Железнодорожное колесо с боковыми поверхностями торможения (варианты)

В железнодорожном колесе, состоящем из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, в диске выполнены сквозные каналы, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на противоположных сторонах колеса, или расположенными на каждой стороне колеса, или каждый сквозной канал в диске, соединяющий кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на каждой стороне колеса, может состоять из двух непараллельных каналов, соединенных между собой. Технический результат – улучшение охлаждения тормозного диска железнодорожного колеса. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам и касается устройств колес с тормозными дисками.

Известно железнодорожное колесо, состоящее из ступицы, гребневого обода и диска между ободом и ступицей, на боковых плоскостях которого устроены поверхности торможения, ограниченные от обода и ступицы круговыми торцами, отделенными соответствующими кольцевыми проточками /1/.

Недостатками известного железнодорожного колеса являются: повышенный нагрев диска от воздействия на него тормозных накладок при торможениях транспортного средства из-за отсутствия вентилируемости диска, приводящий к ухудшению фрикционных свойств тормозных накладок и повышенному их износу, повышенный нагрев элементов колеса, в частности, ступицы, снижающий прочность посадки колеса на оси колесной пары, создающий возможность проворота колеса на оси.

Известно колесо с тормозным диском для железнодорожного подвижного состава с малогабаритными колесами, принятое за прототип, содержащее торцевые поверхности трения для дискового тормоза, разъединенные от обода и ступицы колеса одним или несколькими круговыми пазами для изоляции обода и ступицы колеса от нагрева и термических напряжений, и радиальные пазы на поверхностях трения /2/.

Недостатками известного колеса с тормозным диском являются: отсутствие внутреннего охлаждения тормозного диска при торможениях железнодорожного подвижного состава, что приводит к повышенному нагреву элементов колеса и дискового тормоза, снижающему фрикционные свойства тормозных накладок и повышающему их износ.

Кроме того, повышенный нагрев тормозного диска при торможениях сопровождается увеличенным отводом тепла от диска в ступицу колеса, что снижает прочность посадки колеса на оси колесной пары, создавая условия проворота колеса на оси.

Другим недостатком являются радиальные пазы на торцевых поверхностях трения для дискового тормоза, являющиеся концентраторами механических и термических напряжений, способствующих образованию трещин, снижающих надежность работы тормозного диска при торможениях железнодорожного подвижного состава.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы железнодорожного колеса с боковыми поверхностями торможения при торможениях железнодорожного транспортного средства, снижение нагрева элементов колеса и тормоза, сохранение прочности посадки колеса на оси колесной пары, исключение условий образования термических и механических трещин в диске между ободом и ступицей, содержащем на боковых плоскостях поверхности торможения, стабилизация фрикционных свойств тормозных накладок и повышение их износостойкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в железнодорожном колесе (вариант 1), состоящем из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, в диске выполнены сквозные каналы, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на противоположных сторонах железнодорожного колеса.

Указанный технический результат достигается также и тем, что в железнодорожном колесе (вариант 2), состоящем из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, в диске выполнены сквозные каналы, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на каждой стороне железнодорожного колеса.

Указанный технический результат достигается также и тем, что в железнодорожном колесе (вариант 3), состоящем из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, в диске выполнены сквозные каналы, каждый из которых состоит из двух непараллельных каналов, соединенных между собой, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на каждой стороне железнодорожного колеса.

Сущность изобретения представлена на следующих чертежах:

- на фиг. 1 - общий вид железнодорожного колеса со сквозными каналами в диске между ободом и ступицей, соединяющими кольцевые проточки ступицы и обода, расположенные на противоположных сторонах железнодорожного колеса по первому варианту;

- на фиг. 2 - общий вид железнодорожного колеса со сквозными каналами в диске между ободом и ступицей, соединяющими кольцевые проточки ступицы и обода, расположенные на каждой стороне железнодорожного колеса по второму варианту;

- на фиг. 3 - общий вид железнодорожного колеса со сквозными каналами в диске между ободом и ступицей, каждый из которых состоит из двух непараллельных каналов, соединенных между собой, соединяющими кольцевые проточки ступицы и обода, расположенные на каждой стороне железнодорожного колеса по третьему варианту.

Железнодорожное колесо 1 по первому варианту (фиг. 1) состоит из обода 2, ступицы 3 и диска 4 между ободом 2 и ступицей 3, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения 5 и 6, отделенные от ступицы 3 и от обода 2 кольцевыми проточками 7, 8, 9, 10. В диске 4 выполнены сквозные каналы 11, соединяющие кольцевые проточки 9 и 10 ступицы 3 соответственно с кольцевыми проточками 8 и 7 обода 2, расположенными на противоположных сторонах железнодорожного колеса 1.

Во втором варианте железнодорожное колесо 1 (фиг. 2) состоит из обода 2, ступицы 3 и диска 4 между ободом 2 и ступицей 3, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения 5 и 6, отделенные от ступицы 3 и от обода 2 кольцевыми проточками 7, 8, 9, 10. В диске 4 выполнены сквозные каналы 11, соединяющие кольцевые проточки 9 и 10 ступицы 3 соответственно с кольцевыми проточками 7 и 8 обода 2, расположенными на каждой стороне железнодорожного колеса 1.

