Тормозной диск с электрогидравлическим охлаждением Советский патент 1987 года по МПК F16D65/12 

129

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 исто.чника постоянного напряжения. ПМ подключена к тому же источнику через коммутатор, периоди чески изменяющий свою полярность. Торповые стенки 9 и 10 изолированы

1

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

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

На чертеже показан дисковый тор моз с электрогидравлическим охлаждением, поперечный разрез.

Тормозной подвижный фрикционный диск 1 установлен на валу 2 при помощи шпонки 3 с возможностью вращения 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 направляющей 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 радиатор- ными ребра ми 5 предназначена для охлаждения, а наружная поверхность стенки 10 являетсГя поверхностью трения диска 4. Внутренняя полость опорного диска 4 разделена с помо

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

5

О

5

0

0

5

щью разделителя (мембраны) 11 на две камеры 12 и 13 переменного объема, которые полностью заполнены диэлектрическим теплоносителем 14 и со еди- нены 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

3 .

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, прилегающей к торцовой стенке 9 охлаждения с радиаторными ребрами 5, имеет более низкую температуру, равную температуре окружающей тормоз среды за счет теплообмена с ней. Для обеспечения перемещения нагретого теплоносителя 14 из камеры 13 в камеру 12, а холодного теплоносителя наоборот - из.камеры 12 в камеру 13 при торможении от высоковольтного источника на торцовые стенки 9 и 10 подают пос- тоднное напряжение. При этом на подвижный токопроводяпщй плоский мембрану-разделитель 11 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 понде- ромоторной .силы, действующей на подвижный разделитель 11, вызывая его колебания относительно положения равновесия . Это приводит к изменению 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 очередь, изменение давления в них. Под действием перепада давлений в камерах обратные клапаны 17 и 18 поочередно открываются и закрываются обеспечивая однонаправленное перетекание диэлектрического теплоносителя

Редактор О.Юрковецкая Заказ 218/37

Составитель И.Лукина

Техред Л.Сёрдюкова Корректор

Тираж 812 .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

917594

из одной камеры в другую по каналам 15 и 16. Вместе с теплоносителем активно транспортируется тепло от торцовой стенки 10 трения к торцовой 5 стенке 9 охлаждения. При этом радиаторные ребра 5 интенсифицируют тепло- отвод от стенки 9 и теплоносителя 14 в окружающую среду.

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

15 Ф о рмула изобретения

Тормозной диск с электрогидравли- ческим охлаждением, вьтолненньй с полостью, ограниченной торцовыми

20 стенками, и содержащий установленный в полости токоприводящий разделитель, электрически изолированный от торцовых стенок с образованием двух камер, одна из которых заполнена жидким

25 теплоносителем, высоковольтньш источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подсоединен к одной из торцовых стенок опорного диска,, и радиаторные ребра, о т 30 личающийся тем, что, с целью повьшения срока службы и надежности работы путем улучшения теплообмена и использования однофазового теплоносителя, он снабжен обратным

35 клапаном и коммутатором для периодического изменения полярности источника, положительный полюс источника постоянного высокого напряжения подсоединен к другой торцовой стенке,

40 разделитель подсоединен к источнику через коммутатор и выполнен в виде плоской мембраны, вторая камера заполнена теплоносителем и сообщена с первой камерой через обратные кла45 паны с образованием последовательной замкнутой гидравлической цепи.

Составитель И.Лукина

Техред Л.Сёрдюкова Корректор Н.Король

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