RU2594273C1 - System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs - Google Patents

System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs Download PDF

Info

Publication number
RU2594273C1
RU2594273C1 RU2015122692/11A RU2015122692A RU2594273C1 RU 2594273 C1 RU2594273 C1 RU 2594273C1 RU 2015122692/11 A RU2015122692/11 A RU 2015122692/11A RU 2015122692 A RU2015122692 A RU 2015122692A RU 2594273 C1 RU2594273 C1 RU 2594273C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brake
heat
pulley
evaporation
cooling system
Prior art date
Application number
RU2015122692/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Сергеевич Красин
Николай Александрович Вольченко
Василий Степанович Скрыпнык
Дмитрий Юрьевич Журавлёв
Николай Васильевич Кашуба
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2015122692/11A priority Critical patent/RU2594273C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594273C1 publication Critical patent/RU2594273C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: group of inventions relates to machine building and can be used in belt-drum brakes of drill winches. Cooling system comprises brake pulley, brake belt with friction linings, cooling system made up of heat tube, and drive. Heat pipe is made of upper and lower circular chambers of different volume representing zones of condensation and evaporation. Upper surface of the upper annular chamber of evaporation zone functions as a non-working surface of the pulley rim. Chambers are connected along the perimeter of their contact by inlet and outlet valves, adjusted to various pressure of heat carrier circulating through the pipeline made as a system of tubes of different cross-section. Cooling method of belt-drum brake friction pairs consists in removal of heat generated during braking by heat carrier being under different phase states and circulating under pressure gradients.
EFFECT: increased service life of friction pairs of brake.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ленточно-колодочных тормозах буровых лебедок.The invention relates to the field of engineering and can be used in tape-shoe brakes of drawworks.

Известен ленточный тормоз, преимущественно буровых лебедок, содержащий охлаждающее устройство выполненное в виде тепловой трубы, в которой зоной испарения является камера в шкиве, соединенная по ширине и периметру посредством чередующихся по синусоидальному закону цилиндрических трубок разного поперечного сечения с зоной конденсации (аналог, а.с. СССР №1820075 A1, кл. F16D 65/80, Е21В 19/08, 1993 г.) Недостатком данной конструкции тормозного шкива является то, что необходимо увеличивать строительный объем его обода.A belt brake is known, mainly of drawworks, containing a cooling device made in the form of a heat pipe, in which the evaporation zone is a chamber in a pulley connected along the width and perimeter by cylindrical tubes of different cross sections alternating in sinusoidal law with a condensation zone (analogue, a.s USSR No. 1820075 A1, class F16D 65/80, ЕВВ 19/08, 1993) The disadvantage of this design of the brake pulley is that it is necessary to increase the construction volume of its rim.

Известен охлаждаемый ленточный тормоз, преимущественно буровых лебедок, снабженный установленной на валу теплоизолированной шайбой и облицовкой из капиллярно-пористого материала, цилиндрическая камера выполнена герметичной с кольцевым карманом в средней ее части, на внутренней поверхности упомянутой камеры закреплена облицовка из капиллярно-пористого материала, а охлаждаемое устройство выполнено в виде размещенной внутри цилиндрической камеры тепловой трубы с противоположно расположенными зонами конденсации и испарения, причем последняя размещена у внутренней поверхности обода тормозного барабана, цилиндрическая камера в месте расположения кольцевого кармана теплоизолирована от вала через упомянутую шайбу, на внешних торцевых поверхностях кольцевого кармана равномерно по окружности размещены ребра вынужденного охлаждения, а поперечное сечение упомянутого кольцевого кармана выполнено в виде усеченного конуса, вершина которого направлена к оси вала (прототип, а.с. СССР №1161732 А, кл. F16D 63/813, 1983 г.).Known cooled belt brake, mainly of drilling winches, equipped with a heat-insulated washer mounted on the shaft and a lining of capillary-porous material, a cylindrical chamber is sealed with an annular pocket in its middle part, a lining of capillary-porous material is fixed on the inner surface of the chamber, and a cooled the device is made in the form of a heat pipe placed inside a cylindrical chamber with oppositely located zones of condensation and evaporation, moreover the latter is located at the inner surface of the rim of the brake drum, the cylindrical chamber at the location of the annular pocket is insulated from the shaft through the washer, the forced cooling ribs are evenly spaced on the outer end surfaces of the annular pocket, and the cross section of the said annular pocket is made in the form of a truncated cone, the apex which is directed to the axis of the shaft (prototype, AS USSR No. 1161732 A, class F16D 63/813, 1983).

Недостатком данной конструкции ленточного тормоза является необходимость в облицовывании цилиндрической тепловой трубы капиллярно-пористым материалом, что скажется на стоимости системы охлаждения тормоза.The disadvantage of this design of the tape brake is the need for lining a cylindrical heat pipe with capillary-porous material, which will affect the cost of the brake cooling system.

По сравнению с аналогом и прототипом предложенное техническое решение имеет следующие отличительные признаки:Compared with the analogue and prototype, the proposed technical solution has the following distinctive features:

- отсутствие капиллярных структур в зонах испарения и конденсации тепловой трубы;- lack of capillary structures in the zones of evaporation and condensation of the heat pipe;

- интенсивное охлаждение обода тормозного шкива, способствующее уменьшению его поверхностных и глубинных температурных градиентов, и, как следствие, снижению термонапряжений;- intensive cooling of the rim of the brake pulley, contributing to a decrease in its surface and deep temperature gradients, and, as a result, a decrease in thermal stresses;

- повышение эффективности торможений за счет недостижения материалами поверхностных слоев полимерной накладки допустимой температуры из-за принудительного охлаждения металлополимерных пар трения;- increasing the efficiency of braking due to the failure of the materials of the surface layers of the polymer lining of the permissible temperature due to forced cooling of metal-polymer friction pairs;

- повышение долговечности металлополимерных пар трения тормоза.- increased durability of metal-polymer brake friction pairs.

Задачей изобретения является разработка системы и способа охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза.The objective of the invention is to develop a system and method for cooling friction pairs of a tape-shoe brake.

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение срока службы пар трения тормоза путем повышения эффективности их принудительного и вынужденного охлаждения, а также кондуктивным теплообменом.The technical result of the present invention is to increase the service life of friction pairs of brakes by increasing the efficiency of their forced and forced cooling, as well as conductive heat transfer.

Технический результат достигается тем, что система охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, содержащая тормозной шкив, тормозную ленту с фрикционными накладками, охлаждающую систему, выполненную в виде тепловой трубы, расположенную на нерабочей поверхности обода тормозного шкива и привод, отличающаяся тем, что тепловая труба выполнена из верхней и нижней кольцевых камер различного объема, являющихся зонами конденсации и испарения, при этом верхняя поверхность верхней кольцевой камеры зоны испарения выполняет функции нерабочей поверхности обода шкива, между собой камеры соединены по периметру их контактирования впускными и выпускными клапанами, отрегулированными на различные давления теплоносителя, который циркулирует по трубопроводу, выполненному в виде системы трубок различного поперечного сечения, вертикальная из которых имеет переменное сечение по длине и с оребрением на наружной боковой поверхности, соединяющих торцы камер со стороны свободного конца обода шкива, при этом тепловая труба поджимается со стороны наружной поверхности нижней камеры посредством теплопроводного цилиндрического кольца с оребрением.The technical result is achieved by the fact that the cooling system of friction pairs of a tape-shoe brake containing a brake pulley, a brake belt with friction linings, a cooling system made in the form of a heat pipe, located on the idle surface of the rim of the brake pulley and a drive, characterized in that the heat pipe made of the upper and lower annular chambers of various volumes, which are zones of condensation and evaporation, while the upper surface of the upper annular chamber of the evaporation zone acts as a non-working On the surface of the pulley rim, the chambers are interconnected along the perimeter of their contact with the inlet and outlet valves, adjusted to various coolant pressures, which circulates through a pipeline made in the form of a system of tubes of various cross sections, the vertical of which has a variable cross section along the length and with fins on the outer side surface connecting the ends of the chambers from the side of the free end of the pulley rim, while the heat pipe is pressed from the side of the outer surface of the lower chamber osredstvom heat conductive cylindrical ring with fins.

