Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства


 


Владельцы патента RU 2549597:

Открытое акционерное общество "Волжский завод асбестовых технических изделий" (RU)

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна. Вставка выполнена из кремнистого чугуна. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик колодки в результате использования вставки из другого материала, более соответствующего условиям эксплуатации железнодорожных тормозных колодок.

 

Заявляемое изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, например тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов, различного рельсового транспорта.

Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из ковкого чугуна (см. патент RU №2340805, МПК B61H 1/00, 2008 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, вставка из чугуна» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является ухудшение эксплуатационных характеристик изделия в результате использования вставки из ковкого чугуна. Известно, что ковкий чугун при пониженных температурах обладает увеличенной склонностью к хрупкому динамическому разрушению, при термоциклирировании (периодических нагревах и охлаждениях) претерпевает существенное и необратимое увеличение объема, обладает малой длительной прочностью при температурах от 300°C (это максимально допустимая температура работы отливок из ковкого чугуна в водной среде) и недостаточной демпфирующей способностью. При этом ковкий чугун имеет износостойкость и коэффициент трения (сухого) по стали на уровне композиционного полимерного материала, из которого изготовлен фрикционный элемент колодки (до 0,45). Во влажной же среде коэффициент трения ковкого чугуна по стали составляет 0,05÷0,10. В результате железнодорожная тормозная колодка со вставкой из ковкого чугуна не проявляет колесосберегающего эффекта, для нее характерно падение фрикционных свойств во влажной среде и разрушение фрикционного элемента в зонах контакта полимерного композиционного материала с ковким чугуном.

Прототипом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (см. патент RU №2427491, МПК B61H 1/00, 2011 г.). Существенные признаки прототипа «композиционный фрикционный элемент, металлический каркас, вставка из чугуна» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является ухудшение эксплуатационных характеристик колодки в результате использования вставки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Известно, что высокопрочный чугун с шаровидным графитом обладает высокой износостойкостью и хорошими антифрикционными свойствами, что может привести к неравномерному эксплуатационному износу колодки в зоне вставки и не обеспечивает колесосберегающий эффект. Теплопроводность высокопрочного чугуна меньше теплопроводности обычного чугуна, что может привести при эксплуатации к существенному разогреву вставки и разрушению композиционного фрикционного элемента как в результате чрезмерного температурного воздействия, так и вследствие различных значений коэффициентов теплового расширения чугуна и полимера. Кроме того, высокопрочный чугун в условиях ударных нагрузок может работать при температурах до -40°C, что может привести к разрушению колодки при эксплуатации в условиях более низких температур.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки в результате использования вставки из другого материала, более соответствующего условиям эксплуатации железнодорожных тормозных колодок.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, содержащей композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна, вставка выполнена из кремнистого чугуна.

Существенные признаки заявляемого изобретения «вставка выполнена из кремнистого чугуна» являются отличительными от признаков прототипа.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит композиционный фрикционный элемент из полимерного композита, содержащего полимерную матрицу и дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. В композиционном фрикционном элементе размещен (например, заформован) металлический каркас, например, в виде проволочной рамки и перфорированного (сетчатого) тыльника. В центральной части колодки размещена твердая фрикционная вставка из кремнистого чугуна (содержание кремния до 30%).

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка тормозная полуметаллическая с сетчато-проволочным каркасом и чугунной вставкой, дет. 126-12-58-01. Вставка выполнена из кремнистого чугуна с шаровидной формой графита, содержание кремния ≈6%.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием из формовочной полимерной композиции в пресс-форме, где предварительно размещены металлический каркас и чугунная вставка.

Использование для изготовления чугунной вставки колодки кремнистого чугуна, являющегося жаростойким, хорошо обрабатывающегося резанием, практически не показывающего роста при высоких температурах, способствует образованию при высоких температурах трибоконтакта на рабочей поверхности вставки мельчайших (вплоть до наноразмерных) окисных пленок, которые в процессе трибоконтакта разрушаются с образованием наноразмерных частиц двуокиси кремния и окислов типа шпинели. Являясь абразивными материалами, эти частицы стабилизируют фрикционные характеристики колодки во влажных средах и компенсируют температурное снижение фрикционных свойств. При снижении температуры образовавшиеся абразивные частицы уносятся с рабочей поверхности колодки с продуктами износа полимерного композиционного фрикционного элемента. В результате эксплуатационные характеристики тормозной колодки улучшаются.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна, отличающаяся тем, что вставка выполнена из кремнистого чугуна.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным колодкам транспортных средств и различного оборудования. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями, приформованный к нему фрикционный элемент, противошумную металлическую пластину с отогнутыми элементами, полимерный демпфирующий слой, зафиксированный к поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к колодкам дисковых тормозов автомобилей и другой техники, снабженных акустическими сигнализаторами о предельном износе.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к колодкам дисковых тормозов автомобилей и другой техники. Колодка дискового тормоза содержит плоский металлический каркас и зафиксированный на нем фрикционный элемент, при этом торцевая поверхность металлического каркаса выполнена с выступом.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас и чугунное дугообразное тело, снабженное вставками, которые размещены группами.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам. Фрикционный диск содержит металлический каркас с восемью выемками по наружному контуру каркаса и восемью отверстиями, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам. Фрикционный диск содержит металлический каркас с восемью выемками по наружному контуру каркаса и восемью отверстиями, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам подвижного состава. Колодка содержит стальной каркас, имеющий скобу и направляющие, приваренные к наружной поверхности, и дугообразное тело, состоящее их отдельных фрикционных элементов, закрепленных на стальном каркасе.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам подвижного состава. Колодка содержит стальной каркас и дугообразное тело, состоящее их отдельных фрикционных элементов, закрепленных на стальном каркасе.

Изобретения относятся к области железнодорожного транспорта, а именно к опорам тормозных башмаков для железнодорожных вагонов. Опорный узел выполнен с возможностью отслеживания поперечного перемещения колеса на осевой тележке.

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к барабанным тормозам и колодкам барабанного тормоза. Колодка барабанного тормоза содержит первое ребро, второе ребро, основание накладки, расположенное по окружности на наружных участках первого и второго ребер, и крепление пружины возврата.

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожного транспорта. Тормозная вагонная композиционная колодка содержит стальной каркас, дугообразное тело, состоящее из основного и бокового участка тела колодки, контактирующего с поверхностью колеса.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас и дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, стальной проволочный каркас, твердую чугунную вставку, покрытую электрохимическим способом бронзовым сплавом, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас, чугунное дугообразное тело.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозному оборудованию подвижного железнодорожного состава. .
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку.
Наверх