Тормозной диск с электрогидравлическим охлаждением

(51) 4 г.Щ,11 Я ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К ЭЛЕКТРОГИДРАВится к области быть применеающихся валов лью изобретеческий эффекения т вности плообость ФД) 4 тво СССР 12, 1980. няя пол иска (О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ТОРМОЗНОЙ ДИСК С ЛИЧЕСКИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение отно машиностроения и може но для торможения вра машин и механизмов. Ц ния является повышени торможения путем улуч мена. Для этого внутр опорного фрикционного1291 разделена подвижной токопроводящей плоской мембраной (ПМ) 11 на две камеры 12 и 13, заполненные жидким теплоносителем 14. Торцовые стенки9 и 10 ОФД подключены к разноименным полюсам источника постоянного напряжения. ПМ подключена к тому же источнику через коммутатор, периоди- чески изменяющий свою полярность. Торцовые стенки 9 и 10 изолированы 759от ПМ диэлектрическими кольцами 19и 20. В диэлектрических кольцах 19и 20 выполнены каналы 15 и 16. Вканалах 15 и 16 последовательноустановлены обратные клапаны 17 и 18.Периодически изменяя полярность ПМ,возбуждают колебания ПМ. КолебанияПМ обеспечивают перетекание жидкоготеплоносителя 14 из камеры 12 в камеру 13 для охлаждения. 1 ил, Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства страны для торможения тяжело нагруженных вращающихся 5 валов машин и механизмов.Целью изобретения является повышение эффективности торможения путем улучшения теплообмена поверхностей трения фрикционных дисков тормоза 10 за счет перемещения нагретого теплоносителя из камеры, расположенной около поверхности трения, в оребренную камеру для охлаждения посредством колебаний плоской токопроводящей мембраны в постоянном поле высокого напряжения с периодически изменяющейся полярностью.На чертеже показан дисковый тормоз 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 направляюшей 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- З ными ребрами 5 предназначена для охлаждения, а наружная поверхность стенки 10 является поверхностьютрения диска 4. Внутренняя полость опорного диска 4 разделена с помо 2щью разделителя (мембраны) 11 на две камеры 12 и 13 переменного объема, которые полностью заполнены диэлектрическим теплоносителем 14 и соединены 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 фрикционного1291759 В качестве теплоносителя в предлагаемом тормозе можно использовать как жидкие, так и газообразные диэлектрики. Составитель И.ЛукинаТехред Л.Сердюкова Корректор Н.Король Редактор О.Юрковецкая Тираж 812 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж; Раушская наб., д. 4/5 Заказ 218/37 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 диска 1 в процессе торможения генерируется тепло в результате трениядисков 1 и 4 друг с другом. Под воздействием генерируемого тепла диэлектрический теплоноситель 14, находящийся в камере 13, прилегающейк торцовой стенке 10, нагревается,а находящийся в камере 12, прилегающей к торцовой стенке 9 охлажденияс радиаторными ребрами 5, имеет более низкую температуру, равную температуре окружающей тормоз среды засчет теплообмена с ней. Для обеспечения перемещения нагретого тенлоно=сителя 14 из камеры 13 в камеру 12, 15а холодного теплоносителя наоборот -из.камеры 12 в камеру 13 при торможении от высоковольтного источника наторцовые стенки 9 и 10 подают постоянное напряжение. При этом на подвижный токопроводящий плоский мембрану-разделитель 11 от того же источника подается напряжение через коммутатор, периодически меняющий полярность разделителя .11. В результатемежду подвижным разделителем 11 инеподвижными торцовыми стенками 9 и10 возникают знакопеременные однородные электрические поля, которыеобусловливают возникновение знако- ЗОпеременной электростатической пондеромоторной силы, действующей на подвижный разделитель 11, вызывая егоколебания относительно положения равновесия. Это приводит к изменению 35объема камер 12 и 13 в противофазе:с увеличением объема, например, камеры 12 камера 13 уменьшает своейобъем, и наоборот. Изменение объемакамер 12 и 13 обусловливает, в свою 40очередь, изменение давления в них.Под действием перепада давлений вкамерах обратные клапаны 17 и 18поочередно открываются и закрываются,обеспечивая однонаправленное перетеканне диэлектрического теплоносителя из одной камеры в другую по каналам15 и 1 б. Вместе с теплоносителем активно транспортируется тепло от торцовой стенки 10 трения к торцовойстенке 9 охлаждения. При этом радиаторные ребра 5 интенсифицируют теплоотвод от стенки 9 и теплоносителя 14в окружающую среду. Формула изобретения Тормозной диск с электрогидравлическим охлаждением, выполненный с полостью, ограниченной торцовыми стенками, и содержащий установленный в полости токоприводящий разделитель, электрически изолированный от торцовых стенок с образованием двух камер, одна из которых заполнена жидким теплоносителем, высоковольтный источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подсоединен к одной из торцовых стенок опорнОго диска, и радиаторные ребра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы и надежности работы путем улучшения тепло- обмена и использования однофазового теплоносителя, он снабжен обратным клапаном и коммутатором для периодического изменения полярности источника, положительный полюс источника постоянного высокого напряжения подсоединен к другой торцовой стенке, разделитель подсоединен к источнику через коммутатор и выполнен в виде плоской мембраны, вторая камера заполнена теплоносителем и сообщена с первой камерой через обратные клапаны с образованием последовательной замкнутой гидравлической цепи,