SU1516649A1

SU1516649A1 - Cooled brake disk

Info

Publication number: SU1516649A1
Application number: SU884371316A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Вольченко; Диана Анастасиевна Вольченко; Лев Николаевич Князев; Сергей Викторович Балаболин
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1989-10-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в тормозных дисках, требующих интенсивного отвода тепла. Цель изобретени - повышение долговечности путем ускорени циркул ции теплоносител . Тормозной диск содержит установленный на валу 1 и частично заполненный теплоносителем корпус 2 с испарител ми 3 и конденсатором 6. Лиофильные дисковые мембраны 9 имеют сильфонные участки диафрагмы 10 в центральной и периферийной част х. На мембранах 9 установлены инжекторы 12 с паровыми 13 и жидкостными 14 каналами. Внутри инжекторов 12 размещены подпружиненные поршни 17 со штоками 19. На штоках 19 укреплены распылители в виде упругих лепестков 20. К входным отверсти м 22 паровых каналов 13 прикреплены конусные раструбы 23. Внутренн поверхность корпуса 2 выполнена рифленой. При длительном торможении под действием струи жидкости упругие лепестки 20 начинают вибрировать. Вибраци через шток 19 и поршень 17 передаетс на теплоноситель, дисковые мембраны и инжектор 12, что интенсифицирует теплообмен в испарителе 3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.This invention relates to mechanical engineering and can be used in brake discs requiring intensive heat removal. The purpose of the invention is to increase durability by accelerating the circulation of the coolant. The brake disc contains a housing 2 mounted on shaft 1 and partially filled with heat carrier with evaporators 3 and a condenser 6. Lyophilic disc membranes 9 have bellows parts of diaphragm 10 in the central and peripheral parts. On the membranes 9 are installed injectors 12 with steam 13 and liquid 14 channels. Spring-loaded pistons 17 with rods 19 are placed inside the injectors 12. Sprays in the form of elastic petals 20 are fastened to the rods 19. Conical sockets 23 are attached to the inlets 22 of the steam channels 13. The inner surface of the housing 2 is grooved. During prolonged braking under the action of a jet of liquid, the elastic lobes 20 begin to vibrate. Vibration through the rod 19 and the piston 17 is transferred to the coolant, disk diaphragms and the injector 12, which intensifies the heat exchange in the evaporator 3. 2 Cp. f-ly, 2 ill.

Description

л ми 3 и конденсатором 6. Лиофильные дисковые мембраны 9 имеют сильфон- ные участки (диафрагмы) 10 в центральной и периферийной част х. На мембранах 9 установлены инжекторы 12 с паровыми 13 и жидкостными 14 каналами . Внутри инжекторов 12 размещены подпружиненные поршни 17 со штоками 19., На штоках 19 укреплены распылители в виде упругих лепестков 20. К входным отверсти м 22 паровых ка3 and a condenser 6. Lyophilic disk membranes 9 have bellows sections (diaphragms) 10 in the central and peripheral parts. On the membranes 9 are installed injectors 12 with steam 13 and liquid 14 channels. Spring-loaded pistons 17 with rods 19 are placed inside the injectors 12. Sprays in the form of elastic petals 20 are strengthened on the rods 19. Steam valves 22 are attached to the inlets

налов I3 прикреплены конусные раструбы 23. Внутренн поверхность корпуса 2 выполнена рифленой. При длительном торможении под действием струи жидкости упругие лепестки 20 начинают вибрировать. Вибраци через шток 19 и поршень 17 передаетс на теплоноситель, дисковые мембраны и инжектор 12, что интенсифицирует теплообмен в испарителе 3. 2 з.п . ф-лы, 2 ил .The conical sockets 23 are attached to the basement I3. The inner surface of the body 2 is made corrugated. During prolonged braking under the action of a jet of liquid, the elastic lobes 20 begin to vibrate. Vibration through the rod 19 and the piston 17 is transferred to the coolant, disk diaphragms and the injector 12, which intensifies the heat exchange in the evaporator 3. 2 hp f-ly, 2 ill.

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в тормозах, требущих интенсивного отвода тепла.This invention relates to mechanical engineering and can be used in brakes requiring intensive heat removal.