Способ охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, характеризующийся тем, что теплоту, генерируемую в процессе торможения, отводят теплоносителем, находящимся в различных фазовых состояниях и циркулирующим под действием градиентов его давления между зонами «испарения-конденсации» и «конденсации-испарения», от нерабочей поверхности тормозного шкива системы охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, являющейся поверхностью испарения, «условно-открытой» горячей зоной поверхности тепловой трубы системы охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, при этом отвод теплоты также осуществляют кондуктивным теплообменом при контактировании металлических элементов системы охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза и интенсивным конвективным теплообменом с оребренных и открытых наружных поверхностей тепловой трубы.A method of cooling a friction pair of a tape-shoe brake, characterized in that the heat generated during braking is removed by a heat carrier in different phase states and circulating under the action of its pressure gradients between the “evaporation-condensation” and “condensation-evaporation” zones, from the non-working surface of the brake pulley of the cooling system for the friction pair of the tape-shoe brake, which is the evaporation surface, the “conditionally open” hot zone of the surface of the heat pipe of the cooling system the friction of the tape-shoe brake, while the heat is also removed by conductive heat exchange by contacting the metal elements of the cooling system of the friction pairs of the tape-shoe brake and intense convective heat transfer from the finned and open external surfaces of the heat pipe.

На фиг. 1 показан ленточно-колодочный тормоз, продольный разрез (без трубопроводов); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3, 4 вид Б и В на впускной и выпускной клапаны; на фиг. 5 - вертикальная трубка переменного сечения по ее длине (стрелками показано направления движения теплоносителя).In FIG. 1 shows a tape-shoe brake, a longitudinal section (without pipelines); in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3, 4, view B and C on the inlet and outlet valves; in FIG. 5 - a vertical tube of variable cross section along its length (arrows indicate the direction of movement of the coolant).

Ленточно-колодочный тормоз с системой охлаждения состоит из подъемного вала 1, барабана 2, фланец 3 которого крепится с помощью болтового соединения 4 к выступу 5 тормозного шкива 6. Последний имеет реборды 7 и рабочую 8 и нерабочую 9 поверхности. Рабочая поверхность 8 шкива в процессе торможения фрикционно взаимодействует с рабочими поверхностями 10 полимерных накладок 11, прикрепленных с помощью усиков 12 к тормозной ленте 13, имеющей набегающую (а) и сбегающую (б) ветви. Набегающая ветвь (а) ленты 13 с помощью резьбовой стяжки 14 крепится к опоре 15, а ее сбегающая ветвь (б) - к рычагу 16 управления тормозом.The tape-brake brake with a cooling system consists of a lifting shaft 1, drum 2, the flange 3 of which is fastened with a bolt connection 4 to the protrusion 5 of the brake pulley 6. The latter has flanges 7 and a working 8 and a non-working 9 surface. The working surface 8 of the pulley during braking frictionally interacts with the working surfaces 10 of the polymer linings 11, attached with the help of the antennae 12 to the brake belt 13, which has running (a) and running (b) branches. The oncoming branch (a) of the tape 13 is attached to the support 15 with the help of a threaded tie 14, and its running branch (b) is attached to the brake control lever 16.

