Стрічково-колодкове гальмо з двома поверхнями тертя і системою охолодження

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаний в стрічково-колодкових гальмах бурових лебідок. Відоме стрічково-колодкове гальмо, в якому фрикційні накладки встановлені по периметру шківа і з'єднані між собою пружинами, що забезпечує посадку робочих поверхонь накладок з натягом на робочу поверхню шківа. При гальмуванні гальмівна стрічка охоплює зовнішні поверхні фрикційних накладок, і таким чином здійснюється зупинка гальмівного шківа [А.с. СССР, 576455, м.кл.2 F16D49/08, 1977, аналог]. Відоме двоступеневе стрічково-колодкове гальмо, в якому на гальмівному шківі виконані дві поверхні тертя: більшого діаметра для гальмівної стрічки з фрикційними накладками, які при взаємодії утворюють основне гальмо, і меншого діаметру - для гальмівної стрічки з накладками, що входять до складу допоміжного гальма. Збігаючий кінець стрічки основного гальма з'єднаний з кінцем рівноплечого важеля, що встановлений на рамі. До другого кінця важеля прикріплений набігаючий кінець стрічки допоміжного гальма [Александров М.П., Лысяков А.Г., Федосеев В.Н. и др. Тормозные устройства. - М.: Машиностроение, 1985. - С. 117, рис.3.13, прототип]. Основним недоліком даного гальма є те, що воно має складну конструкцію і велику металоємність шківа. У порівнянні з аналогом і прототипом запропоноване гальмо має наступні відмінні ознаки: - відсутній натяг між внутрішніми поверхнями фрикційних накладок і робочою поверхнею гальмівного шківа, що суттєво підви щує е фективність гальмувань за рахунок використання двох поверхонь фрикційних накладок; - питомі навантаження у зовнішніх і внутрішні х фрикційних вузлах гальма однакові за рахунок однакових коефіцієнтів взаємного перекриття їхні х пар тертя; - досягається інтенсифікація природного охолодження за рахунок системи вентиляційних отворів у шківі та встановлення із зазорами внутрішніх поверхонь фрикційних накладок по відношенню до робочих поверхонь гальмівного шківа; - знижується загальна металоємність шківа за рахунок виконання в його тілі заглиблень і вентиляційних отворів. Задачею даного винаходу є підвищення ефективності дії гальма з двома поверхнями тертя за рахунок збільшення сумарного гальмівного момента, а також ресурсу фрикційних накладок. Для вирішення поставленої задачі у відомому стрічково-колодковому гальмі з двома поверхнями тертя і системою охолодження, що містить гальмівний шків, на робочій поверхні якого виконані Г-подібні виступи, гальмівну стрічку, фрикційні накладки, систему охолодження і привід, стосовно винаходу, робоча поверхня гальмівного шківа являє собою перфоровані посадочні місця зі сталим кроком по його периметру, в які встановлені фрикційні накладки з можливістю реверсивного переміщення в них, а в середній частині по товщині накладок розміщені пружні опуклі пластини, кінці яких виконані у вигляді сепараторів з кульками, які з одного боку спираються на кільцеві Г-подібні виступи шківа, а з другого вони підтиснуті кільцевими пластинами, прикріпленими до торців реборд шківа, в якого з бічних сторін розміщена система вентиляційних отворів, виконана у вигляді двох горизонтальних, наскрізних, конфузорів, що звужуються, що сполучені вертикальними отворами із зазорами між робочими поверхнями гальмівного шківа і внутрішніми поверхнями фрикційних накладок при розімкненому стані внутрішні х фрикційних вузлів. На Фіг.1 наведено загальний вигляд стрічково-колодкового гальма з двома поверхнями тертя і системою охолодження; на Фіг.2 представлений вигляд А на зовнішню поверхню гальмівного шківа із встановленими на ній фрикційними накладками; на Фіг. 3 зображено поперечний розріз Б-Б фрикційного вузла. Стрічково-колодкове гальмо з двома поверхнями тертя містить