CN110375021A - 一种可自降温的刹车盘 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种可自降温的刹车盘，包括摩擦片，所述摩擦片的内部设置有空腔，靠近所述摩擦片边缘的空腔内设置有气化散热圆环，所述气化散热圆环的内侧通过输液孔连接有液体圆环，所述液体圆环的内部填充有散热挥发液，所述气化散热圆环通过输气管连接有可将气化散热圆环内的压缩气体分别形成冷流和暖流的涡流组件，所述涡流组件连接有液化装置，所述涡流组件形成的冷流用于对通入所述液化装置的所述暖流进行换热从而使暖流发生液化，液化后的所述散热挥发液重新回到所述液体圆环循环利用，本发明结构简单，以热对流和热传递散热相结合的方式加速散热，提高刹车盘的使用寿命。

Description

一种可自降温的刹车盘
技术领域
本发明实施例涉及刹车设备技术领域，具体涉及一种可自降温的刹车盘。
背景技术
刹车盘，简单来说，就是一个圆的盘子，车子行进时它也是转动的。制动卡钳夹住刹车盘而产生制动力的，踩刹车时就是它夹住刹车盘起到减速或者停车的作用。
频繁地刹车，因为摩擦会造成刹车片以及刹车盘发热，这时候会因为热量得不到快速散发，使得刹车片强度、刚度以及硬度下降，尤其是在长距离刹车时，刹车盘和刹车片的温度会骤升，很容易造成刹车失灵，从而造成车祸的发生。
因此，现有的刹车盘会从散热的角度进行改进，如专利申请号为201811336476.7，专利名称为“一种刹车盘降温装置”的发明专利，其利用液体气化吸热的过程对刹车盘进行散热。存在以下缺陷：
结构过于复杂，尤其是气化后冷却蒸汽的回收利用过程，借用结构复杂的折叠气囊和活塞等装置，需要占用较大的面积，而且刹车盘上受摩擦力而产生的热量大小每个阶段都在发生变化，容易在高速运作的情况下，造成设备损坏。因此急需要设置一款结构简单且适用性高的自带降温功能的刹车盘。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种可自降温的刹车盘，以解决现有技术中冷却液回收利用装置结构复杂，适用性不高的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种可自降温的刹车盘，包括摩擦片，所述摩擦片的内部设置有空腔，靠近所述摩擦片边缘的空腔内设置有气化散热圆环，所述气化散热圆环的内侧通过输液孔连接有液体圆环，所述液体圆环的内部填充有散热挥发液，所述气化散热圆环通过输气管连接有可将气化散热圆环内的压缩气体分别形成冷流和暖流的涡流组件，所述涡流组件连接有液化装置，所述涡流组件形成的冷流用于对通入所述液化装置的所述暖流进行换热从而使暖流发生液化，液化后的所述散热挥发液重新回到所述液体圆环循环利用。
本发明实施例的特征还在于，所述涡流组件包括与输气管连接的涡流管，所述涡流管连接有引流室，所述引流室的一端设置有暖流输出端，所述引流室的另一端设置有冷流输出端，靠近所述暖流输出端一侧的引流室内设置有用于阻挡部分暖流从所述暖流输出端流出并从引流室折回所述冷流输出端一侧的阻流板。
本发明实施例的特征还在于，所述液化装置包括换热腔，所述换热腔的正对两侧壁分别设置有冷流出气腔和一端通过冷气管连接所述冷流输出端的冷流进气腔，所述冷流进气腔和冷流出气腔之间通过贯穿所述换热腔的换热管连通；垂直于所述换热管的换热腔的两侧壁分别设置有连接所述暖流输出端的暖气进气管以及用于排出液化后所述散热挥发液的回液管，所述回液管连接所述液体圆环；且所述冷流出气腔通过循环管连接靠近所述暖气进气管一端的换热腔。
本发明实施例的特征还在于，所述暖气进气管位于远离所述摩擦片边缘的一侧，所述回液管连接在靠近所述摩擦片边缘一侧的换热腔的侧壁上。
本发明实施例的特征还在于，所述换热管的管壁设置有若干凸起的用于增加暖流与所述换热管内冷流接触面积的波纹凸起。
本发明实施例的特征还在于，所述换热腔的内壁设置成便于液化后的所述散热挥发液流动并对散热挥发液进行导向的引流弧面。
本发明实施例的特征还在于，所述摩擦片为正对设置的两个，两个所述摩擦片之间设置有散热夹层，两个所述摩擦片之间通过固定圆柱连接。
本发明实施例的特征还在于，所述摩擦片上环形阵列有若干用于加强摩擦片周边热对流的引风槽。
本发明实施例的特征还在于，所述换热管为均匀分布在所述换热腔内壁的若干个。
本发明实施例的特征还在于，所述固定圆柱上通过轴承安装有用于对散热夹层内热量进行热对流的螺旋引流风轮。
本发明实施例具有如下优点：
本发明将高温气化的散热挥发液通过液化管输送至远离热源的区域进行液化，结构简单，从而实现散热挥发液的重复利用，采用在散热夹层的内部设置遇风自转的螺旋引流风轮加强热量的对流效果，结合散热挥发液气化后的吸热的热量传导方式，加速刹车盘的降温效果，提高刹车盘的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的图1中A的放大结构示意图；
图3为本发明的整体的侧面面结构示意图；
图4为本发明的液化装置的结构示意图。
图中：