Система охлаждения тормоза расположена на нерабочей поверхности 9 обода тормозного шкива 6, в котором с его торца свободного края и на 2/3 длины обода в сторону защемления выполнены продольные пазы 17 по периметру. В продольные пазы 17 установлены боковые стенки 18, одна из которой крепится через теплостойкую прокладку 19 винтами 20 к телу обода шкива 6, а вторая посажена с натягом в паз 17. Боковые стенки 18 горизонтальная стенка 21 образуют верхнюю кольцевую камеру 22. При этом стенки 18 и 21 имеют различную толщину. Нижняя кольцевая камера 23 имеет стенки одинаковой толщины. В вертикальной и горизонтальной плоскости в стенках камер 22 и 23 выполнены сквозные отверстия 24 и 25, на которых нарезана резьба (на фиг. 2 не показана). В отверстия 24 завинчиваются цилиндрические трубки трубопровода 26, имеющего также вертикальную трубку переменного сечения по ее длине с двойной функцией в направлении: нижней камеры 23 - диффузора (д); верхней камеры 22 - конфузора (е). В отверстия 24 устанавливаются впускные 27 и выпускные 28 клапаны, выполненные с резьбой, что и позволяет соединить между собой горизонтальные стенки верхней 22 и нижней 23 камер. После установки системы охлаждения в строительный объем шкива 6 она поджимается со стороны наружной поверхности горизонтальной стенки нижней камеры 23 посредством теплопроводного цилиндрического кольца 29 с оребрением 30.The brake cooling system is located on the idle surface 9 of the rim of the brake pulley 6, in which longitudinal grooves 17 around the perimeter are made from its end face of the free edge and 2/3 of the length of the rim toward the pinch side. Side walls 18 are installed in the longitudinal grooves 17, one of which is fastened through a heat-resistant gasket 19 with screws 20 to the pulley rim body 6, and the second is tightened into the groove 17. Side walls 18 of the horizontal wall 21 form the upper annular chamber 22. The walls 18 and 21 have different thicknesses. The lower annular chamber 23 has walls of the same thickness. In the vertical and horizontal plane in the walls of the chambers 22 and 23, through holes 24 and 25 are made, on which a thread is cut (not shown in Fig. 2). Cylindrical tubes of a pipeline 26 are screwed into the holes 24, which also has a vertical tube of variable cross-section along its length with a double function in the direction of: the lower chamber 23 — diffuser (d); upper chamber 22 - confuser (e). Inlets 24 are installed inlet 27 and outlet 28 valves made with a thread, which allows you to connect the horizontal walls of the upper 22 and lower 23 chambers. After installing the cooling system in the construction volume of the pulley 6, it is pressed from the outer surface of the horizontal wall of the lower chamber 23 by means of a heat-conducting cylindrical ring 29 with fins 30.

Однако для того, чтобы верхняя 22 и нижняя 23 камеры стали зонами испарения (в) и конденсации (г) тепловой трубы, их необходимо заполнить теплоносителем 31, а 1/3 объема верхней камеры 22 вакуумировать. Технологически операции выполняются следующим образом. Перед сборкой системы охлаждения через сквозные отверстия с резьбой 24 заливают жидкий теплоноситель 31 (например, 25-% раствор аммиака) во весь объем нижней полости камеры 23, после чего завинчивают в отверстия 25 впускные 27 и выпускные 28 клапаны. Затем заливают жидкий теплоноситель 31 через сквозное отверстие с резьбой 24 такого количества, чтобы при вращающемся шкиве 6 уровень теплоносителя 31 был ниже кромки отверстий с резьбой 24. В дальнейшем систему охлаждения герметизируют и вакуумируют с помощью обратного клапана 30, вмонтированного в утолщенный торец трубки трубопровода 26 верхней камеры 22.However, in order for the upper 22 and lower 23 chambers to become zones of evaporation (c) and condensation (d) of the heat pipe, they must be filled with coolant 31, and 1/3 of the volume of the upper chamber 22 is evacuated. Technologically, operations are performed as follows. Before assembling the cooling system, through the through holes with a thread 24, liquid coolant 31 (for example, 25% ammonia solution) is poured into the entire volume of the lower cavity of the chamber 23, after which the inlet 27 and outlet 28 valves are screwed into the holes 25. Then the liquid coolant 31 is poured through the through hole with thread 24 so that, with the rotating pulley 6, the coolant level 31 is lower than the edge of the threaded holes 24. Subsequently, the cooling system is sealed and vacuumized using a check valve 30 mounted in the thickened end of the pipe 26 upper chamber 22.

