Как работает тормозной кран

Устройство тормозных систем

Рабочая тормозная система (РТС).

Назначение:служит для снижения скорости движения автомобиля с заданной эффективностью и кратковременного удержания его на месте.

Устройство:педаль с приводом тормозного крана, пневмогидравлический привод тормозных механизмов, 6 колесных тормозных механизмов.

Тормозной привод РТС.

Назначение:служит дляпередачи энергии от ее источника к тормозным механизмам и управления этой энергией в процессе ее передачи с целью осуществления торможения.

Характеристика: смешанный, пневмогидравлический, двухконтурный с комбинированным или двухпроводным приводом тормозов прицепа.

Назначение:служит дляуправления тормозными механизмами переднего моста автомобиля и тормозным приводом прицепа.

Устройство(в соответствии с рисунком 162):, часть двухстрелочного манометра 1, верхняя секция двухсекционного тормозного крана 28, пневмогидроаппарат 24, колесные тормозные цилиндры 23 (2 шт.), датчик включения сигнала торможения 21, датчик сигнализаторов неисправности тормозов 22, трубопроводы и шланги.

Назначение:служит дляуправления тормозными механизмами колес среднего и заднего мостов.

Устройство(в соответствии с рисунком 162):часть двухстрелочного манометра 1, нижняя секция тормозного крана 28, регулятор тормозных сил 20, пневмогидроаппарат 24, колесные тормозные цилиндры 23 (4 шт.), датчик включения сигнала торможения 21, датчик сигнализаторов неисправности тормозов 22, трубопроводы и шланги.

Назначение:служит для управления исполнительными механизмами привода РТС и управления клапаном управления тормозов прицепа.

Характеристика:поршневой, двухсекционный, прямого действия, привод механический.

Установка и крепление:установлен на кронштейне, который крепится к левому лонжерону рамы с внутренней стороны.

Устройство(в соответствии с рисунком 172):корпус 25, верхняя секция (А), нижняя секция (Б), рычажный механизм привода В, опорная плита 33, атмосферный клапан (вывод) 21.

Управление краном осуществляется механическим приводом с помощью системы тяг и рычагов от тормозной педали.

В зависимости от величины усилия на педали секции крана подают в исполнительные механизмы сжатый воздух, давление которого пропорционально усилию на педали (необходимо для соответствия интенсивности торможения условиям движения).

Рис.172. Двухсекционный тормозной кран автомобиля Урал – 4320.31:

1 – рычаг; 2 – упорный винт; 3 – защитный чехол; 4 – ось ролика; 5 – ролик; 6 – толкатель; 8 –впускной клапан; 9 – тарель; 11 – шпилька; 12, 13, 24, 26 – пружины; 15 – малый поршень; 17 – впускной клапан; 18 – толкатель; 21 – атмосферный клапан; 25 – корпус; 28 – ускорительный большой поршень; 29 – полый шток; 30 – поршень верхней секции; 31 – упругий элемент; 33 – опорная плита

Корпус25 отлит из алюминиевого сплава и, в соответствии с рисунком 172, состоит из двух частей. К верхней части крепится фланец крепления тормозного крана и раме. На каждой части корпуса имеется по 4 резьбовых отверстия, из которых одно используется для подвода воздуха от ресиверов (имеет явно выраженный выступ внутри) и три служат для отвода воздуха к исполнительным механизмам. В верхней секции используются два, в нижней – одно отверстие, остальные заглушены резьбовыми пробками. Выходная полость корпуса верхней секции соединена с нижней секцией сверлением.

Верхняя секция служит для управления тормозными механизмами переднего моста автомобиля и краном управления тормозами прицепа.

Устройство(в соответствии с рисунком 172):следящий (верхний) поршень 30 с пружиной 12, впускной клапан 8 с пружиной 13.

Следящий поршень30спружиной постоянно поджимается в крайнее верхнее положение. В центральной части снизу поршня имеется точно обработанный торец, который является седлом выпускного клапана. В выемке в верхней части поршня устанавливается упругий элемент механизма привода. В корпусе поршень уплотняется кольцом.

Впускной клапан 8 имеет обрезиненный поясок и металлическую втулку. Втулка является направляющим элементом, не допускающим переноса клапана в корпусе, и совместно с уплотнительным кольцом в корпусе герметизирует входную полость секции, не допуская утечек воздуха. Обрезиненный поясок при расторможенном состоянии крана постоянно прижат пружиной к седлу, выполненному на перегородке корпуса. Этот же поясок одновременно играет роль и выпускного клапана при контакте с обработанным торцом следящего поршня.

Нижняя секция служит для управления тормозными механизмами задней тележки.

Устройство (в соответствии с рисунком 172): ускорительный (большой) поршень 28, малый поршень 15 с пружиной 26, впускной клапан 17 с пружиной 24.

Ускорительный поршень 28, в соответствии с рисунком 172, служит для уменьшения времени срабатывания нижней секции крана. В расточке нижней части ускорительного поршня устанавливается малый поршень. В корпусе ускорительный поршень уплотняется двумя кольцами, и одним кольцом – на штоке.

Малый поршень15, как и следящий верхней секции, имеет обработанный торец-седло выпускного клапана. В отторможенном состоянии малый поршень вместе с ускорительным постоянно удерживается пружиной в верхнем положении. В ускорительном поршне малый поршень уплотнен кольцом.

