Охлаждающее устройство,преимущественно встроенное во вращающийся на валу тормозной диск

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

lg: ж@„-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3767786/25-27 (22) 05.07.84

{46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) А. И. Вольченко, Д. А. Вольченко, Л. Н. Князев, С. В. Балаболин и А. Н. Янкевич (53) 62-592 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 985509, кл. F 16 D 65/82, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 5!5020, кл. F 28 D 15/00, 1975. (54) (57) 1. ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ВСТРОЕННОЕ

ВО ВРАЩАЮЩИЙСЯ НА ВАЛУ ТОРМОЗНОЙ ДИСК, содержащее полностью заполненный ферромагнитной жидкостью корпус с зонами нагрева и охлаждения и источник неоднородного магнитного поля с диполями, причем последние расположены внутри корпуса и связывают его зоны на9

„„SU„„1234686 А1 (5ц 4 F 16 D 65 2, F 28 D 1500 грева и охлаждения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем увеличения скорости перемещения ферромагнитной жидкости, диполи источника магнитного поля выполнены в виде концентрично установленных относительно вала фигурных дисков с криволинейной поверхностью, расположенных с зазором относительно друг друга и относительно вала, причем зазор между обращенными одна к другой поверхностями фигурных дисков уменьшается в направлении к оси вращения вала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал тормозного диска выполнен фигурным, причем расстояние между наружной поверхностью вала фигурной оси тормозного диска и внутренней фигурной поверхностью каждого диполя уменьшается по направлению от продольной оси тормозного диска к зонам нагрева корпуса.

1234686

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, требующих отвода генерируемого тепла, например, в дисковых тормозах железнодорожного подвижного состава.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем увеличения скорости перемещения ферромагнитной жидкости по внутренним торцовым поверхностям трения и генерации тепла тормозного диска.

На фиг. 1 показано охлаждаемое устройство, встроенное в тормозной диск, поперечный разрез; на фиг. 2 — два противоположно расположенные диполи источников неоднородного магнитного поля, оси которых совпадают с осью вращения тормозного диска.

Диполи подключены к источникам электрического питания. Стрелками указано перемещение ферромагнитной жидкости внутри корпуса тормозного диска.

Охлаждающее устройство, встроенное в тормозной диск, содержит расположенный на валу 1 герметичный корпус 2, полностью заполненный ферромагнитной жидкостью 3, с торцовыми поверхностями 4 трения и генерации тепла, которые при торможении взаимодействуют с тормозными колодками 5, зону 6 нагрева, зону 7 охлаждения ферромагнитной жидкости 3, размещенные соответственно в районе трения и генерации тепла, и в районе оребренной периферийной части 8 корпуса 2. Кроме того, устройство содержит размещенные внутри корпуса 2 два противоположно расположенные диполи 9 и 10 источников неоднородного магнитного поля, выполненные в виде фигурных дисков с криволинейной поверхностью, причем оси противоположно расположенных диполей 9 и 10 совпадают с осью вала 1 корпуса 2 тормозного диска.

Диполи 9 и 10 электромагнитов (соленойдов) подключены к источникам 11 питания (фиг. 2) и установлены относительно вала и друг друга с сужаюшимися зазорами, причем зазор между обращенными друг к другу поверхностями фигурных дисков уменьшается в направлении к оси вращения вала 1, а между дисками и валом, внешняя поверхность которого выполнена под фигурные диски диполей, уменьшается в направлении зоны 6 нагрева корпуса 2.

Охлаждающее устройство работает следуюшим образом.

При торможении тормозные колодки 5 взаимодействуют с торцовыми поверхностями 4 трения и генерации тепла корпуса 2.

Под воздействием генерируемого тепла ферромагнитная жидкость 3 нагревается в зоне

6 нагрева корпуса 2.

При достижении температуры точки Кюри нагретый слой ферромагнитной жидкости 3 теряет свои магнитные свойства и не может уже удерживаться торцами диполей 9 и 10

45 источников магнитного поля, расположенных в зоне 6 нагрева корпуса 2.

Под действием центробежных сил вращающегося тормозного диска и под напором холодных потоков ферромагнитной жидкости 3 нагретые слои, потерявшие свои магнитные свойства, из зоны 6 нагрева перемещаются в зону 7 охлаждения вдоль торцовых поверхностей 4 трения и генерации тепла (фиг. 1). Это обусловлено тем, что магнитное поле в корпусе 2, создаваемое двумя противоположно расположенными диполями 9 и 10, неоднородно и его напряженность увеличивается по направлению от зоны 7 охлаждения к оси вала 1 тормозного диска, а затем и к поверхности 4 трения и генерации тепла за счет конфузорной конфигурации расположения диполей 9 и

10. Таким образом, за счет неоднородного магнитного поля от диполей 9 и 10 скорость перемещения ферромагнитной жидкости 3 увеличивается вдоль стенок диполей 9 и 10 по направлению от зоны 7 охлаждения к зоне 6 нагрева.

Увеличению скорости перемещения охлажденного потока ферромагнитной жидкости 3 способствует также и то, что расстояние между наружной поверхностью фигурного вала 1 тормозного диска 1 противолежашей внутренней поверхностью диполей 9 и 10 уменьшается в каждом диполе по направлению от продольной оси тормозного диска к его торцовым поверхностям 4 трения и генерации тепла, и расстояние между фигурными дисками двух противоположно расположенных диполей 9 и 10 уменьшается по направлению от оребренной периферийной части 8 тормозного диска к оси его вращения.

Дополнительная неоднородность напряженности магнитного поля у диполей 9 и

10, выполненных в виде электромагнитовсоленоидов, создается также за счет определенной коммутации обмоток соленоидов электромагнитов или за счет разного потенциала напряжения, подводимого от источников 11 электрического питания к отдельным обмоткам соленоидов. Но при этом дополнительная неоднородность напряженности магнитного поля у соленоидов диполей

9 и 10 также увеличивается по направлению от зоны 7 охлаждения к зоне 6 нагрева, только неоднородность магнитного поля в последнем случае большая.

Таким образом, вследствие нагрева ферромагнитной жидкости 3 в нагревателе до температуры точки Кюри и потери жидкости 3 своих магнитных свойств, воздействия центробежных сил от вращающегося тормозного диска на нагретую ферромагнитную жидкость 3, а также подпора на нагретые слои ферромагнитной жидкости 3 холодным потоком, который поступает в нагреватель по направлению от оси вала 1

1234686

Составитель П. Колесников

Текред И. Верес Корректор М. Самборская

Тираж 880 Полписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент»; г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтин

Заказ 2698/44 корпуса 2 к поверхностям 4 трения и генерации тепла в результате неоднородного магнитного поля, в корпусе 2 происходит не только нагрев и охлаждение ферромагнитной жидкости 3, но и ее перемещение.

Нагретые потоки при их встречном движении смешиваются с холодными потоками, и тем самым больше интенсифицируется общий теплообмен в ферромагнитной жидкости 3.

У охлажденной жидкости ниже точки Кюри восстанавливаются ее магнитные свойства, и она снова готова к работе.