Охлаждающее устройство типа "тепловая труба" для тормозного диска Советский патент 1982 года по МПК F16D65/853 F16D15/00 

(54) ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТИПА «ТЕПЛОВАЯ ТРУБА ДЛЯ ТОРМОЗНОГО ДИСКА

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях дисково-колодочнь1х тормозов в качестве системы охлаждения.

Известно охлаждающее устройство для тормозного диска, содержащее герметичный 5 корпус с капиллярно-пористым вкладыщем и с областями конденсации и генерации тепла, расположенное внутри корпуса дополнительное охлаждающее устройство в виде змеевика с капиллярно-пористым покрытием ,Q на наружной поверхности, установленное в области конденсации и выполненное за одно целое с капиллярно-пористым вкладыщем, а также теплоноситель, при этом дополнительное охлаждающее устройство выполнено в виде проточной трубки со змееви- 15 ком, по которой в одном направлении перемещается охлажденный теплоноситель 1.

Недостатком известной конструкции является невозможность автономного использования устройства без системы подпитки 2о змеевика теплоносителя, что создает трудности в эксплуатации. Охлаждающие устройства такого рода имеют недостаточную термодинамическую эффективность и ограниченную область применения.

Цель изобретения - расщирение эксплуатр онных возможностей устройства путем увеличения пределов нагрузок и уменьщения габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в охлаждающем устройстве типа «Тепловая труба для тормозного диска, содержащем герметичный корпус с .капиллярно-пористым вкладышем, заполненный теплоносителем, и расположенное внутри корпуса Б области конденсации теплоносителя дополнительное охлаждающее устройство в виде змеевика с капиллярно-пористым покрытием, выполненным за одно целое с капиллярно-пористым вкладышем, концы змеевика расположены снаружи корпуса и выполнены с развитой поверхностью, а внутренняя полость змеевика заполнена капиллярно-пористым наполнителем, пропитанным теплоносителем, температура кипения которого ниже температуры теплоносителя, заполняющего полость корпуса.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Охлаждающее устройство содержит герметичный корпус 1, испаритель 2, расположенный в зоне трения, т. е. генерации тепла. конденсатор 3, установленный в зоне конденсации тепла, капиллярно-пористый вкладыш 4, насыщенный теплоносителем 5, циркулирующим с изменением агрегатного состояния, ось б, подщипники 7 оси, а также дополнительную тепловую трубу 8, спиралеобразный испаритель-змеевик 9 и конденсатор 10 дополнительной тепловой трубы 8. Капиллярно-пористый вкладыш 11 выполнен с каналами 12. Тепло на поверхности корпуса генерируется из-за прижатия к нему тормозных колодок 13 с накладками 14, а. тормозные колодки шарнирно могут быть укреплены с помощью подвесок 15 к опорам 16. При вращении диска под действием центробежных сил рабочее тело (теплоноситель 5) находится в полости конденсатора 3, из которого по капиллярно-пористому вкладышу 4 поступает в испаритель 2 (на фиг. 1 ход движения жидкого теплоносителя 5 по капиллярно-пористому вкладышу .11 показан стрелками). При воздействии на диск тормозных колодок 13 с укрепленными на них фрикционными накладками 14 в зоне испарителя 2 генерируется тепло, превращающее теплоноситеь в другое агрегатное состояние, например из жидкости в пар. При фазовом превращении теплоносителя 5 от рабочей поверхности тормозного диска активно отбирается тепло, транспортируемое вместе с парообразным теплоносителем 5 по паровым кольцеобразным каналам 12 из испарителя 2 в полость конденсатора 3.. Отличительной особенностью работы предлагаемого устройства является то, что жидкий теплоноситель 5 под дейст1зием капиллярных сил беспрерывно поступает к торцовым стенкам диска, где генерируется тепло; по капиллярно-пористому вкладышу 4, устилающему изнутри поверхность трения и rekeрации тепла тормозного диска. Фигурная форма капиллярно-пористого вкладыща 4, выполненная в виде фигурного капиллярного вкладыша 11 с кольцеобразными каналами 12 в его теле, позволяет беспрерывно транспортировать жидкий теплоноситель 5 под действием капиллярйых сил из полости конденсатора 3 к стенкам испарителя 2, и в то же время позволяет беспрепятственно, под действием центробежных сил, перемещать парообразный деплоноситель 5 по кольцеобразным каналам 12 из испарителя в конденсагор. Кроме того, парообразный теплоноситель 5, попав в полость конденсатора 3 тормозного диска, конденсируется на поверхности капиллярно-пористого покрытия, устилающего снаружи спиралеобразный испарительзмеевик 9 дополнительной тепловой трубы 8 и впитывается этим Капиллярно-пористым покрытием. Но так как капиллярно-пористое покрытие, устилающее снаружи спиралеобразный испаритель-змеевик 9, соединено с капиллярно-пористым вкладышем 11 в один единый капиллярно-пористый вкладыщ 4 тормозного диска, то под действием капиллярных сил жидкий теплоноситель 5 поступает по капиллярно-пористому вкладышу из, полости конденсатора 3 в испаритель 2, и. цикл фазового превращения теплоносителя 5 повторяется вновь. Характерной особенностью работы предлагаемого устройства, обеспечивающей возможность конденсации паров теплоносителя 5 на поверхности спиралеобразного испарителя-змеевика 9 дополнительной тепловой трубы 8 является то, что путем подбора теплоносителей, заполняющих как основную тепловую трубу тормозного диска, так и дополнительную тепловую трубу 8, добиваются того, что температура поверхности спиралеобразного испарителя-змеевика 9 дополнительной тепловой трубы 8 ниЖе, чем температура конденсации паров теплоносителя 5 в конденсаторе 3 тормозного диска, поэтому пары теплоносителя 5 и конденсируются на капиллярно-пористом покрытии, устилающем снаружи спиралеобразный испарительзмеевик 9 дополнительной тепловой трубы 8. Это достигается тем, что теплоноситель, заполняющий дополнительную тепловую трубу 8, имеет температуру кипен я значительно ниже, чем температура :онденсации паров теплоносителя 5 тормозного диска. Последнее обстоятельство позволяет с по- мощью дополнительной тепловой трубы 8 и ее спиралеобразного испарителя-змеевяка 9 отбирать тепло при конденсации паров теплоносителя 5 тормозного диска и передавать это тепло в конденсатор 10 спиралеобразной трубы 8, где оно и отводится в окружающую среду. Таким образом, с помощью дополнительной тепловой трубы 8 добиваются конденсации паров теплоносителя 5 в полости конденсатора 3 тормозного диска, позволяет расположить его внутри транспортного средства или внутри грузоподъемного механизма, и при таком расположении расширить пределы нагрузок и повысить термодинамическую эффективность охлаждения тормозного диска. Формула изобретения Охлаждаю1цее устройство типа «Тепловая труба для тормозного диска, содержащее герметичный корпус с капиллярно-пористым вкладыщем, заполненный теплоносителем, и расположенное внутри корпуса в области конденсации теплоносителя дополнительное охлаждающее устройство в виде змеевика с капиллярно-пористым покрытием, выполненным за одно целое с капиллярнопористым вкладышем, -отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем увеличения пределов нагрузок и уменьшения габаритов, концы змеевика расположены снаружи корпуса и вы