колесо транспортного средства

Формула изобретения

Колесо транспортного средства, содержащее барабан, состоящий из ободной части, дисковой части и ступицы, размещенный в барабане многодисковый тормоз, включающий в себя привод в виде блока цилиндров с поршнями и пакет фрикционных дисков, расположенный в сообщенной с атмосферой камере охлаждения, сформированной корпусом тормоза и двумя кольцевыми перегородками, одна из которых расположена между ободной частью и пакетом фрикционных дисков, а другая - между блоком цилиндров и пакетом фрикционных дисков, отличающееся тем, что в колесе дополнительно с камерой охлаждения сформирован кольцевой ресивер, наружная стенка которого организована ободной частью и ступицей, а внутренняя - кольцевой перегородкой, расположенной перед ободной частью, и корпусом тормоза, при этом вход ресивера сообщен с нагнетателем воздуха, а выход через расходные отверстия, предусмотренные в кольцевой перегородке и корпусе тормоза, - с камерой охлаждения и с полостью, организованной между блоком цилиндров и расположенной перед ним кольцевой перегородкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным колесам транспортных средств, и предназначено для использования преимущественно на объектах авиационной техники.

Известна конструкция колеса транспортного средства, содержащая барабан, состоящий из ободной части, дисковой части и ступицы с подшипниками, размещенный в барабане многодисковый тормоз, включающий привод в виде блока цилиндров с поршнями и пакет фрикционных дисков, расположенный в камере охлаждения, сформированной корпусом тормоза и кольцевыми перегородками (теплозащитными экранами), изолирующими термически уязвимые узлы колеса (ободную часть, ступицу и рабочие элементы привода тормоза) от пакета фрикионных дисков. Вход камеры охлаждения сообщен с нагнетателем охлаждающего воздуха, а выход - с атмосферой (см. патент США 3251437, кл.186-264).

Недостатком данной конструкции колеса является то, что охлаждение пакета фрикционных дисков, нагретого в процессе торможения при посадочном пробеге самолета, осуществляется потоком охлаждающего воздуха, продуваемого через щели, организованные между поверхностями трения смежных фрикционных дисков пакета, от внутреннего его диаметра к наружному с выходом в полость между пакетом и теплозащитным экраном, расположенным перед ободной частью. Такое охлаждение пакета фрикционных дисков с использованием щелевого эффекта между дисками малоэффективно, поскольку поперечные размеры щелей в пакете для расторможенного колеса очень малы, а также неравномерны и нестабильны из-за высоких нагрузок силового, термического и вибрационного характера, действующих в процессе посадочного пробега объекта с торможением. Поэтому в такой схеме охлаждения пакета дисков с большим сопротивлением для потока воздуха в пакете не может быть обеспечен достаточный расход воздуха в щелях для охлаждения дисков, следовательно, не может быть обеспечен эффективный теплосъем с пакета дисков в продуваемый через пакет поток воздуха, что может привести к снижению ресурса и эксплуатационной надежности фрикционных элементов многодискового тормоза и, как следствие, колеса в целом, особенно при работе на тяжело нагруженных объектах авиационной техники. Кроме того, теплозащитные экраны под действием поступающих к ним тепловых потоков подвергаются интенсивному нагреву и, в свою очередь, нагревают защищаемые ими узлы колеса (ободную часть, ступицу и блок цилиндров), снижая, тем самым, их эксплуатационную надежность.

Технический результат, который может быть достигнут от использования предлагаемого технического решения, заключается в повышении энергоемкости колеса с одновременным повышением его эксплуатационной надежности и срока службы за счет создания эффективного механизма теплосъема с пакета фрикционных дисков и обеспечения эффективной тепловой зашиты, термически уязвимых узлов колеса (ободной части, ступицы и блока цилиндров).