В третьем варианте железнодорожное колесо 1 (фиг. 3) состоит из обода 2, ступицы 3 и диска 4 между ободом 2 и ступицей 3, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения 5 и 6, отделенные от ступицы 3 и от обода 2 кольцевыми проточками 7, 8, 9, 10. В диске 4 выполнены сквозные каналы, каждый из которых состоит из двух непараллельных каналов 11 и 12, соединенных между собой, соединяющие кольцевые проточки 9 и 10 ступицы 3 соответственно с кольцевыми проточками 7 и 8 обода 2, расположенными на каждой стороне железнодорожного колеса 1.

Железнодорожное колесо 1 с диском 4 между ободом 2 и ступицей 3, содержащим на боковых плоскостях поверхности торможения 5 и 6, работает следующим образом.

При торможении железнодорожного транспортного средства фрикционные тормозные накладки (на чертеже не показаны) под действием силового механизма с заданным усилием прижимаются к боковым плоскостям поверхностей торможения 5 и 6 диска 4.

При трении фрикционных тормозных накладок по поверхностям торможения 5 и 6 диска 4 механическая работа трения преобразуется в тепло, распространяющееся во фрикционные тормозные накладки и в диск 4, который охлаждается потоком воздуха, возникающим в сквозных каналах 11 при вращении железнодорожного колеса 1 по первому и второму вариантам, или по третьему варианту в сквозных каналах, каждый из которых состоит из двух непараллельных каналов 11 и 12, соединенных между собой, что приводит к снижению как объемной, так и поверхностной температуры диска 4. Интенсивность охлаждения диска 4 и соответственно всех элементов железнодорожного колеса 1 прямо пропорциональна количеству и площади поперечного сечения сквозных каналов 11 по первому и второму варианту, или сквозных каналов, каждый из которых состоит из двух непараллельных каналов 11 и 12, соединенных между собой, по третьему варианту.

Таким образом, в предлагаемом железнодорожном колесе за счет снижения нагрева диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, повышается надежность работы железнодорожного колеса, стабилизируются фрикционные свойства тормозных накладок, повышается их износостойкость, обеспечивается прочность посадки железнодорожного колеса на оси колесной пары железнодорожного транспортного средства, исключаются условия образования термических и механических трещин в диске между ободом и ступицей.

Кроме того, наличие сквозных каналов в диске между ободом и ступицей железнодорожного колеса уменьшает радиальную жесткость железнодорожного колеса и снижает неподрессоренную массу железнодорожного транспортного средства, что улучшает его динамические качества, и, следовательно, повышает надежность и безопасность в эксплуатации.

Источники информации

1. GB, патент №2182108 B, МПК B61H 5/00, опубл. 08.11.1989.

2. DE, заявка №3742171 A1, МПК B60 17/00, B61H 5/00, опубл. 06.07.89.

1. Железнодорожное колесо, состоящее из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, отличающееся тем, что в диске выполнены сквозные каналы, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на противоположных сторонах железнодорожного колеса.

2. Железнодорожное колесо, состоящее из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, отличающееся тем, что в диске выполнены сквозные каналы, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на каждой стороне железнодорожного колеса.

3. Железнодорожное колесо, состоящее из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, отличающееся тем, что в диске выполнены сквозные каналы, каждый из которых состоит из двух непараллельных каналов, соединенных между собой, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на каждой стороне железнодорожного колеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится в области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным блокам дискового тормоза. Тормозной блок дискового тормоза состоит из корпуса с подвесом, рычагов, эксцентриковых валов, тормозного цилиндра и башмаков с фрикционными накладками.

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств и может быть использовано в тележках грузовых, пассажирских вагонов и локомотивов.

Колесная тележка (1) содержит раму (2), колесную ось (4), установленную с возможностью вращения относительно рамы, осевую буксу (6), установленную на поперечном конце колесной оси, и первичную подвеску (10), установленную между рамой и осевой буксой.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к зажимным тормозным устройствам. Тормозное устройство имеет прижимное устройство, включающее в себя два тормозных рычага и соединительную часть.

Устройство содержит горизонтальную раму из продольных и поперечных балок, регулируемые средства ограничения продольного и поперечного перемещения боковых рам тележки и средства подавления колебаний виляния.

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств, в частности к дисковым тормозам. Дисковый тормоз содержит диск, корпус с подвесом, расположенным на подрессоренной раме транспортного средства, тормозной цилиндр, рычаги, шарнирно соединенные с ними башмаки с фрикционными накладками и устройство ограничения угла поворота.

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств, в частности к дисковым тормозам. Тормозной блок дискового тормоза оборудован приводом ручного тормоза.

Изобретение относится к области тормозного оборудования железнодорожных транспортных средств, преимущественно грузовых вагонов. Тормоз включает шарнирно соединенную с тележкой пару зеркально одинаковых держателей.

Изобретение относится к области дисковых тормозов рельсовых транспортных средств. Клещевое тормозное устройство содержит направляющую пластину, крепежный штифт, поршень, поршневую пластину, упругую мембрану и промежуточный элемент.

