SU1580080A1

SU1580080A1 - Braking disc with cooling

Info

Publication number: SU1580080A1
Application number: SU884378826A
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: 1988-02-15
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1990-07-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в т желонагруженных тормозах, требующих интенсивного отвода тепла. Цель изобретени - повышение эксплуатационных качеств путем интенсификации охлаждени . Герметичный корпус 2 частично заполнен теплоносителем 3, измен ющим свое агрегатное состо ние. Торцовые поверхности 4 испарител 7 контактируют с фрикционными накладками 5 колодок 6. Конденсатор 8 расположен на периферии диска и вместе с конденсатопроводом 10 и диффузором-распылителем 13 конденсата вл ютс составной частью сопла Лавал . При торможении генерируема на поверхности 4 теплота превращает теплоноситель 3 в пар, который перемещаетс в конденсатор 8, а оттуда по конденсатопроводу 10 попадает в распылитель 13 и через него - на поверхность 4 испарител 7. 1 ил.This invention relates to mechanical engineering and can be used in yellow loaded brakes that require intensive heat removal. The purpose of the invention is to improve performance by intensifying cooling. Sealed housing 2 is partially filled with coolant 3, which changes its state of aggregation. The end surfaces 4 of the evaporator 7 are in contact with the friction linings 5 of the lining 6. The condenser 8 is located on the periphery of the disk and, together with the condensate line 10 and the diffuser-sprayer 13, the condensate is an integral part of the Laval nozzle. During braking, the heat generated at the surface 4 converts the heat carrier 3 into steam, which moves to the condenser 8, and from there along the condensate line 10 enters the atomizer 13 and through it to the surface 4 of the evaporator 7. 1 sludge.

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных тормозах, требующих интенсивного отвода тепла.The invention relates to mechanical engineering and can be used in heavily loaded brakes requiring intensive heat dissipation.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств путем интенсификации охлаждения.The purpose of the invention is to improve performance by intensifying cooling.

На чертеже изображена принципиальная схема охлаждающего устройства, встроенного во вращающийся на валу тормозной диск, поперечный разрез.The drawing shows a schematic diagram of a cooling device built into a rotating brake disk on a shaft, a cross section.

Тормозной диск содержит жестко связанный с валом 1 герметичный корпус 2, частично заполненный жидким теплоносителем 3, изменяющим свое агрегатное состояние, торцовые поверхности 4 трения и генерации теплоты, контактирующие с фрикционными накладками 5 колодок 6, испарители 7, расположенные у торцовых поверхностей 4 трения и генераций теплоты, конденсатор 8, расположенный на периферии диска, паропровод 9 конденсатопровод 10, конусообразный гидрофобный капиллярно-пористый элемент 11 и слой гидрофильного капиллярного материала 12, пропитанные жидким теплоносителем 3, диффузоры-распылители 13 конденсата, обращенные к поверхности 4 трения и генерации теплоты. Конденсатопровод 10 диска выполнен в виде сопла Лаваля 14, причем конденсатор 8 диска выполнен в виде приемного конического патрубка 15 (конфузора) сопла Лаваля 14, к наружным стенкам которого прикреплена .оребренная поверхность· 16 охлаждения, а внутри конденсатора 8 размещен конусообразный гидрофобный капиллярно-пористый элемент 11 со сквозными каналами 17 для прохода по ним конденсата теплоносителя 3, при этом живое сечение конденсатопровода 1Θ в конденсаторе 8 больше чем в испарителе 7, и на конце конденсатопровода 10 установлен диффузор-распылитель 13 сопла Лаваля 14, а сами стенки конденсатопровода 10 изнутри покрыты слоем из гидрофильного капиллярно-пористого материала 12.The brake disk contains a sealed housing 2 rigidly connected to the shaft 1, partially filled with liquid heat carrier 3, which changes its state of aggregation, end surfaces 4 of friction and heat generation in contact with friction linings 5 of pads 6, evaporators 7 located at end surfaces 4 of friction and generations heat, a condenser 8 located on the periphery of the disk, steam conduit 9 condensate conduit 10, a cone-shaped hydrophobic capillary-porous element 11 and a layer of hydrophilic capillary material 12, impregnated Kim coolant 3, diffusers spray condensate 13 facing the friction surface 4 and the heat generation. The condensate conduit 10 of the disk is made in the form of a Laval nozzle 14, and the condenser 8 of the disk is made in the form of a receiving conical nozzle 15 (confuser) of the Laval nozzle 14, to the outer walls of which a finned cooling surface 16 is attached, and a cone-shaped hydrophobic capillary-porous is placed inside the condenser 8. an element 11 with through channels 17 for passing through them the condensate of the coolant 3, while the live section of the condensate line 1Θ in the condenser 8 is larger than in the evaporator 7, and a diffuser-spray is installed at the end of the condensate line 10 the nozzle 13 of the Laval nozzle 14, and the walls of the condensate line 10 are internally coated with a layer of hydrophilic capillary-porous material 12.

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

При вращении корпуса 2 тормозного диска жидкий теплоноситель 3 находится в конденсаторе 8 и полностью заполняет конденсатопровод 10 и при этм смачивает поверхность 4 трения и генерации теплоты диска. При торможении взаимодействуют поверхности фрикционных накладок 5 колодок 6 с поверхностью 4 диска, что вызывает генерирование теплоты. В результате этого жидкий теплоноситель 3 превращается в другое агрегатное состояние, т.е. пар. От поверхности 4 трения отбирается генерируемая теплота, передается теплоносителю 3 и перемещается в конденсатор 8, где пары конденсируются, отдавая теплоту оребренной поверхности 16 охлаждения. Под действием 5 центробежной силы и вследствие разности давлений в испарителе 7 и конденсаторе 8 конденсат теплоносителя 3 поступает в конденсатопровод 10, выполненный в виде сопла Лаваля, где его скорость резко увеличивается, и он из диффузора-распылителя ¹⁰ 13 сопла Лаваля 14 вырывается и распыляется на торцовую поверхность 4 трения и генерации теплоты. Затем цикл работы тормозного диска повторяется.When the casing 2 of the brake disk rotates, the liquid coolant 3 is located in the condenser 8 and completely fills the condensate conduit 10 and, when this is the case, wets the friction surface 4 and generates the heat of the disk. When braking, the surfaces of the friction linings 5 of the pads 6 interact with the surface 4 of the disk, which causes the generation of heat. As a result of this, the heat transfer fluid 3 turns into another aggregate state, i.e. steam Generated heat is taken from the friction surface 4, transferred to the coolant 3 and transferred to the condenser 8, where the pairs condense, giving off the heat to the finned cooling surface 16. Under the action of 5 centrifugal forces and due to the pressure difference in the evaporator 7 and the condenser 8, the condensate of the heat carrier 3 enters the condensate conduit 10, made in the form of a Laval nozzle, where its speed increases sharply, and it escapes from the diffuser-spray ¹⁰ 13 of the Laval nozzle 14 and is sprayed onto end surface 4 of friction and heat generation. Then the cycle of the brake disc is repeated.

Особенность работы тормозного диска 15 заключается в том, что к центробежным силам, действующим на жидкий теплоноситель 3, в приемном коническом патрубке 15 (конфузоре) сопла Лаваля 14 прибавляются еще силы, отталкивающие жидкость 3 от конусообразного гидрофобного капил²⁰ лярно-пористого элемента 11, размешенного в патрубке 15, а также прибавляются еще дополнительные силы, втягивающие жидкость в конденсатопровод 10 от слоя гидрофильного капиллярного материала 12, ко 25 торым покрыта внутренняя поверхность стенок конденсатопровода 10.The feature of the brake disk 15 is that the centrifugal forces acting on the heat transfer fluid 3 in the conical nozzle 15 (confuser) of the Laval nozzle 14 are supplemented by forces repelling the fluid 3 from the cone-shaped hydrophobic droplets ^{20 of} the porous-element 11 mixed in the pipe 15, and also additional forces are added that draw the liquid into the condensate line 10 from the layer of hydrophilic capillary material 12, to which 25 the inner surface of the walls of the condensate line 10 is covered.

Claims

Claim

Cooled brake disk, containing a sealed housing rigidly connected to the shaft and partially filled with a coolant with a changing aggregate state, evaporators located inside the housing from the end faces of the friction surfaces, a condenser with finned cooling surface located at the periphery of the housing, the steam pipe and condensate pipe connecting the evaporators and a condenser, condensate diffusers-nozzles facing the evaporators and a capillary-porous body fixed inside the housing and connecting the vaporize a condenser, characterized in that, in order to improve performance by intensifying cooling, the condenser, condensate conduit and diffusers-condensates are made in the form of nozzle components. Laval, in each of which the capacitor is made in the form of a receiving confuser, on the walls of which there is a finned surface, the capillary-porous body is made in the form of an installed inside. a condenser of a cone-shaped hydrophobic element with cantile ducts for the passage of condensate through them and in the form of an installed one. inside the condensate line of a layer of hydrophilic material.

Proofreader N. Revskaya Subscription

SCST USSR