Тормозной вентилируемый диск с устройством охлаждения Российский патент 2024 года по МПК F16D65/847 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств, и может найти применение при снижении тепловой нагруженности тормозных механизмов, вызванной интенсивной работой тормозной системы при различных режимах торможения.

Известен вентилируемый диск тормоза (см. патент №2370683, Голубев Юрий Анатольевич, 20.10.2009, F16D 65/12), который содержит фланец или шлицы для крепления к ступице колеса транспортного средства; рабочие поверхности для взаимодействия с тормозными накладками с целью создания сил трения и тормозного момента, обеспечивающего торможение транспортного средства. Вентиляционные каналы расположены в области между рабочими поверхностями. При этом ширина вентиляционных каналов А и толщина В выполнены так, что справедливо соотношение А к В больше 0,38 (А/В>0,38).

Недостатком данного устройства является недостаточностью потока воздуха для охлаждения тормозных дисков при низких и средних скоростях движения транспортных средств.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является техническое решение, в котором способ охлаждения дискового тормозного механизма реализуется с помощью устройства (см. патент №198449, Тарасенко Борис Федорович, Макаров Илья Иванович, Горовой Сергей Алексеевич, F16D 65/847, 09.07.2020, Бюл. №19), включающего полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками, сформированными для придания динамизма потока, проходящим по радиальным каналам, включающий отверстия, выполненные по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, для поступления воздуха через них между диском и тормозными колодками, пыльники, вентилятор с электродвигателем с пониженным стартовым напряжением, датчик частоты вращения, воздушный патрубок смонтированный в пыльнике тормозного диска, выключатель стоп-сигнала.

Недостатком известного технического решения является то, что оно теряет эффективность при возникновении термических перегрузок вызванные продолжительным торможением, движением «в нагрузку» при отрицательном уклоне или при резком экстренном торможении, что приводит к увеличению тормозного пути, износу фрикционных накладок и уменьшению безопасности в виду отсутствия контроля температуры рабочей поверхности тормозного диска и отсутствия возможности работы принудительной системы охлаждения после снятия тормозного усилия на тормозной механизм. Кроме того, данная конструкция не имеет возможности работы после полной остановки транспортного средства, в виду отсутствия управляющего сигнала после снятия тормозной нагрузки. При применении последующего повторного или многократного торможения перегретыми тормозными механизмами приводит к ухудшению тормозных характеристик транспортных средств и как следствие увеличению тормозного пути, напрямую влияющее на безопасность движения.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности работы вентиляционного аппарата тормозных дисков транспортных средств.

Техническим результатом является повышение эффективности работы вентиляционного аппарата тормозных дисков, повышение безопасности движения и расширение функциональной возможности тормозных систем транспортных средств.

Технический результат достигается тем, что тормозной диск транспортного средства с устройством охлаждения, который является полым тормозным диском с межканальными радиальными перегородками, сформированными для создания потока воздуха, проходящего по радиальным каналам, при этом, согласно изобретению, тормозной диск имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из регулирующего устройства для подачи сжатого воздуха под управлением контроллера, соединительных трубок с системой сопел пневматических конфузоров и бесконтактного инфракрасного датчика измерения температуры. Данная система подключается к штатной пневматической тормозной системе.

Новизна заявляемого устройства обусловлена тем, что тормозной диск имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из регулирующего устройства для подачи сжатого воздуха под управлением контроллера, соединительных трубок с системой сопел пневматических конфузоров и бесконтактного инфракрасного датчика измерения температуры. Данная система подключается к штатной пневматической тормозной системе.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена общая схема работы системы охлаждения тормозного диска; на фиг. 2- фрагмент тормозного диска с указанием направления движения воздушного потока.

