EA012013B1 - Bimetallic ridged brake shoe for locomotives and railmotor cars - Google Patents
Bimetallic ridged brake shoe for locomotives and railmotor cars Download PDFInfo
- Publication number
- EA012013B1 EA012013B1 EA200801728A EA200801728A EA012013B1 EA 012013 B1 EA012013 B1 EA 012013B1 EA 200801728 A EA200801728 A EA 200801728A EA 200801728 A EA200801728 A EA 200801728A EA 012013 B1 EA012013 B1 EA 012013B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- inserts
- section
- main
- shoe
- locomotives
- Prior art date
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию тягового подвижного состава, а также может использоваться на других видах транспорта в тормозных системах.The invention relates to railway transport, in particular to the braking equipment of the rolling stock, and can also be used on other types of transport in the brake systems.
Существующие металлические и биметаллические тормозные колодки железнодорожного локомотивного и мотовозного подвижного состава исчерпывают свои фрикционные и трибологические свойства при скоростях движения подвижного железнодорожного состава до 140 км/ч. В связи с запуском в эксплуатацию в Российской Федерации новых высокоскоростных железнодорожных поездов существующие колодки не выдерживают условий эксплуатации, теряют коэффициент трения и разрушаются в расплаве чугуна.Existing metal and bimetallic brake pads of railway locomotive and auto-locomotive rolling stock exhaust their frictional and tribological properties at speeds of rolling stock up to 140 km / h. In connection with the commissioning in the Russian Federation of new high-speed rail trains, the existing pads do not withstand the operating conditions, lose their friction coefficient and are destroyed in the molten iron.
Известные металлокерамические колодки зарубежного производства для высокоскоростного подвижного железнодорожного транспорта, у которых по причине низкой вязкости и высокой хрупкости, при взаимодействии с поверхностями колёс фрикционная масса откалывается от стальных подложек, размещённых с тыльной стороны колодок, появляются трещины, заколы, расслоения и, как следствие, колодки разрушаются, не отработав 5% своего ресурса. Попытки крепления фрикционной массы к несущей пластине болтами, заклёпками, винтами положительных результатов не дают, происходят те же разрушения, теряются надёжность и ресурс тормозов.Known metal-ceramic pads for high-speed mobile railway transport, which, due to low viscosity and high brittleness, when interacting with wheel surfaces, the friction mass breaks off from steel substrates placed on the back side of the pads, cracks, chipping, delamination and, as a result, pads are destroyed, not having worked 5% of its resource. Attempts to mount the friction mass to the carrier plate with bolts, rivets, screws do not give positive results, the same damage occurs, reliability and brake life are lost.
С учетом недостатков известных тормозных колодок и возросших скоростей локомотивного и мотовозного подвижного железнодорожного состава до 300 км/ч и выше возникает необходимость создания новой тормозной колодки с высокоскоростными и следовательно с высокотермостойкими качествами, обеспечивающими допустимую длину тормозного пути локомотивного и мотовозного подвижного железнодорожного состава в соответствии с нормами безопасности на федеральном железнодорожном транспорте НБ ЖТ ТМ 02-98.Taking into account the drawbacks of the known brake pads and the increased speeds of the locomotive and auto-train rolling stock up to 300 km / h and above, there is a need to create a new brake pad with high-speed and therefore high-heat resistant qualities providing the allowable stopping distance of the locomotive and auto-train rolling stock in accordance with safety standards on the federal railway transport NB ZhT TM 02-98.
Известна тормозная колодка по авт.св. № 1572889, В61Н 1/00, опубл. 23.06.90, содержащая стальной каркас, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков с выполненным в нем ручьем и снабженное вставками, заложенными рядами в тело колодки со стороны рабочей трущейся поверхности, причем гребневые вставки профильного участка выполнены в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом и установлены в ручье колодки с возможностью охватывания и взаимодействия с гребнем бандажа колеса.Known brake shoe auth.St. № 1572889, V61N 1/00, publ. 06/23/90, containing a steel frame, a cast-iron arcuate body consisting of the main and profile sections with a stream made in it and provided with inserts laid in rows into the body of the shoe from the working friction surface, and the ridge inserts of the profile section are made in the form of cylindrical elements with a longitudinal cut and installed in the creek pads with the possibility of embracing and interacting with the crest of the wheel band.
Однако в известном техническом решении вставки выполнены из специального чугуна, обладающего высокой твердостью, и вследствие этого вызывают интенсивный износ поверхности колес.However, in the known technical solution inserts are made of special cast iron with high hardness, and as a result cause intense wear of the wheel surface.
Кроме того, выполнение вставок основного участка призматическими, с непрерывной поверхностью трения, ухудшает теплоотвод и способствует еще большему износу пар трения и снижению тормозного усилия из-за уменьшения коэффициента трения.In addition, the implementation of the inserts of the main section is prismatic, with a continuous friction surface, impairs heat removal and contributes to even greater wear of friction pairs and a decrease in braking force due to a decrease in the friction coefficient.
