Композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, образующая в процессе трибоконтакта абразивные наночастицы


 


Владельцы патента RU 2563526:

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

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов и другого рельсового транспорта. Тормозная колодка, образующая в процессе трибоконтакта абразивные наночастицы, содержит металлический каркас, одно- или двухслойный композиционный фрикционный элемент и вставку или несколько вставок из металла. Вставка или вставки выполнены из кремнистого чугуна с содержанием кремния от 5,0 до 7,5%. Достигается повышение стабильности фрикционных характеристик колодки в процессе эксплуатации путем обеспечения, в момент существенного нагрева изделия, образования в зоне трибоконтакта рабочей поверхности колодки и поверхности катания колеса наноразмерных абразивных частиц, повышающих коэффициент трения.

 

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

Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая композиционный фрикционный элемент и фрикционную абразивную вставку из чугуна, защемленную в проволочном каркасе и запрессованную в композиционном фрикционном элементе, при этом вставка в верхней нерабочей части снабжена выемками, уступами или заплечиками для позиционирования проволоки каркаса по толщине вставки (см. патент RU №95768, МПК F16D 65/04, 2010 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, вставка из чугуна» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение фрикционных характеристик колодки при нагревах в процессе эксплуатации из-за снижения коэффициента трения полимерного фрикционного композита и материала вставки при высоких температурах, что может привести к существенному увеличению тормозного пути транспортного средства и, соответственно, снизить безопасность изделия в процессе эксплуатации.

Прототипом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая металлический каркас, одно- или двухслойный композиционный фрикционный элемент и вставку или несколько вставок, выполненных из металла (см. патент RU №88753, МПК В61Н 1/00, 2009 г.). Существенные признаки прототипа «металлический каркас, одно- или двухслойный композиционный фрикционный элемент, вставка или несколько вставок из металла» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является падение фрикционных характеристик колодки в момент ее нагрева в процессе эксплуатации из-за снижения при нагревании коэффициента трения как полимерного фрикционного композита, так и материала вставки или вставок, что приводит к увеличению тормозного пути транспортного средства и снижает его безопасность.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение стабильности фрикционных характеристик колодки в процессе эксплуатации путем обеспечения, в момент существенного нагрева изделия, образования в зоне трибоконтакта рабочей поверхности колодки и поверхности катания колеса наноразмерных абразивных частиц, повышающих коэффициент трения.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, содержащей металлический каркас, одно- или двухслойный композиционный фрикционный элемент и вставку или несколько вставок из металла, вставка или вставки выполнены из кремнистого чугуна с содержанием кремния от 5,0 до 7,5%.

Существенные признаки заявляемого изобретения «вставка или вставки выполнены из кремнистого чугуна с содержанием кремния 5,0÷7,5%» являются отличительными от признаков прототипа.

Композиционная тормозная колодка гребневого или негребневого типа для железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас, например, из сплошной металлической полосы («штампованный» каркас) или проволочной рамки и перфотыльника (сетчато-проволочный каркас), или другого типа. На металлическом каркасе зафиксирован полимерный композиционный фрикционный элемент, включающий полимерную матрицу с дисперсными, в том числе волокнистыми, наполнителями. Во фрикционном элементе размещены чугунные вставки, одна или несколько. Вставки могут быть размещены как в центральной, так и в других частях колодки. Вставки или единственная вставка выполнены из кремнистого чугуна с содержанием кремния в чугуне от 5,0 до 7,5%.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка тормозная полуметаллическая с сетчато-проволочным каркасом и чугунной вставкой, дет.126-12-58-01. Вставка выполнена из чугуна с шаровидным графитом, содержание углерода в чугуне 2,62%, кремния 6,23%, марганца 0,89%, фосфора 0,22%, серы 0,21%.

Выполнение вставки из кремнистого чугуна обеспечивает при нагревании образование на поверхности трения вставки хрупкой пленки оксида кремния толщиной от 20 до 100 нм. В процессе трибоконтакта эта пленка разрушается с образованием абразивных частиц двуокиси кремния соответствующего размера, которые удаляются с продуктами износа. Абразивные частицы образуются только при значительном нагреве поверхности трения тормозной колодки, то есть именно тогда, когда происходит термическое падение коэффициента трения. В результате значение коэффициента трения нагретой колодки повышается. Из-за удаления абразивных частиц с продуктами износа и отсутствия их образования при обычных температурах повышения коэффициента трения на ненагретых колодках не происходит.

В результате снижается градиент изменения значений коэффициента трения колодки при ее эксплуатации, то есть стабилизируются фрикционные характеристики.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, образующая в процессе трибоконтакта абразивные наночастицы, содержащая металлический каркас, одно- или двухслойный композиционный фрикционный элемент и вставку или несколько вставок из металла, отличающаяся тем, что вставка или вставки выполнены из кремнистого чугуна с содержанием кремния от 5,0 до 7,5%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава, работающим в трибоконтакте не только с поверхностью катания колеса, но и с поверхностью гребня колеса.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным колодкам транспортных средств и различного оборудования. Фрикционное изделие содержит металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым фрикционным сплавам на основе железа, и может быть использовано в узлах трения тормозной колодки и железнодорожного колеса.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас из сваренных между собой широкой и узкой рамок, твердую вставку с выступами, вставленную в узкую рамку проволочного каркаса, и металлическую сетку или перфорированную металлическую полосу.
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.
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 железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава, работающим в трибоконтакте не только с поверхностью катания колеса, но и с поверхностью гребня колеса.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас из сваренных между собой широкой и узкой рамок, твердую вставку с выступами, вставленную в узкую рамку проволочного каркаса, и металлическую сетку или перфорированную металлическую полосу.
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.
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, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава, работающим в трибоконтакте не только с поверхностью катания колеса, но и с поверхностью гребня колеса.
Наверх