Впускной клапан 17 устроен так же, как и клапан верхней секции.

Рычажный механизм привода служит для передачи воздействия водителя на детали тормозного крана.

Устройство(в соответствии с рисунком 172): корпус 25, рычаг привода 1 с роликом 5, ось рычага, упорный винт 2, толкатель 18, упругий элемент 31 с тарелью 9, шпилька 11, полый шток 29, защитный чехол 3.

Атмосферный клапан 21, в соответствии с рисунком 172, служит для выпуска воздуха из тормозного крана при растормаживании и предотвращения попадания грязи в тормозной кран.

Он представляет собой резиновую пластинку, прикрепленную к выпускному отверстию нижней части корпуса крана.

Работа тормозного крана.

1 режим – исходное (расторможенное) состояние (в соответствии с рисунком 173). Педаль тормоза отпущена, усилие с рычага тормозного крана 1 снято. Под действием пружин следящий поршень 30 верхней секции, ускорительный 28 и малый 15 поршни нижней секции находятся в крайнем верхнем положении. Под действием пружин впускные клапаны 8, 17 прижаты к седлам в корпусе, прервав подачу сжатого воздуха. Зазоры, образовавшиеся между клапанами и торцами следящего и малого поршней через полый шток и атмосферный клапан, сообщают исполнительные механизмы с атмосферой, давление в них отсутствует.

Под действием пружины и следящего поршня через упругий элемент 31 и тарель 9 толкатель 18 отведен в верхнее положение, рычаг упирается упорным винтом 2 в корпус рычажного механизма.

2 режим – торможение автомобиля (в соответствии с рисунком 172, 173). Под действием усилия водителя, приложенного к педали и через привод подведенного к рычагу привода тормозного крана, последний, проворачиваясь вокруг своей оси, роликом воздействует на толкатель, перемещая его вниз.

Рис.173. Работа тормозного крана:

а — торможение автомобиля; б — растормаживание автомобиля

Движение толкателя вниз передается на тарель, а от нее – упругому элементу, который, частично удерживаясь под действием усилия водителя, передает усилие следящему поршню.

Поршень, сжимая пружину, движется вниз. Обработанный торец поршня, соприкоснувшись с клапаном, перекрывает связь верхней секции с атмосферой, а при дальнейшем ходе поршня вниз отводит клапан 13 от седла в корпусе. В образовавшуюся щель между клапаном 13 и седлом начинает поступать сжатый воздух от ресивера первого контура. Заполнив верхнюю секцию, воздух устремляется к исполнительным механизмам тормозов передней оси автомобиля и крану управления тормозами прицепа, в которых начинает расти давление. Одновременно через отверстие в корпусе воздух поступает в полость над ускорительным поршнем. По мере роста давления в верхней секции и связанных с ней исполнительных механизмах, растет давление и над ускорительным поршнем. Под действием давления воздуха ускорительный поршень вместе с малым поршнем движутся вниз, сжимая пружину. Торец малого поршня, коснувшись клапана нижней секции, прерывает связь с атмосферой, а при дальнейшем ходе поршней вниз отводит клапан от седла в корпусе.

В образовавшийся зазор устремляется воздух от ресивера второго контура и, заполнив нижнюю секцию, проходит к исполнительным механизмам тормозов задней тележки.

Начинается торможение автомобиля, которое, по мере роста давления в исполнительных механизмах, становится все более интенсивным. При полном ходе педали, когда перемещение деталей тормозного крана максимальное, давление в исполнительных механизмах выравнивается с давлением в ресиверах. В результате чего автомобиль тормозит с максимальной интенсивностью.

Однако такое торможение используется только при необходимости резко затормозить машину при внезапно возникшей опасности. В подавляющем большинстве случаев используется плавное торможение, именуемое служебным, когда водитель не полностью нажимает на педаль, т.е. прикладывает небольшое усилие.

В этом случае давление сжатого воздуха, подаваемого в исполнительные механизмы, должно быть пропорциональным усилию на педали, то есть работа тормозного крана должна осуществляться в следящем режиме.

По мере роста давления воздуха под следящим поршнем верхней секции увеличивается сила, действующая на поршень снизу. Когда эта сила выравнивается с силой, которая воздействует на поршень сверху (усилие водителя), и чуть-чуть превышает ее поршень начинает перемещаться вверх, сжимая упругий элемент механизма привода. Продвижение поршня вверх освобождает клапан верхней секции, который, следуя за поршнем под действием своей пружины, садится в седло на корпусе и прерывает дальнейшее поступление сжатого воздуха из ресивера. В верхней секции и связанных с ней исполнительных механизмах рост давления прекращается.

Одновременно прекращается рост давления над ускорительным поршнем, а под ним давление воздуха продолжает нарастать. Когда давление воздуха над и под ускорительным поршнем выравнивается, под действием пружины малый поршень вместе с ускорительным приподнимается вверх, освобождая клапан нижней секции. Тот поднимается вверх под действием своей пружины и перекрывает проход сжатого воздуха из ресивера к исполнительным механизмам. Рост давления и в нижней секции прекращен. Автомобиль тормозит с интенсивностью, заданной водителем ходом педали.

Даже самое незначительное колебание величины сил нарушает равновесие и либо впускает дополнительный воздух, либо удаляет излишествующий.

