close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5268

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5268
(13) C1
(19)
7
(51) F 16D 55/00
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
(21) Номер заявки: 971014
(22) 1997.01.13
(86) PCT/CN95/00055, 1995.06.30
(31) 94111061.3, (32) 1994.07.02, (33) CN,
CN
95106603.X
1995.06.28
(46) 2003.06.30
ТОРМОЗ
(71) Заявитель: КСИЕ, Ксингюн (CN)
(72) Автор: КСИЕ, Ксингюн (CN)
(73) Патентообладатель: КСИЕ, Ксингюн
(CN)
BY 5268 C1
(57)
1. Тормоз, содержащий неподвижную опору (1), тормозную колодку (6), тормозную
деталь (2), соединительный стержень (12), нажимную пружину (3), механизм (4) включения для снятия тормозной силы, отличающийся тем, что механизм (4) включения для
снятия тормозной силы содержит приводной блок (13), который взаимодействует с ведущим элементом (11), и ведомый блок (14), прикрепленный к тормозной детали (2), приводной блок (13) и ведомый блок (14) контактируют между собой, при этом контактные
кулачковые поверхности приводного блока (13) и ведомого блока (14) являются вогнутовыпуклыми, соединительный стержень (12) подвижно соединен с тормозной деталью (2),
нажимная пружина (3) расположена на конце соединительного стержня (12) и воздействует на тормозную деталь (2) для плотного прижатия тормозной детали (2) к тормозной колодке (6).
2. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что ведомый блок (14) выполнен с возможностью перемещения в аксиальном направлении относительно ведомого элемента (9) для
плотного прижатия или отжатия тормозной детали (2) от тормозной колодки (6), а контактная поверхность (15) между приводным блоком (13) и ведомым блоком (14) представляет собой вогнуто-выпуклую сопрягаемую поверхность.
Фиг. 1
BY 5268 C1
3. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что ведомый блок (14а) выполнен с возможностью перемещения в аксиальном направлении относительно ведомого элемента (9) для
плотного прижатия или отжатия тормозной детали (2) от тормозной колодки (6), при этом
тормозная деталь (2) представляет собой подковообразный блок (2а), шарнирно соединенный с ведомым элементом (9) посредством опорного пальца (51), при этом ведомый блок
(14а) жестко установлен на подковообразном блоке (2а).
4. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что ведомый блок (14) выполнен с возможностью перемещения в вертикальном направлении относительно ведомого элемента (9) для
плотного прижатия или отжатия тормозной детали (2) от тормозной колодки (6).
5. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что ведомый блок (14) выполнен с возможностью перемещения в аксиальном направлении относительно ведомого элемента (9) для
плотного прижатия или отжатия тормозной детали (2) от тормозной колодки (6), при этом
имеется ведомый блок (18), а обе торцевые поверхности приводного блока (13) взаимодействуют по сопряженным вогнуто-выпуклым контактным поверхностям (15, 19) с ведомыми блоками (14, 18).
6. Тормоз по п. 2, отличающийся тем, что он содержит ось (30), а тормозная деталь (2) содержит две дисковые части и промежуточный диск (29), установленный между
фрикционными поверхностями, при этом тормозная колодка (6) и ось (30) установлены с
возможностью скользящего взаимодействия, а ось (30) жестко соединена с неподвижной
опорой (1).
7. Тормоз по п. 2, отличающийся тем, что он содержит подшипник, при этом одна
торцевая поверхность приводного блока (13), которая является рабочей поверхностью,
пригнана к сопряженной поверхности ведомого блока (14), а другая торцевая поверхность
приводного блока (13) пригнана к поверхности подшипника.
8. Тормоз по п. 3, отличающийся тем, что с ведомым блоком (14а) в качестве приводного блока (13а) взаимодействует палец (5а), на переднем конце которого расположено
тело качения (52).
9. Тормоз по п. 2, отличающийся тем, что приводной блок (13) соединен с ведущим
элементом (11) посредством ведущей шестерни (36).
10. Тормоз по п. 2, отличающийся тем, что тормозная деталь (2) и осевая втулка (10)
ведомого элемента (9) объединены в одно целое.
11. Тормоз по п. 5, отличающийся тем, что он имеет вторую тормозную деталь (16),
аналогичную тормозной детали (2), расположенную с другой боковой стороны тормозной
колодки (6).
12. Тормоз по п. 11, отличающийся тем, что направляющая шпонка (17) установлена
между осевой втулкой тормозной детали (16) и осевой втулкой (10).
13. Тормоз по п. 8, отличающийся тем, что один конец пальца (5) соединен с ведущим элементом (11), а другой его конец пригнан к приводному блоку (13).
14. Тормоз по п. 11, отличающийся тем, что соединительный стержень (12) может
быть подсоединен к простому диску, который может быть использован в качестве тормозной детали (16).
15. Тормоз по п. 2, отличающийся тем, что в нем имеется внутренний неподвижный
диск (41).
16. Тормоз по п. 15, отличающийся тем, что один конец соединительного стержня (12) прикреплен к внутреннему неподвижному диску.
17. Тормоз по п. 6, отличающийся тем, что одна из двух дисковых частей, составляющих тормозную деталь (2), неподвижно присоединена к ведомому элементу (9).
18. Тормоз по любому из пп. 2, 5-7, 9-15, отличающийся тем, что тормозная деталь (2) и дисковая часть ведомого элемента (9) объединены в одно целое посредством
компенсационного средства (23) и направляющей шпонки (24), к низу которой присоединена пружина (28), при этом тормозная деталь представляет собой диск (21), имеющий
2
BY 5268 C1
внутреннее подшипниковое кольцо, дисковая часть представляет собой сердечник (22),
обеспечивающий взаимодействие компенсационной системы и направляющей шпонки,
компенсационная система содержит желоб (27), расположенный на кромке сердечника (22), зубчатый блок (25) имеет зуб, расположенный в желобе, и взаимодействует с упомянутым диском, а пружина (27а) расположена снизу зубчатого блока и желоба.
(56)
SU 255063 A, 1970.
SU 484331 А, 1976.
SU 1010339 A, 1983.
SU 750169 A, 1980.
SU 80496 A, 1981.
US 2838150 А, 1958.
US 2783861 А, 1957.
Настоящее изобретение относится к механическому тормозному устройству, применяемому для торможения движущихся тел. Изобретение может применяться в горном, металлургическом, грузоподъемном, строительном и машиностроительном оборудовании.
Известные механические, электромагнитные или магнитоэлектрогидравлические тормоза требуют наличия сложных силовых приводов, потребляющих электроэнергию. Так,
существующий постоянно замкнутый тормоз нуждается в дополнительном силовом приводе для создания внешней силы для его выключения. Электромагнитный тормоз, постоянно замкнутое состояние которого, чтобы затормозить тело, поддерживается за счет
силы, создаваемой пружиной. Когда тело должно двигаться или вращаться, электромагнит
должен быть возбужден, чтобы создать электромагнитную силу, которая преодолевает силу пружины и таким образом растормаживает тело (снимает тормозную силу).
Известно тормозное устройство, использующее силу инерции, преобразуемую в тормозную силу (заявка Китая 87102097, 1989). Это тормозное устройство содержит дополнительный силовой привод, сервомеханизм, тормозной механизм и механизм увеличения
силы. Основная внешняя тормозная сила создается посредством преобразования силы
инерции движущегося тела. Для данного устройства характерно небольшое время торможения, быстрое выключение и надежность работы. Однако все же необходим дополнительный силовой привод для создания тормозной силы при нормальной кинематике
движения тела, потребляющий определенное количество энергии.
Задачей изобретения является создание тормозного устройства, имеющего компактную конструкцию и при нормальном движении или статическом состоянии тела обеспечивающего его торможение или растормаживание без использования дополнительного
силового привода.
Другой задачей является осуществление торможения и растормаживание за счет относительного перемещения во временном интервале после начала и окончания передачи
движения между ведущим и ведомым элементами.
Еще одной задачей является обеспечение торможения или растормаживания за счет
использования вогнуто-выпуклой сопряженной поверхности соединительного механизма,
расположенного между ведущим и ведомым элементами.
Для простоты и удобства пояснения сущности изобретения в описании используются
следующие термины: "ведущий элемент", "ведомый элемент", "движение в первом направлении", "относительное перемещение во втором направлении" и т.д., которые означают следующее "Ведущий элемент" и "ведомый элемент" не являются конструктивными
элементами тормоза по настоящему изобретению. Они являются элементами, соединяю3
BY 5268 C1
щими тормоз с устройством, использующим этот тормоз. В отношении передачи движения ведущий элемент расположен на входной стороне, а ведомый элемент на выходной
стороне тормоза. "Движение в первом направлении" означает совместное движение ведущего и ведомого элементов, а также совместное движение ведущего элемента и приводного блока. Для краткости движение в первом направлении называется совместным
движением. "Относительное перемещение во втором направлении" означает перемещение
приводного блока или тормозной детали относительно фрикционной поверхности на неподвижной опоре или относительно ведомого элемента или приводного (воздействующего) блока для прижатия или отжатия тормозной детали от фрикционной поверхности, т.е.
для обеспечения торможения или растормаживания. Поэтому относительное перемещение
во втором направлении называется также относительным перемещением для прижатия
(сцепления) или отжатия (расцепления).
Для решения поставленных задач предлагается тормоз, содержащий неподвижную
опору, тормозную колодку, тормозную деталь, соединительный стержень, нажимную
пружину, механизм включения для снятия тормозной силы. Механизм включения для
снятия тормозной силы содержит приводной блок, который взаимодействует с ведущим
элементом, и ведомый блок, прикрепленный к тормозной детали. Приводной блок и ведомый блок контактируют между собой, при этом контактные кулачковые поверхности приводного блока и ведомого блока являются вогнуто-выпуклыми, соединительный стержень
подвижно соединен с тормозной деталью; нажимная пружина расположена на конце соединительного стержня и воздействует на тормозную деталь для плотного прижатия тормозной детали к тормозной колодке.
