Дисковый тормоз

 

(ii) 665823

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 16.06.77 (21) 2493442/25-27 (23) Приоритет — (32) 18.06.76 (31) 7618620 (33) Франция (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05,79 (5l) M. Кл г

F 16D 65/12

Государственный комитет (53) УДК 62-592-52. .117 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Жан Маскле (Франция) Иностранная фирма с<Мессье-Испано» (Франция) (71) Заявитель (54) ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на летательных аппаратах тяжелее воздуха.

Известен дисковый тормоз, содержащий вращающиеся диски, чередующиеся с невращающимися дисками, составленными из шарнирно соединенных между собой отдельных секторов и размещенных в них графитовых пластин, которые образуют тепловые колодцы (1).

Термические характеристики графита прекрасны, но одна из главных трудностей, с которой сталкиваются при его применении, заключается в том, что он обладает низкими механическими характеристиками.

Для устранения этого недостатка в известном тормозе, фрикционные накладки которого полностью или частично образованы графитовыми пластинами, каждая пластина размещена в углублении сектора, каждое углубление менее глубокое, чем толщина пластины, а стенка каждого углубления параллельна контуру пластины, и имеются средства для закрепления каждой пластины в углублении, Это закрепление может быть осуществлено такими средствами, как склеивание, сварка, пайка, производимые непосредственно или посредством одного или нескольких предварительно нанесенных переходных металлизирующих слоев или слоев из графита. В известном тормозе это крепление осуществляется заклепками.

Каждая графитовая пластина вследствие своей небольшой толщины сложна в изготовлении и хрупка.

Клепка также является сложной опера10 цией, при которой могут быть повреждены колодки.

Кроме того, при выполнении пластин из графита стремятся к тому, чтобы передача

15 тормозных усилий от графитовых пластин на их опору посредством упирания пластин в края каждого углубления производилась сжатием, так как в этом случае графит обладает наилучшей прочностью. Для это20 го графитовые пластины глубоко заделываются в углубления опор, причем небольшой выступ каждой пластины за арматуру образует единственную расходуемую толщину. Это приводит к необходимости ча25 стой замены колодок.

Таким образом, известный дисковый тормоз обладает малым сроком службы из-за малой прочности пластин.

665823

Целью изобретения является увсличспие срока службы тормоза.

Для этого в предлагаемом дисковом тормозе графитовые пластины выполнсны с опорным буртом по наружному контуру, а секторы — со сквозными пазами для размещения по крайней мере одной пластины, при этом опорные бурты пластины в соседIHx секторах расположены противоположно друг другу.

Сквозные пазы в каждом секторе могут быть выполнены ступенчатыми с образованием заплечиков по их контуру для размещения опорных буртов пластин, при этом в каждом секторе размсщсно по две контактирующих между собой пластин, выступающие за торцы секторов.

Выступающие за торцы сектора части пластины могут иметь одинаковую толщину.

Часть дисков может быть выполнена в виде плоских колец со сквозными ступенчатыми пазами для пластин, а другая часть — в виде секторов.

Невращающиеся диски, выполненные в виде секторов, имеют пластины из поликристаллического графита, а вращающиеся диски выполнены в виде плоских колец из структурного графита.

Поперечные сечения сквозных пазов в местах расположения ступеней большего и меньшего размеров могут быть подобны.

Секторы могут быть выполнены из металла.

Кроме того, каждый сектор может быть выполнен с одной стороны с вилкой, а с другой — с выступом, имеющим отверстие, при этом вилка и выступ соединены соответственно с выступом и вилкой соседних секторов с помощью оси.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дисковый тормоз, продольный разрез; на фиг.

2 — два соседних сектора с пластинами, у которых опорные бурты расположены противоположно друг другу, продольное сечение; на фиг. 3 — диск; на фиг. 4 — разрез по А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез по

Б — Б на фиг. 3; на фиг. 6 — графитовая пластина; на фиг. 7 — то же, вариант исполнения; на фиг. 8 — сечение по  — В на фиг. 6; на фиг, 9 — сечение по à — Г на фиг.

7; на фиг. 10 — отдельный сектор без графитовой пластины; на фиг. 11 — отдельный сектор, соседний с сектором, показанным на фиг. 10; на фиг. 12 — разрез по Д вЂ” Д на фиг. 10; на фиг. 13 — разрез по Š— Е на фиг. 10; на фиг. 14 — разрез по 5K — Ж на фиг. 10.

Дисковый тормоз, размещенный в колесе

1, содержит остов, образованный блоком цилиндров 2, снабженным поршнями 3, передающими нажимное давление соединительной трубке 4, принимающей усилия момента статоров, задней пластиной 5, к которой элементы теплового колодца прижимаются цилиндрами 2, болтами 6 для

4 установки названных элементов и нажимной пластиной 7, обеспечивающей распределение нажимного усилия.

Тспловой колодец тормоза образован невращающимися дисками или статорами: либо центральными 8, либо боковыми 9, и несколькими вращающимися дисками или роторами 10 и 11, соответственно показанными в левой и в правой частях фиг. 1.

10 Статоры 8 и 9 и роторы 10 и 11 образованы опорами, снабженными фрикционными накладками. Опора каждого статора 8 и 9 имеет форму венца, образованного неl5

65 сколькими угловыми секторами, упирающимися один в другой и несущими графитовые пластины, образующие фрикционную накладку.

На фиг. 2 схематически показан первый пример выполнения невращающегося диска или статора 8, образованного секторами

12, в каждом из которых устроен сквозной паз 13 и которые имеют вилку 14 и выступ

15, позволяющие им упираться один в другой. Через паз 13 проходят пластины 16, состоящие из основания 17 и бурта 18, благодаря которому пластина 16 опирается на край паза сектора, через который она проходит. Пластины 16 расположены так, что две соседние пластины 16 проходят через паз противоположно друг другу. Контур паза 13 соответствует контуру пластины 16 за исключением определенного зазора, обеспечивающего возможность тепловых расширений и сжатий в процессе работы.

На фиг. 3 показан второй пример выполнения статора 8, содержащего ряд угловых секторов 19 и 20, которые размещены попеременно и составляют соответственно диски, причем каждый сектор 19 и 20 (см. фиг. 13) содержит сквозной паз 21, образуемый сверлением 22, выполненным в центральной части зенковки 23, причем форма свсрления 22 эквидистантна форме зенковки 23. Срез зенковки приближается к общей форме сектора 19 или 20 с тем, чтобы разместить фрикционную накладку

24, имеющую значительную поверхность трения, Форма каждой зенковки 23 так же, как и форма каждого сверления 22, ограничивается двумя цилиндрами, которые являются секущими по оси симметрии сектора

19 или 20, а каждая фрикционная накладка образована наложением одной на другую первой пластины 25, имеющей форму двух сопряженных цилиндров, из которых цилиндр 26 имеет большее сечение, чем цилиндр 27, и второй пластины 28, имеющей форму двух полумесяцев 29 и 30, получаемых выполнением в пластине 28 выреза 31, точно примыкающего к цилиндру 26 так, что цилиндр 27 и полумесяц 30, образующие основание фрикционной накладки 24, размещаются в зенковке 23 паза за исклю665823 г чением определенного ",àçîðà, обеспечивающего возмо>кность теплового расширения в процессе работы.

Часть основания плястн!1!.! (см. фиг. 4), которая выступает из сектора 19 или 20, имеет толщину, равную толщине части заплечика, которая выступает из сектора

19 или 20, благодаря чему уравновешиваются трущиеся поверхности и тормозу сообщается увеличенная толщина расходуемой накладки при равной толщине опоры сравнительно с вариантом исполнения, показанным на фиг. 2, где нужно заменять пластины 16 до того, как износится все основание 17.

На фиг. 3, 5, 13 и 14 секторы 19 и 20 содержат каждый на своей внутренней периферии с одной стороны вилку 32, с другой стороны — выступ 33 с отверстием. В вилке 32 каждого сектора 20 располагается выступ 33 с отверстием сектора 20, который примыкает к ней с одной стороны, а выступ 33 с отверстием сектора 19 может размещаться в вилке 32 ссктора 20, который примыкает к ней с другой стороны.

Симметричным образом, для каждого сектора 20 скреплсние между вилкой 32 и стержнем с ушком осуществляется благодаря оси 34, проходящей чсрез вилку 32 и отверстие выступа 33, и оба конца которой прижимаются к вилке 32. Кроме того, каждый сектор 19 и 20 снабжен выемкой 35, предназначенной для размещения в ней гребня, имеющегося на соединительной трубе 4, и обеспечивающей стопорение статоров относительно движущегося средства, на котором установлен тормоз.

Сопряженные с описанными выше статорами неподвижные диски или роторы 10 могут (см. левую часть фиг. 1), имеют форму цельного кругового венца, образующего одновременно опору и накладку. Этот цельный венец целесообразно выполнить из структурного графита, тогда как пластины, размещающиеся в стальных секторах

19 и 20, целесообразно выполнить из поликристаллического графита, Под кристаллическим графитом следует понимать любой графит, содержащий значительную пропорпи!о углеродных или графитовых нитсй плп волокон, причем эти

111!Т1! 1!Лl! волокно рлсполлг;1!Отся TI;! T,.TT3c гованны ми слоя ми, слязьп1лсм ым и между собой либо глзово!! диффузией, либо последовательными пропитками полимеризованного материала, а затем карбонизированными или графитизированными, тогда как под поликристаллическим графитом следует понимать любой графит, получаемый горячим прессованисм либо частиц графита, либо частиц углерода, который! зятем подвергаются более или менее глубокой гр а фитиз ации.

