Тормозной диск с охлаждением

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дисковых тормозах железнодорожного транспорта. Цель изобретения - повышение долговечности путем интенсификации охлаждения. Для этого тормозной диск имеет установленный на валу 1 полый корпус 2, заполненный рабочим телом с торцовыми поверхностями 3 трения и оребреной поверхностью 5 для отвода генерируемого тепла. Электрохимические ячейки связаны между собой регенеративным теплообменником 11 и коммутационным блоком 8 и размещены внутри корпуса 2 на поверхностях трения 3 и обребренной поверхности 5. В процессе торможения генерируемая теплота нагревает электрохимические ячейки, происходит ионизация рабочего тела. Через электрохимические ячейки, выполняющие роль конденсатора, теплота отводится в атмосферу через оребренную поверхность 5. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1511487

А1 д11 4 F 16 D 65/813

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

23 20 2ä Zf 2J 23

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 (21) 4327011/31-27 (22) 12.10.87 (46) 30.09,89. Бюл. У 36 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) А.И.Вольченко, Д.А.Вольченко, Л.Н.Князев, А.Н.Янкевич и С.В.Балаболин (53) 62-592. 117 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1234688, кл. F 16 D 65/813, 1984

2 (54) ТОРМОЗНОЙ ДИСК С ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дисковых тормозах железнодорожного транспорта. Цель изобретения — повышение долговечности путем интенсификации охлаждения. Для этого тормозной диск имеет установленный на валу 1 полый корпус 2, заполненный рабочим телом, с торцовыми поверхностями 3 трения и оребреннай поверхностью 5 для

1511487 отвода генерируемого тепла. Электрохимические ячейки связаны между собой регенеративным теплообменником 11 и коммутационным блоком 8 и размещены внутри корпуса 2 на поверхностях трения 3 и обребренной поверхности 5. В процессе торможения генерируемая,тепИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в дисковых тормозах железнодорож- 5 ного транспорта, требующих отвода генерируемой теплоты.

Целью изобретения является повышение долговечности путем интенсификации охлаждения.

На фиг. 1 представлен тормозной диск; на фиг. 2-то же, продольный разрез.

Тормозной диск содержит установленный на валу 1 полый корпус 2 с его 25 торцовыми поверхностями 3 трения и генерации теплоты, которые при торможении взаимодействуют с тормозными колодками 4, оребренные поверхности

5 диска для отвода генерируемой теп- 30 лоты в атмосферу, электрохимические ячейки 6 и 7, воспринимающие и отдающие теплоту, коммутационный блок 8, содержащий трубопроводы 9, электропроводку 10, и связывающий между со- у5 бой общий регенеративный теплообменник 11 с ячейками 6 и 7.

Электрохимические ячейки 6, воспринимающие теплоту от поверхности 3, содержат электродный блок, состоящий 40 из пористых электродов 12 и 13 высокого и низкого давлений и заключенной между ними электролитической мембраны 14, полости 15 и 16 высокого и низкого давления, на которые 45 делит ячейки электродный блок, трубопроводы 9 подвода и отвода рабочего тела, металлическую сетку 17, заполняющую полость 15 высокого давления, жесткий перфорированный лист. 18 и 50 токопроводы 10.

Электрохимические ячейки 7, отдающие теплоту в атмосферу, расположены внутри оребренной поверхности 5 диска и содержат электродный блок, состоящий из пористых электродов 19 и 20 высокого и низкого давлений и заключенной между ними электролитной мембраны 21, полости 22 высокого давлота нагревает электрохимические ячейки, происходит ионизация рабочего тела. Через электрохимические ячейки, выполняющие роль конденсатора, теплота отводится в атмосферу через оребренную поверхность 5. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. ления и совмещенную (объединенную) полость 23 низкого давления двух смежных рядом расположенных ячеек 7, трубопроводы 9 подвода и отвода рабочего тела, металлическую сетку 24, заполняющую полость 22 высокого давления, жесткий перфорированный лист

25 и тоководы 10.

