Тормозной диск с охлаждением

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тормозных дисках, требующих интенсивного отвода тепла. Цель изобретения - повышение долговечности путем ускорения циркуляции теплоносителя. Тормозной диск содержит установленный на валу 1 и частично заполненный теплоносителем корпус 2 с испарителями 3 и конденсатором 6. Лиофильные дисковые мембраны 9 имеют сильфонные участки диафрагмы 10 в центральной и периферийной частях. На мембранах 9 установлены инжекторы 12 с паровыми 13 и жидкостными 14 каналами. Внутри инжекторов 12 размещены подпружиненные поршни 17 со штоками 19. На штоках 19 укреплены распылители в виде упругих лепестков 20. К входным отверстиям 22 паровых каналов 13 прикреплены конусные раструбы 23. Внутренняя поверхность корпуса 2 выполнена рифленой. При длительном торможении под действием струи жидкости упругие лепестки 20 начинают вибрировать. Вибрация через шток 19 и поршень 17 передается на теплоноситель, дисковые мембраны и инжектор 12, что интенсифицирует теплообмен в испарителе 3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНЧХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Р 16 D 65/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2 I ) 4371316/31-27 (22) 01 .02 „88 (46) 23.10 .89 . Бюл . М 39 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Л.И .Вольченко, Д.А.Вольченко, Л.Н.Князев и С.В.Балаболин (53) 62-592.117(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 985509, кл, F 16 D 65/12, 1981

ÄÄSUÄÄ 151 649 А1

2 (54) ТОРИОЗНОИ ДИСК С ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тормозных дисках, требущих интенсивного отвода тепла. Цель изобретения — повышение долговечности путем ускорения циркуляции теплонОсителя.

Тормозной диск содержит установлен-. ный на валу 1 и частично заполненный теплоносителем корпус 2 с испарите6

1516649

10 лями 3 и конденсатором 6. Лиофильные дисковые мембраны 9 имеют сильфонные участки (диафрагмы) 10 в центральной и периферийной частях ° На мембранах 9 установлены инжекторы 12 с паровыми 13 и жидкостными 14 каналами. Внутри инжекторов 12 размещены подпружиненные поршни 17 со штоками 19. На штоках 19 укреплены распылители в виде упругих лепестков 20.

К входным отверстиям 22 паровых каИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тормозах, требущих интенсивного отвода тепла.

Цель изобретения — повышение долговечности путем интенсификации охлаждения.

На фиг.l показан дисковый тормоз с охлаждением, поперечный разрез; на фиг.2 — испаритель, конденсатопровод и инжектор.

Тормозной диск с охлаждением содержит жестко связанный с валом 1 герметичный корпус 2 с испарителем 3, расположенным у обоих торцовых поверхностей 4 трения и генерации теплоты, контактирующих с фрикционными накладками колодок 5, конденсатор 6, находящийся на периферии корпуса 2 диска, паропровод 7 и конденсатопровод 8, соединяющие испаритель 3 и конденсатор 6, лиофильные капиллярно-пористые дисковые мембраны 9, разделяющие паровой и жидкостный объемы

40 испарителя 3 и конденсатора 6. Лиофильные капиллярно-пористые дисковые мембраны 9 выполнены в виде коаксиальных колец и расположены по обе стороны от диаметральной плоскости кор- 45 пуса 2 тормозного диска, а сами лиофильные мембраны 9 с помощью подвижных периферийных и центральных разделительных участков (диафрагм) 10, выполненных, например, в виде сильфонов, соединены с конденсатором 6 и между собой и образуют конденсатопровод 8 в виде коаксиального диска, являющегося одновременно и буферным объемом стенки которого в виде под1

55 вижных разделительных диафрагм 10 прикреплены к средней части цилиндрической (кольцевой) лиофильной перегородки ll выполненной также в налов 13 прикреплены конусные раструбы 23. Внутренняя поверхность корпуса 2 выполнена рифленой., При дли тельном торможении под действием струи жидкости упругие лепестки 20 начинают вибрировать, Вибрация через шток 19 и поршень 17 передается на теплоноситель, дисковые мембраны и инжектор )2, что интенсифицирует теплообмен в испарителе 3. 2 з.п..

Ф-лы, 2 ил. виде лиофильной капиллярно-пористой мембраны, расположенной концентрично оси диска.

На лиофильной капиллярно-пористой мембране 9, образующей стенки конденсатопровода 8 укреплен инжектор 12 с паровым и жидкостным каналами 13 и 14, причем выходное сопло 15 инжектора 12 обращено к поверхности 4 трения и генерации теплоты, а ускоритель 16 рабочего тела выполнен в виде подпружиненного поршня 17, контактирукщего с рабочей жидкостью 18, изменяющей свое агрегатное состояние. На штоке 19 подпружиненного поршня 17 ускорителя )6 укреплен распылитель, выполненный в виде упругих лепестков 20, установленных с возможностью их поворота вокруг своих осей 21 и изменения угла их наклона к оси штока 19. К входным отверстиям 22 паровых каналов )3 смежных инжекторов 12 прикреплены раструбы 23,выполненные в виде усеченного конуса, центральная ось которого совпадает с осью вала 1 тормозного диска. Внутренняя поверхность корпуса 2 диска выполнена рифленой, например в виде пазов 24 различного профиля с высотой.и шагом пазов от 0,1 до 1 мм.

Тормозной диск работает следующим образом.

При вращении корпуса 2 тормозного диска жидкий теплоноситель 18 находится в конденсаторе 6 и полностью заполняет конденсатопровод 8. Кроме того, жидкий теплоноситель 18 капиллярными силами удерживается в пазах 24 на внутренней рифленой поверхности корпуса 2 диска, в том числеI в испарителе 3.

В условиях эксплуатации сам процесс торможения может быть как

16649 6

25

5 l5 кратковременный, так и длительный с выделением различного количества теплоты.

При кратковременном торможении под действием генерируемой теплоты жидкий теплоноситель 18, находящийся в рифленых пазах 24 испарителя 3, меняет свое агрегатное состояние и иэ жидкости превращается в пар, При этом от поверхности 4 трения отводится генерируемая теплота, которая вместе с парами теплоносителя 18 перемещается в конденсатор 6, где пары конденсируются, отдавая теплоту оребренной поверхности конденсатора 6, после чего жидкий теплоноситель 18 по рифленым лазам 24 вновь поступает в испаритель 3 и цикл работы устройства при кратковременном торможении повторяется вновь.

При длительном торможении в результате генерации теплоты значительное ее количество воспринимается теплоносителем 18 и наступает такой момент, когда давление паров теплоносителя 18 в испарителе 3 превышает давление в конденсаторе 6 . При этом пар теплоносителя 18 под действием избыточного давления и центробежных сил направляется конусообразными раструбами 23 к входному отверстию 22 парового канала 13 инжектора 12. Под действием разрежения в выходном сопле 15 инжектора 12 жидкий теплоноситель 18 через жидкостной канал 14 инжектора 12 поступает к распылителю, выполненному в виде упругих лепестков 20, где распыляется и попадает на поверхность 4 трения и генерации теплоты диска. В испарителе 3 рабочая жидкость 18 превращается в пар и цикл работы устройства при длительном режиме торможения повторяется вновь.

Особенностью работы устройства при длительном торможении является то, что под действием струи жидкого теплоносителя 18 упругие лепест" ки 20 распылителя начинают вибрировать и вибрация через шток 19 передается подпружиненному поршню 17 ускорителя 16, а затем на рабочую жидкость 18, контактирующую с поршнем 17.

При этом начинает вибрировать не только рабочая жидкость 18, но и начинают вибрировать лиофильные капиллярно-пористые мембраны 9, прнкреп30

55 ленные подвижными разделительными диафрагмами 10 к конденсатору 6.

Вместе с лиофильными мембранами 9 вибрирует и сам корпус инжектора 12, укрепленный на мембране 9.

Генерируемые колебания, например ультразвуковые, способствуют ускоренному перемещению жидкого теплоносителя 18 в конденсатопроводе 8 и интенсифицируют теплообмен в испарителе 3 .. оеличина амплитудно-частотных характеристик рабочей жидкости 18 регулируется ускорителем 16 путем подбора пружины поршня 17 и поворота лепестков 20 распылителя вокруг своей оси 21.

Формула изобретения

l . .Тормозной диск с охлаждением, содержащий жестко связанный с валом герметичный корпус, частично заполненный теплоносителем с изменямцимся агрегатным состоянием, испарители, размещенные со стороны торцовых поверхностей трения, конденсатор, расположенный на периферии корпуса, паропровод и конденсатопровод, соединяющие испарители и конденсатор, две дисковые капиллярно-пористые лиофильные мембраны, расположенные соосно между паропроводом и конденсатопроводом, а также ускоритель теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем ускорения циркуляции теплоносителя, он снабжен цилиндрической лиофильной капиллярно-пористой перегородкой, расположенной между испарителем и конденсатором концентрично оси диска, инжекторами с паровыми и жидкостными каналами, закрепленными на дисковых лиофильных мембранах, выполненных в виде коаксиальных колец с сильфонными центральными участками и периферийными участками, скрепленными с кольцевой перегородкой, конденсатопровод выполнен в виде цилиндра, торцовые стенки которого образованы дисковыми мембранами, а ускоритель теплоносителя выяолне в виде подпружиненных поршней со штоками, установленных внутри инжекторов, распылителей в виде конусных раструбов,ось которых совмещена с осью вращения диска, установленных на входе в паро15!6649 кп.". с Bo ìîæíîñòüþ поворота вокруг

1Ь

Составитель А.Безуглый

Техред И.Верес Корректор М.Шароши

Редактор В.Данко

Заказ 6364/32 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", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 вые каналы инжекторов,; закрепленных на одной и той же лиофильной мембране.

2. Тормозной диск по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что распылитель ускорителя теплоносителя выполнен в виде оси и закрепленных на ней упругих лепестков, установленных на штоосей и и зменения угла их наклона к оси tllTок а, 3. Тормозной диск по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, внутренняя поверхность торцовых стенок корпуса выполнена рифленой.