Композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к композиционным тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Композиционная тормозная колодка включает металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, где один из слоев является рабочим, а второй - размещен в тыльной части колодки. Слои выполнены с различными сжимаемостями и массами. Достигается снижение деформации металлического каркаса при установке на колесо и повышение стойкости колодки к эксплуатационным нагрузкам. 1 ил.

 

Изобретение относится к композиционным тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, например, тормозным колодкам вагонов, электропоездов и другого рельсового транспорта.

Аналогом заявляемого изобретения является композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и выполненный из двух имеющих разную теплопроводность слоев полимерный композиционный фрикционный элемент (см. пат. RU №2072672, МПК В61Н 7/02, 1997 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас и выполненный из двух слоев полимерный композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо (с уменьшенным в результате износа диаметром по линии катания) из-за необходимости существенной деформации сжатия колодки для обеспечения ее прилегания к поверхности качения колеса. В результате возможны существенные деформации металлического каркаса (вплоть до отделения его части), а также возможны деформации отгибного индикатора износа колодки (в случае его применения на колодке).

Другим аналогом заявляемого изобретения является композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и выполненный из двух различных по массе и теплопроводности слоев полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом массы полимерных композитов, из которых выполнены слои, выбраны из соотношения: где M1 - масса более теплопроводного композита, M2 - масса менее теплопроводного композита (см. пат. RU №2236969, МПК В61Н 7/02, 2004 г.). Существенные признаки другого аналога «металлический каркас и выполненный из двух различных по массе слоев полимерный композиционный фрикционный элемент, массы полимерных композитов, из которых выполнены слои, выбраны из соотношения» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком другого аналога также является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо из-за необходимости существенной деформации сжатия, которая приводит к деформациям каркаса вплоть до разрушения тыльной части колодки.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и выполненный из двух различных по теплопроводности и прочности слоев полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом один из слоев (более теплопроводный) является рабочим слоем, а второй (менее теплопроводный) размещен в тыльной части колодки, толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса (см. пат. RU №2319871, МПК В61Н 7/04, 2008 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, один из которых является рабочим, а второй размещен в тыльной части колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком наиболее близкого аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо, что требует существенного сжатия материала композиционного фрикционного элемента, особенно вблизи рабочей поверхности колодки. Выполнение соответствующего слоя композиционного фрикционного элемента с меньшей прочностью может привести к трещинообразованию и разрушению рабочего слоя колодки, и потребует прекратить ее дальнейшую эксплуатацию.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо путем обеспечения возможности существенного сжатия (до необходимой конфигурации) рабочего слоя композиционного фрикционного элемента колодки при уменьшенных деформациях расположенного с тыльной стороны колодки слоя полимерного композиционного фрикционного элемента. В результате снижаются деформации металлического каркаса, повышается стойкость колодки к эксплуатационным нагрузкам и надежность фиксации (в случае его применения) отгибного индикатора износа.

Для достижения указанного технического результата в композиционной тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, причем один из слоев является рабочим, а второй размещен в тыльной части колодки, слои выполнены с различными сжимаемостями и массами, при этом сжимаемость рабочего слоя выбрана из соотношения: где Ср - сжимаемость полимерного композита рабочего слоя, Ст - сжимаемость полимерного композита слоя в тыльной части колодки, а массы композитов слоев выбраны из соотношения: где Мр - масса композита рабочего слоя, Мт - масса композита слоя в тыльной части колодки.

Существенные признаки заявляемого изобретения «слои выполнены с различными сжимаемостями и массами, при этом сжимаемость рабочего слоя выбрана из соотношения: где Ср - сжимаемость полимерного композита рабочего слоя, Ст - сжимаемость полимерного композита слоя в тыльной части колодки, а массы композитов слоев выбраны из соотношения: где Мр - масса композита рабочего слоя, Мт - масса композита слоя в тыльной части колодки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

На чертеже представлена композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, вариант с сетчато-проволочным каркасом, так называемая «укороченная» колодка.

Колодка включает металлический каркас (не показан) и полимерный композиционный фрикционный элемент 1. Полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из двух слоев: рабочий слой 2 и слой 3, размещенный в тыльной части колодки (тыльный или нерабочий слой). Сжимаемость полимерного композита рабочего слоя в 1,1÷1,2 раза выше, чем сжимаемость полимерного композита тыльного слоя. Масса полимерного композита рабочего слоя в 1,8÷2,4 раза выше массы полимерного композита тыльного слоя (масса слоя без учета массы металлического каркаса). При необходимости колодка может быть снабжена отгибными индикаторами износа 4, размещенными на тыльном слое.