Приводной (воздействующий) блок и ведомый блок представляют собой сопряженную (парную) деталь, которая обеспечивает относительное перемещение, когда к ведущему элементу прикладывается или снимается движущая сила. Сопряженная деталь
вызывает перемещение тормозной детали относительно ведомого элемента (т.е. относительное перемещение во втором направлении) для ее плотного прижатия или отжатия от
фрикционной поверхности, чтобы осуществить торможение или растормаживание ведомого элемента.
Соединительный механизм может также содержать ограничительное средство для ограничения величины относительного перемещения между приводным блоком и ведомым
блоком при торможении или растормаживании. Ограничительное средство обеспечивает
совместное движение (т.е. движение в первом направлении) ведущего и ведомого элементов. Движение в первом направлении может быть вращательным.
Ограничительное средство может содержать нажимную пружину, которая поджимает
приводной блок к ведомому блоку и создает достаточную силу сцепления между ними для
их совместного движения после относительного перемещения. Ограничительное средство
может также содержать дискообразный элемент, соединенный с ведущим элементом и
имеющий несколько пальцев, расположенных вокруг его центра, и дискообразный элемент, соединенный с ведомым элементом и имеющий несколько овальных отверстий,
число и расположение которых соответствует числу и расположению пальцев. Каждый
палец может перемещаться в соответствующем овальном отверстии и воздействовать на
каждый конец последнего.
Ведущий и ведомый элементы могут быть расположены вертикально. Ограничительное средство содержит дискообразный элемент, соединенный с ведущим элементом и
имеющий несколько пальцев, расположенных по окружности, и дискообразный элемент,
соединенный с ведомым элементом и имеющий несколько овальных отверстий, число и
расположение которых соответствует числу и расположению пальцев. Каждый палец может перемещаться в соответствующем овальном отверстии и воздействовать на каждый
конец последнего.
4
BY 5268 C1
Сопряженная деталь, обеспечивающая относительное движение между рабочими поверхностями приводного и ведомого блока, представляет собой сопряженную кулачковую
деталь, у которой рабочая поверхность одного из этих блоков, образующих сопряженную
деталь, является кулачковой поверхностью. При относительном вращении между рабочими поверхностями ведомый блок перемещается во втором направлении относительно
приводного блока (т.е. относительно перемещается для прижатия или отжатия тормозной
детали), чтобы осуществить торможение или растормаживание тела.
Тормоз может содержать ведущий блок, совершающий относительное перемещение
для прижатия или отжатия тормозной детали (т.е. относительное перемещение во втором
направлении) вдоль оси вращающегося ведомого элемента, т.е. относительное перемещение ведомого блока во втором направлении может осуществляться вдоль оси вращающегося ведомого элемента.
Тормоз может содержать ведомый блок, совершающий относительное перемещение
для прижатия или отжатия тормозной детали (т.е. относительное перемещение во втором
направлении) в радиальном направлении вращающегося ведомого элемента, т.е. относительное перемещение ведомого блока во втором направлении может осуществляться в радиальном направлении вращающегося ведомого элемента.
Тормозная деталь и дискообразный элемент, соединенный с ведомым элементом, соединены между собой с помощью компенсационного средства и направляющей шпонки.
Тормозной деталью является диск (кольцо) с внутренним зубчатым венцом, а дискообразным
элементом - сердечник, на котором устанавливается компенсационное средство и направляющая шпонка. Компенсационное средство расположено между кольцом и сердечником.
Направляющая шпонка обеспечивает совместное движение (т.е. движение в первом основном направлении) кольца и сердечника. Компенсационное средство содержит желоб,
проходящий по периферии сердечника, зубчатый блок, расположенный в желобе и находящийся в зацеплении с зубчатым венцом, и пружину, расположенную между зубчатым
блоком и дном желоба.
Две торцевые поверхности приводного (воздействующего) блока могут быть сопряжены соответственно с двумя ведущими блоками, т.е. две торцевые поверхности могут
одновременно воздействовать на два ведомых блока.
Фрикционная поверхность на неподвижной опоре может быть конической, плоской
или цилиндрической.
Движение в первом направлении (т.е. совместное движение) может быть прямолинейным. В этом случае тормоз содержит ведомый блок, совершающий относительное перемещение во втором направлении (т.е. относительное перемещение для прижатия или
отжатия тормозной детали), перпендикулярно прямолинейному движению ведомого элемента, т.е. относительное перемещение во втором направлении может быть перпендикулярным прямолинейному движению ведомого элемента.
Сущность изобретения поясняется примерами осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Фиг. 1 - вид в разрезе первого примера осуществления изобретения по А-А на фиг. 2.
Показана конструкция пальца, овального отверстия и соединительного стержня.
Фиг. 2 - вид в разрезе по В-В на фиг. 1.
Фиг. 3 - осевое сечение механизма преобразования силы.
Фиг. 4 - вид в разрезе по G-G на фиг. 3.
Фиг. 5 - выпукло-вогнутая сопряженная поверхность воздействующего блока (приводного) и ведомого блока в развернутом виде.
Фиг. 6 - вид в разрезе второго примера осуществления изобретения по С-С на фиг. 7.
Фиг. 7 - вид в разрезе по D-D на фиг. 6.