Цель изобретени - повьш1ение долговечности путем интенсификации охлаждени .The purpose of the invention is to increase durability by intensifying cooling.

На фиг.1 показан дисковый тормоз с охлаждением, поперечный разрез; на фиг.2 - испаритель, конденсато- провод и инжектор.Figure 1 shows a disc brake with cooling, cross section; FIG. 2 shows the evaporator, the condensate-wire and the injector.

Тормозной диск с охлаждением содержит жестко св занный с валом 1 герметичный корпус 2 с испарителем 3, расположенным у обоих торцовых поверхностей 4 трени и генерации теплоты , контактирующих с фрикционными накладками колодок 5, конденсатор 6, наход щийс на периферии корпуса 2 диска, паропровод 7 и конденсатопро- вод 8, соедин ющие испаритель 3 и конденсатор 6, лиофильные капилл рно-пористые дисковые мембраны 9, раздел ющие паровой и жидкостный объемы испарител 3 и конденсатора 6. Лиофильные капилл рно-пористые дисковые мембраны 9 выполнены в виде коаксиальных колец и расположены по обе строны от диаметральной плоскости корпуса 2 тормозного диска, а сами лиофильные мембраны 9 с помощью подвижных периферийных и центральных разделительных участков (диафрагм) 10, выполненных , например, в виде сильфо- нов, соединены с конденсатором 6 и между собой и образуют конденсатопро вод 8 в виде коаксиального диска, вл ющегос одновременно и буферным объемом, стенки которого в виде подвижных разделительных диафрагм 10 прикреплены к средней части цилиндрической (кольцевой) лиофильной перегородки 11, выполненной также вThe cooling brake disc contains a hermetic housing 2 rigidly connected to the shaft 1 with an evaporator 3 located at both end surfaces 4 of friction and heat generation in contact with the friction linings of the pads 5, a condenser 6 located on the periphery of the housing 2 disks, a steam line 7 and condensate line 8, connecting evaporator 3 and condenser 6, lyophilic capillary-porous disk membranes 9, separating vapor and liquid volumes of evaporator 3 and condenser 6. Lyophilic capillary-porous disk membranes 9 are performed coaxial rings and are located on both sides from the diametral plane of the housing 2 of the brake disc, and the lyophilic membranes 9 themselves are connected to a capacitor 6 by means of movable peripheral and central separating sections (diaphragms) 10, for example, in the form of bellows. and between themselves and form a condensate line 8 in the form of a coaxial disk, which is simultaneously a buffer volume, the walls of which in the form of movable separation diaphragms 10 are attached to the middle part of the cylindrical (ring) lyophilic eregorodki 11 made in

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

виде лиофильной капилл рно-пористой мембраны, расположенной концентрично оси диска.as a lyophilic capillary-porous membrane located concentric with the disk axis.

На лиофильной капилл рно-пористой мембране 9, образующей стенки конден- сатопровода 8 укреплен инжектор 12 с паровым и жидкостным каналами 13 и 14, причем выходное сопло 15 инжектора 12 обращено к поверхности 4 трени и генерации теплоты, а ускоритель 16 рабочего тела выполнен в виде подпружиненного поршн 17, контактирукхдего с рабочей жидкостью 18, измен ющей свое агрегатное состо ние. На щто- ке 19 подпружиненного поршн 17 ускорител 16 укреплен распылитель, выполненный в виде упругих лепестков 20, установленных с возможностью их поворота вокруг своих осей 21 и изменени угла их наклона к оси штока 19. К входным отверсти м 22 паровых каналов 13 смежных инжекторов 12 прикреплены раструбы 23,выполненные в виде усеченного конуса, центральна ось которого совпадает с осью вала 1 тормозного диска. Внутренн поверхность корпуса 2 диска выполнена рифленой, например в виде пазов 24 различного профил с высотой, и шагом пазов от 0,1 до 1 мм.On the lyophilic capillary-porous membrane 9, which forms the walls of the condensate line 8, the injector 12 with steam and liquid channels 13 and 14 is strengthened, with the output nozzle 15 of the injector 12 facing the surface 4 of friction and heat generation, and the accelerator 16 of the working fluid is made in the form spring-loaded piston 17, in contact with the working fluid 18, which changes its state of aggregation. A sprayer, made in the form of elastic petals 20, installed with the possibility of their rotation around their axes 21 and changing their angle of inclination to the axis of the rod 19, is strengthened on the spring 19 piston 17 of the accelerator 16 and the inlets 22 of the steam channels 13 adjacent injectors 12 the sockets 23 are attached, made in the form of a truncated cone, the central axis of which coincides with the axis of the shaft 1 of the brake disc. The inner surface of the body 2 of the disk is made of corrugated, for example, in the form of grooves 24 of different profiles with a height, and a step of grooves from 0.1 to 1 mm.

