Питающий контур пневматического привода

В качестве источника давления в тормозном приводе используется компрессор 5 (рисунок 12.10), который совместно с теплообменником 6, влагомаслоотделителем 7 и регулятором давления 8 образуют питающий контур(рисунок 12.11), обеспечивающий сжатым, очищенным от влаги и масла воздухом все тормозные системы.

1 – передние тормозные камеры; 2 (А, С, Д, Е) – контрольные выводы; 3 – двухсекционный тормозной кран; 4 – двухстрелочный манометр; 5 – компрессор;6 – теплообменник;7 – влагомаслоотделитель; 8 – регулятор давления ; 9 – кран экстренного растормаживания; 10 – двухмагистральный перепускной клапан;11 – клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 12– задние тормозные камеры с пружинными энергоаккумуляторами;

13 – соединительная головка R – к питающей магистрали двухпроводного привода; 14 – соединительная головка Р – к соединительной магистрали однопроводного привода; 15 – соединительная головка N – к управляющей магистрали двухпроводного привода; 16 – 4-х контурный защитный клапан; 17 – кран управления стояночной тормозной системой; 18 – включатель сигнализатора стояночной тормозной системы; 19 , 21 – ускорительный клапан; 20 – клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 22 – регулятор тормозных сил; 23, 27, 34, 35 – включатель сигнализатора падения давления в контурах; 24 – ресивер контура III; 25 – ресивер контура II; 26 – кран слива конденсата; 28 – ресивер контура IV; 29 – ресивер контура I; 30 – пневмоцилиндр привода заслонок механизма вспомогательной тормозной системы; 31 – пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 32 – кран управления вспомогательной тормозной системой; 33 – включатель сигнала торможения

Рисунок 12.10 - Принципиальные схемы тормозных систем

автомобиля КамАЗ-5350

5 – компрессор; 6 – теплообменник; 7 – влагомаслоотделитель; 8 – регулятор давления;

9 – кран экстренного растормаживания; 16 – четырехконтурный защитный клапан

Рисунок 12.11 - Питающий контур тормозного привода (фрагмент схемы)

Компрессор (рисунок 12.12) поршневой, одноцилиндровый, одноступенчатого сжатия, со смешанным охлаждением и комбинированной смазочной системой. Компрессор закреплен на переднем торце картера маховика двигателя. Привод компрессора осуществляется от коленчатого вала двигателя через зубчатые колеса привода агрегатов.

Он состоит из картера с крышкой, цилиндра, головки цилиндра с клапанами, коленчатого вала, шатуна, поршня с пальцем и кольцами.

1, 12,30 – болт; 2,11 – шайба; 3 – клапан впускной; 4, 5 – прокладка головки; 6 – цилиндр;

7, 22 – гайка; 8 – шестерня; 9 – картер; 10 – коленчатый вал; 13 – крышка задняя; 14 – шатун; 15, 17 – кольцо уплотнительное; 16, 28 – шпилька; 18 – поршень; 19 – кольцо стопорное;

20 – палец поршневой; 23 – штифт; 24 – головка цилиндра; 25 – клапан нагнетательный;

26 – ограничитель; 27 – втулка; 28 – винт; 29 – крышка головки; 31 – подшипник; 32 – кольцо поршневое маслосъемное; 33 – кольцо поршневое скребковое; 34 – прокладка

Рисунок 12.12 - Компрессор

Сжатый воздух из компрессора поступает во влагомаслоотделитель 7 (рисунок 12.10), предварительно проходя через теплообменник 6, в котором его температура понижается. Теплообменник представляет собой навитую в спираль трубку, которая расположена в передней части рамы. Наличие теплообменника позволяет более эффективно очищать воздух от влаги во влагомаслоотделителе.

Влагомаслоотделитель(рисунок 12.13) предназначен для очистки сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором в воздушные баллоны, от влаги и масла.

1 – охладитель; 2 – корпус; 3 – осевой канал; 4 – вывод к регулятору давления; 5 – направляющий аппарат; 6 – сетчатый фильтр; 7 – мембрана с поршнем; 8 – ввод от компрессора;

9 – крышка корпуса; 10 – сливной клапан; 11 – атмосферный вывод; 12 – клапан предохранительный

Рисунок 12.13 - Влагомаслоотделитель

Влагомаслоотделитель термодинамический, с автоматическим клапаном слива конденсата. Установлен на первой поперечине рамы.

Он состоит из корпуса 2 с крышкой 9, направляющего аппарата 5, предохранительного клапана 12, поршня с мембраной 7, сливного клапана 10, охладителя 1.

Сжатый воздух от компрессора поступает через проходной канал корпуса в охладитель 1, выполненный из алюминиевой оребренной трубки. При прохождении воздуха по трубке охладителя его температура понижается, что приводит к конденсации водяных паров. Воздух с конденсатом влаги и небольшим содержанием масла поступает в корпус 2 влагомаслоотделителя, где с помощью лопастей направляющего аппарата 5 закручивается, что приводит к осаждению влаги и масла на стенках корпуса, а затем, резко меняя направление, отводится через осевой канал 3 в пневмосистему.

Конденсат стекает по стенкам, через фильтр 5 на мембрану 7 и за счет ее воронкообразной формы собирается у центрального отверстия мембраны, а затем через тонкую кольцевую щель попадает в полость крышки под мембраной, где накапливается.

В момент срабатывания регулятора давления в верхней полости корпуса 2 происходит резкое падение давления воздуха, что вызывает прогиб диафрагмы и открытие сливного клапана 10. Скопившаяся в крышке 9 влага вместе с остатками воздуха выбрасывается в атмосферу. После сброса конденсата мембрана возвращается в исходное положение, сливной клапан под действием пружины закрывается.

В случае замерзания конденсата в трубчатом охладителе сжатый воздух будет поступать к регулятору давления, минуя охладитель через предохранительный клапан 12, который открывается при давлении 400-600 кПа (4,0-6,0 кгс/см²). Воздух в этом случае от влаги не очищается.

Регулятор давления установлен на первой поперечине рамы и предназначен для автоматического поддержания давления в пневмосистеме в пределах 650-800 кПа (6,5-8,0 кгс/см²). Кроме того, регулятор давления выполняет функцию предохранительного клапана, от него производится отбор воздуха на технические нужды.

Регулятор давления (рисунок 12.14) включает в себя корпус с нижней и верхней крышками, в котором размещается разгрузочный клапан 1 со штоком и пружиной, связанный с разгрузочным поршнем 14, следящий поршень 8 с уравновешивающей пружиной 5, впускной 13 и выпускной 4 клапаны с пружиной, металлокерамический фильтр 2 с пружиной, обратный клапан 11 с пружиной, клапан отбора воздуха 16 со штоком и пружиной.

1 – разгрузочный клапан; 2 – фильтр; 3 – пробка; 4 – выпускной клапан; 5 – уравновешивающая пружина; 6 – регулировочный винт; 7 – защитный чехол; 8 – следящий поршень;

9, 10, 12,18 – каналы; 11 – обратный клапан; 13 – впускной клапан; 14 – разгрузочный поршень; 15 – пружина штока; 16 – седло разгрузочного клапана; 17 – шток; 18 – пружина разгрузочного клапана; 19 – клапан отбора воздуха; 20 – колпачок; А – средняя полость;

В – сверление к впускному клапану; С – полость под следящим поршнем; D – полость над разгрузочным поршнем; I, III – атмосферные выводы; II – вывод в пневмосистему; IV – ввод от компрессора

Рисунок 12.14 - Регулятор давления

Работа регулятора давления

Регулирование давления в пневмосистеме осуществляется путем соединения нагнетательной полости компрессора с атмосферой при достижении верхнего предела регулирования давления 800 кПа (8,0 кгс/см²) и подключения компрессора к пневмосистеме при достижении минимального предела регулирования давления 650 кПа (6,5 кгс/см²). При этом выпуск воздуха из компрессора в атмосферу происходит с незначительным противодавлением, что снижает потери на привод компрессора на холостом ходу и уменьшает износ его деталей.

При давлении в системе менее 800 кПа (8,0 кгс/см²) сжатый воздух от компрессора, проходя через фильтр в полость А, затем по каналу 12, а также через седло клапана отбора воздуха, отжимает обратный клапан 10 и заполняет воздушные баллоны пневмосистемы. Разгрузочный поршень под действием давления в полости А удерживается в верхнем положении. Разгрузочный клапан под действием пружин 15 и 18 закрыт. В это же время сжатый воздух поступает по каналу 9 под следящий поршень 8 (схематично положение деталей показано на рисунке 12.15,а).

Рисунок 12.15 - Схема работы регулятора давления

а) давление воздуха <650 кПа (6,5 кгс/см²); б) давление воздуха 650-800 кПа (6,5-8,0 кгс/см²); в) работа предохранительного клапана (давление воздуха 1000 - 1300 кПа (10 - 13 кгс/см²))

При достижении указанного давления следящий поршень, преодолевая усилие уравновешивающей пружины 5, поднимается. Выпускной клапан 4 закрывается и открывается впускной клапан 13. Сжатый воздух из вывода II через сверление В и открытый впускной клапан 13 проходит в полость D над разгрузочным поршнем. Давление воздуха над разгрузочным поршнем и под ним выравнивается, что приводит к его перемещению вниз вместе со штоком 17 и разгрузочным клапаном, который открывается, преодолевая усилие пружины 18. Сжатый воздух от компрессора выходит в атмосферу через открытый разгрузочный клапан 1 и вывод III. При этом обратный клапан 10 закрывается, предотвращая падение давления в пневмосистеме. После открытия, разгрузочный клапан удерживается в открытом состоянии под действием давления воздуха, действующего на верхнюю активную поверхность разгрузочного поршня 14, благодаря чему противодавление на выпуске воздуха в атмосферу минимально (схематично расположение деталей показано на рисунке 12.15,б)

При падении давления в пневмосистеме до 650 кПа (6,5 кгс/см²) следящий поршень 8 под действием уравновешивающей пружины 5 опускается вниз. Впускной клапан 13 закрывается, и одновременно открывается атмосферный клапан 4. Воздух из надпоршневого пространства разгрузочного поршня выходит через отверстие I верхней крышки в атмосферу, разгрузочный поршень 14 поднимается вверх, и разгрузочный клапан 1 под действием пружин закрывается, регулятор снова включает компрессор в работу.

Если регулятор давления не срабатывает при достижении давления
800 кПа (8,0 кгс/см²), например вследствие заедания следящего поршня, то при достижении давления 1000-1300 кПа (10-13 кгс/см²) разгрузочный клапан 1 под действием давления воздуха, преодолевая усилие пружин 15 и 18, кратковременно откроется и выпустит воздух в атмосферу (рисунок 12.15,в). Обратный клапан 10, вследствие возникшего перепада давления, в этот момент закрывается. После сброса избыточного давления воздуха разгрузочный клапан закрывается усилием пружин и цикл работы повторяется. Наличие циклически повторяющегося шумного выброса воздуха из атмосферного отверстия при повышенном давлении в пневмосистеме свидетельствует о неисправности регулятора давления.

Для подключения к пневмосистеме посторонних потребителей, например, шланга для накачки шин, необходимо отвернуть колпачок 20 (рисунок 12.14) и вместо него навернуть штуцер шланга. Наконечник штуцера, воздействуя на полый шток клапана, утапливает его. Если воздух не поступает в шланг, необходимо снизить давление в одном из контуров, нажатием на тормозную педаль или, открыв клапан слива конденсата в одном из ресиверов до перехода компрессора на рабочий ход.

Важно помнить, что при отборе воздуха через клапан 19 максимальное давление воздуха ограничивается величиной 1000-1300 кПа (10-13 кгс/см²), т. е. давлением открытия предохранительного клапана, а пневматический привод тормозных систем автомобиля отключается от компрессора. Движение автомобиля с подключенным указанным образом потребителем сжатого воздуха недопустимо, поскольку на данном режиме запас сжатого воздуха в ресиверах не пополняется.