Изобретение относится к тормозным устройствам. Клещевое тормозное устройство для зажатия диска, вращающегося заодно с колесом, путем приложения к нему силы трения, содержит: корпус клещевого тормозного устройства, удерживаемый на корпусе транспортного средства; тормозную накладку; направляющую пластину, удерживающую тормозную накладку; крепежный штифт, удерживающий направляющую пластину на корпусе тормозного устройства с возможностью его свободного продвижения/отвода.

Изобретение касается профиля колеса для рельсового транспортного средства, колеса с таким профилем и рельсового транспортного средства с таким колесом. Профиль колеса для рельсового транспортного средства, у которого при взаимодействии с профилем рельса в каждом месте соприкосновения профиля колеса с профилем рельса отношение кривизны профиля колеса к кривизне профиля рельса является по существу постоянным.

Железнодорожное колесо (10) для транспортного средства содержит ось (11') вращения и опорный диск (11), выполненный с возможностью закрепления или прикрепления другим способом на валу по указанной оси (11') вращения.

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам и может быть использовано в колесных парах тележек пассажирских и скоростных грузовых вагонов. Железнодорожное колесо включает ступицу и обод с поверхностью катания и гребнем, соединенный со ступицей с возможностью независимого вращения, упругоэластичное кольцо, установленное между ними без зазоров, втулку из металла с низким коэффициентом сухого трения скольжения по стали между смежными поверхностями кольца и обода и порошок высокотеплопроводного мягкого антифрикционного материала на поверхности скольжения.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к взаимодействию колесной пары с рельсовой колеей, и может быть применено для кривых. Для повышения элементов системы колесо - рельс сдвигают места взаимодействия по поверхности катания рельсов в сторону центра кривой.

Колесный диск содержит окружающую ось вращения колесную ступицу, обод колеса и соединяющую колесную ступицу с ободом колеса перемычку. Переход между перемычкой и колесной ступицей и/или переход между перемычкой и ободом колеса по меньшей мере на одной осевой стороне в каждой из своих радиальных плоскостей сечения выполнен так, что переход образован тангенсоидой.

Колесо рельсового подвижного состава, содержащее тело (1) колеса и установленные на нем с обеих сторон с помощью крепежных элементов фрикционные диски (2). Между контактной поверхностью (В) фрикционных дисков (2) и контактной поверхностью (А) тела (1) колеса расположено многослойное покрытие (7), которое на одной из поверхностей содержащего фосфат слоя (X) материала, обращенной к контактной поверхности (А), имеет содержащий смазочный материал слой (Y).

Железнодорожное колесо включает в себя обод, состоящий из поверхности катания, гребня и боковых поверхностей, ограниченных внутренними диаметрами обода с наружной и внутренней сторон, ступицу и диск, образованные наружной и внутренней поверхностями, симметричными относительно теоретической средней линии поперечного профиля диска, которая перпендикулярна оси вращения колеса и проходит через первую точку в месте минимальной толщины диска и его сопряжения с ободом, вторую и третью точку, между которыми расположена часть диска постоянной толщины с посадочными поверхностями и отверстиями под установку дисковых тормозов, четвертую точку в месте минимальной толщины диска со стороны ступицы и пятую точку в месте сопряжения со ступицей.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к взаимодействию железнодорожной колесной пары с рельсовой колеей, и может быть применено для криволинейных участков пути.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ включает расточку бандажа, нагрев бандажа и установку бандажа на колесный центр.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Колесо колесной пары состоит из бандажа, напрессованного на колесный центр, жестко закрепленный на оси колесной пары.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкции железнодорожного колеса, которое включает в себя обод, состоящий из поверхности катания, гребня и боковых поверхностей, ограниченных внутренним диаметром обода с наружной и внутренней стороны, ступицу и диск, образованный наружной и внутренней поверхностями. Средняя линия радиального сечения диска на участке его сопряжения со ступицей смещена вдоль оси вращения колеса относительно средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом в сторону внутренней поверхности, а образующие наружной и внутренней поверхностей диска состоят из двух главных радиусных кривых с противоположной по направлению кривизной, сопряженных в центральной части диска друг с другом, а со стороны ступицы и обода - с переходными радиусными участками. Величина указанного смещения составляет от 0,075 до 0,150 ширины обода, средняя линия радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом расположена на расстоянии от 0,5 до 0,6 ширины обода от его внутренней боковой поверхности. Технический результат – повышение прочности колеса при снижении массы. 1 ил.

В железнодорожном колесе, состоящем из обода, ступицы и диска между ободом и ступицей, содержащего на боковых плоскостях поверхности торможения, отделенные от ступицы и от обода кольцевыми проточками, в диске выполнены сквозные каналы, соединяющие кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на противоположных сторонах колеса, или расположенными на каждой стороне колеса, или каждый сквозной канал в диске, соединяющий кольцевые проточки ступицы с кольцевыми проточками обода, расположенными на каждой стороне колеса, может состоять из двух непараллельных каналов, соединенных между собой. Технический результат – улучшение охлаждения тормозного диска железнодорожного колеса. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх