Охлаждаемый барабанно-колодочный тормоз

(патент №761768)

Изобретение относится к области маши­ностроения, в частности к автомобильной промышленности, и может быть использо­вано в охлаждаемых барабанно-колодочных тормозах.

Известен охлаждаемый барабанно-колодочный тормоз, содержащий тормозной барабан, тормозной диск, разжимные ко­лодки с фрикционными и теплоотводящими накладками, охлаждающее устройство, выполненное в виде тепловой трубы с охлаждающим агентом, размещенной вне тормозного механизма, а также теплопро­воды, одним концом соединенные с теплоотводящими накладками, а другим погру­женные в охлаждающий агент.

Однако известный тормоз имеет сложную конструкцию. Это, а также наличие в сис­теме клапанов стыков в линии циркуля­ции теплоносителя уменьшает надежность системы в целом, а отказ одного из эле­ментов приводит к резкому понижению эффективности охлаждения тормоза. Кро­ме того, в этом тормозе тепловая труба расположена вне него, что возможно только в грузовых автомобилях и автобусах и не­возможно в легковых автомобилях и тре­бует сообщения охлаждаемого объекта (тормозного устройства) с тепловой трубой посредством соединительного трубопровода. Указанный трубопровод, который имеет обычно небольшое поперечное сечение, оказывает сопротивление при циркуляции охлаждающего агента, что понижает интенсивность теплообмена и эффективность тормоза.

Цель изобретения — упрощение конструк­ции тормоза и повышение надежности охлаждения.

Для этого тепловая труба выполнена в виде тора, размещенного в тормозном дис­ке, охлаждающий агент помещен в нижней части тора, при этом теплопроводы выполнены гибкими, а теплоотводящие накладки подпружинены относительно соответствую­щих им колодок.

Барабанно-колодочный тормоз содержит барабан 1, фрикционные 2 и теплопровод­ные 3 накладки тормозных колодок 4, меж­ду которыми расположен разжимной кулак 5 и соединяющая их возвратная пружина 6, а в нижней части они установлены на эксцентриковых пальцах 7, прикрепленных гайками 8 к тормозному диску 9. Послед­ний состоит из двух деталей, соединенных между собой так, что внутри диска 9 образуется замкнутая герметичная камера 10, нижняя часть которой заполнена охлажда­ющим агентом 11, например, раствором ам­миака, а верхняя часть снабжена ребрами 12, прикрепленными к наружной поверх­ности тормозного диска 9. Теплопроводные накладки 3 через отверстие 13, выполнен­ное в основании тормозных колодок 4, по­средством гибких теплопроводов 14 соединены с камерой 10.

Теплопроводные накладки 3, изготовлен­ные, например, из меди, устанавливают­ся в средней части тормозных колодок 4 и подпружинены пружиной 15, предварительно поджатой при завинчивании регули­ровочных винтов 16. Между колодкой 4 и теплопроводной накладкой 3 имеются бо­ковые и радиальный зазоры, в результате чего колодка перемещается в радиальном направлении с помощью регулировочных винтов 16. Благодаря этому накладка 3 смещена к периферии колодки 4 и несколь­ко выступает над рабочей поверхностью фрикционных накладок 2. К теплопровод­ным накладкам 3 с помощью, например, пайки крепятся теплопроводы 14, выпол­ненные из многожильного медного прово­да. Второй конец теплопроводов 14 погру­жен в охлаждающий агент 11 камеры 10. Для герметичного соединения теплопрово­дов 14 с камерой 10 служат патрубки 17, вваренные в ее стенку, накидные гайки 18, уплотнения 19 и кольца 20, припаянные к теплопроводам 14. Для заливки охлаждаю­щего агента 11 в камеру 10 служит горло­вина 21, а для его слива — горловина 22. Обе горловины закрываются пробками 23.

Таким образом, теплопроводные наклад­ки 3 посредством теплопроводов 14 соединены с заполненной охлаждающим аген­том 11 и расположенной внизу горячей зо­ной тепловой трубы, образованной стенка­ми камеры 10 тормозного диска 9, при этом холодная ее зона, расположенная вверху, имеет развитое оребрение.

Установка начального зазора между фрикционными накладками 2 и тормозным барабаном 1 производится поворотом экс­центриковых пальцев 7.

