SU1234686A1 - Охлаждающее устройство,преимущественно встроенное во вращающийс на валу тормозной диск - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в устройствах , требующих отвода генерируемого тепла , например, в дисковых тормозах железнодорожного подвижного состава.

Цель изобретени  - повышение эффективности охлаждени  путем увеличени  скорости перемеш,ени  ферромагнитной жидкости по внутренним торцовым поверхност м трени  и генерации тепла тормозного диска.

На фиг. 1 показано охлаждаемое устройство , встроенное в тормозной диск, поперечный разрез; на фиг. 2 - два противоположно расположенные диполи источников неоднородного магнитного пол , оси которых совпадают с осью враш,ени  тормозного диска .

Диполи подключены к источникам электрического питани . Стрелками указано пере- меш,ение ферромагнитной жидкости внутри корпуса тормозного диска.

Охлаждающее устройство, встроенное в тормозной диск, содержит расположенный на валу 1 герметичный корпус 2, полностью заполненный ферромагнитной жидкостью 3, с торцовыми поверхност ми 4 трени  и генерации тепла, которые при торможении взаимодействуют с тормозными колодками 5, зону 6 нагрева, зону 7 охлаждени  ферромагнитной жидкости 3, размещенные соответственно в районе трени  и генерации тепла, и в районе оребренной периферийной части 8 корпуса 2. Кроме того, устройство содержит размещенные внутри корпуса 2 два противоположно расположенные диполи 9 и 10 источников неоднородного магнитного пол , выполненные в виде фигурных дисков с криволинейной поверхностью , причем оси противоположно расположенных диполей 9 и 10 совпадают с осью вала 1 корпуса 2 тормозного диска. Диполи 9 и 10 электромагнитов (соленоидов) подключены к источникам 11 питани  (фиг. 2) и установлены относительно вала и друг друга с сужающимис  зазорами, причем зазор между обращенными друг к другу поверхност ми фигурных дисков уменьшаетс  в направлении к оси вращени  вала 1, а между дисками и валом, внешн   поверхность которого выполнена под фигурные диски диполей, уменьшаетс  в направлении зоны 6 нагрева корпуса 2.

Охлаждающее устройство работает следующим образом.

При торможении тормозные колодки 5 взаимодействуют с торцовыми поверхност ми 4 трени  и генерации тепла корпуса 2. Под воздействием генерируемого тепла ферромагнитна  жидкость 3 нагреваетс  в зоне 6 нагрева корпуса 2.

При достижении температуры точки Кюри нагретый слой ферромагнитной жидкости 3 тер ет свои магнитные свойства и не может уже удерживатьс  торцами диполей 9 и 10

5

0

5

0

0

5

0

5

источников магнитного пол , расположенных в зоне 6 нагрева корпуса 2.

Под действием центробежных сил вращающегос  тормозного диска и под напором холодных потоков ферромагнитной жидкости 3 нагретые слои, потер вшие свои магнитные свойства, из зоны 6 нагрева перемещаютс  в зону 7 охлаждени  вдоль торцовых поверхностей 4 трени  и генерации тепла (фиг. 1). Это обусловлено тем, что магнитное поле в корпусе 2, создаваемое двум  противоположно расположенными дипол ми 9 и 10, неоднородно и его напр женность увеличиваетс  по направлению от зоны 7 охлаждени  к оси вала 1 тормозного диска, а затем и к поверхности 4 трени  и генерации тепла за счет конфузор- ной конфигурации расположени  диполей 9 и 10. Таким образом, за счет неоднородного магнитного пол  от диполей 9 и 10 скорость перемещени  ферромагнитной жидкости 3 увеличиваетс  вдоль стенок диполей 9 и 10 по направлению от зоны 7 охлаждени  к зоне 6 нагрева.

Увеличению скорости перемещени  охлажденного потока ферромагнитной жидкости 3 способствует также и то, что рассто ние между наружной поверхностью фигурного вала 1 тормозного диска 1 противолежащей внутренней поверхностью диполей 9 и 10 уменьщаетс  в каждом диполе по направлению от продольной оси тормозного диска к его торцовым поверхност м 4 трени  и генерации тепла, и рассто ние между фигурными дисками двух противоположно расположенных диполей 9 и 10 уменьшаетс  по направлению от оребренной периферийной части 8 тормозного диска к оси его вращени .

Дополнительна  неоднородность напр женности магнитного пол  у диполей 9 и 10, выполненных в виде электромагнитов- соленоидов, создаетс  также за счет определенной коммутации обмоток соленоидов электромагнитов или за счет разного потенциала напр жени , подводимого от источников 11 электрического питани  к отдельным обмоткам соленоидов. Но при этом дополнительна  неоднородность напр женности магнитного пол  у соленоидов диполей 9 и 10 также увеличиваетс  по направлению от зоны 7 охлаждени  к зоне 6 нагрева, только неоднородность магнитного пол  в последнем случае больша .

Таким образом, вследствие нагрева ферромагнитной жидкости 3 в нагревателе до температуры точки Кюри и потери жидкости 3 своих магнитных свойств, воздействи  центробежных сил от вращающегос  тормозного диска на нагретую ферромагнитную жидкость 3, а также подпора на нагретые слои ферромагнитной жидкости 3 холодным потоком, который поступает в нагреватель по направлению от оси вала I

корпуса 2 к поверхност м 4 трени  и генерации тепла в результате неоднородного магнитного пол , в корпусе 2 происходит не только нагрев и охлаждение ферромагнитной жидкости 3, но и ее перемещение. Нагретые потоки при их встречном движении

смешиваютс  с холодными потоками, и тем самым больше интенсифицируетс  обший теплообмен в ферромагнитной жидкости 3. У охлажденной жидкости ниже точки Кюри восстанавливаютс  ее магнитные свойства, и она снова готова к работе.

11

ю

10

Claims (2)

1. ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ВСТРОЕННОЕ ВО ВРАЩАЮЩИЙСЯ НА ВАЛУ ТОРМОЗНОЙ ДИСК, содержащее полностью заполненный ферромагнитной жидкостью корпус с зонами нагрева и охлаждения и источник неоднородного магнитного поля с диполями, причем последние расположены внутри корпуса и связывают его зоны на грева и охлаждения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем увеличения скорости перемещения ферромагнитной жидкости, диполи источника магнитного поля выполнены в виде концентрично установленных относительно вала фигурных дисков с криволинейной поверхностью, расположенных с зазором относительно друг друга и относительно вала, причем зазор между обращенными одна к другой поверхностями фигурных дисков уменьшается в направлении к оси вращения вала.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что вал тормозного диска выполнен фигурным, причем расстояние между наружной поверхностью вала фигурной оси тормозного диска и внутренней фигурной поверхностью каждого диполя уменьшается по направлению от продольной оси тормозного диска к зонам нагрева корпуса.

SU „„1234686

Фиг.1