Тормозной диск с электрогидравлическим охлаждением

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для торможения вращающихся валов машин и механизмов. Целью изобретения является повышение эффективности торможения путем улучшения теплообмена . Для этого внутренняя полость опорного фрикционного диска (ОФД) 4 (Л с to 19 № JS is 20

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 F 16 D 65/12

4 ВСЕЩИЗ!7А «Ч

i)3 "« " " ",е:

) 1;.:.

) t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3882180/25-27 (22) 11.04 ° 85 (46) 23.02.87. Бюл. )(- 7 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.Я.Краснослободцев (53) 62-592.117(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(- 1062447, кл. F 16 D 65/12, 1980. (54) ТОРМОЗНОЙ ДИСК С ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для торможения вращающихся валов машин и механизмов. Целью изобретения является повышение эффективности торможения путем улучшения теплообмена. Для этого внутренняя полость опорного фрикционного диска (ОФД) 4

1291 разделена подвижной токопроводящей плоской мембраной (ПМ) 11 на две камеры 12 и 13, заполненные жидким теплоносителем 14. Торцовые стенки

9 и 10 ОФД подключены к разноименным полюсам источника постоянного напряжения. ПМ подключена к тому же источнику через коммутатор, периоди- чески изменяющий свою полярность.

Торцовые стенки 9 и 10 изолированы

759 от ПМ диэлектрическими кольцами 19 и 20. В диэлектрических кольцах 19 и 20 выполнены каналы 15 и 16. В каналах 15 и 16 последовательно установлены обратные клапаны 17 и 18.

Периодически изменяя полярность IIM возбуждают колебания ПМ. Колебания

ПМ обеспечивают перетекание жидкого теплоносителя 14 из камеры 12 в камеру 13 для охлаждения. 1 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства страны для торможения тяжело нагруженных вращающихся валов машин и механизмов.

Целью изобретения является повышение эффективности торможения путем улучшения теплообмена поверхностей трения фрикционных дисков тормоза за счет перемещения нагретого теплоносителя из камеры, расположенной около поверхности трения, в оребренную камеру для охлаждения посредством колебаний плоской токопроводящей мембраны в постоянном поле высокого напряжения с периодически изменяющейся полярностью.

На чертеже показан дисковый тормоз с электрогидравлическим охлаждением, поперечный разрез.

Тормозной подвижный фрикционный диск 1 установлен на валу 2 при .IIoMoIItH IDIIoHKH 3 с B03MoxHocTblo Вра щения вокруг оси. Опорный фрикционный диск 4 с радиаторными ребрами 5 и элементом 6 своего включения установлен на валу 7 с возможностью перемещения вдоль оси, например, по направляюшей шпонке 8 и своими торцовыми стенками 9 и 10 электрически соединен с разноименными полюсами маломощного высоковольтного источника постоянного напряжения (не показан). При этом стенка 9 с радиаторными ребрами 5 предназначена для охлаждения, а наружная поверхность стенки 10 является поверхностью трения диска 4. Внутренняя полость опорного диска 4 разделена с помо2 щью разделителя (мембраны) 11 на две камеры 12 и 13 переменного объема, которые полностью заполнены диэлектрическим теплоносителем 14 и сбединены между собой каналами 15 и 16, снабженными обратными клапанами

17 и 18, с образованием последовательной замкнутой гидроцепи. Разделитель 11 выполнен в виде подвижной токопроводящей мембраны, подсоединен к высоковольтному источнику постоянного напряжения через коммутатор (не показан), который периодически меняет полярность разделителя, и электрически изолирован от торцовых поверхностей 9 и 10 диэлектрическими кольцами 19 и 20.

Тормозной диск работает следующим образом.

Для торможения вращающегося вокруг своей оси подвижного фрикционного диска 1 к нему вдоль оси перемещают опорный фрикционный диск 4.

Перемещение осуществляют до полного соприкосновения дисков 1 и 4 друг с другом. Невращающийся фрикционный опорный диск 4 может возвратно-поступательно перемещаться вдоль оси вращения под действием прикладываемого к его элементу 6 включения усилия. Для осуществления такого перемещения между невращающимся опорным фрикционным диском 4 и валом

7, на который он насажен, выполнено подвижное соединение, например, с направляющей шпонкой 8.

При нажатии опорного фрикционного диска 4 на торцовую поверхность трения вращающегося фрикционного

1291759

B качестве теплоносителя в предлагаемом тормозе можно использовать как жидкие, так и газообразные диэлектрики.

Составитель И.Лукина

Техред Д.Сердюкова Корректор Н.Король

Редактор О.Юрковецкая

Тираж 812 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Заказ 218/37

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 диска 1 в процессе торможения генерируется тепло в результате трения дисков 1 и 4 друг с другом. Под воздействием генерируемого тепла диэлектрический теплоноситель 14, находящийся в камере 13, прилегающей к торцовой стенке 10, нагревается, а находящийся в камере 12, прилегаюt щей к торцовой стенке 9 охлаждения с радиаторными ребрами 5, имеет бо- 10 лее низкую температуру, равную температуре окружающей тормоз среды за счет теплообмена с ней. Для обеспечения перемещения нагретого теплоносителя 14 из камеры 13 в камеру 12, 15 а холодного теплоносителя наоборот— из.камеры 12 в камеру 13 при торможении от высоковольтного источника на торцовые стенки 9 и 10 подают постоянное напряжение. При этом на под- 20 вижный токопроводящий плоский мембрану-разделитель 1 1 от того же источника подается напряжение через коммутатор, периодически меняющий полярность разделителя .11. В результате между подвижным разделителем 11 и неподвижными торцовыми стенками 9 и

10 возникают знакопеременные однородные электрические поля, которые обусловливают возникновение знакопеременной электростатической пондеромоторной силы, действующей на подвижный разделитель 11, вызывая его колебания относительно положения равновесия. Это приводит к изменению 35 объема камер 12 и 13 в противофазе: с увеличением объема, например, камеры 12 камера 13 уменьшает своей объем, и наоборот. Изменение объема камер 12 и 13 обусловливает, в свою 40 очередь, изменение давления в них.

Под действием перепада давлений в камерах обратные клапаны i7 и 18 поочередно открываются и закрываются, обеспечивая однонаправленное перете- 45 канне диэлектрического теплоносителя из одной камеры в другую по каналам

15 и 1б. Вместе с теплоносителем активно транспортируется тепло от торцовой стенки 10 трения к торцовой стенке 9 охлаждения. При этом радиаторные ребра 5 интенсифицируют теплоотвод от стенки 9 и теплоносителя 14 в окружающую среду.

Формула изобретения

Тормозной диск с электрогидравлическим охлаждением, выполненный с полостью, ограниченной торцовыми стенками, и содержащий установленный в полости токоприводящий разделитель, электрически изолированный от торцовых стенок с образованием двух камер, одна из которых заполнена жидким теплоносителем, высоковольтный источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подсоединен к одной из торцовых стенок опорнОго диска, и радиаторные ребра, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения срока службы и надежности работы путем улучшения теплообмена и использования однофазового теплоносителя, он снабжен обратным клапаном и коммутатором для периодического изменения полярности источника, положительный полюс источника постоянного высокого напряжения подсоединен к другой торцовой стенке, разделитель подсоединен к источнику через коммутатор и выполнен в виде плоской мембраны, вторая камера заполнена теплоносителем и сообщена с первой камерой через обратные клапаны с образованием последовательной замкнутой гидравлической цепи.