Объем полостей 22 и нижней 23 кольцевой камеры, соединяемых трубопроводом 6, зависит от энергонагруженности пар трения ленточно-колодочного тормоза. При этом расположении вертикальных трубок переменного сечения по длине трубопровода 26 может быть установлено равное количество типа «конфузор (е)-диффузор (д)» и «диффузор (д)-конфузор (е)» при соединении кольцевых камер 22 и 23 в связи с тем, что шкив 6 вращается и изменяет положение трубопровода 26, а вместе с ним и вертикальных трубок.The volume of the cavities 22 and the lower 23 of the annular chamber, connected by a pipeline 6, depends on the energy load of the friction pairs of the band brake shoe. With this arrangement of vertical tubes of variable cross-section along the length of the pipe 26, an equal amount of the type “confuser (e) -diffuser (d)” and “diffuser (d) -confuser (e)” can be established when connecting the annular chambers 22 and 23 in connection with the fact that the pulley 6 rotates and changes the position of the pipeline 26, and with it the vertical tubes.

Таким образом, верхняя 22 и нижняя 23 камеры являются, соответственно, зонами испарения (в) и конденсации (г) тепловой трубы с соединяющими их звеньями, т.е. трубопроводом 26 и впускными 27 и выпускными 28 клапанами. При этом одной из поверхностей зоны испарения (в) является «условно-открытая» горячая поверхность тепловой трубы, т.е. нерабочая поверхность 9 тормозного шкива 6.Thus, the upper 22 and lower 23 chambers are, respectively, the zones of evaporation (c) and condensation (d) of the heat pipe with the links connecting them, i.e. pipeline 26 and inlet 27 and exhaust 28 valves. In this case, one of the surfaces of the evaporation zone (c) is a “conditionally open” hot surface of the heat pipe, i.e. idle surface 9 of the brake pulley 6.

Ленточно-колодочный тормоз с системой охлаждения работает следующим образом. При нажатии на рычаг 16 управления тормозом происходит затягивание тормозной ленты 13 и рабочие поверхности 10 полимерных наладок 11 взаимодействуют с рабочей поверхностью 8 тормозного шкива 6, что способствует генерированию теплоты на их поверхностях. При этом значительная часть теплоты поглощается шкивом 6, который является аккумулятором тепловой энергии. Теплоноситель 31, находящийся в верхней кольцевой камере 22, под действием центробежных сил омывает нерабочую поверхность 9 шкива 6, являющейся зоной испарения (в) «условно-открытой» горячей поверхности тепловой трубы, при этом теплоноситель нагревается и испаряется.Band brake with a cooling system operates as follows. When the brake control lever 16 is pressed, the brake tape 13 is tightened and the working surfaces 10 of the polymer adjustments 11 interact with the working surface 8 of the brake pulley 6, which contributes to the generation of heat on their surfaces. In this case, a significant part of the heat is absorbed by the pulley 6, which is the accumulator of thermal energy. The coolant 31 located in the upper annular chamber 22, under the action of centrifugal forces, washes the idle surface 9 of the pulley 6, which is the evaporation zone (c) of the “conditionally open” hot surface of the heat pipe, while the coolant is heated and evaporates.

