Тормозной диск с охлаждением

(57) Изобретение отн нию и может быть и жения тяжелонагруж механизмов. Целью повышение срока сл ния нагревания жид иностроеля тормомашин и является уменьшеителя под осится к маш пользовано д енных валов изобретения ужбы путем ого теплонос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ РМОЗНОй ДИСК С ОХЛАЖДЕ воздействием электрического тока и усиления его циркуляции. Для этого вращающийся корпус 4 подсоединен к одному из полюсов 7 высоковольтного источника. Другой полюс 8 подсоединен к электрически изолированной вставке 11 в виде диска с отверстиями 12. Напротив отверстий 12 на торцах корпуса 4 выполнены остроугольные выступы. Вставка 11 расположена в полости корпуса 4, полностью заполненной легкорасширяющейся диэлектрической жидкостью, например этиловым эфиром. При подаче высокого постоянного напряжения обеспечивается принудительная циркуляция жидкого теплоносителя. Это приводит к активному отводу тепла от поверхности трения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства лля торможения тяжело нагруженных вращающихся валов машин и механизмов.Цель изобретения -- повышение срока службы путем уменьшения нагревания жидкого теплоносителя под воздействием электрического тока и усиления циркуляции теплоносителяя.На чертеже схематически изображен тормозной диск.Тормоз состоит из опорного фрикционного лиска 1 с элементом 2 своего включения, установленным на невращаюшемся валу 3 с возможностью перемещения влоль оси в сторону вращающегося фрикционного тормозного диска, имевшего полый корпус 4, ца одном торце которого размецена фрикциоцная поверхность, а на другом радиаторные ребра 5. Корпус 4 установлен с возможностью вращения с валом б. Корпус 4 подсослииец к одному из полюсов высоковольтного источника це показан) постоянного напряжения, другой полюс 8 которого подсоелицец к изолированной от корпуса 4 диэлектрическими кольцами 9 и О вставке 11 со сквозными отверстиями 12, прелцазпаченными лля циркуляции по цим жидкого теплоносителя 13, в качестве которого используется легкорасширяющаяся лиэлектрическая жидкость, например бснзол или этиловый лиэтиловый) эир. Отверстия2 равномерно размещены ио окружности у ее внутреннего и внешнего лиаметров. (, внутренней стороны одного из торцов 4 корпуса 4, па вцеиней стороне которого имеются ралиальцые ребра 5, ца его периферии расположены заостренные выступы 15. Другая торцовая поверхность 16 корпуса 4 со своей вцеигцей стороны является поверхиостьк7 треция, а с внутренней стороны снабжена расположс иными у оси заостренными выступами 8.Заостренные выступы 5 и 18 на периферии и у оси расцолокепь напротив отверс. тий 12 во вставке 1, которая выполнена в вилс лиска, раздсляогцего внутрецнок часть корпуса 4 иа лве зоны: охлажлеция 19 и нагрева 20, полнистью заполненные жилким теплоносителем 13.Устройство работает следуогцим образом.Для торможения вращаюгцегося вокруг своей оси корпуса 4 полвижцого фрикциоцного диска к нему влоль оси перемещают другой опоршяй фрикционный диск 1. Это перемещение осуцествляют ло полного соприкосновения дисков 1 и 4 лруг с лругом.Неврагцакщийся фрикциоцный опорный лиск 1 может возвратно-поступательно перемешаться влоль оси вращения пол лействисм усилия ириклалываемого к элементу 2 включения. При нажатии опорного фрикционноголискана торцовую поверхность 17 трения корпуса 4 подвижного фрикционного диска в процессе торможения генерируется тепло в результате трения дисков 1 и 4 друг с лругом. Под воздействием генерируемого тепла жидкий теплоноситель 13, нахолящийся в полости 20, прилегающей к поверхности 17 трения, нагревается, а жидкость, находящаяся в зоне9 охлаждения, прилегающей к поверхности ралиаторных ребер 5, имеет более низкую температуру, равную температуре окружающей среды.Для обеспечения перемещения нагретоготеплоносителя из зоны 20 нагрева в зону 5 19 охлаждения, а холодного теплоносителяиз зоны 9 охлаждения в зону 20 нагрева ца ториовыс поверхности 14 и 16 корпуса 4, а также на дисковую вставку 11 от высоковольтного источника полают постоянное напряжение.