Тормозной диск работает следующим образом.The brake disc works as follows.

При вращении j opnyca 2 тормозного диска жидкий теплоноситель 18 находитс в конденсаторе 6 и полностью заполн ет крнденсатопровод 8. Кроме того, жидкий теплоноситель 18 капилл рными силами удерживаетс в пазах 24 на внутренней рифленой поверхности корпуса 2 диска, в том числе - в испарителе 3.When j opnyca 2 rotates the brake disc, the heat-transfer fluid 18 is located in the condenser 6 and completely fills the condensate line 8. In addition, the heat-transfer fluid 18 is capillaryly held in the grooves 24 on the inner corrugated surface of the housing 2 discs, including the evaporator 3.

В услови х эксплуатации сам процесс торможени может быть какUnder operating conditions, the braking process itself can be either

кратковременный, так и длительный с выделением различного количества теплоты.short-term and long-lasting with the release of different amounts of heat.

При кратковременном торможении под действием генерируемой теплоты жидкий теплоноситель 18, наход щийс в рифленых пазах 24 испарител 3, мен ет свое агрегатное состо ние и из жидкости превращаетс в пар. При этом от поверхности А трени отводитс генерируема теплота, котора вместе с парами теплоносител 18 перемещаетс в конденсатор 6, где пары конденсируютс , отдава теплоту оребренной поверхности конденсатора 6, после чего жидкий теплоноситель 18 по рифленым пазам 24 вновь Поступает в испаритель 3 и цикл работы устройства при кратко- временном торможении повтор етс вновь.During short-term braking under the action of generated heat, the heat-transfer fluid 18, which is located in the corrugated grooves 24 of the evaporator 3, changes its state of aggregation and turns from liquid into steam. At the same time, generated heat is removed from the friction surface A, which, together with the coolant vapor 18, is transferred to the condenser 6, where the vapors condense, giving off the heat of the finned surface of the condenser 6, after which the heat-transfer fluid 18 again enters the evaporator 3 and the cycle of the device with short braking, it repeats again.

При длительном торможении в результате генерации теплоты значитель30With prolonged braking as a result of the generation of heat, it is significant30

ное ее количество воспринимаетс теп- 25 герметичный корпус, частично заполнен- лоносителем 18 и наступает такой момент , когда давление паров теплоносител 18 в испарителе 3 превьшает давление в конденсаторе 6. При этом пар теплоносител 18 под действием избыточного давлени и центргобежных сил направл етс конусообразными раструбами 23 к входному отверстию 22 парового канала 13 инжектора 12. Под действием разрежени в выходном сопле 15 инжектора 12 жидкий теплоноситель 18 через жидкостной канал 14 инжектора 12 поступает к распылителю, выполненному в видеits amount is perceived by the heat-sealed enclosure, partially filled with carrier 18, and the moment comes when the vapor pressure of the heat carrier 18 in the evaporator 3 exceeds the pressure in the condenser 6. At the same time, the heat carrier steam 18 is guided by cone-shaped bells under the action of overpressure and centrifugal forces 23 to the inlet 22 of the steam channel 13 of the injector 12. Under the action of a vacuum in the output nozzle 15 of the injector 12, the heat transfer fluid 18 through the liquid channel 14 of the injector 12 flows to the atomizer, have a