3 режим – растормаживание автомобиля (в соответствии с рисунком 173). Водитель убирает ногу с педали тормоза. Сила, прижимавшая следящий поршень в нижнее положение, исчезает. Под действием пружины и давления воздуха в верхней секции следящий поршень поднимается в крайнее верхнее положение, между торцом поршня и клапаном верхней секции образуется щель. Сжатый воздух из верхней секции и исполнительных механизмов первого контура через образовавшуюся щель, полый шток и атмосферный клапан выходит в атмосферу.

Давление в верхней секции крана падает (до атмосферного), одновременно падает давление над ускорительным поршнем. Под действием пружины и давления воздуха в нижней секции малый и ускорительный поршни поднимаются в верхнее положение. Торец малого поршня освобождает проход воздуха через втулку клапана в атмосферу. Давление в исполнительных механизмах второго контура снижается до атмосферного. Автомобиль растормаживается.

4 режим – действие крана при неисправном втором контуре. При отказе второго контура (отсутствует воздух в ресивере) нижняя секция не работает, верхняя работает в обычном режиме. Автомобиль тормозится только передней осью.

5 режим – действие тормозного крана при неисправном первом контуре (на этом режиме нижняя секция управляется механически) (в соответствии с рисунком 172). В случае отсутствия давления воздуха в первом контуре при нажатии на педаль рычаг роликом воздействует на толкатель и тот через тарель и упругий элемент смещает вниз следящий поршень.

Поскольку под следящим поршнем отсутствует давление, то противодействие движению поршня оказывает только его пружина, перемещающаяся вместе со следящим поршнем шпилька механизма привода, упирается в полый шток и вызывает его перемещение вниз. Перемещающийся шток своим выступом нажимает на малый поршень и вызывает его движение вниз.

Торец поршня перекрывает связь нижней секции с атмосферой, а при дальнейшем ходе открывает впускной клапан и сжатый воздух из ресиверов поступает в нижнюю секцию и исполнительные механизмы второго контура. Автомобиль затормаживается колесами задней тележки. Когда сила, действующая на малый поршень от давления воздуха, сравнивается с силой, действующей на малый поршень со стороны привода, произойдет деформация упругого элемента в следящем поршне и малый поршень вместе с полым штоком приподнимется вверх, закрыв впускной клапан нижней секции. Таким образом, и в этом случае следящее действие обеспечено.

Двухсекционный тормозной кран Камаз

Двухсекционный тормозной кран предназначен для управления ис­полнительными механизмами двухконтурного привода рабочего тормоза

Основными элементами крана (рис. а) являются большой поршень 1, верхний 2 и нижний 11 клапаны, следящий 3 и малый 9 ступенча­тые поршни, упругий элемент 4, рычаг 5, толкатель 6, шпилька 7, пружины 8 и 10, толкатель малого поршня 12.

Выводы I и II крана через промежуточ­ные пневмоаппараты соединены с тормоз­ными камерами соответственно передних и задних колес, выводы III и IV — с ресиве­рами раздельных контуров привода рабо­чего тормоза.

В исходном положении (тормозная пе­даль отпущена) клапаны 2 к 11 (рис. б) под действием своих пружин закрыты, вывод I разобщен с выводом IV и вывод II — с выводом III с атмосферой они сооб­щаются через клапан 13.

При нажатии на тормозную педаль (рис.а) усилие через систему тяг и ры­чагов привода передается на рычаг 5 тор­мозного крана и далее через толкатель 6 и упругий элемент 4 следящему поршню 3.

Перемещаясь вниз, поршень 3 сжимает пружину 8, закрывает выпускное окно при касании клапана 2 и разобщает вывод II с атмосферой, а затем отрывает клапан 2 от седла.

Сжатый воздух, подводимый к выводу III, через открытый клапан 2 по­ступает к выводу II и далее через регуля­тор тормозных сил в тормозные камеры задних колес до тех пор, пока сила нажа­тия на рычаг 5 не будет уравновешена дав­лением сжатого воздуха и пружины 8 на поршень 3.

Таким образом осуществляется следящее действие поршня в верхней сек­ции тормозного крана.

Одновременно с повышением давления в выводе II сжатый воздух через канал в корпусе крана проходит в полость над большим поршнем 1 второй секции тормоз­ного крана, поршень 1 перемещается вниз и воздействует на малый поршень 9 второй секции тормозного крана.

Перемещаясь, поршень 9 сжимает пружину 10, закрывает выпускное окно клапана 11 и разобщает вывод I с атмосферой, а затем отрывает клапан 11 от седла. Сжатый воздух, под­водимый к выводу IV, через открытый кла­пан 11 поступает к выводу I и далее в тор­мозные камеры передних колес.

С повышением давления в выводе I воз­растает давление в полости под поршнями 1 и 9, которое уравновешивает усилие, дей­ствующее на поршень 9 сверху. Вследствие этого в выводе I также устанавливается давление, соответствующее усилию на ры­чаге тормозного крана.

Таким образом осу­ществляется следящее действие поршня в нижней секции тормозного крана.

При отказе в работе верхней секции тормозного крана (отсутствует давление в выводе II) нижняя секция управляется механически через шпильку 7 и толкатель 12, полностью сохраняя свою работоспо­собность. При этом следящее действие осу­ществляется уравновешиванием усилия, приложенного к рычагу 5 сверху, и давле­нием воздуха и пружины 10 на малый сту­пенчатый поршень 9 снизу.