Тормозной диск транспортного средства с устройством охлаждения, включает тормозные колодки (на рисунке не показаны), полый тормозной диск 1 межканальными радиальными перегородками 2, сформированными для создания потока воздуха, проходящего по радиальным каналам 3, для поступления воздуха в вентиляционный аппарат применяются подводящие пневмомагистрали 4 с системой сопел 5, пневматических конфузоров 6 размещенных по периметру входных вентиляционных каналов 3. Тормозной диск 1 имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из регулирующего устройства (пневмоострова) 7, системы сопел пневматических конфузоров 6, подводящей магистрали 8 от ресивера 9 со сжатым воздухом, взятым из дополнительного ресивера питания тормозной системой, контроллера управления работой регулирующего устройства 10, бесконтактного инфракрасного датчика измерения температуры 11. Управление регулирующим устройством 7, осуществляется сигналом от контроллера 10 по строго установленному алгоритму работы. Регулирующее устройство соединено воздушными пневмомагистралями 4 с системой сопел 5 пневматических конфузоров 6.

Тормозной диск с устройством охлаждения работает следующим образом. При движении транспортного средства тормозной диск 1 имеет вращение, зависящее от скорости движения транспортного средства. Радиальные перегородки 2 тормозного диска 1 засасывают наружный воздух через вентиляционные каналы 3, охлаждая при этом тело тормозного диска. Во время движения, торможения и остановки транспортного средства, контроллер 10 производит постоянное измерение температуры рабочей поверхности тормозного диска при помощи бесконтактного инфракрасного датчика измерения температуры 11. В случае превышения установленного допустимого температурного порога, контроллер 10 подает управляющий сигнал на регулирующее устройство 7, в результате чего сжатый воздух, находящийся в ресивере 9, подается по пневмомагистрали 8 в регулирующее устройство 7 и далее по подводящим пневмомагистралям 4 к системе сопел 5 пневматических конфузоров 6, направляя выходящий поток сжатого воздуха в вентиляционные каналы 3. Работа регулирующего устройства 7 зависит от алгоритма работы контроллера 10. Подача сжатого воздуха осуществляется до того момента, пока температура рабочей поверхности тормозного диска 1 не опустится до порогового значения. В зависимости от интенсивности торможения регулирующее устройство 7 может подавать сжатый воздух по пневмомагистралям 4 к системе сопел 5 пневматических конфузоров 6, управляя разными каналами включения по сигналам контроллера 7, обеспечивая при этом интенсивное принудительное охлаждение тормозного диска 1. Принудительное охлаждение возможно и после полной остановки транспортного средства, в том числе и для последующего торможения.

Таким образом, в сравнении с известными устройствами, с помощью предлагаемого тормозного диска с устройством охлаждения достигается повышение эффективности его охлаждения путем регулируемого принудительного охлаждения в зависимости от нагрузки на тормозную систему, снижение термических напряжений и интенсивности износа, как диска, так и тормозных накладок, увеличение ресурса деталей тормозного механизма, в том числе повышение эффективности торможения, безопасности движения и стабильности тормозных свойств, а также стабильность температуры тормозного диска.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств, содержащим тормозные вентиляционные диски с устройством охлаждения. Тормозной диск транспортного средства с устройством охлаждения является полым тормозным диском с межканальными радиальными перегородками, сформированными для создания потока воздуха, проходящего по радиальным каналам. Тормозной диск имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из регулирующего устройства для подачи сжатого воздуха под управлением контроллера, соединительных трубок с системой сопел пневматических конфузоров и бесконтактного инфракрасного датчика измерения температуры. Данная система подключается к штатной пневматической тормозной системе. Технический результат - повышение эффективности работы вентиляционного аппарата тормозных дисков, повышение безопасности движения и расширение функциональной возможности тормозных систем транспортных средств. 2 ил.

Тормозной диск с устройством охлаждения, выполненный с межканальными радиальными перегородками, сформированными для создания потока воздуха, проходящего по радиальным каналам, отличающийся тем, что содержит установку для принудительного охлаждения, состоящую из системы сопел пневматических конфузоров с подводящими пневмомагистралями, подключенными к распределительному устройству, находящемуся под управлением контроллера в строго установленном алгоритме работы по сигналу бесконтактного инфракрасного датчика измерения температуры, позволяющего производить охлаждение в зависимости от температуры рабочей поверхности диска, в том числе и после остановки транспортного средства и при последующем торможении.