Фиг. 8 - вид в разрезе компенсационного средства по Е-Е на фиг. 6.
Фиг. 9 - вид в разрезе компенсационного средства по F-F на фиг. 6.
5
BY 5268 C1
Фиг. 10 - осевое сечение третьего примера осуществления изобретения.
Фиг. 11 - вид сверху тормоза по настоящему изобретению, используемому в редукторе.
Фиг. 12 - вид в разрезе по М-М на фиг. 11.
Фиг. 13 - вид в разрезе по N-N на фиг. 11.
Фиг. 14 - осевое сечение пятого примера осуществления изобретения.
Фиг. 15 - вид в разрезе по оси шестого примера осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 16 - вид в разрезе седьмого примера осуществления изобретения.
Фиг. 17 - вид в разрезе по К-К на фиг. 16.
Фиг. 18 - вид в разрезе по Н-Н на фиг. 16.
Фиг. 19 - восьмой пример осуществления настоящего изобретения.
Первый пример осуществления настоящего изобретения
На фиг. 1-5 показан постоянно замкнутый тормоз, содержащий неподвижную опору 1,
тормозную деталь 2, нажимную пружину 3, механизм выключения для снятия тормозной
силы 4, ведомый элемент 9 и ведущий элемент 11. Конструкция тормоза и взаимосвязь его
элементов являются следующими.
Тормозная колодка 6 выполнена за одно целое с неподвижной опорой 1. Фрикционная
поверхность 8 тормозной детали 2 может быть плоской или конической. Фрикционная поверхность 8 прижимается (сцепляется) или отжимается (расцепляется) от фрикционной
поверхности тормозной колодки 6, чтобы обеспечить, соответственно, торможение или
растормаживание. На фиг. 2 тормоз показан в состоянии торможения, при котором фрикционная поверхность тормозной колодки 6 и фрикционная поверхность тормозной детали 2
плотно прижаты друг к другу.
Тормозная деталь 2 имеет несколько овальных отверстий 7, расположенных по окружности, и осевую втулку 10, соединенную с ведомым элементом 9. Каждое отверстие
имеет определенную длину, измеренную по длине окружности. Когда тормозная деталь 2
плотно прижимается к тормозной колодке 6, торможение ведомого элемента 9 осуществляется с помощью осевой втулки 10, поскольку она соединена с ним и выполнена за одно
целое с тормозной деталью 2, которая перемещается в осевом направлении относительно
ведомого элемента 9.
На одном конце соединительного стержня 12, который подвижно соединен с тормозной деталью 2, расположена нажимная пружина 3, воздействующая на последнюю. Когда
тормоз находится в состоянии торможения, тормозная деталь 2 под действием нажимной
пружины 3 плотно прижимается к тормозной колодке 6 (действие тормозной детали 16 и
пружины 20 поясняется ниже).
Механизм выключения для снятия тормозной силы 4 содержит воздействующий (приводной блок) 13, соединенный с ведущим элементом 11, и ведомый блок 14, прикрепленный к тормозной детали 2 (фиг. 3-5). Контактной поверхностью приводного блока 13 и
ведомого блока 14 является вогнуто-выпуклая сопряженная поверхность 15 (соответствует кулачковой поверхности ведомого элемента кулачкового механизма). При приложении
к ведущему элементу активной силы он приводит во вращение приводной блок 13, кулачковая поверхность которого при этом перемещается к кулачковой поверхности ведомого
блока 14 и создает осевое давление на ведомый блок 14 так, что последний перемещается
в осевом направлении (как показано стрелкой на фиг. 5) и перемещает, преодолевая усилие нажимной пружины 3, тормозную деталь наружу, вследствие чего фрикционная поверхность последней отжимается от тормозной колодки 6 и тормоз выключается.
Один конец каждого пальца 5, проходящего через соответствующее овальное отверстие 7 в тормозной детали 2, соединен с ведущим элементом 11, а другой конец взаимодействует с блоком 13 механизма выключения 4 (фиг. 1). При перемещении пальцев 5 в
отверстиях 7 воздействующий блок 13 приводится во вращение и через ведомый блок 14
перемещает тормозную деталь 2 наружу.
6
BY 5268 C1
Выключение постоянно замкнутого тормоза по настоящему изобретению для обеспечения движения ведомого элемента 9 происходит следующим образом: когда к ведущему
элементу 11 прикладывается активная сила с помощью двигателя, он начинает вращаться
так, что пальцы 5 перемещаются в соответствующих отверстиях 7 и приводят во вращение
приводной блок 13 упомянутого механизма выключения, при этом блок 13 создает осевое
давление на ведомый блок 14, чтобы переместить тормозную деталь 2 наружу и постепенно снять тормозную силу. При не полностью снятой тормозной силе ведомый элемент 9
остается неподвижным. Когда каждый палец 5 смещается к одному концу соответствующего отверстия 7, тормозная сила полностью снимается, при этом палец 5 передает вращающий момент на тормозную деталь 2 так, что она приводится во вращение и через
осевую втулку 10 вращает ведомый элемент 9. Следует отметить, что во временном интервале между началом вращения ведущего элемента 11 и временном статическом положении
ведомого элемента 9, в течение которого палец 5 перемещается в овальном отверстии 7,
приводной блок 13 вращается, чтобы через ведомый блок 14 переместить тормозную деталь 2 наружу и тем самым снять тормозную силу. Когда тормозная сила полностью снимается и ведомый элемент 9 начинает вращаться, блок 13 механизма выключения 4
вращается с помощью пальца 5, который при этом упирается в конец соответствующего
овального отверстия 7, при этом выпуклый участок рабочей поверхности блока 13 находится в контакте с выпуклым участком рабочей поверхности ведомого блока 14 так, что тормоз надежно удерживается в выключенном положении.