Выход из строя нижней секции крана (отсутствует давление в выводе I) не вли­яет на работу верхней секции.

При снятии усилия с тормозной педали рычаг 5 тормозного крана под действием упругого элемента 4 возвращается в исход­ное положение.

Следящий поршень 3 уси­лием сжатой пружины 8 перемещается вверх, клапан 2 садится в седло, и доступ воздуха из ресивера к выводу II прекраща­ется.

При дальнейшем перемещении порш­ня 3 вверх открывается выпускное окно и вывод II сообщается с атмосферой через клапан 13.

Давление в выводе II, а следо­вательно, и в полости надпоршневого пространства большого поршня 1 падает, поршни 1 и 9 под действием пружины 10 перемещаются вверх, клапан 9 садится в седло, и доступ воздуха из ресивера к вы­воду I прекращается.

При дальнейшем перемещении поршней 1 и 9 вверх открыва­ется выпускное окно и вывод I сообщается с атмосферой через клапан 13.

Замена двухсекционного тормозного крана

Двухсекционный тормозной кран подлежит замене при следующих неисправностях:

1. Нарушение герметичности крана. Внешним признаком является утечка воздуха через атмосферный клапан в местах крепления секций корпуса.

2. Механические повреждения корпуса, рычага, заедания поршней, нарушающие его нормальную работу.

Снятие двухсекционного тормозного крана

1. Выпустите воздух из ресиверов пневмопривода тормозных систем переднего и заднего мостов

2. Отверните накидные гайки крепления наконечников пневматических трубопроводов к тройникам и переходнику крана 14 (см. рисунок – привод тормозного крана)

3. Расшплинтуйте и выньте палец соединения вилки задней тяги 12 привода с рычагом крана

4. Отверните гайки болтов крепления пластины верхнего корпуса крана к кронштейнам рамы и снимите кран

Установка двухсекционного тормозного крана

5. Установите кран на кронштейны левого лонжерона рамы и закрепите болтами с гайками и пружинными шайбами

6. Присоедините к рычагу вилку задней тяги 12 привода, вставьте палец и зашплинтуйте его

7. Подсоедините к тройникам и переходнику крана наконечники пневматических трубопроводов, наверните и затяните накидные гайки

8. Пустите двигатель и заполните воздухом пневмопривод тормозных систем. Проверьте герметичность трубопроводов и тормозного крана.

Технические условия

Утечка воздуха из атмосферного клапана крана как при отпущенной, так и при нажатой тормозной педали, не допускается.

В соединениях трубопроводов пневмопривода утечка воздуха не допускается.

9. Проверьте и при необходимости отрегулируйте ход рычага тормозного крана, который должен быть 31,1— 39,1 мм, в следующем порядке:

— отверните на несколько оборотов контргайку вилки средней тяги, расшплинтуйте и выньте палец соединения вилки с маятниковым рычагом, снимите вилку с маятникового рычага;

— доведите до складывания промежуточный рычаг с первой тягой и установите с помощью резьбовой вилки (заворачивая или отворачивая) необходимую длину средней тяги, соедините ее с маятниковым рычагом, выбрав зазоры в приводе и не допуская принудительного перемещения рычага тормозного крана. При этом полный ход педали должен быть 100—140 мм, свободный ход —20 — 40 мм.

Педаль должна не доходить до пола на 10 — 30 мм. Замеряйте на расстоянии 210—220 мм от оси педали, при необходимости регулируйте резьбовой вилкой на первой тяге.

Тормозной кран, воздухораспределительный клапан

Какое назначение тормозного крана, какие они бывают?

Тормозной кран (кран управления) служит для управления тормозами автомобиля и прицепа. Он обеспечивает пропорциональную зависимость между усилием, прилагаемым водителем к тормозной педали и давлением воздуха в тормозных камерах, что позволяет водителю регулировать интенсивность торможения автомобиля («чувствовать» педаль).

Тормозные краны по количеству камер подразделяются на одинарные, применяемые на автомобилях, работающих без прицепа, и двойные, применяемые на автомобилях-тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами. По конструктивному исполнению тормозные краны могут быть диафрагменные и поршневые. Больше распространены диафрагменные.

Как устроен и работает одинарный тормозной кран?

Одинарный диафрагменный тормозной кран автомобиля ЗИЛ-130 (рис.150, а) состоит из корпуса 1, в котором на оси 2 установлен двуплечий рычаг 3, с верхним концом которого соединяется тяга 4 тормозной педали. Нижний конец рычага упирается в стакан 5 следящего устройства, внутри которого смонтирована уравновешивающая пружина 6. Корпус закрывается крышкой 8, а между ними зажата прорезиненная диафрагма 7, нагруженная возвратной пружиной 9. В диафрагму вмонтирован стакан 10 с седлом выпускного клапана 11. В стакане выполнен канал 17 для сообщения его с атмосферой. Седло впускного клапана 15 зажато между крышкой 8 и штуцером для присоединения трубопровода от воздушного баллона. Впускной и выпускной клапаны резиновые, конические, установлены на одном штоке. Между клапанами находится пружина, стремящаяся удерживать выпускной клапан в открытом, а впускной в закрытом положении. Полость выпускного клапана трубопроводом сообщается с тормозными камерами колесных тормозных механизмов. К крышке крана крепится выключатель стоп-сигнала 16.

Рис.150. Тормозной кран:
а – одинарный; б – комбинированный.

