Тормозной диск с системой охлаждения типа "тепловая труба Советский патент 1982 года по МПК F16D65/813 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, требующих интенсивно го отвода генерируемого тепла, например в тормозам.

Известен тормозной диск с охлаждением типа Тепловая труба, установленный на неподвижном валу и содержащий корпус, заполненный теплоносителем с торцовыми поверхностями трения и генерации тепла и зоной конденсации, расположенной по периферии тормозного пресса, а также крыльчатку с лопастями, закрепленными на валу fl.

Недостатком этого тормозного диска является то, что конденсат теплоносителя не попадает непосредственно на внутренние поверхности трения и генерации тепла, а перемещается по капиллярному вкладцлшу, что снижает термодинамическую эффективность охлаждения тормозного диска.

Кроме того, при заборе конденсата теплоносителя лопастями крыльчатки происходит его перемещение только к центру крыльчатки, в го время как для эффективного охлаждения конденсат теплоносителя нужно подать непосредственно только на поверхность

трения и генерации тепла. Такое перемещение конденсата теплоносителя из конденсатора в испаритель тормозного диска снижае.. термодинамическую эффективность охлаждения тормозного диска, что особенно наглядно видно при больших частотах его вращения.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения.

10

Поставленная цель достигается тем, что в тормозном диске с системой охлаждения типа Тепловая труба, установленном на неподвижном валу к содержащем корпус, заполненный теп15лоносителем с торцовьдми поверхностями трения и генерации тепла и зоной конденсации, расположенной в периферийно1й части тормозного диска, а также крыльчатку с лопастями,

20 закрепленными на валу, лопасти выполнены полыми с соплами в средней части, обращенными к поверхностям трения и генерации тепла, и клапанами с плоским двусторонним затвором

25 на конце каждой из лопастей, расположенными в зоне конденсации.

На фиг. 1 изображен тормозной диск, поперечный -развез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 30расположение затворов клапанов крыльчатки при вращении диска по часовой стрелке; на фиг. 4 - расположение затворов клапанов крыльчатки при вращении диска против часовой стрелки.

Тормозной диск содержит корпус 1 с рабочими, например, торцовыми по верхностями 2 трения и генерации тепла, испаритель 3, конденсатор 4, теплоноситель 5, циркулирующий внутри корпуса 1 с изменением своего агрегатного состояния, и крьшь.чатку б, лопасти которой выполнены полыми в виде трубопроводов 7, на одном конце которых расположены сопла 8, обращенные к поверхностям 2 трения и генерации тепла, а на втором конце трубопровода 7 крыльчатки.б размешены клапаны 9 с плоски1 ш отводами jlO, открывающимися внутрь клапана 9, причем оси отверстий клапанов 9 и оси сопел 8 крыльчатки б размещены между собой под углом 90 .

Клапаны 9 лопастей крыльчатки б размещены в полости конденсатора 4 корпуса 1 тормозного диска в среде жидкого конденсата теплоносителя 5, С поверхностью 2 трени я и генерации тепла корпуса 1 контактируют тормозные колодки 11. Диск вращается в подшипниках 12.

Тормозной диск работает следующим образом.

При вращении корпуса 1 тормознох о диска рабочее тело - жидкий теплоноситель 5 находится в полости конденсатора 4 и под действием центробежной силы вращается вместе с корпусом 1. При воздействии тормозных колодок 11 на поверхность 2 корпуса 1 генерируется тепло вследствие трения колодок 11 о стенки 2 корпуса 1.

Для того, чтобы отвести тепло от поверхности 2 трения .и генерации тепла, последнюю изнутри орошают потоком распыляемого теплоносителя 5, который вырывается из сопловых отверстий 8. Конденсат теплоносителя 5 в жидкой фазе, расположенный в полости конденсатора 4, вращающегося корпуса 1, тормозного диска Под действием центробежной силы, открывает затворы 10 клапанов 9 крыльчатки б (противрполож ный затвор 10 при этом закрывается) и поступает по трубопроводам 7 к соплам 8, а оттуда распыливается .непосредственно на внутреннюю поверхность

2 трения и генерации тепла корпуса тормозного диска. Распыленные капли .теплоносителя 5, попадая на нагретые стенки испарителя 3, почти мгновенно испаряются, превращаясь в пар, и отбирают генерируемое тепло от поверхности 2 корпуса 1 тормозного диска. Затем под действием центробежных сил вращающегося корпуса 1 тормозного диска пары теплоносителя 5 вновь перемещаются в полость конденсатора 4, и цикл работы тепловой трубы тормозного диска повторяется вновь, устройство может работать реверсивно

Таким образом, изобретение обеспечивает работу тормозного диска по принципу распыла теплоносителя, что исключает высыхание, перегрев и пережог стенок испарителя. А этот недостаток, как Известно, ограничивает область применения тормозных дисков с охлаждением типа Тепловая труба.

Лопасти в виде полых трубопроводов, бе только повышают надежность и долговечнос.ть устройства, но и самое главное, эффективность охлаждения тормозного диска при больших частотах его вращения.

Формула изобретения

Тормозной диск с системой охлаждения типа Тепловая труба, установленный на неподвижном валу и содержащий заполненный теплоносителем корпус с торцовыми поверхностями трения и генерации тепла и зоной конденсации, расположенной по периферии тормозного диска, а также установленную в корпусе крыльчатку с лопастями, закрепленными на отличающийся тем,что, с целью повышения эффективности oxлаждения,- лопасти выполнены- полы-ми с соплами в средней части, обращенньдми к поверхности трения и генерации тепла, и клапанами с плоским двусторонним затвором на конце каждой из лрпастей, расположенными в зоне конденсации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 696203, кл F 16 D 65/12, 1977 .(прототип) .

Фиг.

Д1Л.

фиг. 2