Для восстановления постоянно замкнутого состояния тормоза, чтобы затормозить тело, выключается источник питания привода, например двигатель, чтобы сеять активную
силу, приложенную к ведущему элементу 11, который при этом замедляется под действием реактивного вращающего момента. В результате этого каждый палец 5 перемещается в
соответствующем отверстии 7 в противоположном направлении, вызывая вращение приводного блока 13 в противоположном направлении, при этом выпуклый участок рабочей
поверхности воздействующего блока 13 располагается в вогнутом участке рабочей поверхности ведомого блока 14 так, что с последнего снимается осевое давление, создаваемое блоком 13. Под действием нажимной пружины 3 тормозная деталь 2 прижимается к
тормозной колодке 6 так, что в результате фрикционного сопротивления вращение тормозной детали прекращается. Соответственно прекращается вращение ведомого элемента 9,
соединенного с осевой втулкой 10 тормозной детали 2, т.е. осуществляется торможение
ведомого элемента.
Вышеприведенное описание относится только к случаю, когда торцевая рабочая поверхность приводного блока 13 взаимодействует с кулачковой поверхностью одного
ведомого блока 14. Однако фактически блок 13 взаимодействует с двумя ведомыми
блоками 14 и 18, как это показано на фиг. 1-5. (на фиг. 5 показана нижняя часть блока 13),
и тормоз имеет не только одну тормозную деталь 2, но и вторую тормозную деталь 16. В
данном примере тормоз может не иметь тормозной детали 16. Как следует из вышеприведенного описания, в общем случае тормоз может иметь одну тормозную деталь 2, а вместо
второй детали 16 можно использовать простой диск, с которым может быть соединен другой конец соединительного стержня 12. В приводимом ниже втором примере осуществления изобретения подробно описывается конструкция тормоза, имеющего вторую
тормозную деталь 16 (второй ведомый блок 18 и контактная поверхность 19 показаны на
фиг. 4).
Взаимосвязь ведомого и ведущего элементов в этом примере аналогична взаимосвязи,
обеспечиваемой с помощью упругой муфты.
Второй пример осуществления изобретения показан на фиг. 6-9.
С другой боковой стороны тормозной колодки 6 расположена тормозная деталь 16,
аналогичная тормозной детали 2, фрикционная поверхность которой сцепляется с другой
боковой поверхностью тормозной колодки 6.
7
BY 5268 C1
С другой боковой стороны приводного блока 13 расположен ведомый блок 18, аналогичный ведомому блоку 14 (фиг. 4-5). Вогнуто-выпуклая контактная поверхность 19 блока
13 и ведомого блока 18 расположена симметрично контактной поверхности 15. Между
осевой втулкой тормозной детали 16 и осевой втулкой тормозной детали 2 расположена
шпонка 17, которая обеспечивает совместное движение обеих деталей и их одновременную остановку. Две тормозные детали перемещаются относительно друг друга в осевом
направлении вдоль направляющей шпонки 17. Два конца соединительного стержня 12 соединены соответственно с тормозной деталью 2 и тормозной деталью 16. На конце соединительного стержня, соединенного с тормозной деталью 2, расположена нажимная
пружина 3, воздействующая на последнюю. На другом конце соединительного стержня 12
может быть расположена нажимная пружина 20 (фиг. 2), воздействующая на тормозную
деталь 16. Кроме того, упомянутый другой конец соединительного стержня 12 может быть
прикреплен к тормозной детали 16. В этом случае пружина 3 воздействует на тормозную
деталь 16 через соединительный стержень 12 (фиг. 7). На фрикционных поверхностях
тормозных деталей 2 и 16 установлены фрикционные накладки. Для равномерного прижатия тормозных деталей к тормозной колодке 6 тормоз должен иметь по меньшей мере два
симметрично расположенных пальца 5 и два соответствующих им отверстия. Кроме того,
тормоз должен иметь по меньшей мере два симметрично расположенных пальца 5 и два
соответствующих им отверстия 7. В данном примере тормоз имеет шесть отверстий 7, выполненных в тормозной детали 2 (фиг. 6), и шесть пальцев 5, проходящих через эти отверстия. Тормоз должен иметь также по меньшей мере два симметрично расположенных
соединительных стержня 12 для соединения между собой тормозных деталей. В данном
примере тормоз имеет два соединительных стержня 12 и две нажимные пружины 3. Могут
быть использованы и две нажимные пружины 20.
