Тормозная колодка железнодорожного тягового и подвижного состава
Владельцы патента RU 2789902:
Публичное акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ПАО "УралАТИ") (RU)
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава. Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая фрикционный элемент и металлический каркас, причем каркас колодки выполнен в виде сплошной пластины с выштампованными выступами с двумя и более отверстиями и тыльником в центральной части каркаса, фрикционный элемент состоит из двух частей, между которыми образуется открытое пространство для пропуска чеки, фрикционный элемент выполнен из металлокерамического материала. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет увеличения теплопроводности посредством применения фрикционного элемента из металлокерамического материала и повышения гибкости колодки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава.
Из уровня техники известна колодка железнодорожного транспортного средства (А.С. СССР №518403), состоящая из фрикционного материала и металлического каркаса, представляющий собой тыльник, выполненный в виде впрессованных во фрикционный материал по периметру колодки двух замкнутых рамок, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки. Тыльник снабжен металлической сеткой или перфорированной жестью, впрессованными во фрикционный материал.
Недостаток известной колодки в том, что при ее эксплуатации могут возникать отдельные дефекты, в том числе термические трещины на поверхности качения колес, износ поверхности качения колес, снижение тормозной эффективности колодок при попадании воды, снега в зону трения, а также при наличии угольной пыли и листьев на поверхности рельса.
Известна тормозная колодка (А.С. СССР №159186) с твердыми вставками на фрикционной части, отличающаяся тем, что с целью увеличения эффективности взаимодействия колодки с ободом колеса, пара твердых в приставок, симметрично расположенных относительно горизонтальной оси колодки, перекрывает ее фрикционную часть по всей ширине. Вставка удерживается за счет сил трения, возникающие между ними и фрикционным материалом колодки. Такая конструкция колодки не обеспечивает требуемой надежности при эксплуатации, так как при длительных и экстренных торможениях, особенно в жаркую погоду, происходит интенсивная передача тепла из зоны трения на поверхность твердых вставок, тем более, что вставки имеют более высокую теплопроводность, вследствие чего температура композиционного материала на поверхностях, контактирующих с твердыми вставками, резко возрастает и происходит выгорание и расплавление органических материалов, входящих в состав колодки, включая связующее, в связи с чем крепление вставок ослабевает и они перестают выполнять свое назначение.
Известна тормозная колодка (патент RU №2309072), содержащий металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части, композиционный фрикционный элемент и одну твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и приваренную к металлическому каркасу. Отношение площади рабочей поверхности колодки к общей площади ее составляет от 4 до 20%.
Недостаток известной колодки в том, что для изготовления твердой вставки используются серный или фосфористый чугун, из которых изготавливаются тормозные чугунные колодки, которые обеспечивают недостаточное очищающее действие на колесо и не обеспечивают необходимого полирующего воздействия на колесо по термических трещин и ползунов.
Наиболее близким аналогом является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по патенту WO 2007/108785, содержащая каркас, выполненный в виде совмещенных между собой тыльника и армирующей пластины с выштампованными выступами с просечками и отгибом, при этом ширина армирующей пластины выбрана в пределах 0,3-0,8 ширины, а длина в пределах 0,5-0,9 длины колодки, а тыльник в центральной части выступа содержит вставку П-образной вогнутой формы, образуя при этом замкнутое пространство.
Недостатком известного аналога тормозной колодки является жесткость металлического каркаса и его недостаточная гибкость, что снижает вибрационную прочность колодки и ухудшает ее прирабатываемость к поверхности колеса. Кроме того, при тяжелых условиях эксплуатации возможна вероятность отрыва частей фрикционного элемента по краям колодки. Также недостатком известного аналога тормозной колодки является низкая теплопроводность полимерного фрикционного элемента, приводящая к перегреву поверхности катания колеса, что приводит к появлению трещин, задиров и наволакиваний от продуктов износа колеса и колодки.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая тормозная колодка, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет увеличения теплопроводности посредством применения фрикционного элемента из металлокерамического материала и повышения гибкости колодки.
Сущность полезной модели.
На фиг. 1 изображен поперечный разрез колодки;
На фиг. 2 - вид сверху;
На фиг. 3 - поперечный разрез.
Тормозная колодка состоит из фрикционного элемента 1, металлического каркаса 2, тыльника 3 с отверстиями 4, выступа 5 с отверстиями 6.
Металлокерамический фрикционный элемент 1 состоит из двух частей и содержит медь, железо, стальную шерсть и графит.
Металлический каркас, изготовленный из стали марки «Ст.3» толщиной 4 и более мм. включает спинку - являющуюся собственно каркасом, края которой срезаны и закруглены во внутреннюю часть колодки (зона В фиг. 1 и 2), тыльник 3 с отверстиями в нем для пропуска чеки 4, выштампованные выступы 5 для вертикальной фиксации колодки в башмаке тормозном и натяжки чеки 4 тормозной с двумя и более отверстиями 6 для более надежного скрепления металлокерамического фрикционного элемента с каркасом колодки. При этом ширина спинки выбрана в 0,9-0,98 ширины, а длина в пределах 0,9-0,98 длины колодки. Предлагаемая конструкция колодки уменьшает размеры фрикционного элемент из металлокерамического материала колодки и снижает возможность разрушения тыльной части колодки (зона А фиг. 1) в наиболее изгибаемых ее частях (зона Б фиг. 1) в момент прижатия колодки к колесу при торможениях. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики тормозной колодки и упрощается технология ее изготовления.
Заявляемая колодка прошла испытание на Уральском заводе автотекстильных изделий путем формования в пресс-форме под давлением с последующей термической обработкой ниже температуры плавления связующего металла (меди).
1. Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая фрикционный элемент и металлический каркас, отличающаяся тем, что каркас колодки выполнен в виде сплошной пластины с выштампованными выступами с двумя и более отверстиями и тыльником в центральной части каркаса, фрикционный элемент состоит из двух частей, между которыми образуется открытое пространство для пропуска чеки, причем фрикционный элемент выполнен из металлокерамического материала.
2. Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава по п. 1, отличающаяся тем, что ширина каркаса составляет 0,9-0,98% ширины колодки, а длина 0,9-0,98% длины колодки, при этом края каркаса срезаны и закруглены во внутреннюю часть колодки.