Конкретным примером заявляемой композиционной тормозной колодки железнодорожного транспортного средства является двухслойная колодка дет. 25610, один слой которой выполнен из композиционного материала типа ТИИР-300, вариант с пониженной сжимаемостью, а другой - из композиционного материала типа ТИИР-303, вариант с повышенной сжимаемостью. Разница в сжимаемости образцов композиционных материалов составляет ≈15%. Масса менее сжимаемого композиционного материала ≈1,2 кг; масса более сжимаемого композиционного материала ≈2,8 кг.

Изготавливаться заявляемое изделие может известными способами, например формованием в пресс-форме из двухслойного брикета.

Выполнение колодки из двух слоев, когда тыльный слой имеет меньшую сжимаемость, чем рабочий слой, позволяет при существенном деформировании вследствие сжатия рабочего слоя (это необходимо для обеспечения коэффициента взаимного перекрытия пары трения колесо-колодка на изношенном колесе) избежать существенного деформирования тыльного слоя. Это обеспечивает как меньшие деформации металлического каркаса и сохранность тыльной части колодки при эксплуатации, так и сохранность индикаторов износа при их установке на колодку. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики композиционной тормозной колодки.

Композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, где один из слоев является рабочим, а второй размещен в тыльной части колодки, отличающаяся тем, что слои выполнены с различными сжимаемостями и массами, при этом сжимаемость рабочего слоя выбрана из соотношения: где Ср - сжимаемость полимерного композита рабочего слоя, Ст - сжимаемость полимерного композита слоя в тыльной части колодки, а массы композитов слоев выбраны из соотношения: где Мр - масса композита рабочего слоя, Мт - масса композита слоя в тыльной части колодки.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, работающим в трибосопряжении с поверхностью качения колеса. Колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас и теплопроводный композиционный фрикционный элемент с полимерной матрицей из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные и волокнистые наполнители.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас с двумя гребнями и фрикционный элемент.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас с двумя гребнями и фрикционный элемент.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас с двумя гребнями и фрикционный элемент.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к дисковым тормозам. Тормозной диск для дискового тормозного механизма автомобиля выполнен из серого чугуна или сплава на основе железа и имеет фрикционное кольцо с трущимися поверхностями и отверстиями.

Группа изобретений относится к фрикционным материалам для тормозных устройств. Порошковый фрикционный материал для тормозной колодки содержит порошки графита, железа, легированную медь, оксида алюминия, сульфида железа, карбида бора, карбида кремния и асбеста прокаленного.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Колодка дискового тормоза железнодорожного вагона содержит базовую пластину и множество фрикционных элементов, каждый из которых прикреплен к соответствующей опорной пластине.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Колодка тормозная для автобусов и грузовых автомобилей содержит металлический каркас и зафиксированный на нем полимерный композиционный фрикционный элемент, в центральной части которого выполнен паз.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к фрикционным изделиям, например тормозным колодкам и накладкам автомобилей, мототехнике, колодкам рельсового транспорта, различным фрикционным устройствам.
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тормозным колодкам рельсовых транспортных средств. Гребневая тормозная колодка включает металлический каркас, выполненный с двумя гребнями, и три полимерных композиционных фрикционных элемента.

Группа изобретений относится к фрикционным материалам для тормозных устройств. Порошковый фрикционный материал для тормозной колодки содержит порошки графита, железа, легированную медь, оксида алюминия, сульфида железа, карбида бора, карбида кремния и асбеста прокаленного.
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тормозным колодкам рельсовых транспортных средств. Гребневая тормозная колодка включает металлический каркас, выполненный с двумя гребнями, и три полимерных композиционных фрикционных элемента.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ленточно-колодочных тормозах буровой лебедки. Ленточно-колодочный тормоз с равнонагруженными лентами буровой лебедки содержит тормозной шкив на валу и равнонагруженные тормозные ленты с серийными фрикционными накладками и привод управления тормозом.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас, выполненный из двух соединенных рамок Х-образной формы.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к колодкам тормозным композиционным, предназначенным для железнодорожного подвижного состава.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов и другого рельсового транспорта.

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 тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, работающим в трибосопряжении с поверхностью качения колеса. Колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас и теплопроводный композиционный фрикционный элемент с полимерной матрицей из вулканизата каучука, в которой размещены дисперсные и волокнистые наполнители.

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к композиционным тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Композиционная тормозная колодка включает металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, где один из слоев является рабочим, а второй - размещен в тыльной части колодки. Слои выполнены с различными сжимаемостями и массами. Достигается снижение деформации металлического каркаса при установке на колесо и повышение стойкости колодки к эксплуатационным нагрузкам. 1 ил.

Наверх