Работает кран так. При нажатии на тормозную педаль усилие передается на тягу 4, которая поворачивает рычаг 3, а он своим нижним концом воздействует на стакан 5, перемещает его, сжимая уравновешивающую пружину 6. Далее усилие передается на стакан 10, диафрагма 7 прогибается и стакан своим гнездом приближается к выпускному клапану, закрывая его. При дальнейшем прогибании диафрагмы открывается впускной клапан 15 и сжатый воздух из воздушных баллонов по трубопроводам поступает в полость крана и далее по трубопроводам к тормозным камерам, где производится торможение колес автомобиля. При задержании ноги водителя на тормозной педали в определенном положении воздух, поступающий в полость тормозного крана, воздействует на диафрагму и вместе с возвратной пружиной 9 давит на уравновешивающую пружину 6, сжимая ее. При определенном прогибе диафрагмы закроется и впускной клапан, прекращая доступ воздуха в тормозные камеры. Торможение автомобиля в это время будет происходить с заданной эффективностью. С увеличением нажатия на тормозную педаль рычаг воздействует на стакан с уравновешивающей пружиной, они снова прогнут диафрагму вправо, опять откроют впускной клапан, снова воздух поступит в полость тормозного крана и в тормозные камеры, увеличивая эффективность торможения. Таким образом, благодаря наличию следящего устройства водитель чувствует противодавление сжатого воздуха, сила сопротивления которого будет тем больше, чем сильнее водитель нажимает на тормозную педаль.

При отпускании тормозной педали рычаг прекращает давление на следящее устройство, а следовательно, и на диафрагму. Она под давлением возвратной пружины 9 возвращается в исходное положение. В это время впускной клапан закрывается, а выпускной открывается, сообщая полость крана с атмосферой, и воздух из тормозных камер по трубопроводам возвращается в тормозной кран и через открытый выпускной клапан и канал 17 уходит в атмосферу, растормаживая колеса автомобиля. Для нормальной работы тормозного крана рычаг 3 должен иметь свободный ход 1-2 мм. Для его регулировки в корпус ввернут болт 18 с контргайкой.

Как устроен двойной комбинированный тормозной кран?

Двойной комбинированный тормозной кран (рис.150, б) состоит из корпуса, в котором смонтированы две секции: верхняя для управления тормозами прицепа или полуприцепа и нижняя для управления тормозами автомобиля-тягача. Нижняя секция устроена и работает так же, как и одиночного автомобиля. В верхней секции вместо следящего устройства ввернута втулка 23, фиксируемая контргайкой 21. Эта втулка является направляющей для штока 24, на который одета уравновешивающая пружина 6, закрепленная шайбой. Шток соединяется с двуплечим рычагом 3, который нижним концом опирается на палец 22, а верхним соединяется с тягой 4 тормозной педали. Между корпусом и крышкой зажата прорезиненная диафрагма 7, в которую вмонтирован стакан с седлом выпускного клапана. Выпускной 11 и впускной 15 клапаны установлены на одном штоке. Между ними имеется пружина, стремящаяся удерживать впускной клапан в закрытом положении. Однако при отпущенной тормозной педали пружина 6, распрямляясь, воздействует на седло выпускного клапана и через выпускной клапан и шток удерживает впускной клапан 15 в открытом положении, что позволяет сжатому воздуху проходить по трубопроводам из воздушных баллонов автомобиля в воздушные баллоны прицепа. Когда давление воздуха в баллоне прицепа достигнет 0,48-0153 МПа, оно воздействует на диафрагму 7, прогибает ее и через стакан седла выпускного клапана воздействует на уравновешивающую пружину 6, сжимает ее, позволяя пружине 12 закрыть впускной клапан 15. Поступление воздуха в баллон прицепа прекращается.

Какое оборудование для тормозов имеется на прицепе?

На прицепе, кроме воздушного баллона, имеется воздухораспределительный клапан, тормозные камеры и колесные тормозные механизмы такие, как и на колесах автомобиля. Вся система соединяется с помощью трубопроводов и шлангов, а с тягачом через разобщительный кран и соединительную головку.

Как устроен и работает воздухораспределительный клапан?

Воздухораспределительный клапан (рис.151) служит для управления тормозами прицепа в соответствии с положениями тормозного крана. Он состоит из верхней 9 и нижней 13 частей, между которыми зажат фланец 12 с уплотнением, разделяющим корпус на две изолированные части. В корпусе на пустотелом штоке 16, закреплены поршни 6 и 15 с уплотнительными резиновыми манжетами. Под поршнем 6 расположена пружина 11, стремящаяся удерживать поршни в верхнем положении. В нижней части корпуса смонтирован пластинчатый клапан 1, нагруженный пружиной 17, которая прижимает его к седлу, выполненному в нижней части штока 16. В верхней части корпуса установлен шариковый клапан 7, нагруженный пружиной 8, стремящейся удерживать его в закрытом положении. Верхняя и нижняя части корпуса сообщаются каналом 10. В средней части штока 16 по окружности просверлены отверстия 4, которыми шток сообщается с атмосферой через воздушный фильтр 3. К отверстию 5 присоединяется трубопровод от тормозного крана автомобиля, к отверстию 2 – трубопровод, идущий к тормозным камерам 19 колесных тормозов прицепа, к отверстию 14 – трубопровод от воздушного баллона 20 прицепа. Тормозная система прицепа срабатывает, когда в трубопроводе, идущем от тормозного крана к воздухораспределителю, снимается давление. Такое устройство обеспечивает затормаживание прицепа не только при торможении автомобиля, но и в случае обрыва трубопровода, соединяющего автомобиль с прицепом.