1-摩擦片；2-空腔；3-气化散热圆环；4-输液孔；5-液体圆环；6-散热挥发液；7-输气管；8-涡流组件；9-液化装置；10-散热夹层；11-固定圆柱；12-轴承；13-螺旋引流风轮；14-引风槽；
801-涡流管；802-引流室；803-暖流输出端；804-冷流输出端；805-阻流板；
901-换热腔；902-冷气管；903-冷流进气腔；904-冷流出气腔；905-换热管；906-暖气进气管；907-回液管；908-循环管；909-波纹凸起；910-引流弧面。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1至图4所示，本发明提供了一种可自降温的刹车盘，旨在设计一款结构简单，可自动运行的热对流和热传递散热方式相结合的刹车盘，以提高刹车盘的使用寿命。具体的：
该刹车盘包括摩擦片1，摩擦片1在受到摩擦的过程中会产生大量的热量。这些热量如果不能及时散去，将会影响刹车盘的使用寿命。
常见的散热方式是通过在摩擦片1的表面设置引风孔，以热对流的方式将摩擦片1表面产生的热量散去，但是由于此种方式的散热性能有限；也有在摩擦片1的表面洒水将热的方式，但是需要额外的供水设备，增加装置的负载。因此考虑采用热传导的方式，利用在摩擦片1内部循环利用的散热挥发液6对摩擦片1进行散热。具体的：
摩擦片1的内部设置有空腔2，靠近摩擦片1边缘的空腔2内设置有气化散热圆环3，气化散热圆环3的内侧通过输液孔4连接有液体圆环5，液体圆环5的内部填充有散热挥发液6。刹车时，在离心力的作用下，液体圆环5内部的散热挥发液6通过输液孔4进入气化散热圆环3的内部，受摩擦片1前缘产生的高温摩擦热量的影响，散热挥发液6在气化散热圆环3有限的空间内受热气化形成压缩气流。气化的过程伴随着吸热，从而起到对摩擦片1进行散热的目的。
进一步的，摩擦片1上环形阵列有若干用于加强摩擦片1周边热对流的引风槽14。引风槽14可以加强摩擦片1产热的散发速率，提高刹车盘的冷区速度。
实施例2：
本发明的一个难点在于，如果利用简单的装置结构，实现气化后的散热挥发液6的重新液化，并回到液体圆环5中以便重复使用。本发明采用的方法是：
在气化散热圆环3通过输气管7连接了可将气化散热圆环3内的散热挥发液6形成的压缩气流分别形成冷流和暖流的涡流组件8。具体的：
如图2所示，涡流组件8包括与输气管7连接的涡流管801，涡流管801连接有引流室802，高压气化的散热挥发液6形成的压缩气流经输气管7进入涡流管801并进入引流室802。
引流室802的一端设置有暖流输出端803，引流室802的另一端设置有冷流输出端804，靠近暖流输出端803一侧的引流室802内设置有用于阻挡部分暖流从暖流输出端803流出并从引流室802折回冷流输出端804一侧的阻流板805。
气流以极高的转速流向引流室802的暖流输出端803，一部分气流从暖流输出端803流出引流室802，另一部分被阻流板805阻挡后，在原气流内圈以同样的转速反向旋转，并流向引流室802的冷流输出端804。
相较于其他方法，本装置产生冷暖气流的方式简单，可实施性高。
实施例3：
涡流组件8连接有液化装置9，涡流组件8形成的冷流用于对通入液化装置9的暖流进行换热从而使暖流发生液化，液化后的散热挥发液6重新回到液体圆环5循环利用。具体的：
如图4所示，液化装置9包括换热腔901，换热腔901最为换热过程的发生场所。
换热腔901的正对两侧壁分别设置有冷流出气腔904和一端通过冷气管902连接冷流输出端804的冷流进气腔903。
优选的，冷流进气腔903和冷流出气腔904之间通过贯穿换热腔901的换热管905连通。且，换热管905为均匀分布在换热腔901内壁的若干个。换热管905可以实现冷流和暖流的非接触性接触，并实现换热的目的。对冷气的流向分布进行控制，增加冷流和暖流接触的均匀程度以及换热效率。
进一步的，换热管905的管壁设置有若干凸起的用于增加暖流与换热管905内冷流接触面积的波纹凸起909。
冷流经冷流输出端804流入冷流进气腔903中，并顺着换热管905从换热腔901的内部经过，对从换热腔901穿过的暖流进行降温，并促使暖流液化，最终从冷流出气腔904流出。
经暖流对换热管905中的冷流换热，增加了冷流的温度，使冷流具有较高的温度。可以将升高温度的冷流也通入换热腔901中进行液化，进一步利用。具体的：
垂直于换热管905的换热腔901的两侧壁分别设置有连接暖流输出端803的暖气进气管906以及用于排出液化后散热挥发液6的回液管907。从暖流输出端803产生的暖流从暖气进气管906进入换热腔901中，并在经过其内具有冷流的换热管905时发生液化，最终从回液管907中流出。
优选的，暖气进气管906位于远离摩擦片1边缘的一侧，回液管907连接在靠近摩擦片1边缘一侧的换热腔901的侧壁上。可以利用摩擦片1旋转产生的离心力，将换热腔901中液化的散热挥发液6甩至回液管907一侧，有利用回液管907中的散热挥发液6重新回到液体圆环5中。
进一步的，换热腔901的内壁设置成便于液化后的散热挥发液6流动并对散热挥发液6进行导向的引流弧面910。在离心力的作用下，液化后的散热挥发液6可以沿着引流弧面910流入回液管907的入液端。