Указанный результат достигается тем, что в колесе, для обеспечения эффективного охлаждения пакета фрикционных дисков и термически уязвимых узлов, дополнительно с камерой охлаждения сформирован кольцевой ресивер, наружная стенка которого организована ободной частью и ступицей, а внутренняя - кольцевой перегородкой, расположенной перед ободной частью и корпусом тормоза, при этом вход ресивера сообщен с нагнетателем воздуха, а выход через расходные отверстия, предусмотренные в кольцевой перегородке и корпусе тормоза, - с камерой охлаждения и полостью, организованной между блоком цилиндров и расположенной перед ним кольцевой перегородкой.

На чертеже изображен продольный разрез половины колеса транспортного средства.

Колесо содержит барабан, имеющий ободную часть 1, дисковую часть 2 и ступицу 3, размешенный в барабане многодисковый тормоз, включающий в себя привод в виде блока цилиндров 4 с поршнями 5 и пакет фрикционных дисков 6, который расположен в камере 7 охлаждения, организованной корпусом тормоза 8 и кольцевыми перегородками 9 и 10, одна из которых расположена между ободной частью 1 и пакетом дисков 6, а другая - между блоком цилиндров 4 и пакетом дисков 6, дополнительно с камерой 7 охлаждения, в колесе поверхностями 11 и 12 ободной части 1 и ступицы 3 и поверхностями 13 и 14 перегородки 9 и корпуса тормоза 8 образован кольцевой ресивер, полость 15 которого сообщена через отверстия 16 в дисковой части 2 с нагнетателем воздуха (не показан) и через расходные отверстия 17, 16, 19 в перегородке 9 и корпусе тормоза в с камерой 7 охлаждения и полостью 20 между блоком цилиндров 4 и перегородкой 10. Количество расходных отверстий и их сечения выбирают из условия обеспечения необходимой скорости охлаждения пакета дисков 6 и эффективной изоляции термически уязвимых узлов колеса (ободной части, ступицы и блока цилиндров) от перегрева, в качестве нагнетателя воздуха может быть использован вентилятор, встроенный в конструкцию колеса, или другой источник сжатого воздуха.

Охлаждение нагретого в процессе торможения пакета фрикционных дисков 6 и зашита от перегрева термически уязвимых узлов колеса осуществляется следующим образом. Поток холодного воздуха от нагнетателя через отверстия 16 в дисковой части 2 подается в полость 15 ресивера и из нее через расходные отверстия 17 и 16 в перегородке 9 и корпусе тормоза 8 в камеру 7 охлаждения к нагретому пакету дисков 6, а также через отверстия 19 в корпусе тормоза 8 в полость 20 между блоком цилиндров 4 и перегородкой 10, обеспечивая тем самым охлаждение пакета дисков 6 и одновременно тепловую защиту термически уязвимых узлов колеса (ободной части 1, ступицы 3 и блока цилиндров 4) за счет изоляции их от камеры 7 охлаждения с нагретым пакетом дисков 6 потоком холодного воздуха, непрерывно нагнетаемого в полости 15 и 20 между камерой 7 охлаждения и термически уязвимыми узлами колеса. Струи воздуха, поступающие по нормали через расходные отверстия 17 и 18 в камеру 7 охлаждения, ударяют под перепадом давления в ресивере и в камере 7 охлаждения в наружную и внутреннюю поверхности нагретого пакета дисков 6, растекаются по ним и турбулизируют на этих поверхностях общий поток охлаждающего воздуха, обеспечивая необходимую скорость охлаждения пакета фрикционных дисков 6. Нагретый воздух выносится в окружающею среду через зазоры между кольцевой перегородкой 9 и пакетом дисков 6, корпусом тормоза 8 и пакетом дисков 6, кольцевой перегородкой 10 и пакетом дисков 6.

Такое техническое решение позволит повысить энергоемкость тормозного колеса при сохранении веса и габаритов, а также его эксплуатационную надежность и срок службы за счет обеспечения эффективной зашиты от перегрева пакета фрикционных дисков и термически уязвимых узлов колеса.