Рис.151. Воздухораспределительный клапан.

Как работает тормозная система с комбинированным тормозным краном?

Работает тормозная система автомобиля и прицепа (полуприцепа) с комбинированным тормозным краном (см. рис.150, б) так. При нажатии водителем на тормозную педаль усилие через тягу передается на рычаг 4, а он, поворачиваясь, перемешает шток 24 влево, сжимая пружину 6. Пружина прекращает давление на стакан с седлом выпускного клапана 11 и он открывается, сообщая трубопровод идущий к прицепу, с атмосферой. Давление воздуха в нем падает и шариковый клапан 7 под давлением пружины закрывается. Сжатый воздух из баллона 22 прицепа устремляется по каналу 10 в надпоршневое пространство, где давит на поршень 6, опуская его вниз, а он через шток 16 воздействует на пластинчатый клапан 1 и открывает его, изолируя пустотелый шток 16 от сообщения с атмосферой. При этом сжатый воздух из баллона 20 прицепа поступает по трубопроводу через открытый пластинчатый клапан в тормозные камеры 19 колесных тормозов прицепа, где воздействует на диафрагму, а она, прогибаясь, давит на шток, который поворачивает разжимной кулак 20 и прижимает фрикционные накладки тормозных колодок 21 к барабанам. Между ними возникает трение, и колеса прицепа затормаживаются.

Одновременно рычаг 3 тормозного крана своим нижним концом воздействует на рычаг 20 нижней секции, который давит на стакан с уравновешивающей пружиной следящего устройства, а оно воздействует на стакан с седлом выпускного клапана. Диафрагма прогибается, и седло прижимается к клапану, закрывая его. Далее усилие передается через шток на впускной клапан, и он открывается. Сжатый воздух из баллонов автомобиля поступает через открытый клапан в тормозные камеры колес автомобиля и тормозит их. Следовательно, при торможении автомобиля с прицепом сначала срабатывает тормозная система прицепа, а затем автомобиля-тягача. Это исключает набегание прицепа на заторможенный автомобиль и не повреждает его.

При отпускании тормозной педали прекращается воздействие на рычаг 3 тормозного крана и, следовательно, на клапаны нижней и верхней секций тормозного крана. В нижней секции впускной клапан закрывается, а выпускной открывается, позволяя воздуху выходить из тормозных камер, растормаживая колеса автомобиля-тягача. В верхней секции выпускной клапан закрывается, а впускной открывается, позволяя сжатому воздуху поступать из баллонов тягача к воздухораспределителю прицепа. Под давлением поступившего воздуха шариковый клапан 7 открывается и воздух поступает в надпоршневое пространство и далее по каналу 10 и трубопроводу 14 в баллон 22 прицепа. Так как давление над поршнем 6 и под поршнем 15 одинаковое, то под давлением пружины 11 поршень 6 поднимается вверх, увлекая за собой шток 16. Пластинчатый клапан 1 закрывается, между штоком и клапаном образуется зазор и воздух из тормозных камер прицепа по трубопроводу 2 и сверлению в штоке уходит через воздушный фильтр 3 в атмосферу. Колеса прицепа растормаживаются, и он может продолжать движение вместе с автомобилем-тягачом.

При пользовании стояночной тормозной системой усилие передается верхней секции тормозного крана через рычаг, поворачивая валик 19. Кулачок на этом валике упирается в вырез штока 24, перемешает его влево – воздухораспределитель срабатывает и колеса прицепа затормаживаются. Одновременно рычаг стояночной тормозной системы приводит ее в рабочее состояние и затормаживает автомобиль. Следовательно, затягивание рычага стояночной тормозной системы приводит ее в действие и одновременно вызывает затормаживание колес прицепа.

Кран управления тормозами прицепа: принцип работы, подключение

Стандартный кран управления тормозами прицепа служит для контроля тормозов полуприцепа при срабатывании аналогичной системы тягача. Кроме того, он отвечает за автоматическое срабатывание тормозов в случае критического падения давления в магистрали. Привод этого узла – комбинированного типа (одно и двухпроводный). Рассмотрим особенности конструкции, устройство и подключение приспособления.

Краткое описание

Кран управления тормозами прицепа состоит из следующих элементов:

• Парного клапана управления и аналогичного одинарного элемента.
• Двумя разобщительными кранами.
• Парой соединительных головок.

Клапан отвечает за управление тормозами полуприцепа, направляет сжатый воздух от входного источника к последующим потребителям, работающим как синхронно, так и порознь. К двум выводам подается команда на увеличение давления в магистрали, а на один аналог поступает обратное действие, влияющее на понижение давления при выпуске воздушной смеси посредством ручного рычага.

Контрольный клапан

Кран управления тормозами прицепа оснащен главным клапаном, который состоит из трех секций, большого и малого поршня с пружинами. Средний поршневой элемент имеет впускной клапан, поджимающий пружину к посадочному гнезду.

Остальные составные части рассматриваемой детали:

• Диафрагма.
• Разгрузочное отверстие.
• Шток.
• Регулировочный винт.