回液管907连接液体圆环5。进而对液化后的散热挥发液6重复利用。且冷流出气腔904通过循环管908连接靠近暖气进气管906一端的换热腔901。使换热管905中受热的冷流也能进入换热腔901中液化，从而实现重复利用。
作为一种优选的实施方式：摩擦片1为正对设置的两个，两个摩擦片1之间设置有散热夹层10。两个摩擦片1之间通过固定圆柱11连接。散热夹层10可以将两个摩擦片1外侧边缘产生的热量进行分散，提高散热效率。
进一步，固定圆柱11上通过轴承12安装有用于对散热夹层10内热量进行热对流的螺旋引流风轮13。热流通过螺旋引流风轮13的表面时，将自动引起螺旋引流风轮13受风力转动，将散热夹层10内部的热量通过热对流的方式散发出去，有利于加快散热进度。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种可自降温的刹车盘，包括摩擦片(1)，所述摩擦片(1)的内部设置有空腔(2)，靠近所述摩擦片(1)边缘的空腔(2)内设置有气化散热圆环(3)，所述气化散热圆环(3)的内侧通过输液孔(4)连接有液体圆环(5)，所述液体圆环(5)的内部填充有散热挥发液(6)，其特征在于：所述气化散热圆环(3)通过输气管(7)连接有可将气化散热圆环(3)内的压缩气体分别形成冷流和暖流的涡流组件(8)，所述涡流组件(8)连接有液化装置(9)，所述涡流组件(8)形成的冷流用于对通入所述液化装置(9)的所述暖流进行换热从而使暖流发生液化，液化后的所述散热挥发液(6)重新回到所述液体圆环(5)循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述涡流组件(8)包括与输气管(7)连接的涡流管(801)，所述涡流管(801)连接有引流室(802)，所述引流室(802)的一端设置有暖流输出端(803)，所述引流室(802)的另一端设置有冷流输出端(804)，靠近所述暖流输出端(803)一侧的引流室(802)内设置有用于阻挡部分暖流从所述暖流输出端(803)流出并从引流室(802)折回所述冷流输出端(804)一侧的阻流板(805)。
3.根据权利要求2所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述液化装置(9)包括换热腔(901)，所述换热腔(901)的正对两侧壁分别设置有冷流出气腔(904)和一端通过冷气管(902)连接所述冷流输出端(804)的冷流进气腔(903)，所述冷流进气腔(903)和冷流出气腔(904)之间通过贯穿所述换热腔(901)的换热管(905)连通；垂直于所述换热管(905)的换热腔(901)的两侧壁分别设置有连接所述暖流输出端(803)的暖气进气管(906)以及用于排出液化后所述散热挥发液(6)的回液管(907)，所述回液管(907)连接所述液体圆环(5)；且所述冷流出气腔(904)通过循环管(908)连接靠近所述暖气进气管(906)一端的换热腔(901)。
4.根据权利要求3所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述暖气进气管(906)位于远离所述摩擦片(1)边缘的一侧，所述回液管(907)连接在靠近所述摩擦片(1)边缘一侧的换热腔(901)的侧壁上。
5.根据权利要求3所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述换热管(905)的管壁设置有若干凸起的用于增加暖流与所述换热管(905)内冷流接触面积的波纹凸起(909)。
6.根据权利要求3所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述换热腔(901)的内壁设置成便于液化后的所述散热挥发液(6)流动并对散热挥发液(6)进行导向的引流弧面(910)。
7.根据权利要求1所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述摩擦片(1)为正对设置的两个，两个所述摩擦片(1)之间设置有散热夹层(10)，两个所述摩擦片(1)之间通过固定圆柱(11)连接。
8.根据权利要求1所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述摩擦片(1)上环形阵列有若干用于加强摩擦片(1)周边热对流的引风槽(14)。
9.根据权利要求3所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述换热管(905)为均匀分布在所述换热腔(901)内壁的若干个。
10.根据权利要求7所述的一种可自降温的刹车盘，其特征在于：所述固定圆柱(11)上通过轴承(12)安装有用于对散热夹层(10)内热量进行热对流的螺旋引流风轮(13)。
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