Используя, таким образом, два типа графитов для изготовления фрикционных колодок Tcплового колодца, можно получить определенный закон тормозного момента, что представляет собой важную харяктсрпстику дискового тормоза. Совмещение этих двух типов графитов, качества которых различны, может также производиться между самими статором и ротором: каждый сектор статора может быть снабжен двумя различными типами графитовых ко10 лодок, а каждый ротор может быть так>не снабжен двумя различными типами графитовых колодок или >ке колодками, выполненными из других спеченных материалов: металлических, органических или смсшлн15 ных.

В этих условиях роторы тяк жс, как и статоры, выполняются в виде вснца, состоящего из нескольких угловых сскторов, связанных между собои. Такие роторы 11

20 показаны в правой части фпг. 1. В представляющем интерес вар.!лнтс осуществлспия изобретения мсхянп-1сскис сборочные элементы явля1отся идснтп IHblMEI, и роторы и статоры отличаются только выемками, 25 предназначеннымп для размсщснпя в ITIx гребней, обеспечивающих сцепление роторов соответственно с колесом и с движущимся средством: выемки 35 статоров расположены по их внутренней периферии, 30 тогда как выемки роторов расположены предпочтительно по их внешней периферии.

Боковые статоры 9 могут быть совершенно идентичны центральным статорам 8, но получаемые таким образом поперечные

35 размеры тормоза могут быть уменьшены подбором боковых статоров 9, которые отличаются от центральных статоров 8 тем, что толщина колодок из нструщсйся поверхности уменьшена так жс, как и шпрп40 на опоры, а следовательно, и секторов.

В предлагаемом тормозе опоры накладок роторов и статоров, выполнсшгь1с в виде цельного венца плп венца, состоящего из сопря>кенных секторов, могут бь1ть из45 готовлсны из металла или металлического сплава с хорошими механическими х3р3ктсристикм!и, хорошей стойкост! 1о к высоким температурам и небольшой плотностью, например титана, бериллия, стали и сс сплавов, а также структурного графита.

Влрплпт выполнения грлфитовых колодок может быть тлкжc прпATcIIcн к тормозу с фР1!кЦ1!Оп1!! !ми I13 li 13 JIT<3 M IT, cocTQET II!IT VII

113 любого подходящего спсчсш1ого мате55 риала (металличсского пли органического) или смеси.

Кроме того, количество и гсометрпчсская форма секторов и прорезей, устроенных в ка>кдом секторе, могут быть изменены.

60 Наконец, устройства для сцепления роторов и стлторов соответственно с колесом и движущимся средством, а также устройства для механической сборки секторов между собой могут быть исполнены ряз65 личными средствами.

665823

Рие 1

77

Фиг. 2

Формула изобретения

1. Дисковый тормоз, содержащий вращающиеся диски, чередующиеся с невращающимися дисками, составленными из шарнирно соединенных между собой отдельных секторов и размещенных в них графитовых пластин, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, графитовые пластины выполнены с опорным буртом по наружному контуру, а секторы — со сквозными пазами для размещения по крайней мере одной пластины, при этом опорные бурты пластины в соседних секторах расположены противоположно друг другу.

2. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что сквозные пазы в каждом секторе выполнены ступенчатыми с образованием заплечиков по их контуру для размещения опорных буртов пластин, при этом в каждом секторе размещено по две контактирующих между собой пластины, выступающие за торцы секторов.

3. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что выступающие за торцы сектора части пластины имеют одинаковую толщину.

4. Тормоз по пп. 1 — 3, отличающийс я тем, что часть дисков выполнена в виде плоских колец со сквозным ступенчатыми пазами для пластин, а другая часть — в виде секторов.

5. Тормоз по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что невращающиеся диски, выполненные в виде секторов, имеют пластины из поликристаллического графита, а вра10 щающиеся диски выполнены в виде плоских колец из структурного графита.

6. Тормоз по пи. 1 — 5, отл ич а ющи йс я тем, что поперечные сечения сквозных пазов в местах расположения ступеней боль15 шего и меньшего размеров подобны.

7. Тормоз по пп. 1 — 6, отличающийся тем, что секторы выполнены из металла.

8. Тормоз по пп. 1 — 7, отличающийс я тем, что каждый сектор выполнен с од20 ной стороны с вилкой, а с другой — с выступом, имеющим отверстие, при этом вилка и выступ соединены соответственно с выступом и вилкой соседних секторов с помощью оси.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патснт СССР ¹ 491242, кл. Р 16D

65/12, 1971, 665823

F- F (19

23

Л

Фиг. 19

2/

92

Риг N (.

З2

Ри . 12

ДЬг rp

Риг. 71

Составитель И. Антипова

Редактор О. Юркова Техред Н. Строганова Корректоры: А. Степанова и Л. Брахнина

Заказ 1031/14 Изд. 364 Тираж 1138 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2