Охлаждаемый барабанно-колодочный тормоз работает следующим образом.

В процессе торможения автомобиля по­средством привода (не показан) к раз­жимному кулаку 5 подводится усилие, раз­двигающее тормозные колодки 4, которые проворачиваются вокруг эксцентричных пальцев 7 и растягивают возвратную пру­жину 6. В результате чего фрикционные 2 и теплопроводные 3 накладки прижимают­ся к тормозному барабану 1, причем тепло­проводные накладки 3 контактируют с ба­рабаном быстрее фрикционных. Вследствие разных по величине коэффициентов тепло­проводности материалов фрикционных 2 и теплопроводных 3 накладок большая часть тепла отводится теплопроводными накладками 3 и далее через гибкие теплопроводы 14 передается охлаждающему агенту 11, находящемуся в камере 10 тормозного дис­ка 9. При нагревании до температуры кипения охлаждающий агент 11 испаряется, пар поднимается в верхнюю часть камеры 10, где конденсируется на ее холодных стенках, отдает тепло им и ребрам 12, ко­торые интенсивно охлаждаются встречным

потоком воздуха при движении автомобиля. Образовавшиеся капли охлаждающего агента 11 стекают по стенкам камеры 10 в ее нижнюю часть. Таким образом, отвод тепла от тормозного барабана 1 осуществляется с по­мощью теплопроводной накладки 3 с теп­лопроводами 14, далее через охлаждаю­щий агент 11 камеры 10 с ребрами 12 на ее наружной поверхности. Количество отведенного тепла от тормозного барабана 1 зависит от площади поверхности теплопро­водной накладки 3, поперечного сечения и длины теплопроводов 14, объема камеры 10 и скрытой теплоты парообразования охлаждающего агента 11, также поверхности оребрения тормозного диска 9. По окон­чании процесса торможения разжимной кулак 5 занимает исходное положение и под действием возвратной пружины 6 колодки 4 возвращаются в первоначальное состояние.

Предлагаемый тормоз имеет простую конструкцию, так как элементы теплообменного устройства смонтированы непосредственно на тормозе. Теплоноситель циркулирует в замкнутой камере и утечки его сведены к минимуму (имеется только три места уплотнения, причем они непо­движны). Выполнение тепловой трубы в виде тора, размещенного в тормозном дис­ке, имеющего постоянное и достаточно большое сечение, позволяет значительно снизить сопротивления, возникающие при циркуляции теплоносителя. Холодная зона тепловой трубы имеет развитое оребрение, способствующее интенсификации процессов теплообмена с окружающей средой. Выпол­нение предлагаемого тормоза в виде единой компактной конструкции позволяет применять его в различных транспортных сред­ствах.

Формула изобретения

Охлаждаемый барабанно-колодочный тормоз преимущественно для автомобилей, содержащий тормозной барабан, тормозной диск, разжимные колодки с фрикционными и теплоотводящими накладками, охлаждающее устройство, выполненное в виде тепловой трубы с охлаждающим агентом и теплопроводы, одним концом соединенные с теплоотводящими накладками, а другим погруженные в охлаждающий агент, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции тормоза и повышения надеж­ности охлаждения, тепловая труба выпол­нена в виде тора, установленного в тормозном диске, а охлаждающий агент размещен в нижней части тора, при этом теплопроводы выполнены гибкими, а теплоoводящие накладки подпружинены относительно со­ответствующих колодок.

 

Рисунок 15-Охлаждаемый барабанно-колодочный тормоз

 

 

Выводы

Рассмотрев данные патенты и проанализировав их, для внесения изменений в прототип я выбрал патент № 804942 «Колодочный тормоз», так как данное изобретение простое по конструкции, установке. Цель изобретения — повышение на­дежности тормоза.

В тормозе, содержащем барабан, суппорт с установленными на нем ко­лодками, стяжные пружины, разжимной кулак и жесткие тяги, связанные с шарнирно закрепленными на колодке рычагами, каждая тяга выполнена в виде двух частей, шарнирно закреплен­ных с суппортом. Достигаемый технический результат состоит в повы­шении надежности и эффективности работы тормозного механизма.

Применение предлагаемого тормоза позволяет значительно повысить надеж­ность тормозной системы транспортного средства и безопасность езды, так как при разрыве одной из тяг вторая колодка продолжает работать.