Электромагнитный тормоз с жидкостным охлаждением Советский патент 1982 года по МПК H02K49/04 H02K9/19 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОРМОЗ С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к нагружающим устройствам.

Известны индукторные тормоза, содержащие систему водяного охлаждения, ротор с пазами, установленный на подшипниках в статоре с индукторной катушкой. Статор размещен балансирно на стойках для возможности замера тормозного момента при помощи весового устройства 1.

Недостатком данных тормозов является малая эффективность системы охлаждения из-за большого расхода охлаждающей Жидкости, так как ротор с глубокими пазами увеличивает объем пространства заполненного жидкостью, при этом подводящие каналы должны иметь больщое проходное / сечение.

Ротор с глубокими пазами при вращении работает как ротор центробежного насоса. Что также сп(собствует увеличению расхода охлаждающей жидкости.

При большой частоте вращения из-за больщой глубины пазов возникает гидравлический тормозной момент,. который снижает быстродействие тормоза и он становится практически неуправляемым электрическим путем.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электромагнитный тормоз с жидкостным охлаждением, содержащий статор с катушкой возбуждения балансирно установленный на подшипниках в стойках, коаксиально расположенный зубчатый ротор, торцевые крышки, образующие с корпусом камеру охлаждения, каналы для прохода охлаждающей жидкости, соединяющие камеру с системой охлаждения, каналы сброса жидкости 2. Недостатком известного тормоза является то, что отвод охлаждающей жидкости происходит в щелевой зазор камеры отвода,

поэтому возникает тормозной момент, который увеличивает инерционность тормоза и он становится плохо управляемым. Кроме того, отвод охлаждающей жидкости через каналы, образующие прямой угол, нежелателен с точки зрения гидравлических сопротивлений, так как на этих участках происходят больщие потери по давлению жидкости. Большая величина пазов ротора приводит к возрастанию гидравлического сопротивлеНИИ, и повышает инерционность управления тормозом. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения тормоза. Указанная цель достигается тем, что камера на торцах снабжена двумя кольцевыми желобами, имеющими в сеченин спи. раль, и соединенными с каналами сброса, а в статоре и в роторе выполнены дополнительные наклонные каналы, направленные по касательной в полость желобов. На фиг. I изображен-электромагнитный тормоз, разрез; на фиг. 2 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. Электромагнитный тормоз с жидкостным охлаждением содержит статор 1 с крышкой 2. Статор 1 балансирно установлен на подшипниках 3 в стойках 4. В статоре 1 коаксиально, на подшипниках 5, расположен ротор 6, представляющий собой двойное беличье колесо. В статоре 1 находится индукторная катушка 7. В торцовых частях камеры ротора 6 размещены кольцевые желоба 8, имеющие в сечении спираль. В корпусе статора 1 и ротора 6 выполнены каналы 9 и 10, направленные по касательной в полость желоба 8. Впадины статора 1 заполнены алюминиевыми вставками 11 и 12, в которых выполнены каналы 13 и 14 для подвода охлаждающей жидкости. Радиальные каналы 13 и 14 соединяются с продольными каналами 15 и 16. Воздушные зазоры 17 и 18 отделяют статор 1 от ротора 6. Статор 1 снабжен отверстием 19 для подвода охлаждающей жидкости к общему кольцевому каналу 20. Кольцевые желоба 8 выполнены с входной полостью 21. Для прохода охлаждающей жидкости система охлаждения снабжена отверстием 22, кольцевой полостью 23, полостью 24 и каналами сброса 25. -Электромагнитный тормоз работает следующим образом. Магнитный поток индукторной катушки 7 проходит по статору 1 и через зазоры 17 и 18 замыкается на роторе 6. Через отверстие 19 в статоре 1 охлаждающая жидкость подводится к общему кольцевому каналу 20, от которого через радиальные 13 и 14 и продольные 15 и 16 каналы подается к внутренней поверхности ротора 6. Отвод жидкости осуществляется через зазор 17 и каналы 9, в которых жидкость за счет центробежных сил ускоряется и поступает во входную полость 21 кольцевого желоба 8. Оставшаяся часть потока жидкости достигает левого края ротора 6, охлаждает индукторную катуш 7 и центробежными силами отбрасывается в входную полость 21 кольцевого желоба 8. В первой части ротора 6 жидкость центробежными силами отводится в кольцевой желоб 8 по наклонному каналу 9 и отверстию 22. Для охлаждения наружной поверхности ротора 6 жидкость поступает в кольцевую полость 23 и через радиальный канал 13 и продольные каналы 15 поступает в зазор 18, с которым соединены наклонно каналы 10, через которые жидкость, ускоренная благодаря эффекту эжекции, поступает в пот лость 21 кольцевого желоба 8. Оставщаяся часть потока, дойдя до края зазора, также поступает в полость 21 кольцевого желоба 8. Суммарный поток, закрученный в полости 21, попадает в полость 24 и через каналы сброса 25 выводится из электромагнитного тормоза. Наклонные каналы 9 и 10 и спиралеобразные желобы 8 увеличивают скорость жидкости, так как способствуют закручиванию потока, т. е. идеальному режиму протекания жидкости. Резкое возрастание скорости жидкости в наклонных каналах 9 ротора 6 за счет центробежных сил способствует возрастанию скорости и в наклонных каналах 10 статора 1 благодаря эффекту эжекции. Оптимальные условия для протекания жидкости, улучшают условия охлаждения электромагнитного тормоза, что уменьшает зазор между ротором 6 и статором 1 до оптимального и одновременно сокращает расход жидкости, а также у.меньщает инерционность управления тормоза. Формула изобретения Электромагнитный тормоз с жидкостным охлаждением, содержащий статор с катушкой возбуждения, балансирно установленный на подщипниках в стойках, коаксиально расположенный зубчатый ротор, торцовые крыщки, образующие с корпусом камеру охлаждения, каналы для прохода охлаждающей жидкости, соединяющие камеру с системой охлаждения, каналы сброса жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения тормоза, камера на торцах снабжена двумя кольцевыми желобами, имеющими в сечении спираль и соединенными с каналами сброса, а в статоре и роторе выполнены дополнительные наклонные каналы, направленные по касательной в полость желобов. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 1.Иогансон Р. А. Индукторные тормоза. «Энергия, 1966. 2.Патент США № 3863083, кл. 310-52, 1951.