В соответствии со вторым примером растормаживание осуществляется следующим
образом. Приводной блок 13 вращается с помощью пальцев 5, когда к ведущему элементу
прикладывается вращающий момент. При вращении блок 13 создает осевые давления на
ведомые блоки 14 и 18, расположенные с двух его боковых сторон, вследствие чего последние одновременно перемещают тормозные детали 2 и 16 наружу, которые при этом
отходят от тормозных колодки 6 так, что постоянно замкнутый тормоз выключается,
обеспечивая вращение ведомого элемента. При снятии вращающего момента с ведущего
элемента блок 13 под действием пальцев 5 вращается в противоположном направлении,
вследствие чего выпуклые участки рабочих поверхностей блока 13 располагаются в вогнутых участках рабочих поверхностей ведомых блоков 14 и 18 так, что с последних снимаются осевые давления, создаваемые блоком 13, при этом на тормозную деталь 2
воздействует нажимная пружина 3, а на тормозную деталь 16 - нажимная пружина 20 (или
пружина 3 через соединительный стержень 12) так, что обе тормозные детали одновременно перемещаются внутрь и плотно прижимаются к тормозной колодке 6, обеспечивая
торможение ведомого элемента.
Во втором примере каждая тормозная деталь 2, 16 может состоять из диска (кольца) 21,
имеющего внутренние зубья, и сердечника 22. Между кольцом и сердечником расположены
компенсационное средство 23 и направляющая шпонка 24, обеспечивающая одновременное вращение и остановку кольца и сердечника. Направляющая шпонка 24 обеспечивает
также симметричное расположение кольца относительно сердечника. В данном примере
компенсационные средства для тормозных деталей 2 и 16 расположены симметрично.
Тормозная колодка 6 образована двумя подвижными пластинами, установленными на несущих осях 30. Для увеличения силы трения при торможении между пластинами тормозной колодки 6 расположен промежуточный диск 29, установленный на соединительных
стержнях 12. Каждое компенсационное средство содержит зубчатый венец 26, закрепленный на внутренней периферии кольца 21, и зубчатый блок 25, расположенный в кольцевом желобе 27 сердечника 22 (фиг. 8-9) и находящийся в зацеплении с зубчатым венцом
8
BY 5268 C1
26. Каждый зуб блока 25 имеет наклонную наружную поверхность и вертикальную боковую поверхность, перпендикулярную оси ведущего вала. Под направляющей шпонкой 24
расположена пружина 28. Направляющая шпонка может регулироваться вручную с помощью винта, чтобы осуществить относительное осевое перемещение между кольцом 21
и сердечником 22 для компенсации износа фрикционной прокладки кольца. На дне кольцевого желоба 27 распложена пружина 27а (фиг. 8). Зубчатые блоки 25 расположены парами. В данном примере тормоз имеет восемь зубчатых блоков, образующих четыре
равномерно расположенные пары. Часть этих блоков (четыре зачерненных блока на
фиг. 6) находятся в частичном зацеплении (фиг. 9) с зубчатым венцом кольца. Другая
часть блоков (четыре заштрихованных блока на фиг. 6) находятся в полном зацеплении с
зубчатым венцом кольца. Полное зацепление является рабочим состоянием, т.е. когда
сердечник тормозной детали под действием упомянутого механизма выключения перемещается наружу, он перемещает наружу кольцо, вследствие чего тормозная сила снимается (тормоз выключается). При снятии осевого давления, создаваемого механизмом
выключения, нажимная пружина воздействует на сердечник, который при этом перемещает кольцо, чтобы плотно прижать его к тормозной колодке и таким образом осуществить
торможение (включить тормоз). Зубчатый блок, имеющий частичное зацепление с зубчатым венцом, находится в состоянии компенсационного износа. Когда фрикционная накладка кольца изнашивается до определенной степени, под действием ведомого блока
сердечник 22 перемещается относительно кольца 21 наружу, при этом зубчатый блок 25
смещается в желобе вниз, преодолевая усилие пружины 27а, и его зубья входят в следующие впадины зубьев зубчатого венца, т.е. в полное зацепление с ними, что соответствует
упомянутому рабочему состоянию, а зубчатый блок или блоки, первоначально находящиеся в полном зацеплении с зубчатым венцом, смещаются в частичное зацепление с последним, т.е. в состояние компенсационного износа.
Особо следует отметить, что компенсационное средство 23, описанное во втором примере, может быть использовано в других тормозах, описываемых ниже на примерах 3, 4, 5
и 6.
Третий пример осуществления изобретения показан на фиг. 10. На фиг. 10 показано
осевое сечение тормоза. Этот тормоз является модификацией тормоза по вышеописанному
примеру. Тормоз содержит неподвижную опору, состоящую из двух боковых пластин 32,
соединенных между собой посредством трех осей 31. Тормозная колодка 6 состоит из
двух отдельных дисков 33, закрепленных на одной из соединительных осей 31. Против
двух дисков 33 тормозной колодки 6 расположены тормозные детали 2 и 16. Между тормозными деталями 2, 16 и каждым диском 33 расположена тормозная колодка 34, которая
установлена на соединительной оси 31 и может перемещаться вдоль нее. С одной боковой
стороны каждой тормозной колодки 34 расположена, соосно с ней, дополнительная тормозная деталь 35, выполненная в виде диска. Тормозная деталь 2, 15, тормозная колодка
34 и дополнительная тормозная деталь 35 прилегают друг к другу. Такая многодисковая
тормозная конструкция воздействует на ведущий элемент 11. В данном примере ведущим
элементом является ведущая шестерня 36, расположеная между двумя отдельными дисками 33 на валу 37. Вал 37 выполняет роль ведомого элемента 9, а также соединительного
стержня 12 для тормозных деталей. Палец 5 проходит через ведущую шестерню 36, тормозные детали 2, 16 и дополнительную тормозную деталь 35, и оба его конца расположены в
отверстиях 7, выполненных соответственно в тормозной детали 2 и тормозной детали 16.
Отверстия 7 могут быть выполнены в ведущей шестерне 36. На обоих концах вала 37 расположены нажимные пружины 3а и 20а. Приводной блок 13 механизма выключения состоит из двух отдельных элементов, соединенных с боковыми поверхностями ведущей
шестерни 36. Когда ведомые блоки 14 и 18 создают осевое давление соответственно на
тормозные детали 2 и 16, последние, преодолевая усилие нажимных пружин 3а и 20а, перемещаются наружу, вследствие чего снимается давление с тормозной колодки 34 и до9
BY 5268 C1
полнительной тормозной детали 35 и тормоз выключается. Когда осевое давление, создаваемое блоками 14 и 18, снимается, нажимные пружины воздействуют на тормозные детали 2 и 16 так, что последние перемещаются и плотно прижимают дополнительную
тормозную деталь 35 и тормозную колодку 34 к тормозной колодке 6, осуществляя торможение.
Когда тормоз в данном примере выключается, если силы, создаваемые нажимными
пружинами 3а и 20а, являются значительными, то величина перемещения тормозных деталей 2 и 16 наружу может быть ограничена, например, с помощью стопорных колец 39,
чтобы обеспечить "совпадение" выпукло-вогнутой рабочей поверхности воздействующего
приводного блока 13 с вогнуто-выпуклой поверхностью ведомого блока 14. В этом случае
не требуются пальцы 5 и отверстия 7, и передача силы осуществляется непосредственно с
помощью блока 13 и ведомого блока 14. Тормоз, как в примере 1, может иметь только одну тормозную деталь 2.
Четвертый пример осуществления изобретения показан на фиг. 11-13. Этот пример
является реальным примером применения примера 3 в редукторах, соответствующий соединительный механизм показан на фиг. 11-13. Две боковые плиты 32 закреплены на двух
внутренних поверхностях корпуса редуктора. Ведущая шестерня 36, т.е. ведущий элемент,
находится в зацеплении с шестерней редуктора переднего хода 38. Ведомым элементом
является выходной вал 37 редуктора. Соединительная ось 31, диски 33, тормозная колодка
34, показанные на этих фигурах, являются такими же, как и в примере 3.
Пятый пример осуществления изобретения показан на фиг. 14. В данном примере
фрикционная поверхность тормозной детали 2 и фрикционная поверхность неподвижной
опоры 1 являются коническими.
Неподвижная опора 1 закреплена непосредственно на корпусе (подвижном кожухе)
ведомого элемента 40. Тормозная деталь 2, имеющая коническую фрикционную поверхность, содержит коническое кольцо 21 и сердечник 22, соединенные между собой с помощью такого же компенсационного средства, что и в примере 2 (на фиг. 14 не показано).
Один конец соединительного стержня 12 прикреплен к внутреннему неподвижному
диску 41. Между механизмом выключения 4 и внутренним неподвижным диском расположен подшипник 42, чтобы уменьшить силу трения механизма выключения. Другими
элементами тормоза являются ведущий элемент 11, ведомый элемент 9, палец 5 и пружина 3.
Шестой пример осуществления изобретения показан на фиг. 15. Тормоз в этом примере использует силу тяжести ведущего элемента 11 и ведомого элемента 9 (показано
вертикальное расположение с ведущим элементом наверху) как силу, ограничивающую
перемещение механизма выключения, и как тормозную силу. Тормоз в этом примере не
нуждается в соединительных стержнях. В качестве неподвижной опоры 1 используется
элемент, жестко соединяющий между собой верхний корпус 43, в котором расположен
ведущий элемент, и нижний корпус 44, в котором расположен ведомый элемент. Между
механизмом выключения 4 и опорным диском 45 расположен подшипник 42, а между ведущим и ведомым элементами - подшипник 46 для уменьшения силы трения. Тормозная
деталь 2 также содержит кольцо 21 и сердечник 22, которые могут быть соединены между
собой с помощью вышеупомянутого компенсационного средства или с помощью направляющей шпонки 47, нагруженной пружиной 48. Через шпоночную канавку кольца 21 проходит винт 49. Когда фрикционная накладка тормозной детали изнашивается, шпонка 47
перемещается с помощью винта. Таким образом можно регулировать зазор, вызванный
износом фрикционной накладки.
Седьмой пример осуществления изобретения показан на фиг. 16-18. Конструкция
тормоза в этом примере отличается от конструкции тормоза в предыдущем примере тем,
что механизм выключения преобразует вращающую силу в радиально направленную силу, которая преодолевает тормозную силу, создаваемую пружиной, и таким образом рас10
BY 5268 C1
тормаживает тело (выключает тормоз). Неподвижная опора 1 может быть закреплена на
корпусе, в котором расположен ведомый элемент, или в других местах. Внутренняя стенка
неподвижной опоры 1 выполняет роль тормозной колодки и на фигуре обозначена позицией 6а. Цилиндрической поверхностью тормозной колодки 6а является тормозная фрикционная поверхность, называемая в данном случае тормозной цилиндрической
поверхностью 50. Тормозной деталью является подковообразный блок 2а, шарнирно соединенный с ведомым элементом 9 посредством опорного пальца 51. Роль воздействующего блока 13 в механизме выключения 4а выполняет передний конец пальца 5а. Рабочей
поверхностью ведомого блока 14а является его сопряженная поверхность 53. Ведомый
блок закрепляется на подковообразном блоке 2а или может быть выполнен за одно целое с
ним, как это имеет место в данном примере. Для уменьшения трения скольжения пальца 5а на его переднем конце расположено тело качения 52. Для предотвращения создания
радиальной составляющей вращающей силы между ведущим 11 и ведомым 9 элементами
желательно располагать механизм выключения 4а симметрично относительно центра
вращения этих элементов. В данном примере механизм выключения состоит из двух симметрично расположенных частей. Когда к ведущему элементу 11 прикладывается вращающая сила, палец 5а начинает перемещаться так, что его тело качения 52 надавливает
на сопряженную поверхность (фиг. 16), создавая направленную вниз радиальную силу,
которая преодолевает силу пружины 3а, вследствие чего подковообразный тормозной
блок 2а перемещается внутрь в радиальном направлении и растормаживает цилиндрическую поверхность 50, обеспечивая свободное вращение ведущего 11 и ведомого 9 элементов. Когда с ведущего элемента 11 снимается вращающая сила, палец 5а перемещается
относительно сопряженной поверхности 53 в противоположном направлении так, что под
действием пружины 3а восстанавливается торможение цилиндрической поверхности.
Восьмой пример осуществления изобретения показан на фиг. 19. В соответствии с
этим примером ведущий элемент обеспечивает прямолинейное перемещение ведомого
элемента (т.е. осевое перемещение влево и в право на фиг. 19).
Как показано на фиг. 19, тормозная деталь и ведомый блок выполнены за одно целое.
Две тормозные детали расположены в соответствующих отверстиях, выполненных в двух
боковых стенках ведомого элемента 9. Воздействующий приводной блок 13 расположен в
зазоре между тормозной деталью 2 и ведомым блоком 14, при этом наклонная поверхность последнего точно соответствует наклонной поверхности воздействующего блока 13.
Оба конца пружины 3 соединены с внутренним концом ведомого блока 14. На наружной
поверхности тормозной детали 2 закреплена фрикционная накладка, сцепляющаяся с
фрикционной поверхностью неподвижной опоры 1. Когда к ведущему элементу прикладывается осевая сила, вызывая его прямолинейное перемещение, наклонная (коническая)
поверхность блока 13 воздействует на коническую (наклонную) поверхность ведомого
блока 14, который перемещается внутрь и сжимает пружину 3, вследствие чего тормозная
деталь 2 отводится от фрикционной поверхности неподвижной опоры 1 и растормаживает
ведомый элемент 9, который при этом прямолинейно перемещается с помощью ведущего
элемента 11. Когда на ведущий элемент 11 не действует осевая сила, воздействующий
блок 13 и ведомый блок 14, выполненный за одно целое с тормозной деталью 2, под действием сжатой пружины 3 перемещаются наружу так, что тормозная деталь прижимается
к фрикционной поверхности неподвижной опоры, вызывая торможение ведомого элемента 9.
Во всех конструкциях тормоза, выполненного в соответствии с вышеописанными
примерами, используется механизм выключения. Этот механизм использует силу, прикладываемую к ведущему элементу, чтобы снять тормозную силу (выключить тормоз) и
обеспечить нормальное движение ведущего и ведомого элементов.
По сравнению с известным уровнем техники тормоз по настоящему изобретению не
требует дополнительного силового привода. Тормоз прост по конструкции, надежен при
11
BY 5268 C1
торможении и при работе не потребляет электроэнергию. Тормоз может быть использован
в различных областях техники. Его работа надежна и безопасна, особенно когда он используется в гоном оборудовании, к которому предъявляются жесткие требования взрывобезопасности, поскольку он не имеет дополнительного привода (например, электромагнита и
т.п.).
Фиг. 3
Фиг. 2
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
12
BY 5268 C1
Фиг. 8
Фиг. 9
Фиг. 10
Фиг. 11
Фиг. 12
Фиг. 14
Фиг. 13
Фиг. 15
13
BY 5268 C1
Фиг. 16
Фиг. 18
Фиг. 17
Фиг. 19
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
337 Кб
Теги
by5268, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа