SU1401183A1

SU1401183A1 - Brake with electrohydraulic cooling

Info

Publication number: SU1401183A1
Application number: SU864108106A
Authority: SU
Inventors: Валерий Яковлевич Краснослободцев
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1988-06-07

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и м.б. использовано в различных област х народного хоз йства дл торможени т жело нагруженных вращающихс валов машин и механизмов. IS Цель - у использо напр жен баний ра его зар с зар же ционный валу 2, фрикцион радиатор включени лу 7 с в вдоль ос ОФД 4 со люсами м нного н ки 9 с р т „ /у/ if t ;/7/v Цель - упрощение конструкции путем использовани источника посто нного напр жени и обеспечени автоколебаний разделител изменением знака его зар да при контактировании его с зар женными стенками корпуса. Фрикционный диск 1, установленный на валу 2, размещен соосно с опорным фрикционным диском (ОФД) 4. ОФД 4 с радиаторными ребрами 5 и элементом включени 6 установлен на другом валу 7 с возможностью перемещени вдоль оси. Торцовыми стенками 9 и 10 ОФД 4 соединен с разноименными полюсами маломощного источника посто нного напр жени . Поверхность стенки 9 с ребрами 5 вл етс поверх- с (Л с 00The invention relates to mechanical engineering and m. used in various areas of the national economy for braking heavy loaded rotary shafts of machines and mechanisms. IS Target - for the use of the voltage of his charge with the charging shaft 2, the friction clutch of the radiator is turned on 7 s in along the axis of the OFD 4 with the axes of the symbol on the ni 9 s p t / y / if t; / 7 / v The goal is to simplify the design by using a constant voltage source and ensuring the auto-oscillation of the separator by changing the sign of its charge when it comes into contact with the charged walls of the housing. The friction disk 1 mounted on the shaft 2 is placed coaxially with the supporting friction disk (CRF) 4. The CRF 4 with radiator fins 5 and the switching element 6 is mounted on another shaft 7 with the possibility of movement along the axis. The end walls 9 and 10 of the CRF 4 are connected to opposite poles of a low-power source of constant voltage. The surface of the wall 9 with the ribs 5 is the surface (L c 00

Description

ностьго охлаждени . Наружна поверхность стенки 10 вл етс поверхностью трени . Внутренн полость ОФД 4 разделена диэлектрическим кольцом 11 и перемещающимс в нем подвижным цилиндрическим разделителем 12 в виде поршн на две камеры 13 и 14, Последние заполнены диэлектрическимcooling condition. The outer surface of the wall 10 is the friction surface. The internal cavity of the OPD 4 is divided by a dielectric ring 11 and a moving cylindrical separator 12 in the form of a piston moving in it into two chambers 13 and 14, the latter are filled with dielectric

теплоносителем 15 и соединены между собой каналами 16 и 17, в которых установлены обратные клапаны 18 и 19, В процессе торможени при подаче посто нного напр жени на поверхности стены 9 и 10 разделитель 12 входит в режим автоколебаний и обеспечивает перекачивание теплоносител 15, 1 ил.heat carrier 15 and interconnected by channels 16 and 17, in which check valves 18 and 19 are installed. During braking, when constant voltage is applied to wall surfaces 9 and 10, separator 12 enters self-oscillation mode and provides pumping of heat carrier 15, 1 sludge.

1one

Изобретение относитс к машино-, строению и может быть использовано в различных област х народного хоз й- сива страны дл торможени т жело нагруженных вращающихс валов машин и механизмов,The invention relates to machine building, structure and can be used in various areas of the national economy of the country for braking heavily loaded rotating shafts of machines and mechanisms

Цель изобретени - упрощение конструкции путем использовани источника посто нного напр жени и обеспечени регулируемых автоколебаний разделител изменением знака его за- : р да за счет контактировани его по- 1 переменно с зар женными стенками корпуса,The purpose of the invention is to simplify the design by using a source of constant voltage and providing adjustable separator self-oscillations by changing the sign of its origin: through the contact of its 1 variable with the charged walls of the housing,

I На чертеже изображен тормоз с злектрогидравлическим охлаждением, разрез,I The drawing shows a brake with electro-hydraulic cooling, a cut,

, Тормоз с электрогидравлическим ; охлаждением содержит подвижный фрик I ционный диск 1, установленный на ва- лу 2 при помощи шпонки 3 с возмож- I ностью вращени вокруг оси. Опорный фрикционный диск 4 с радиаторными ребрами 5 и элементом 6 включени установлен на валу 7 с возможностью перемещени вдоль оси, например, по направл ющей шпонке 8, Своими торцовыми стенками 9 и 10 опорный диск 4 электрически соединен с разноименными полюсами маломощного высоковольтного источника посто нного напр жени (не показан), При этом поверхность стенки 9 с радиаторными ребрами 5 вл етс поверхностью охлаждени , наружна поверхность стенки 10 - поверхностью трени опорного ди.ска 4,, Electro-hydraulic brake; cooling includes a movable freak I disc 1, mounted on shaft 2 with a key 3 with the possibility of rotation around the axis. The friction support disk 4 with radiator fins 5 and the switching element 6 is mounted on the shaft 7 and can be moved along the axis, for example, along the guide pin 8, and its end walls 9 and 10 are electrically connected to the opposite poles of a low-power high-voltage source (not shown), wherein the surface of the wall 9 with radiator fins 5 is the cooling surface, the outer surface of the wall 10 is the surface of the friction of the support di. 4,