В дальнейшем за счет создаваемого перепада градиентов давления между зоной испарения (в) и зоной конденсации (г) теплоноситель 31 через выпускные клапаны 28 попадает в нижнюю кольцевую камеру 23, где конденсируется. Подпитка жидким теплоносителем 31 из нижней кольцевой камеры 23 [зоны конденсации (г)] осуществляется посредством трубопровода 26, состоящего из системы трубок различного диаметра, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскости, в верхнюю кольцевую камеру 22 [зоны испарения (в)]. Интенсифицируется подача жидкого теплоносителя 31 за счет эффекта «диффузор (д)-конфузор (е)» трубок, расположенных в вертикальной плоскости трубопровода 26, из-за перепада градиента давления между различными фазовыми состояниями теплоносителя 31. Обратный эффект «конффзора (е)-диффузора (д)» трубопровода 26 наблюдается в том случае, если создаваемый перепад градиентов давления между зоной испарения (в) и зоной конденсации (г) будет минимальным и уровень жидкого теплоносителя в верхней 22 и нижней 23 кольцевых камер будет почти одинаковым. В том случае, если градиент давления жидкообразного теплоносителя 31 в зоне конденсации (г) нижней кольцевой камеры 23 мгновенно увеличится при условии, что в трубопроводе 26 будет жидкостная пробка, срабатывают впускные клапаны 27, увеличивая тем самым количество теплоносителя 31 в верхней кольцевой камере 22. Таким образом, транспорт теплоносителя 31 в различных фазовых состояниях из зоны испарения (в) верхней кольцевой камеры 22 в зону конденсации (г) нижней кольцевой камеры 23 и наоборот осуществляется помощью трубопровода 26 и впускных 27 и выпускных 28 клапанов. Эффект «тепловой трубы» способствует отводу теплоты от нерабочей поверхности 9 тормозного шкива 6 теплоносителем 31, который ее омывает в различных фазовых состояниях.Subsequently, due to the created differential pressure gradient between the evaporation zone (c) and the condensation zone (d), the coolant 31 through the exhaust valves 28 enters the lower annular chamber 23, where it condenses. The liquid coolant 31 is fed from the lower annular chamber 23 [condensation zone (g)] by means of a pipe 26 consisting of a system of tubes of various diameters located in the horizontal and vertical plane to the upper annular chamber 22 [evaporation zone (c)]. The flow of liquid coolant 31 is intensified due to the effect of the “diffuser (d) -confuser (e)” of the tubes located in the vertical plane of the pipe 26, due to the pressure gradient between the different phase states of the coolant 31. The inverse effect of the “confuser (e) -diffuser (e) "pipeline 26 is observed if the created differential pressure gradient between the evaporation zone (c) and the condensation zone (d) is minimal and the level of liquid coolant in the upper 22 and lower 23 of the annular chambers will be almost the same. In the event that the pressure gradient of the liquid coolant 31 in the condensation zone (g) of the lower annular chamber 23 instantly increases, provided that there is a liquid plug in the pipe 26, the inlet valves 27 are activated, thereby increasing the amount of coolant 31 in the upper annular chamber 22. Thus, the transport of the coolant 31 in various phase states from the evaporation zone (c) of the upper annular chamber 22 to the condensation zone (d) of the lower annular chamber 23 and vice versa is carried out using the pipe 26 and inlet 27 and SKN 28 valves. The effect of the “heat pipe” contributes to the removal of heat from the idle surface 9 of the brake pulley 6 with the coolant 31, which washes it in various phase states.

Интенсифицируется эффект «тепловой трубы» за счет кондуктивного и вынужденного естественного теплообмена. Отвод теплоты от тела тормозного шкива 6 осуществляется по следующей схеме «боковые стенки 18 - горизонтальная стенка 21 (верхняя кольцевая камера 22)» - «нижняя кольцевая камера 23 - теплопроводное цилиндрическое кольцо 29». При этом выполнение стенок 18 и 21 различной толщины способствует стоку теплоты от первых ко второй стенкам и частично ускоряет нагревание жидкого теплоносителя в верхней кольцевой камере 22.The effect of the “heat pipe” is intensified due to the conductive and forced natural heat transfer. The heat is removed from the body of the brake pulley 6 according to the following scheme: “side walls 18 - horizontal wall 21 (upper annular chamber 22)” - “lower annular chamber 23 - heat-conducting cylindrical ring 29”. Moreover, the implementation of the walls 18 and 21 of various thicknesses contributes to the drain of heat from the first to the second walls and partially accelerates the heating of the liquid coolant in the upper annular chamber 22.

Выполнение оребрения 33 на вертикальной трубке трубопровода 26 способствует интенсификации вынужденного охлаждения теплоносителя 31 при его циркуляции между объемами кольцевых камер верхнего 22 и нижнего 23 расположения и наоборот.The implementation of the fins 33 on the vertical tube of the pipe 26 contributes to the intensification of the forced cooling of the coolant 31 during its circulation between the volumes of the annular chambers of the upper 22 and lower 23 location and vice versa.

Наличие на теплопроводном цилиндрическом кольце 29 ребер 30, являющихся развитой поверхностью теплообмена, взаимодействующей со скоростными токами омывающей среды при вращении тормозного шкива 6, способствует отводу теплоты, в конечном итоге, от пар трения ленточно-колодочного тормоза при их замкнутом и разомкнутом состоянии.The presence of 29 ribs 30 on a heat-conducting cylindrical ring 30, which is a developed heat exchange surface that interacts with high-speed currents of the washing medium during rotation of the brake pulley 6, contributes to the removal of heat, ultimately, from friction pairs of the band brake when they are closed and open.

Таким образом, за счет эффекта «тепловой трубы» достигнуто принудительное охлаждение тормозного шкива с привлечением дополнительных процессов кондуктивного и вынужденного охлаждения.Thus, due to the “heat pipe” effect, forced cooling of the brake pulley is achieved with the use of additional processes of conductive and forced cooling.

Claims (2)

1. Система охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, содержащая тормозной шкив, тормозную ленту с фрикционными накладками, охлаждающую систему, выполненную в виде тепловой трубы, расположенную на нерабочей поверхности обода тормозного шкива, и привод, отличающаяся тем, что тепловая труба выполнена из верхней и нижней кольцевых камер различного объема, являющихся зонами конденсации и испарения, при этом верхняя поверхность верхней кольцевой камеры зоны испарения выполняет функции нерабочей поверхности обода шкива, между собой камеры соединены по периметру их контактирования впускными и выпускными клапанами, отрегулированными на различные давления теплоносителя, который циркулирует по трубопроводу, выполненному в виде системы трубок различного поперечного сечения, вертикальная из которых имеет переменное сечение по длине, и с оребрением на наружной боковой поверхности, соединяющих торцы камер со стороны свободного конца обода шкива, при этом тепловая труба поджимается со стороны наружной поверхности нижней камеры посредством теплопроводного цилиндрического кольца с оребрением.1. The cooling system of the friction pairs of the tape-shoe brake containing a brake pulley, a brake belt with friction linings, a cooling system made in the form of a heat pipe, located on the idle surface of the rim of the brake pulley, and a drive, characterized in that the heat pipe is made of the upper and lower annular chambers of various volumes, which are zones of condensation and evaporation, while the upper surface of the upper annular chamber of the evaporation zone performs the functions of a non-working surface of the pulley rim, between the chambers are connected along the perimeter of their contact by inlet and outlet valves, adjusted to different coolant pressures, which circulates through a pipe made in the form of a system of tubes of various cross sections, the vertical of which has a variable cross section along the length, and with ribbing on the outer side surface connecting the ends chambers from the side of the free end of the pulley rim, while the heat pipe is pressed from the outer surface of the lower chamber by means of a heat-conducting cylindrical whom rings with ribbing. 2. Способ охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, характеризующийся тем, что теплоту, генерируемую в процессе торможения, отводят теплоносителем, находящимся в различных фазовых состояниях и циркулирующим под действием градиентов его давления между зонами «испарения - конденсации» и «конденсации - испарения», от нерабочей поверхности тормозного шкива системы охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, являющейся поверхностью испарения, «условно-открытой» горячей зоной поверхности тепловой трубы системы охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза, при этом отвод теплоты также осуществляют кондуктивным теплообменом при контактировании металлических элементов системы охлаждения пар трения ленточно-колодочного тормоза и интенсивным конвективным теплообменом с оребренных и открытых наружных поверхностей тепловой трубы. 2. The method of cooling the friction pairs of the tape-shoe brake, characterized in that the heat generated during braking is removed by the heat carrier in different phase states and circulating under the action of its pressure gradients between the zones of "evaporation - condensation" and "condensation - evaporation" , from the non-working surface of the brake pulley of the cooling system of the friction pair of the band brake, which is the evaporation surface, the “conditionally open” hot zone of the surface of the heat pipe of the cooling system I friction of the tape-shoe brake, while the heat is also removed by conductive heat exchange when contacting the metal elements of the cooling system of the friction pairs of the shoe-brake and intensive convective heat transfer from the finned and open external surfaces of the heat pipe.
RU2015122692/11A 2015-06-11 2015-06-11 System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs RU2594273C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122692/11A RU2594273C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122692/11A RU2594273C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2594273C1 true RU2594273C1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56613091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015122692/11A RU2594273C1 (en) 2015-06-11 2015-06-11 System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594273C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3040845A (en) * 1959-01-02 1962-06-26 Roy S Sanford Liquid-cooled frictional mechanism
US3450242A (en) * 1967-02-07 1969-06-17 Stoeckicht Alexander W Fluid pressure engaged friction coupling
DE2516292A1 (en) * 1974-04-16 1975-11-06 Sabes & Cie BAND BRAKE WITH COOLING DEVICE
SU1161732A1 (en) * 1983-11-04 1985-06-15 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Cooled band brake
RU2263833C1 (en) * 2004-08-30 2005-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Double-step belt-block cooled brake