В расторможенной позиции к выходным частям постоянно подается сжатый воздух. Он действует на диафрагму и поршень, удерживает его вместе со штоком в нижнем положении. Этому способствует увеличенная площадь диафрагмы. Вверху поршневая группа расположена в крайней верхней позиции, а выпускной клапан отделен от посадочного места. Впускной аналог находится в закрытом состоянии под воздействием пружины. Один из выводов соединяет тормозную управляющую магистраль с атмосферным выходом при помощи разгрузочных отверстий и штока.

Работа клапана при торможении

Клапан крана управления тормозами прицепа КамАЗа при торможении подает сжатый воздух от секций устройства к выводам. От другого выхода воздушного резервуара сжатая смесь поступает к контрольному выводу, после чего направляется в магистральную часть. Там воздух действует на поршень до тех пор, пока он под верхним давлением не уравновесится снизу. Верхний поршень работает под усилием воздушного давления и пружины. При этом также должен уравновеситься средний поршень под воздействием идентичных факторов. В принципе, происходит общее следящее действие.

При растормаживании воздух в сжатом состоянии отводится через атмосферное отверстие крана из заполненных отсеков. Поршни под давлением пружины и воздушной смеси становятся в верхнюю позицию, а шток с поршнем перемещается вниз. Клапан отрывается от посадочного гнезда и связывает внутренний и внешний вход.

Подходящий сжатый воздух заставляет отдельно перемещаться шток с поршнем вверх, а большой и малый поршневой элемент вниз. Последующая работа тормозов происходит по аналогичному принципу.

При активации запасной или стояночной системы грузовика сжатый воздух подается через атмосферное отверстие в ручном кране обратного действия и выходит наружу. Степень давления над диафрагмой понижается, уменьшая усилие воздействия на рабочие элементы. Седло упирается в клапан, разделяя выходной вывод с атмосферой. Затем клапан открывается, сообщая между собой вывод и основную магистраль.

Особенности

В кране управления тормозами прицепа магистральное давление нагнетается до того момента, пока сила, действующая на поршень снизу, не уравняется с воздействием, подаваемым на диафрагму. При этом обеспечивается следящая работа клапана.

Когда воздушная сжатая смесь подходит одновременно к рабочим выводам, а давление в отсеке, соединенном с магистралью, а величина давления превышает аналогичную величину в контрольном выводе (20-100 кПа), осуществляется опережающие действие тормозов. Величину требуемого показателя давления настраивают при помощи регулировочного винта, закручивая или отвинчивая его.

Одинарный защитный клапан

Этот элемент служит для сохранения давления в воздушном резервуаре тягача в случае критического понижения этого показателя в питающей магистрали полуприцепа. Кроме того, он препятствует утечке сжатого воздуха из системы при аварийном снижении давления в приводе автомобиля, что позволяет предотвратить самовольное торможение прицепного устройства.

Одинарный клапан отрегулирован на перепуск воздуха, когда давление на выходе достигает 550 Па. Сжатая смесь попадает через вывод в рабочую нишу под диафрагмой, далее – в полость перед клапаном. Оттуда она выходит к выходу основной магистрали. Величина необходимого показателя давления осуществляется регулировочным винтом.

Разобщительный кран

Данная деталь участвует в работе крана управления тормозами прицепа следующим образом:

• Он, при необходимости, перекрывает пневматическую магистраль, агрегирующую тягач с прицепным устройством.
• Если установить рукоять приспособления вдоль оси крана, толкатель со штоком окажется в нижнем положении, а клапан будет открыт. Воздух в сжатом состоянии через него и соответствующий вывод направляется от автомобиля к полуприцепу.
• При размещении ручки поперек остова происходит перемещение штока и диафрагмы вверх под воздействием давления воздуха и пружины. Клапан блокирует выводы, садясь в седло. Воздушная смесь поступает из соединительной системы в атмосферу, что дает возможность рассоединить соединяющие головки.

Ниже приведено схематическое изображение крана, а также основные обозначения и комплектующие элементы.

• а — прибор не активен;
• б — позиция открытого крана;
• 1 —выход к клапану управления воздушного баллона тягача через одинарный защитный клапан;
• II — Магистральный вывод тормозной системы прицепа;
• III — атмосферный вывод;
• 1 — пружинный механизм;
• 2 — клапан;
• 3 —диафрагма со штоком;
• 4 — возвратная пружина;
• 5 — толкатель с ручкой.

Головки соединения «Палм»

Именно такие детали крана управления тормозами прицепа КамАЗа применяются также в системах МАЗа и «Урала». Элементы служат для объединения магистрали двухконтурного пневматического привода ТС грузовика и полуприцепа. Они представляют собой головки бесклапанного типа, для герметизации стыковых соединений используется резиновый уплотнитель. В конструкции узла также входят фиксаторы, отвечающие за удерживание деталей в сцепленном состоянии.

Однопроводная система

В отличие от двухпроводного крана управления тормозами прицепа, данная конструкция состоит из клапана управления, разобщительного аналога и соединительной Л-образной головки.

Клапан управления тормозов с однопроводным приводом работает посредством одной магистрали, использующейся в качестве питающей и контрольной системы. Стоит отметить, что клапан функционирует на понижение давления в основной магистрали, с возможностью доведения показателя до атмосферного параметра. При снижении давления интенсивность торможения прицепного устройства увеличивается. К другим частям крана относятся: толкатель с диафрагмой, поршень ступенчатого типа, клапаны (впускной и выпускной). Между собой они агрегируют путем соединительного стержня. Также присутствует нижний поршень.

Работа в расторможенном состоянии

В неактивном положении воздух в сжатой форме поступает из баллона стояночной системы тормозов к выходу, который соединен с атмосферой при помощи клапана управления. Под воздействием силовой пружины диафрагма и толкатель располагаются в нижней позиции. Выпускной клапан остается закрытым, а впускной аналог работает открытым, пропуская воздух к выводу, который агрегирует с магистралью управления тормозов с однопроводным приводом.

Синхронно сжатый воздух подается в специальные полости, давление в которых остается равным. С учетом того, что площадь ступенчатого поршня больше, он перемещается вверх до упора. При достижении показателей давления в камере тормозной магистрали прицепа порядка 500-520 Па, нижний поршень идет вниз и блокирует впускной клапан. В расторможенном состоянии в системе автоматически поддерживается уровень давления 500 Па, что несколько ниже аналогичного параметра в пневматическом приводе грузовика.

Как функционирует система при торможении?

При активации тормозов тягача сжатый воздух от двухконтурного крана поступает к клапану однопроводного крана управления тормозами прицепа МАЗа. Смесь заполняет плоскость под диафрагмой. После преодоления усилия пружины, диафрагма подается вверх вместе с толкателем, впускной клапан закрывается, выпускной элемент открывается. Воздух выходит в атмосферу, минуя специальный вывод, толкатель и отверстие в крышке.

Ступенчатый поршень осуществляет следящее действие. Если давление на выводе и в полости понижается, уменьшается и сила действия на поршень снизу. В верхней части этот элемент подвергается давлению из соответствующей полости, идентичному усилию во втором отсеке. Ступица, в свою очередь, воспринимает усилие от первой полости. В результате из-за разности давлений поршень движется вниз, увлекая за собой толкатель, который своим седлом закрывает выпускное окно. Последующее повышение давления обуславливает полный выпуск воздушной смеси из магистральной тормозной конструкции полуприцепа. Толкатель находится при этом в крайней нижней позиции, впускное окно блокировано, выпускной элемент – открыт.

Переменный режим

Подключение крана управления тормозами прицепа подразумевает нормальную работу всех узлов приспособления. Однопроводной вариант при послаблении тормозов тягача взаимодействует с атмосферой через предусмотренное отверстие клапана двухпроводного привода. Давление в рабочей полости снижается, а диафрагма с толкателем перемещается в исходную позицию, блокируя выпускной клапан и открывая впускной элемент. Воздух в сжатом состоянии попадает в вывод и соединительную систему прицепа, растормаживая его.

Л-образная соединительная головка агрегирует с магистралью однопроводного привода, автоматически закрывая соединительную систему грузовика в случае самопроизвольного разъединения головок, что может случиться при расцепке прицепа. Головка оснащена клапаном, блокируемым действием пружины в разъединенном элементе, и открывающимся в соединенной головке посредством штифта.

Кран управления тормозами прицепа Wabco

Именно такими конструкциями оснащаются прицепы, соединяемые с машинами марки «МАН», «ДАФ», «Вольво». Имеется несколько модификаций кранов. Рассмотрим особенности узла с возможностью установки опережения.

Рабочее торможение узла заключается в подаче воздуха через соединительную головку. Питание проходит через вывод крана к ресиверу полуприцепа. Синхронно поршень под давлением пружины уходит вниз вместе с клапаном. Открывая выпускное отверстие, которое соединяется с рабочими выводами. После срабатывания тормозов тягача сжатая воздушная смесь поступает через соединительную головку в камеру поршня.

Кран управления тормозами прицепа «МАН» подает после закрытия выпускного отверстия воздух от ресивера через выходы к цилиндрам. Одновременно смесь попадает в специальную камеру, образует усилие на клапане. После нагнетания предельного давления клапан открывается навстречу сжатия пружине. В результате воздух поступает в накопительный отсек, нагружая нижнюю часть поршня. После того как суммированное давление во всех камерах достигнет установленного предела, поршень подается вверх.

Автоматическое торможение

Кран управления тормозами прицепа «Вольво» при разрыве питающей магистрали получает резкое понижение давления, в результате чего снимается нагрузка на поршень. Под усилием пружины поршень движется вверх, а клапан перекрывает выпускное отверстие. Поршневая часть с дальнейшим перемещением освобождает впускное окно.

Через выводы давление из ресиверов в полной мере поступает к тормозным цилиндрам. При обрыве магистрали кран управления тормозами прицепа «Даф» работает по аналогичной схеме, которая описана выше. Это связано с тем, что давление в питающей конструкции крана также уменьшается по причине негерметичности узла после начала торможения тягача.

Неисправности

Существует ряд неполадок, которые могут снизить эффективность тормозов. Ремкомплект крана управления тормозами прицепа может понадобиться в следующих случаях:

• После разъединения головок в основной магистрали и открытии разобщительного крана воздух из нее не поступает на тягач.
• При открытом разобщительном кране воздушная смесь из головки в магистраль тягача идет, но после соединения элементов тягача и распределителя прицепа подача прекращается.
• При активации тормозов тормоза на автомобиле работают, а на полуприцепе нет.
• В случае когда из головки при торможении выходит воздух.
• В процессе растормаживания колеса тягача реагируют, а на прицепном устройстве остаются в заторможенном состоянии.