Регенеративный теплообменник 11 расположен между двумя ячейками 6, воспринимающими теплоту и выполненными в виде диска. Коммутационный блок 8 выполнен в виде кольца и расположен между оребренной поверхностью

S диска и его электрохимическими ячейками 6, воспринимающими теплоту.

Тоководы (электропроводка) 10 соединены с электродами 12, 13, 19 и 20 в одну электрическую цепь через реостат

26.

Устройство работает следующим образом.

В процессе торможения вращающегося на валу 1 корпуса 2 тормозного диска к его торцовым поверхностям 3 прижимаются тормозные колодки 4. Вследствие трения генерируется теплота, которая нагревает электрохимические ячейки 7. При этом ввиду небольшой толщины полости 15 высокого давления и наличия электропроводной сетки 17 электродный блок также прогревается.

При достижении минимальной температуры цикла в полости 15 высокого давления происходит ионизация рабочего тела на трехфазной границе раздела электролит — рабочее тело. Под действием термодинамического потенциала начинается переток положительно заряженных ионов рабочего тела через электролитную мембрану 14 и последующая их рекомбинация на трехфазной границе раздела в полости 16 низкого давления. Таким образом, электрохимические ячейки 6, воспринимающие генерируемую теплоту, выполняют функции детандера теплового насоса и в них

15114 происходит изотермическое расширение рабочего тела. Этот процесс сопровождается поглощением электродным блоком некоторого количества теплоты, которое

5 равно работе расширения рабочего тела на заданном перепаде давлений. Электрохимические ячейки 7, отдающие теплоту в атмосферу, выполняют функции конденсатора холодильной машины. В них осуществляется изотермическое сжатие рабочего тела, которое происходит за счет подвода к электродам

19 и 20 электрической энергии, выработанной детандером, а также за счет электроэнергии, поступающей по тоководам 10 внешней цепи, и сопровождается выделением в электродном блоке теплоты, равной сжатию рабочего тела на заданном перепаде давлений. Для уменьшения потерь в цикле изобарические процессы нагрева и охлаждения рабочего тела осуществляются в регенеративном теплообменнике 11. Изменяя реостатом 26 величину приложенного 2 внешнего напряжения, можно регулировать количество отводимой или выделяемой теплоты и тем самым создавать оптимальные условия работы тормозного диска. 30

Формула из обретения

1.Тормозной диск с охлаждением, содержащий жестко связанный с полым валом частично заполненный рабочим телом герметичный корпус с кольцевыми полостями низкого и высокого давления, торцовыми поверхносятми трения и ореб,.—

87

6 ренной поверхностью отвода тепла и систему охлаждения, размещенную внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем интенсификации охлаждения, он снабжен коммутационным блоком и регенеративным теплообменником, система охлаждения выполнена в виде электрохимических ячеек с теплопередающими поверхностями, размещенных внутри корпуса на оребренной поверхности, по крайней мере по две в ее ребрах и на торцовых поверхностях трения регенеративный теплообменник выполнен в виде диска и размещен между ячейками, расположенными на торцовых поверхностях трения, а полости низкого давления расположены внутри оребренной поверхности корпуса и образованы двумя смежными электрохимическими ячейками.

2. Диск по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что электрохимические ячейки выполнены формой, соответствующей форме теплопередающих поверхностей корпуса, в виде расположенных внутри корпуса колец со стороны оребренной поверхности отвода тепла и в виде дисков со стороны торцовых поверхностей трения.

3. Диск по п.п.1и 2, о т л и ч аю шийся тем, что коммутационный блок выполнен в виде колец с трубопроводами и электропроводами и расположен между электрохимическими ячейками, размещенными со стороны оребренной поверхности и торцовых повер ностей трения.

1511487

Q 7

Фи8. J

Составитель И.Лукина

Техред М.Дидык Корректор B.Êàáàöèé

Редактор Л.Веселовская

Заказ 5880/38 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101