Внутренн полость опорного диска 4 разделена с помощью диэлектрического кольца 11 с перемещающимс в нем подвижным цилиндрическим разделителем 12 в виде поршн на двеThe internal cavity of the supporting disk 4 is divided by means of a dielectric ring 11 with a movable cylindrical separator 12 in the form of a piston moving in it

камеры 13 и 14, которые заполнены диэлектрическим теплоносителем 15, Камеры 13 и 14 соединены между собой каналами 16 и 17, снабженными обрат- е ными клапанами 18 и 19,chambers 13 and 14, which are filled with dielectric coolant 15, Chambers 13 and 14 are interconnected by channels 16 and 17, equipped with check valves 18 and 19,

Тормоз работает следующим образом. Дл торможени вращающегос вокруг своей оси подвижного фрикционного диска 1 к нему вдоль оси переме0 щают. опорный фрикционный диск 4 до полного соприкосновени . Невращающийс опорный диск 4 может возвратно- поступательно перемещатьс вдоль оси вращени под действием прикла5 дынаемого к его моменту 6 включени усили , Дл осуществлени такого перемещени между невращающимс опорным фрикционным диском 4 и валом 7, на который он насажен, выполненоThe brake works as follows. To stop the rotating friction disk 1 rotating around its axis, the friction disk 1 is moved to it along the axis. friction support disc 4 to full contact. The non-rotating supporting disk 4 can move reciprocally along the axis of rotation under the action of the applied force of force 6 at its moment 6 to make this movement between the non-rotating supporting friction disk 4 and the shaft 7 on which it is mounted,

0 подвижное соединение, например, с направл ющей щпонкой 8 или между ними может быть выполнено щлицевое соединение (не показано),0 a movable connection, for example, with a guide pin 8 or between them a slit joint can be made (not shown),

При нажатии опорного фрикционно5 го диска 4 на торцовую поверхность трени вращающегос фрикционного диска 1 в процессе торможени генерируетс тепло под действием трени дисков 1 и 4 друг с другом. Под воз0 действием генерируемого тепла диэлектрический теплоноситель 15, наход щийс в камере 13, прилегающей к торцовой поверхности стенки 10 трени , нагреваетс , а наход щийс в камере 14, прилегающей к торцовой поверхности стенки 9 охлаждени с радиаторными ребрами 5, имеет более низкую температуру, равную температуре окружающей тормоз среды, за счет теплообмена с ней. Дл обеспечени When the supporting friction disk 4 is pressed on the end surface of the friction of the rotating friction disk 1 during the braking process, heat is generated by the action of the friction of the disks 1 and 4 with each other. Under the influence of the generated heat, the dielectric coolant 15 located in the chamber 13 adjacent to the end surface of the friction wall 10 is heated, and being in the chamber 14 adjacent to the end surface of the cooling wall 9 with radiator fins 5 has a lower temperature equal to temperature surrounding the brake environment, due to heat exchange with it. To ensure

00

перемещени нагретого теплоносител 15 из камеры 13 в камеру 14, а холодного теплоносител наоборот - из камеры 14 в камеру 13 при торможении от высоковольтного маломощного источника (не показан) на торцовые поверхности стенок 9 и Ю опорного диска А подают посто нное напр жение. При подаче посто нного напр жени на торцовые стенки 9 и 10, вл ющиес одновременно электродами, они зар жаютс разноименными электрическими зар дами. Под действием электростатического пол между электродами на торцах подвижного цилиндрического разделител (поршн ) 12 индуцируетс электрический зар д, противоположный по знаку зар ду на электродах. В результате на поршень 12 начинают действовать понде1)омоторные кулоновские силы, перемещающие его к одной из стенок-электродов 9 или Ю. Коснувшись стенки-электрода 9 или 10, поршень 12 зар жаетс одноименными по знаку с ней зар дом. Как тело, зар женное одноименным зар дом, поршень 12 под действием кулоновской силы отталкиваетс от стенки 9 или 10 и прит гиваетс к другой стенке 10 или 9, зар женной противоположным по знаку зар дом. Коснувшись последней , поршень 12 снова перезар жаетс и движетс в обратном направлении . Далее цикл повтор етс .transferring the heated coolant 15 from chamber 13 to chamber 14, and the cold coolant vice versa, when braking from a high-voltage low-power source (not shown), a constant voltage is applied to the end surfaces of the walls 9 and 10 of the back plate A. When a constant voltage is applied to the end walls 9 and 10, which are at the same time electrodes, they are charged with opposite electric charges. Under the action of an electrostatic field between the electrodes at the ends of the movable cylindrical separator (piston) 12, an electric charge is induced that is opposite in sign to the charge on the electrodes. As a result, the piston 12 begins to act ponde1) the motor Coulomb forces moving it to one of the wall electrodes 9 or Y. Touching the wall electrode 9 or 10, the piston 12 is charged by the same sign with a charge. As a body charged with the same charge, the piston 12, under the action of Coulomb force, pushes away from the wall 9 or 10 and is attracted to another wall 10 or 9, charged with an oppositely charged charge. Touching the latter, piston 12 recharges again and moves in the opposite direction. Then the cycle repeats.

В процессе движени поршн 12 происходит периодическое изменение объема камер 14 и 13 в противофазе. Изменение объема камер 14 и 13 приводит к изменению давлени в них. Под действием перепада давлени в камерах 14 и 13 обратные клапаны 18 и 19 также в противофазе поочередно открываютс и закрываютс , обеспечива однонаправленное (как показано на чертеже) перетекание диэлектрического теплоносител из одной камеры 14 или 13 в другую по каналам 16 и 17.During the movement of the piston 12, a periodic change in the volume of the chambers 14 and 13 in antiphase takes place. A change in the volume of chambers 14 and 13 leads to a change in pressure in them. Under the action of pressure drop in chambers 14 and 13, check valves 18 and 19 also in antiphase alternately open and close, providing unidirectional (as shown in the drawing) flow of dielectric coolant from one chamber 14 or 13 to another through channels 16 and 17.

Вместе с теплоносителем активно транспортируетс тепло от торцовой поверхности стенки 10 к торцовойTogether with the coolant, heat is actively transported from the end surface of the wall 10 to the end face.

ра 5 интенсифицируют тепл торцовой стенки 9 в окруж Дл электрической изол вых стенок 9 и 10 одна о они разделены между собой ческим кольцом 11, а такж ческим жидким теплоносит5 intensify the warm end wall 9 in the surroundings. For the electrical insulating walls 9 and 10, they are each separated by a circular ring 11, as well as by a liquid heat transfer medium.

В качестве теплоноситAs heat carrier

Q зе можно использовать ка так и газообразные диэлеQe can use ka and gaseous diels

Регулирование скорости жидкого теплоносител от трени к поверхности охлRegulation of the speed of the liquid coolant from friction to surface cooling

15 ществл етс путем регули тоты перемещени поршн 9 или 10 к стенке 10 или гаетс изменением величины емого к торцовым стенкам 15 is realized by adjusting the movement of the piston 9 or 10 to the wall 10 or is controlled by changing the value of the end walls

2Q пр жени .2Q prines.

Claims

Formula images

A brake with an electrohydraulic 25 cooled, containing a friction disc, is fitted with the possibility of rotating the wok friction disc. edges and element

thirty

35

40

45

installed in the displacement along the axis and in the renal cavity, filled with dielectric heat transfer by the end walls of the dielectric valve, and also a separator made of electric conductor, interacting with electrodes, connected to a power supply unit, unlike in the design The power supply is made in the form of a constant voltage, t the walls of the housing of the reference yen with opposite poles, and the moving part is divided in the form of a piston, fixed by the dielectric ring of the axial displacement

wall 9 cooling. Radiator reb-50 tsovy walls of the case.

5 heat sink from the end wall 9 to the environment is intensified. To electrically isolate the end walls 9 and 10 from one another, they are separated by a dielectric ring 11, as well as a dielectric heat transfer fluid 15.

Both fluid and gaseous dielectrics can be used as a heat carrier in a brake.

Regulation of the rate of movement of the liquid coolant from the friction surface to the cooling surface is accomplished by adjusting the frequency of movement of the piston 12 from the wall 9 or 10 to the wall 10 or 9, which is achieved by varying the magnitude applied to the end walls 9 and 10 on the Q.

Invention Formula

The electrohydraulic cooled brake contains a movable friction disk mounted for rotation around an axis, a supporting friction disk with radiator fins and an element of its own

five

0

five

mounted for movement along an axis and having an internal cavity filled with a liquid dielectric coolant, between the end walls of which a dielectric ring with non-return valves is installed, as well as a movable separator made of conductive material that interacts with two electrodes connected to a power source, characterized by that, in order to simplify the design, the power supply is made in the form of a constant voltage source, the end walls of the housing supporting lawsuit connect. yen with opposite poles of the source, and the movable separator is made in the form of a piston, installed p dielectric ring with the possibility of axial movement between the torus