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3040845A (en) * 1959-01-02 1962-06-26 Roy S Sanford Liquid-cooled frictional mechanism
US3450242A (en) * 1967-02-07 1969-06-17 Stoeckicht Alexander W Fluid pressure engaged friction coupling
DE2516292A1 (en) * 1974-04-16 1975-11-06 Sabes & Cie BAND BRAKE WITH COOLING DEVICE
SU1161732A1 (en) * 1983-11-04 1985-06-15 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Cooled band brake
RU2263833C1 (en) * 2004-08-30 2005-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Double-step belt-block cooled brake

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160352186A1 (en) Electric machine
US11939722B1 (en) Moving fluid in a rotating cylinder
CN105065520A (en) Drum brake cooled through heat pipes
RU2594273C1 (en) System and method for cooling of belt-drum brake friction pairs
RU2263833C1 (en) Double-step belt-block cooled brake
CN204555365U (en) A kind of solar heat tubular type vacuum tube collector improving heat transfer efficiency
RU2585505C1 (en) Cooling system of friction pairs of belt-block brake
CN109210885A (en) Three Cylinder vacuum dryers
RU2594267C1 (en) Device for belt-drum brake friction pairs cooling
RU2677736C1 (en) Strip-block brake with forced air-liquid cooling system
SU1161732A1 (en) Cooled band brake
RU2602111C1 (en) Belt-shoe brake friction units "heat pipe" type cooling system
CN207660832U (en) A kind of single tube vertical long multistage pump for liquid salts
KR101271490B1 (en) Cylinder drum dryer using multi-flow channels and syphon
RU2677428C1 (en) Heat transfer coefficients gradients determining method during the belt-shoe brake tribosystem forced air-liquid cooling heat exchange intensity evaluation
CN212575835U (en) Steam-water separator of heat exchange system for producing polyether
RU181043U1 (en) PUMP SHAFT SEAL
CN111271395A (en) Quick cooling samming brake drum suitable for truck
CN102560945B (en) Dual-purpose contacting drying cylinder
CN105041706B (en) A kind of hot water circulating pump pump shaft
SU1732069A1 (en) Cooled belt brake
CN104879325B (en) A kind of device for slowing down high-temperature-hot-water circulating pump heat fatigue using heat pipe
CN104631188A (en) High-alloy cast iron drying cylinder
CN201568479U (en) Heat pipe heat transfer type disc-type brake
RU2382956C2 (en) Heat generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180612