3535

ный теплоносителем с измен мдимс агрегатным состо нием, испарители, размещенные со стороны торцовых поверхностей трени , конденсатор, расположенный на периферии корпуса, паропровод и конденсатопровод, соедин ющие испарители и конденсатор, две дисковые капилл рно-пористые лиофильные мембраны, расположенные соосно между паропроводом и конденсато- проводом, а также ускоритель теплоносител , отличающийс тем, что, с целью повьппени долговечности путем ускорени циркул ции тепупругих лепестков 20, где распыл етс и попадает на поверхность 4 трени и генерации теплоты диска. В испарителе 3 рабоча жидкость 18 превращаетс в пар и цикл работы устройства при длительном режиме торможе- 1ШЯ повтор етс вновь.heat transfer agent with changing mdims aggregate state, evaporators placed on the side of the friction end surfaces, a condenser located on the periphery of the body, a steam line and a condensate line connecting the evaporators and a condenser, two disk capillary-porous lyophilic membranes located coaxially between the steam line and the condensate - a wire, as well as a heat carrier accelerator, characterized in that, in order to improve durability by accelerating the circulation of heat-elastic petals 20, where it is sprayed and falls on a turn 4 friction and heat generation. In the evaporator 3, the working fluid 18 turns into steam and the cycle of operation of the device during prolonged braking is repeated again.

Особенностью работы устройства при длительном торможении вл етс то, что под действием струи жидкого теплоносител 18 упругие лепестки 20 распылител начинают вибрировать и вибраци через шток 19 передаетс подпружиненному поршню 17 ускорител 16, а затем на рабочую жидкость 18, контактирующую с поршнем 17. При этом начинает вибрировать не только рабоча жидкость 18, но и начинают вибрировать лиофильные капилл рно-пористые мембраны 9, прикрепленные подвижными разделительными диафрагмами 10 к конденсатору 6. Вместе с лиофильными мембранами 9 вибрирует и сам корпус инжектора 12, укрепленный на мембране 9.A feature of the device during prolonged braking is that under the action of a jet of heat-transfer fluid 18, the elastic petals 20 of the atomizer begin to vibrate and the vibration through the rod 19 is transmitted to the spring-loaded piston 17 of the accelerator 16, and then to the working fluid 18 that contacts the piston 17. At the same time Not only the working fluid 18 vibrates, but also begins to vibrate the lyophilic capillary-porous membranes 9 attached by mobile separating diaphragms 10 to the condenser 6. Together with the lyophilic membranes 9 the injector body 12 itself is also vibrated, mounted on the membrane 9.

Генерируемые колебани , например ультразвуковые, способствуют ускоренному перемещению жидкого теплоносител 18 в конденсатопроводе 8 и интенсифицируют теплообмен в испарителе 3.The generated oscillations, for example, ultrasonic, promote the accelerated movement of the heat-transfer fluid 18 in the condensate line 8 and intensify the heat exchange in the evaporator 3.

пеличина амплитудно-частотных характеристик рабочей жидкости 18 регулируетс ускорителем 16 путем подбора пружины поршн 17 и поворота лепестков оси 21.Pelichina amplitude-frequency characteristics of the working fluid 18 is adjusted by the accelerator 16 by selecting the piston spring 17 and turning the petals of the axis 21.

20 распылител вокруг своей20 spray around your

Claims

1. Brake disc with cooling containing rigidly connected shaft

sealed case, partially filled

heat transfer agent with changing mdims aggregate state, evaporators placed on the side of the friction end surfaces, a condenser located on the periphery of the body, a steam line and a condensate line connecting the evaporators and a condenser, two disk capillary-porous lyophilic membranes located coaxially between the steam line and the condensate - a wire, as well as a heat carrier accelerator, characterized in that, in order to improve durability by accelerating the circulation of the heat carrier, it is provided with a cylindrical freeze capillary Porous partition located between the evaporator and the condenser concentric with the axis of the disk, steam and injectors with injectors

liquid channels attached to lyophilic disk membranes made in the form of coaxial rings with bellows central sections and peripheral sections bonded to an annular partition; rods installed inside the injectors, spray nozzles in the form of conical sockets, the axis of which is aligned with the axis of rotation of the disk installed at the vapor inlet Channels intlektorov e,; fixed on the same lyophilic membrane.

2. Brake disc according to claim 1, characterized in that the sprayer accelerator coolant is made in the form of an axis and elastic petals mounted on it installed on UITOK; I: with no you can turn around the axes and I1meni neither the angle of their inclination to the axis of the rod lt

3, Brake disc in PP. 1 and 2, characterized in that the expanded surface of the end walls of the casing is corrugated.