гальмівний шків 1, на робочій поверхні якого виконано перфоровані посадочні місця 2 зі сталим кроком по його периметру. В перфоровані посадочні місця 2 встановлені фрикційні накладки 3, що мають зовнішні 4 і внутрішні 5 робочі поверхні. В середній частині по товщині кожної фрикційної накладки 3 розміщені пружні опуклі пластини 6, що виступають за бічні сторони фрикційних накладок 3. У виступаючі кінці пружних опуклих пластин 6 вмонтовані сепаратори 7, в яких знаходяться кульки 8. З одного боку останні спираються на Г-подібний виступ 9 шківа 1, а з другого вони закриті кільцевою пластиною 10, прикріпленою до торців реборд 11 шківа 1 за допомогою болтів 12. Повітряна система охолодження внутрішніх пар тертя фрикційних вузлів складається з наступних елементів. З бічних сторін шківа 1 назустріч один одному виконані конфузорні отвори 13, що сходяться посередині його поперечного перерізу. При цьому конфузорні отвори 13 сполучені отворами 14 із зазорами 15 між робочими поверхнями гальмівного шківа 1 і внутрішніми робочими поверхнями 5 фрикційних накладок 3 при розімкненому гальмі. Гальмівна стрічка 16, яка має набігаючу (а) і збігаючу (б) гілки зв'язана з одного кінця з опорою 17, а з другого кінця - з важелем керування 18. Перша поверхня тертя в даній конструкції гальма належить зовнішнім фрикційним вузлам, які утворюються при контакті внутрішньої поверхні гальмівної стрічки 16 із зовнішніми робочими поверхнями 4 фрикційних накладок 3. Друга поверхня тертя в даній конструкції гальма належить внутрішнім фрикційним вузлам, які утворені внутрішніми робочими поверхнями 5 фрикційних накладок 3 і робочою поверхнею гальмівного шківа 1. Стрічково-колодкове гальмо з двома поверхнями тертя працює наступним чином. При натисканні на важіль керування 18 гальмівна стрічка 16 своїми набігаючою (а) і збігаючою (б) гілками взаємодіє із зовнішніми робочими поверхнями 4 фрикційних накладок 3, зумовлює тим самим пригальмовування гальмівного шківа 1. При цьому в зв'язку з його нерівномірним обертанням, поштовхами та іншими видами динамічного навантаження можливе переміщення фрикційних накладок 3, що знаходяться в перфорованих посадочних місцях 2, за рахунок кочення кульок 8 по поверхнях Г-подібного виступу 9 і кільцевої пластини 10. Подальше затягування гальмівної стрічки 16 призводить до того, що пружні опуклі пластини 6 просідають, а разом з фрикційними накладками 3. При цьому їхні внутрішні робочі поверхні 5 взаємодіють з робочими поверхнями посадочних місць 2 гальмівного шківа 1. Виходячи із зони охоплення гальмівною стрічки шківа 1 при уповільненому його обертанні за рахунок пружності опуклих пластин 6 накладки 3 займають своє початкове положення. При цьому відбувається розімкнення внутрішніх фрикційних вузлів. Для зниження теплонавантаженості пар тертя внутрішніх фрикційних вузлів шля хом інтенсифікації їхнього природного охолодження в гальмівному шківі 1 виконана система вентиляційних отворів 13 і 14, яка забезпечує подачу повітря навколишнього середовища в зазори 15 між робочими поверхнями гальмівного шківа 1 і внутрішніми робочими поверхнями 5 фрикційних накладок 3 при розімкненому стані внутрішнього фрикційного вузла. Після завершення процесу гальмування гальмівна стрічка 16 розмикається, що призводить до спрацювання пружних опуклих пластин 6 і розмиканню внутрішніх пар тертя, фрикційні накладки 3 займають своє початкове положення. В подальшому процеси пригальмовування і повної зупинки гальмівного шківа повторюються. Таким чином, застосування запропонованого стрічково-колодкового гальма з двома поверхнями тертя і системою охолодження дозволить суттєво підвищи ти експлуатаційні параметри пар тертя його зовнішніх і внутрішніх фрикційних вузлів і збільшити ресурс фрикційних накладок.