В результате между остриями заостренных выступов 15 и 8 и отверстиями 12 во вставке 11, расположенными на периферии и у оси корпуса 4, в жидком диэлектрическом теилоносителе 13 возникают сильные 25 резко неоднородные электрические поля,приводящие к образованию потока униполяриых ионов, имеюгцих знак потенциала острия выступов 15 и 18. Под действием кулоновой силы ионы перемещаются в направлении от острий выступов 15 и 18 к отверстиям 12 во вставке 11.Ионы, обладающие определенными обьемами и массами, при своем перемещении перслают количество своего движения окружающим их нейтральным молекулам жилкого теплоносителя 13 и увлекают их за собой. Достигнув стенок противоположно заряженного электрода-вставки 11, ионы рекомбицируют, т.с. становятся электрически нейтральными, и жидкий теилоноситель, увлеченный ими. прололжает свое лвижение 40 через отверстия 12 во вставке1. Вслелствие этого происходит перекачка хололного теплоносителя 3 из зоны 19 охлажлсция в зону 20 нагрева, осуществляемая в электрическом иоле на периферии корпуса 4, а также перекачка нагретого теплоноси теля 13 из зоны 20 нагрева в зону 19 охлажлеиия, осуществляемая в электрическом иоле оси у корпуса 4. Таким образом. ири приложении высокого иостоянцсго напряжения к корпус 4 и вставке 11 с отверстиями 12 обеспечивается прицулительцая циркуляция жидкого теплоносител 13, что приводит к активному отводу тепла от поверхности трения и его транспортировке вместе с теплоносителем 55 13 в зону 19, из когорой тепло отводитсячсрсз ралиаторные ребра 5 в окружающую среду потоком возлуха при вращении корпмса 4 фрикциоцного лиска тормоза.1337578 формула изобретения Составитель И. Л кинаРедактор Ю. Середа Текред И. Верее Корректор В ВутягаЗаказ 4110/31 Тираж 811 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Для еше большего увеличения удельного теплоотвода от поверхности трения в качестве теплоносителя 13 используют легкорасширяюшуюся жидкость с большим коэффициентом объемного теплового расширения, например бензол или этиловый диэтиловый) эфир. Благодаря этому, при вращении подвижного фрикционного диска под действием центробежной силы жидкость, находящаяся в зоне 19 охлаждения и имеющая меньшую температуру, а следовательно, больший удельный вес, будет стремиться вытеснить с периферии диска жидкость, находящуюся в зоне 20 нагрева и имеющую большую температуру в результате нагрева при трении, и, следовательно, меньший удельный вес, что также приводит к перетеканию жидкого теплоносителя 13 из одной зоны в другую. Направления действий центробежной силы и силы, возникающей при резко неоднородных электрических полях, перемещающие жидкий теплоноситель 13, совпадают, что приводит к еще большему увеличению скорости перетекания теплоносителя 13 из зоны трения в зону его охлаждения. 1. Тормозной диск с охлаждением, содержащий установленный с возможностью врагцения корпус с поверхностью трения на одном из его наружных торцов и с поверхностью охлаждения, электрически изолированную от корпуса вставку, в которой выполнены отверстия, расположенные со стороны ее внутреннего и наружного диаметров, и которая установлена в корпусе с образованием полости, примыкающей к поверхности трения, и сообщающейся с ней через отверстия полости, примыкающей к поверхности охлаждения и полностью за О полненной жидким теплоносителем, а такжевысоковольтный источник постоянного напряжения, один из полюсов которого соединен с корпусом, а другой - с вставкой, и остроугольные выступы, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы пу тем уменьшения нагревания жидкого теплоносителя под воздействием электрического тока и усиления циркуляции теплоносителя, остроугольные выступы размещены на одном из внутренних торцов корпуса напротив 2 О отверстий, расположенных со стороны внутреннего диаметра вставки, и на втором внутреннем торце корпуса напротив отверстий, расположенных со стороны наружного диаметра вставки, вставка выполнена в виде диска, поверхность охлаждения расположе на на второ. наружно торце кор уса, аполость между поверхностью трения и вставкой полностью заполнена жидким теплоносителем.2. Диск по п. 1, отличающийся тем, чтов качестве жидкого теплоносителя использована легкорасширяющаяся диэлектрическая жидкость.