобіжного клапану, є конструкція запобіжного клапану вологомасловідділювача з регулятором тиску 14 3512010 [1], виробництва ДП "Автокомпонент" м Полтава Даний запобіжний клапан складається зі штоку, котрий одним кінцем проходе крізь отвір у ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ апарату, на якому з зовнішньої сторони стінки встановлено клапан Даний клапан перекриває отвір у ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ, через який проходе шток, будучи піджатим до неї пружиною, яка розміщується між внутрішньою стороною стінки та опорною шайбою зафіксованою на штоку Клапан виконаний у вигляді плоскої резинової шайби з кільцевим герметизуючим пояском, який виступає над площиною поверхні шайби на 0,6 0,8мм Даним кільцевим герметизуючим пояском клапан, завдяки зусиллю пружини, контактує з опорною поверхнею зовнішньої стінки Для досягнення більшої жорсткості клапан армований металевою обоймою В клапані виконаний осьовий отвір для проходу штоку, на котрий за клапаном установлюються резинове кільце та піджимна металева шайба з метою герметизації зазору між даним штоком і клапаном Працює даний запобіжний клапан слідуючим чином При досягненні в контрольованому об'ємі апарату значення тиску, яке при його прикладенні до площі клапану, обмеженої кільцевим герметизуючим пояском, призводить до винекнення результуючої сили, яка перевищує установочне зусилля пружини, відбувається стиснення даної (О 61407 пружини, переміщення штоку в напрямку з апараНІШНІЙ СТІНЦІ апарату, на якому з зовнішньої стороту" та відкриття запобіжного клапану ни стінки встановлено клапан, який перекриває Даний запобіжний клапан має ряд недоліків отвір у даній СТІНЦІ, будучи піджатим до неї пружипри виготовленні деталей даного запобіжного ною, котра розміщується між внутрішньою стороклапану та їх складанні потрібно досягати високої ною стінки та опорною шайбою зафіксованою на точності, зокрема, необхідно забезпечувати соосштоку, введена ВІДМІННІСТЬ, яка полягає втому, що ністьта перпендикулярність деталей, які входять в робоча частина клапану виконана у вигляді тороїконструкцію запобіжного клапану, високу якість дальної поверхні, зовнішня частина якої взаємодіє шліфовки опорних витків пружини, яка піджимає з сідлом виконаним на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ апарату у клапан тому, що не виконання даних вимог привигляді фаски навколо отвору через який проходе зводить до перекосу штоку відносно клапану, а від шток, а внутрішня частина - з штоком, котрий протак нерівномірному притисканню кільцевого герходе через циліндричний отвір у клапані, в який метизуючого пояска клапана до опорної поверхні переходе внутрішня частина тороїдальної поверхзовнішньої стінки і його достроковому відкриттю ні клапана, або як варіант робоча частина клапану під час роботи, виконана у вигляді тороідальноподібної поверхні перемінної кривизни в поперечному перетині, при- необхідно забезпечувати точне виконання чому зовнішня и частина виконана з більшим радіпрофілю (в поперечному перетині) кільцевого герусом кривизни ніж внутрішня метизуючого пояска клапану (його висоту, ширину в основі, радіуси заокруглення), а також його діаВведення в конструкцію тороїдального запобіметр тому, що вищезгадані параметри сутт'єво жного клапану вищевказанних відмінностей довпливають на характеристики клапанної системи, зволяє уникнути в ній тих недоліків, які є характерні для конструкції запобіжного клапану вологомас- досягати високого класу чистоти опорної половідділювача з регулятором тиску 14 3512010, верхні зовнішньої стінки, з якою взаємодіє кільцекотрий розглядався як прототип Зокрема вий герметизуючий поясок клапану з метою забезпечення герметичності між клапаном і стінкою - в даній конструкції контакт клапану з опорапарату, ною поверхнею зовнішньої стінки відбувається, як сферичної поверхні (зовнішня частина тороїдаль- забезпечувати точне додержання силових ної поверхні клапану) по конусній поверхні (фаска характеристик пружини, яка піджимає клапан до навколо отвору в ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ апарату, яка визовнішньої стінки апарату тому, що в даній консконує роль сідла для клапану), що дозволяє комтрукції відсутня можливість корегування активної пенсувати значні недоліки, які можливі при виготоплощі клапану ( площі обмеженої кільцевим гервленні деталей (перекос клапану відносно штоку, метизуючим пояском) з метою забезпечення станеперпендикулярність опорних витків пружини більних значень величин тиску спрацювання заповідносно її осі симетрії), забезпечуючи при цьому біжного клапану, надійну герметичність запобіжного клапану, - в конструкцію запобіжного клапану необхідно вводити додаткові елементи (резинове кільце і - відсутність в конструкції тороїдального запоприжимну металеву шайбу) для забезпечення гебіжного клапану мініатюрних резинових елементів, рметичності між штоком та клапаном, аналогічних кільцевому герметизуючому пояску з його мініатюрним профілем як у прототипа, дозво- в ході експлуатації дана клапанна система ляє значно спростити виготовлення пресформ для спрацьовує не чітко, відбувається з початку відриваріння тороїдального резинового клапану, а тавання клапану від опорної поверхні зовнішньої кож сам процес виготовлення і контролю безпосестінки в зоні найменшого його притискання до даредньо самих деталей Відхилення від заданого ної поверхні, виникнення витікання повітря через профілю поперечного перетину тороїдального даний зазор по клапану і лише після подальшого клапану значно в меншій мірі вливають на паранарощування тиску в контрольованому об'ємі відметри спрацювання запобіжного клапану ніж в бувається повне відкриття запобіжного клапану прототипу, Діапазон наростання тиску від моменту появи витікання повітря через запобіжний клапан і до повно- конструкція тороїдального запобіжного кла2 го його відкриття становить 1 1,5кгс/см , пану дозволяє о компенсувати неточності виготовлення по силовим характеристикам прижимної - даний клапан забезпечує не достатню надійпружини шляхом виконання сідла для клапану ність при 4, його експлуатації тому, що в процесі (фаски навколо отвору в ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ) необхідроботи кільцевий герметизуючий поясок клапану, ного діаметру, тим самим корегуючи активну плоякий при виготовленні має мініатюрні геометричні щу клапану (площу обмежену ЛІНІЄЮ (КОЛОМ) конпараметри ( висота 0,6 0,8мм, радіус заокруглентакту тороїдального клапану з сідлом - фаскою) з ня при вершині - 0,3мм), втрачає їх ВИХІДНІ значенметою забезпечення стабільних значень величин ня, відбувається його зминання в прцесі експлуатиску спрацювання запобіжного клапану Для розтації, а відтак порушуються вимоги до його гермеширення діапазону корегування робоча частина тичності клапану може бути виконана у вигляді тороідальМетою даного винаходу є підвищення надійноподібної поверхні перемінної кривизни в попеності роботи тороїдального запобіжного клапану речному перетині, причому зовнішня її частина та покращення технологічності його виготовлення повинна бути виконана з більшим радіусом кривиПоставлена мета досягається тим , що в відозни ніж внутрішня, му конструкцію запобіжного клапану регулятора тиску пневматичної гальмівної системи дорожньо- при взаємодії зовнішньої частини тороїдальго транспортного засобу, який складається зі штоної поверхні клапану з сідлом на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ ку, котрий одним кінцем проходе крізь отвір у ЗОВфасці, в резиновому клапані виникає результуюча 61407 сила, яка забезпечує одночасну герметизацію внутрішньої частини тороїдальної поверхні клапану зі штоком, що виключає необхідність в використанні додаткових герметизуючих елементів, - поскільки в даній конструкції тороїдальний клапан рівномірно притискається до сідла на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ вздовж його периметру, то даний запобіжний клапан спрацьовує більш чітко, ніж у прототипу Діапазон наростання тиску від моменту винекнення витікання повітря через тороїдальний запобіжний клапан і до повного його відкриття становить близько 0,5 кгс/см 2 метою забезпечення кращої орієнтації штоку 1, а також фіксованої величини відриву клапану 4 від сідла 8, в конструкцію тороїдального запобіжного клапану може бути введена проміжна "втулкавікно" 12, в якій виконані пази 13 для проходу повітря, а також осьовий отвір 14 для проходу і кращої орієнтації штоку 1, в котрому є проточка-упор 15 для обмеження величини переміщення штоку 1 в нарямку "з апарату", а від так - і величини відриву клапану 4 від сідла 8 Фіксація клапану 4 на штоку 1 виконується завдяки гайці 16 та проточці 17 на штоку 1 Вищезгадане дає підстави вважати, що запропоноване конструктивно-технологічне рішення відповідає критерію "сутт'єві ВІДМІННОСТІ" Запропонований тороїдальний запобіжний клапан регулятора тиску пневматичної гальмівної системи дорожнього транспортного засобу проілюстровано на кресленнях, де зображено Фіг 1 фрагмент регулятора тиску, укомплектованого тороїдальним запобіжним клапаном, Фіг 2 - поперечний перетин тороїдального запобіжного клапану Працює тороїдальний запобіжний клапан слідуючим чином В вихідному положенні завдяки зусиллю пружини 5 клапан 4 герметизує отвір 2 у ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ 3 апарату При подачі стисненного повітря в внутрішню порожнину апарату в ній відбувається наростання тиску повітря до величини, яка при прикладанні її до активної площі клапану 4 (обмеженої зоною контакту з сідлом 8) призводе до виникнення результуючої сили рівної по величині установочному зусиллю пружини 5 При подальшому нарощуванню тиску в внутрішній порожнині апарату, відбувається стиснення витків пружини 5 та переміщення штоку 1 в напрямку "з апарату" В результаті чого клапан 4 відривається від сідла 8 на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ 3 і повітря через пази 13 в проміжній "втулці-вікну", отвір 2 в ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ З та зазору між клапаном 4 і сідлом 8 виходе в атмосферу При падінні тиску в внутрішній порожнині апарату нижче значення, коли результуюча сила на клапані 4 стає меншою ніж установочне зусилля пружини 5 - клапан 4 знову герметизує зовнішньою частиною 7 тороїдальної 9 поверхні отвір 2 по сідлу 8 на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ 3 і внутрішньою частиною 9 тороїдальної поверхні - зазор між клапаном 4 та штоком 1 Тороїдальний запобіжний клапан (Фіг1) складається зі штоку 1, який одним кінцем проходе крізь отвір 2 в ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ 3, котра відокремлює внутрішню порожнину "А" регулятора тиску від оточуючого середовища "Б" На даному КІНЦІ штоку 1 з зовнішньої сторони стінки 3 встановлено клапан 4, який перекриває отвір 2 у даній СТІНЦІ 3, будучи піджатим до неї пружиною 5, яка розміщується між внутрішньою стороною стінки 3 і опорною шайбою 6 зафіксованою на штоку 1 Робоча частина клапану 4 виконана у вигляді тороїдальної поверхні, зовнішня частина 7 (Фіг 2) якої взаємодіє з сідлом 8 виконаним на ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ 3 апарату у вигляді фаски навколо отвору 2 через який проходе шток 1, а внутрішня частина 9 - з штоком 1, котрий проходе крізь циліндричний отвір 10 у клапані 4, в який переходе внутрішня частина 9 тороїдальної поверхні клапана Радіуси кривизни в поперечному перетині зовнішньої 7 і внутрішньої 9 частин тороїдальної поверхні клапана 4 можуть бути як рівні між собою, так і у зовнішньої частини 7 більшим ніж у внутрішній 9 Для забезпечення більшої жорсткості клапан 4 може бути армований металевою обоймою 11 З Використання даного тороїдального запобіжного клапану при виготовленні регуляторів тиску пневматичної гальмівної системи дорожніх транспортних засобів дозволить значно підняти надійність роботи цих апаратів, а також спростити технологію і зменшити трудоємкість їх виготовлення, Використана література 1 ТУ У 3 33-00232124 92-98 Вологомасловідділювачі з регулятором тиску Технічні умови 61407 Комп'ютерна верстка О В Кураєв Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119