Наиболее близкой является тормозная колодка, содержащая стальной каркас, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков с выполненным в нем ручьем и снабженное вставками. Вставки заложены рядами в тело колодки со стороны трущейся поверхности, причем гребневые вставки профильного участка выполнены в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом и установлены в ручье колодки. Все вставки выполнены из пластичного металла. Вставки основного участка тела колодки выполнены цилиндрической формы и размещены группами, вставки имеют большую абразивность, чем абразивность тела колодки, патент № 2153994, МПК7 В61Н 1/00, Ε16Ό 65/04, 69/00, Бюл. № 22, 10.08.2000.The closest is a brake pad containing a steel frame, a cast iron arcuate body consisting of the main and profile sections with a stream made in it and equipped with inserts. The inserts are arranged in rows in the body of the pad from the side of the rubbing surface, with the ridge inserts of the profile section made in the form of cylindrical elements with a longitudinal notch and installed in the creek of the pad. All inserts are made of ductile metal. Inserts of the main body area of the pad are cylindrical in shape and placed in groups, the inserts have greater abrasivity than the abrasivity of the body MPK7 V61N 1/00, Ε16Ό 65/04, 69/00, Byul. No. 22, August 10, 2000.
Недостатком известной тормозной колодки является снижение тормозного эффекта при скоростях более 140 км/ч за счет перегрева вставок и снижения коэффициента трения. Колодка создает шум при работе.A disadvantage of the known brake pads is the reduction of the braking effect at speeds of more than 140 km / h due to overheating of the inserts and a decrease in the friction coefficient. The pad creates noise during operation.
В данной колодке, как показала практика, вследствие циклического взаимодействия гребня бандажа с профильным участком колодки, оснащенным гребневыми вставками, возникают термодинамические процессы, способствующие возникновению поперечных микротрещин по всей длине гребня, переходящих в поперечные трещины бандажа колеса тягового подвижного состава.In this block, as practice has shown, due to the cyclical interaction of the crest of the tire with the core section of the shoe, equipped with crest inserts, thermodynamic processes occur that contribute to the emergence of transverse microcracks along the entire length of the crest, turning into the transverse cracks of the wheel brace of the traction rolling stock.
Задачей настоящего изобретения является создание новой конструкции колодки, обеспечивающей надежное и эффективное торможение при высокоскоростном режиме движения с увеличением ресурса работы колодки и колеса, а также усовершенствование технологии изготовления тормозной колодки со вставками.The present invention is to create a new design pads, providing reliable and effective braking in high-speed driving mode with increasing resource life pads and wheels, as well as the improvement of manufacturing technology brake pads with inserts.
Поставленная задача достигается следующей совокупностью признаков заявляемого изобретения.The task is achieved by the following set of features of the claimed invention.
Биметаллическая гребневая тормозная колодка для локомотивов и мотовозов содержит стальную пластину, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков, с выполненным в нем ручьем. Тело снабжено фрикционными элементами в виде вставок цилиндрической формы. Вставки основного участка колодки заложены в тело колодки со стороны трущейся поверхности, где размещены двумя группами, разделенными участком без вставок Р. Вставки профильного участка колодки заложены в ручей. Материал вставок имеет большую абразивность, чем материал тела колодки. Вставки прикреплены к стальной пластине сваркой. С тыльной стороны посередине основной участок тела колодки имеет поперечный прилив с отверстием под клиновую чеку. Колодка изготовлена литьем чугуна в форму. На тыльной стороне основной участок дугообразного тела колодки снабжен по краям установочнымиBimetallic ridge brake shoe for locomotives and locomotives contains a steel plate, cast iron arcuate body, consisting of the main and core sections, with a stream made in it. The body is equipped with friction elements in the form of cylindrical inserts. Inserts of the main section of the pad are embedded in the body of the pad from the side of the rubbing surface, where they are placed in two groups separated by a section without inserts R. The material of the inserts is more abrasive than the material of the pad body. The inserts are welded to the steel plate. From the back side in the middle, the main body area of the pad has a transverse tide with a hole for the wedge check. The block is made by casting iron into a mold. On the back side, the main portion of the arcuate body of the pad is provided at the edges with adjusting
- 1 012013 упорными выступами Т-образной формы для сопряжения с тормозным башмаком и ребрами жесткости в виде треугольных приливов, связывающих основной и профильный участки. Ручей профильного участка имеет глубину, превышающую высоту гребня бандажа колеса на 0,85 толщины основного участка колодки. Стальную пластину выполняют цельной или сборной, состоящей из двух или трех частей, соединяемых сваркой. Стальная пластина, покрывающая тыльную сторону колодки, переходит на внешнюю боковую стенку профильного участка и полностью ее закрывает. Стальная пластина, покрывающая основной участок тела колодки, охватывает поперечный чугунный прилив и имеет отверстия в боковой поверхности на уровне отверстий в приливе под клиновую чеку. В стальной пластине выполнены монтажные отверстия для фиксации вставок. Пять металлических вставок установлены со стороны трущейся поверхности перпендикулярно внешней боковой стенке ручья профильного участка.- 1 012013 resistant T-shaped protrusions for mating with the brake shoe and stiffening ribs in the form of triangular tides connecting the main and profile sections. The stream of the core section has a depth exceeding the height of the wheel ridge rim by 0.85 of the thickness of the main portion of the pad. Steel plate perform a solid or team, consisting of two or three parts, connected by welding. The steel plate covering the back side of the pad goes to the outer side wall of the core section and closes it completely. The steel plate covering the main part of the body of the block covers the transverse iron tide and has holes in the side surface at the level of the holes in the tide for the wedge check. The steel plate has mounting holes for fixing the inserts. Five metal inserts are installed on the side of the rubbing surface perpendicular to the outer side wall of the stream of the core section.
Сборная металлическая пластина может состоять из двух частей, одна часть охватывает дугообразную тыльную поверхность основного участка колодки с поперечным приливом и переходит на профильный участок колодки, закрывая его верхнюю часть, другая часть охватывает внешнюю боковую стенку профильного участка.The prefabricated metal plate may consist of two parts, one part covers the arcuate back surface of the main portion of the pad with transverse tide and goes to the core section of the pad, closing its upper part, the other part covers the outer side wall of the core portion.
Сборная металлическая пластина может состоять из трех частей: первая часть охватывает дугообразную тыльную поверхность основного участка колодки с поперечным приливом, вторая часть охватывает внутреннюю боковую стенку профильного участка колодки, закрывая его верхнюю часть, третья часть охватывает внешнюю боковую стенку профильного участка.The prefabricated metal plate may consist of three parts: the first part covers the arcuate back surface of the main section of the pad with transverse tide, the second part covers the inner side wall of the core section of the pad, closing its upper part, the third part covers the outer side wall of the core section.
Центры вставок профильного участка размещены последовательно по дуге основания гребня бандажа колеса или в шахматном порядке со сдвигом на 20 мм вверх и вниз относительно дуги основания гребня бандажа колеса, центры вставок находятся на равном расстоянии друг от друга вдоль дуги основания гребня бандажа колеса, а крайние вставки удалены от концов колодки на 0,5 расстояния между вставками.The centers of the inserts of the profile section are placed sequentially along the arc of the wheelbase crest base or in a staggered manner with a shift of 20 mm up and down relative to the wheelbase crest base arc, the centers of the inserts are equally spaced from each other along the wheelbase crest base arc, and the extreme inserts removed from the ends of the pads 0.5 distance between inserts.
Вставки выполнены из стали или металлов и их сплавов и установлены в тело основного участка колодки в количестве 16-24 штуки.The inserts are made of steel or metals and their alloys and are installed in the body of the main portion of the pad in the amount of 16-24 pieces.
Площадь участка Р без вставок, между группами вставок определяют по формулеPlot area P without inserts, between groups of inserts is determined by the formula
Р=(0,17-0,19)В, где Р - площадь участка без вставок;P = (0.17-0.19) B, where P is the area of the section without inserts;
В - полная площадь рабочей поверхности колодки.B - the total area of the working surface of the pad.
Диаметр вставок профильного участка равен диаметру вставок основного участка и составляет П=Ьк:(0,13-0,17), где Ьк - длина колодки, мм;The diameter of the profiled portion equals the diameter of the inserts inserts and the body portion is n = L to (0,13-0,17), where L k - block length, mm;
Ό - диаметр вставок, мм.Ό - diameter of inserts, mm.
Длина Ь1 вставки основного участка колодки составляетThe length L 1 insert the main plot pads is
Ь1=(0,84-0,86)хН1, где Н1 - толщина колодки, мм.L1 = (0.84-0.86) xH 1 , where H1 is the thickness of the pads, mm.
Длина Ь2 цилиндрической вставки профильного участка колодки составляетThe length b 2 of the cylindrical insert of the core section is
Ь2=(0,7-0,72)хН2, где Н2 - толщина боковой стенки профильного участка, мм.L 2 = (0.7-0.72) xH 2 , where H 2 is the thickness of the side wall of the core section, mm.
Вставки приваривают к стальной пластине с тыльной стороны через монтажные отверстия попарно сварочным автоматом.The inserts are welded to the steel plate from the back side through the mounting holes in pairs with a welding machine.
Новизна предлагаемой конструкции заключается в следующем.The novelty of the proposed design is as follows.
На тыльной стороне основной участок дугообразного тела колодки снабжен по краям установочными упорными выступами Т-образной формы для сопряжения с тормозным башмаком и ребрами жесткости в виде треугольных приливов, связывающих основной и профильный участки. Ребра жесткости позволяют усилить высокий профильный участок колодки.On the back side, the main portion of the arcuate body of the pad is provided at the edges with T-shaped mounting thrust protrusions for mating with the brake shoe and stiffening ribs in the form of triangular tides connecting the main and profile portions. Stiffeners allow you to reinforce the high profile area of the pad.
Ручей профильного участка имеет глубину, превышающую высоту гребня бандажа колеса на 0,85 толщины основного участка колодки. Высокая профильная часть с глубоким ручьем обеспечивает отсутствие контакта профильного участка колодки с вершиной гребня бандажа колеса практически до полного износа колодки, что исключает возникновение циклической термодинамической напряженности в гребне бандажа колеса и, следовательно, возникновение развивающихся микротрещин, предотвращает его разрушение, увеличивает его ресурс. Стальную пластину выполняют цельной или сборной, состоящей из двух или трех частей, соединяемых сваркой.The stream of the core section has a depth exceeding the height of the wheel ridge rim by 0.85 of the thickness of the main portion of the pad. A high profile part with a deep stream ensures that the core section of the pad does not contact the top of the wheel band crest until the pad is completely worn, which eliminates cyclic thermodynamic tension in the wheel band crest and, therefore, the development of developing microcracks, prevents its destruction, increases its life. Steel plate perform a solid or team, consisting of two or three parts, connected by welding.
Стальная пластина, покрывающая тыльную сторону колодки, переходит на внешнюю боковую стенку профильного участка и полностью закрывает ее. Это позволяет значительно повысить прочность этого участка колодки, обеспечивающего положение колодки относительно колеса без сползания по уклону бандажа колеса, на который воздействуют значительные усилия при торможении.The steel plate covering the back side of the pad goes to the outer side wall of the core section and completely closes it. This makes it possible to significantly increase the strength of this section of the pad, which ensures the position of the pad relative to the wheel without sliding down the wheel tire bias, which is affected by considerable efforts during braking.
Стальная пластина, покрывающая основной участок тела колодки, охватывает поперечный чугунный прилив и имеет отверстия в боковой поверхности на уровне отверстий в приливе под клиновую чеку. Таким образом, прилив охвачен стальной пластиной с боков и сверху, что значительно увеличивает прочность данного узла. Повышается надежность тормозов, так как прилив защищен от попадания снегаThe steel plate covering the main part of the body of the block covers the transverse iron tide and has holes in the side surface at the level of the holes in the tide for the wedge check. Thus, the tide is covered by a steel plate from the sides and from above, which significantly increases the strength of this unit. The reliability of the brakes increases, as the tide is protected from the ingress of snow.
- 2 012013 и льда зимой, что предотвращает его разрушение.- 2 012013 and ice in winter, which prevents its destruction.
В стальной пластине выполнены монтажные отверстия напротив мест расположения вставок. Вставки приваривают к стальной пластине с тыльной стороны через монтажные отверстия попарно сварочным автоматом. Это позволяет точно разместить вставки в теле колодки, избежать их смещения при заливке чугуном, что значительно снижает брак при изготовлении и улучшает качество колодки.In the steel plate, mounting holes are made opposite the insertion locations. The inserts are welded to the steel plate from the back side through the mounting holes in pairs with a welding machine. This allows you to precisely place the inserts in the body of the pad, to avoid their displacement during casting with cast iron, which significantly reduces waste in the manufacture and improves the quality of the pad.
В ручей профильного участка в его внешнюю боковую стенку со стороны трущейся поверхности установлены пять металлических вставок, оси которых расположены перпендикулярно внешней боковой стенке ручья колодки, а центры вставок размещены последовательно по дуге основания гребня бандажа колеса или в шахматном порядке со сдвигом на 20 мм вверх и вниз относительно дуги основания гребня бандажа колеса, на равном расстоянии друг от друга вдоль этой дуги, а крайние вставки удалены от концов колодки на 0,5 расстояния между вставками. Вставки на боковой поверхности профильного участка участвуют в противодействии перемещению тормозной колодки по уклону поверхности катания бандажа колеса и обеспечивают сбалансированный износ основного и профильного участков.There are five metal inserts in the brook of the profile section in its outer side wall on the side of the rubbing surface, the axes of which are located perpendicular to the outer side wall of the brook of the block, and the centers of the inserts are arranged sequentially along the arc of the wheel ridge base or in a staggered manner 20 mm up and down relative to the arc of the base of the crest of the wheel band, at an equal distance from each other along this arc, and the extreme inserts are removed from the ends of the pad 0.5 times the distance between the inserts. Inserts on the side surface of the profile section are involved in counteracting the movement of the brake pads along the slope of the rolling surface of the wheel brace and ensure balanced wear of the main and profile sections.
Сборная металлическая пластина может состоять из двух частей, одна часть охватывает дугообразную тыльную поверхность основного участка колодки с поперечным приливом и переходит на профильный участок колодки, закрывая его верхнюю часть, другая часть охватывает внешнюю боковую стенку профильного участка. Изготовление пластины, состоящей из отдельных частей, соединенных сваркой, упрощает технологию ее изготовления без значительных потерь качества. Сборная металлическая пластина может состоять из трех частей: первая часть охватывает дугообразную тыльную поверхность основного участка колодки с поперечным приливом; вторая часть охватывает внутреннюю боковую стенку профильного участка колодки, закрывая его верхнюю часть; третья часть охватывает внешнюю боковую стенку профильного участка.The prefabricated metal plate may consist of two parts, one part covers the arcuate back surface of the main portion of the pad with transverse tide and goes to the core section of the pad, closing its upper part, the other part covers the outer side wall of the core portion. The manufacture of a plate consisting of separate parts connected by welding simplifies its manufacturing technology without significant loss of quality. The prefabricated metal plate may consist of three parts: the first part covers the arcuate back surface of the main portion of the pad with transverse tide; the second part covers the inner side wall of the core section, closing its upper part; the third part covers the outer side wall of the core section.
Вставки выполнены из стали или металлов и их сплавов и установлены в тело основного участка колодки в количестве 16-24 штук. Приведены формулы для определения площади участка без вставок Р, диаметра цилиндрической вставки Ό, длины вставки для основного участка Ь1 и длины вставки для профильного участка Ь2. Диапазоны соотношения размеров, введенных в формулу изобретения, в качестве существенных отличительных признаков были установлены экспериментально в результате проведения стендовых испытаний. Конструкция предложенной колодки позволяет повысить надежность и эффективность работы за счет повышения прочности и надежности конструкции и технологии ее производства. Исключается возможность возникновения поперечных термодинамических трещин на вершине гребня бандажа колеса с последующим их развитием в тело бандажа колеса, что увеличивает ресурс колес подвижного состава.The inserts are made of steel or metals and their alloys and are installed in the body of the main portion of the pad in the amount of 16-24 pieces. Formulas are given for determining the area of the section without inserts P, the diameter of the cylindrical insert Ό, the insert length for the main section L 1 and the length of the insert for the profile section L 2 . The ratios of the dimensions introduced into the claims as essential distinguishing features were established experimentally as a result of bench tests. The design of the proposed pads allows to increase the reliability and efficiency by increasing the strength and reliability of the design and its production technology. The possibility of the occurrence of transverse thermodynamic cracks at the top of the wheel ridge crest and their subsequent development into the wheel wheel body, which increases the life of the wheels of the rolling stock, is eliminated.
Стальные вставки в совокупности со стальной пластиной большей чем в прототипе площади обеспечивают лучший теплоотвод и охлаждение рабочей части основного и профильного участков колодки.Steel inserts together with a steel plate larger than in the prototype area provide better heat dissipation and cooling of the working part of the main and core sections of the pad.
Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-10.The invention is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-10.
На фиг. 1 показан вид с рабочей стороны колодки; на фиг. 2 - вид с установочной стороны колодки; на фиг. 3 - цилиндрическая вставка основного участка колодки; на фиг 4 - цилиндрическая вставка боковой части профильного участка колодки; на фиг. 5 - поперечный разрез А-А колодки с цельной металлической пластиной; на фиг. 6 изображен вид стальной пластины, состоящей из трех частей, со сварочными швами, с приваренными попарно вставками, рабочая сторона; на фиг. 7 - вид стальной пластины, состоящей из трех частей, со сварочными швами, с монтажными отверстиями для фиксации вставок и технологическими литейными отверстиями, тыльная сторона; на фиг. 8 - поперечный разрез А-А колодки со сборной металлической пластиной, состоящей из двух частей, с местом расположения сварки; на фиг. 9 показан вид цельной металлической пластины с приваренными попарно вставками, рабочая сторона; на фиг. 10 - стальная пластина, состоящая из двух частей со сварочным швом и отверстиями, тыльная сторона.FIG. 1 shows a view from the working side of the pad; in fig. 2 - view from the installation side of the pad; in fig. 3 - cylindrical insert of the main portion of the block; in Fig 4 - a cylindrical insert of the side of the core section of the block; in fig. 5 is a cross-section aa blocks with a solid metal plate; in fig. 6 shows a view of a steel plate consisting of three parts, with welding seams, with inserts welded in pairs, the working side; in fig. 7 is a view of a steel plate consisting of three parts, with welding seams, with mounting holes for fixing the inserts and technological casting holes, the back side; in fig. 8 - cross-section aa blocks with a team of metal plate, consisting of two parts, with the location of the welding; in fig. 9 shows a view of a solid metal plate with welded pairs of inserts, the working side; in fig. 10 - steel plate, consisting of two parts with a weld and holes, the back side.
Биметаллическая гребневая тормозная колодка для локомотивов и мотовозов, состоит из основного 1 и профильного участков 2, с выполненным в нем ручьем 3. Основной участок 1 снабжен фрикционными элементами в виде вставок 4 цилиндрической формы. Вставки 4 основного участка 1 колодки заложены в тело колодки со стороны трущейся поверхности, где размещены двумя группами, разделенными участком без вставок Р. В ручей 3 профильного участка 2 колодки заложены вставки 5. Вставки 4 и 5 прикреплены к стальной пластине сваркой. С тыльной стороны, посередине основного участка 1 тела колодки имеется поперечный прилив 6 с отверстием под клиновую чеку 7. Колодка изготовлена литьем чугуна в форму. На тыльной стороне основной участок 1 дугообразного тела колодки снабжен по краям установочными упорными выступами 8 Т-образной формы для сопряжения с тормозным башмаком и ребрами жесткости 9 в виде треугольных приливов, связывающих основной 1 и профильный 2 участки, размещённые в пустотных выемках башмаков.Bimetallic ridge brake shoe for locomotives and locomotives, consists of main 1 and profile sections 2, with a stream 3 made in it. The main section 1 is equipped with friction elements in the form of inserts 4 of cylindrical shape. The inserts 4 of the main section 1 of the pad are embedded in the body of the pad from the side of the rubbing surface, where they are placed in two groups separated by a section without inserts R. The inserts 5 are laid in the creek 3 of the profile section 2 of the pad. From the back side, in the middle of the main section 1 of the body of the pad, there is a transverse tide 6 with a hole for the wedge check 7. The block is made by casting iron into a mold. On the back side, the main section 1 of the arcuate body of the pad is provided on the edges with mounting thrust protrusions 8 T-shaped to mate with the brake shoe and stiffening ribs 9 in the form of triangular tides connecting the main 1 and profile 2 sections located in the hollow notches of the shoes.
Ручей 3 профильного участка 2 имеет глубину, превышающую высоту гребня бандажа колеса на 0,85 толщины Н основного участка 1 колодки. Стальную пластину 10 выполняют цельной или сборной из частей, соединяемых сваркой (см. фиг. 6, 7, 9, 10). Стальная пластина 10, покрывающая тыльную сторону колодки, переходит на внешнюю боковую стенку профильного участка 2 и полностью его закрывает фиг. 8. Стальную пластину 10 изготавливают из цельного стального листа штамповкой (см. фиг. 8, 9).The brook 3 of the profile section 2 has a depth exceeding the height of the crest of the wheel band by 0.85 of the thickness H of the main section 1 of the pad. Steel plate 10 perform solid or team of the parts connected by welding (see Fig. 6, 7, 9, 10). The steel plate 10, covering the back side of the pad, goes to the outer side wall of the core section 2 and completely covers it with FIG. 8. Steel plate 10 is made of one-piece steel sheet by stamping (see Fig. 8, 9).
- 3 012013- 3 012013
Стальная пластина 10, охватывающая основной участок 1 тела колодки, охватывает поперечный прилив 6 и имеет отверстия 11 в боковой поверхности на уровне отверстий 7 в приливе 6 под клиновую чеку. В стальной пластине 10 выполнены монтажные отверстия 12 напротив мест расположения вставок 4 и 5. В ручей 3 профильного участка 2 в его внешнюю боковую стенку со стороны трущейся поверхности установлены пять металлических вставок 5, оси которых расположены перпендикулярно внешней боковой стенке ручья профильного участка 2, а центры вставок 5 размещены последовательно по дуге основания гребня бандажа колеса фиг. 1 или в шахматном порядке со сдвигом на 20 мм вверх и вниз относительно дуги основания гребня бандажа колеса на равном расстоянии друг от друга вдоль этой дуги. Крайние вставки 5 удалены от концов колодки на 0,5 расстояния между вставками.Steel plate 10, covering the main area 1 of the body of the pads, covers the transverse tide 6 and has holes 11 in the side surface at the level of the holes 7 in tide 6 under the wedge check. In the steel plate 10, the mounting holes 12 are made opposite the locations of the inserts 4 and 5. In the stream 3 of the core section 2, five metal inserts 5 are installed on the outer side wall on the side of the rubbed surface, the axes of which are perpendicular to the outer side wall of the stream section 2, the centers of the inserts 5 are arranged sequentially along the arc of the base of the ridge of the wheel bandage of FIG. 1 or in a staggered manner with a shift of 20 mm up and down relative to the arc of the base of the crest of the wheel band at an equal distance from each other along this arc. Extreme inserts 5 removed from the ends of the pads on 0.5 distance between inserts.
Сборная металлическая пластина может состоять из трех частей: первая часть 13 охватывает дугообразную тыльную поверхность основного участка 1 колодки с поперечным приливом 6. Вторая часть 14 охватывает внутреннюю боковую стенку, прилегающую к основному участку 1 колодки, и охватывает профильный участка 2 колодки сверху. Третья часть 15 охватывает внешнюю боковую стенку профильного участка 2. Часть 13 и 14 соединяются с помощью сварочного шва А, а части 14 и 15 - с помощью шва В (фиг. 6, 7).The prefabricated metal plate may consist of three parts: the first part 13 covers the arcuate back surface of the main section 1 of the pad with transverse tide 6. The second part 14 covers the inner side wall adjacent to the main section 1 of the pad, and covers the profile section 2 of the pad from above. The third part 15 covers the outer side wall of the profile section 2. Part 13 and 14 are connected with the help of welding seam A, and parts 14 and 15 - with the help of seam B (Fig. 6, 7).
Сборная металлическая пластина может состоять из двух частей. Одна часть 17 охватывает дугообразную тыльную поверхность основного участка 1 колодки с поперечным приливом 6 и переходит на профильный участок 2 колодки, закрывая его сверху (фиг. 10). Другая часть 15 охватывает внешнюю боковую стенку профильного участка 2 колодки. Части 17 и 15 соединяются сварным швом В. Вставки 4 и 5 приваривают швом С к стальной пластине 10 или частям пластины 13, 14, 15 или 15, 17 с тыльной стороны через монтажные отверстия 12 попарно сварочным автоматом. На фиг. 6-10 показаны технологические отверстия 16 для проливки чугуна.The prefabricated metal plate may consist of two parts. One part 17 covers the arcuate back surface of the main section 1 of the pad with transverse tide 6 and passes to the profile section 2 of the pad, closing it from above (Fig. 10). The other part 15 covers the outer side wall of the core section 2 pads. Parts 17 and 15 are joined by weld B. Inserts 4 and 5 are welded with weld C to a steel plate 10 or parts of plate 13, 14, 15 or 15, 17 on the back side through mounting holes 12 in pairs by an automatic welding machine. FIG. 6-10 show the technological holes 16 for pouring iron.
Вставки 4 основного участка 1 колодки размещены двумя группами, разделенными участком без вставок Р. Количество вставок 5 может колебаться от 16 до 24 штук в зависимости от необходимого ресурса колодки. Размещение вставок в группе производится в соответствии с сеткой координат, разработанной на ЭВМ, так чтобы обеспечивалось максимальное перекрытие по ширине трущейся поверхности колодки вставками, что обеспечивает большую вероятность улавливания задира на вставке по ширине колодки и минимальный износ колодки, а также равномерность истирания на всю высоту колодки по всей ее поверхности, что сказывается на увеличении ресурса колодки. Вставки в группах могут размещаться в шахматном порядке или рядами. Изменяя положение рядов, а именно угол разворота относительно продольной оси колодки вставок, можно изготавливать колодки на различные максимальные скорости торможения.The inserts 4 of the main section 1 of the block are placed in two groups divided by the section without inserts R. The number of inserts 5 can vary from 16 to 24 pieces depending on the required resource of the block. The placement of the inserts in the group is made in accordance with the grid of coordinates developed on the computer, so that the maximum overlap of the insert fins across the width of the pad is ensured, which provides a greater chance of picking up the scuff on the insert across the width of the pad and minimal wear of the pad, as well as uniform wear on the entire height pads all over its surface, which affects the increase resource pads. Inserts in groups can be placed in a staggered order or in rows. By changing the position of the rows, namely the angle of rotation relative to the longitudinal axis of the inserts, it is possible to manufacture the pads at different maximum braking speeds.
Вставки выполнены из пластичного материала - стали, имеющей более высокую абразивность, чем материал колодки - чугун. Также вставки могут выполняться из металлов и их сплавов. Предложенное нами размещение вставок обеспечивает равномерный контакт колодки с колесом, предотвращая износ перехода поверхности катания колеса к гребню и исключая «подрез» гребня.Inserts are made of plastic material - steel, having a higher abrasiveness than the material of the pads - cast iron. Also inserts can be made of metals and their alloys. The placement of inserts proposed by us ensures uniform contact of the pad with the wheel, preventing wear of the transition of the rolling surface of the wheel to the ridge and eliminating the “undercut” of the ridge.
Предлагаемая биметаллическая колодка имеет простую технологию изготовления. После штамповки стальной пластины или сваривания составляющих ее частей через монтажные отверстия 12 к пластине сварочным аппаратом с тыльной стороны приваривают вставки попарно, при этом торцы вставок 4 и 5 на 1/3 перекрывают площадь монтажного отверстия 12. Это позволяет точно разместить вставки в теле колодки, избегая их смещения при заливке чугуном.The proposed bimetallic pad has a simple manufacturing technology. After punching a steel plate or welding its components through the mounting holes 12, the inserts are welded in pairs to the plate by the welding machine, while the ends of the inserts 4 and 5 by 1/3 cover the area of the mounting hole 12. This allows you to precisely place the inserts in the body of the pad, avoiding their displacement when casting iron.
После завершения сварки образуется пакет, включающий в себя стальную пластину и все вставки. Пакет устанавливается в литейную форму и заливается расплавом чугуна, образуя тело и единую рабочую поверхность колодки с профильным участком и выступом для крепления колодки в тормозном башмаке. Не перекрытая торцами вставок часть монтажных отверстий способствует лучшему распределению чугуна при заливке, что повышает качество отливки.After welding is completed, a package is formed, which includes a steel plate and all inserts. The package is installed in a mold and poured with molten iron, forming a body and a single working surface of the pad with a core section and a ledge for fastening the pad in the brake shoe. The part of the mounting holes that is not covered by the ends of the inserts contributes to a better distribution of cast iron during pouring, which improves the quality of the casting.
Вставки изготавливают из прутка на гильотинных ножницах, а формирование их пакета непосредственно на стальной пластине позволяет автоматизировать весь процесс изготовления колодки, в том числе и заливку заготовки расплавом чугуна, и освобождение колодки от формы, что в целом резко снижает себестоимость колодок.Inserts are made from bar on guillotine shears, and the formation of their package directly on a steel plate allows you to automate the entire process of manufacturing pads, including pouring the workpiece with molten iron, and the release of the pads from the form, which generally reduces the cost of pads.
Длину Ь1 вставки основного участка колодки определяют по формулеThe length L 1 insert the main area of the pad is determined by the formula
Ь1=(0,84-0,86)хН1, где Н1 - толщина колодки, мм.L 1 = (0.84-0.86) xH 1 , where H1 is the thickness of the pads, mm.
Длину Ь2 цилиндрической вставки профильного участка колодки определяют по формулеThe length b 2 of the cylindrical insert of the core section is determined by the formula
Ь2=(0,7-0,72)хН2, где Н2 - толщина боковой стенки профильного участка, мм.L 2 = (0.7-0.72) xH 2 , where H2 is the thickness of the side wall of the core section, mm.
Диаметр вставок профильного участка равен диаметру вставок основного участка и составляетThe diameter of the inserts of the profile section is equal to the diameter of the inserts of the main section and is
П=Ьк:(0,13-0,17), где Ьк - длина колодки, мм;P = b a: (0,13-0,17), where L k - block length, mm;
Ό - диаметр вставок, мм.Ό - diameter of inserts, mm.
Для ускоренной приработки колодки по конфигурации колеса все вставки залиты слоем чугуна 3-4For accelerated run-in pads on the configuration of the wheel all inserts are filled with a layer of cast iron 3-4
- 4 012013 мм, который закладывается при расчете длины вставки, что обеспечивает надёжное торможение сразу после замены колодок. Затем после приработки и началом совместной работы вставок с чугунным телом происходит более качественное и эффективное торможение с минимальным износом колодки, чем обеспечивается её высокий ресурс.- 4 012013 mm, which is laid when calculating the length of the insert, which provides reliable braking immediately after replacing the pads. Then, after the break-in and the beginning of the joint work of the inserts with the cast-iron body, there is a better and more effective braking with minimal wear of the pad, which ensures its high resource.
Установочные размеры колодки соответствуют ГОСТ 1597 - 58 или ТУ - 32ЦТВР - 453 - 78, а также могут быть выполнены, в соответствии с любым зарубежным стандартом.The installation dimensions of the pads correspond to GOST 1597 - 58 or TU - 32 ЦТВР - 453 - 78, and can also be made in accordance with any foreign standard.
Работа тормозной колодки производится нажатием колодки к поверхности катания колеса подвижного железнодорожного состава.The brake pad operation is performed by pressing the pad to the rolling surface of the wheel of the rolling train.
Во время торможения при взаимодействии тормозной колодки с поверхностью катания бандажа колеса возникает упругопластическое трение с коэффициентом 0,42-0,1.During braking, when the brake pad interacts with the rolling surface of the wheel bandage, elastoplastic friction occurs with a coefficient of 0.42–0.1.
Условия возникновения упругопластического трения:Conditions for elastoplastic friction:
1) тело колодки - чугун, твёрдость 197-255 НВС;1) the body of the pad - cast iron, hardness 197-255 NAF;
2) вставки мягкие - сталь, твёрдость 150 НВС;2) soft inserts - steel, hardness 150 NAF;
3) поверхность катания бандажа колеса - сталь, твёрдость 235 НВС;3) the surface of the rolling wheel tires - steel, hardness 235 NA;
4) предельная термостойкость колодок не ниже 950°С.4) extreme heat resistance of the pads is not lower than 950 ° С.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает значительное повышение надежности и эффективности работы тормозов за счет повышения прочности и надежности конструкции и технологии производства колодки. Исключается возможность возникновения поперечных термодинамических трещин на вершине гребня бандажа колеса с последующим их развитием в тело бандажа колеса, что увеличивает ресурс колес подвижного состава. Боковая стенка профильного участка колодки укреплена стальной пластиной.The proposed solution provides a significant increase in the reliability and efficiency of the brakes by increasing the strength and reliability of the design and production technology pads. The possibility of the occurrence of transverse thermodynamic cracks at the top of the wheel ridge crest and their subsequent development into the wheel wheel body, which increases the life of the wheels of the rolling stock, is eliminated. The side wall of the core section is reinforced with a steel plate.
Стальные вставки в совокупности со стальной пластиной большей площади, чем в прототипе, обеспечивают лучший теплоотвод и охлаждение рабочей части основного и профильного участков колодки.Steel inserts together with a steel plate of a larger area than in the prototype, provide better heat dissipation and cooling of the working part of the main and core sections of the pad.
Расположение вставок в ручье в боковой стенке в шахматном порядке обеспечивает сбалансированный износ боковой стенки ручья профильного участка и рабочей поверхности основного участка колодки.The staggered arrangement of the inserts in the stream in the sidewall ensures balanced wear of the sidewall of the stream of the core section and the working surface of the main section of the pad.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145731/11A RU2356770C1 (en) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | Bimetallic flanged brake shoe for locomotives and railmotor cars |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200801728A1 EA200801728A1 (en) | 2009-06-30 |
| EA012013B1 true EA012013B1 (en) | 2009-06-30 |
Family
ID=40933263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200801728A EA012013B1 (en) | 2007-12-10 | 2008-08-19 | Bimetallic ridged brake shoe for locomotives and railmotor cars |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA012013B1 (en) |
| RU (1) | RU2356770C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021010931A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Yefymenko Kostiantyn Oleksiiovych | A ridged brake shoe of a railroad vehicle |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2412842C1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-02-27 | Федор Серафимович Темников | Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section |
| RU2458809C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Railway rolling stock brake shoe |
| RU2531677C2 (en) * | 2012-06-14 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Car brake shoe with composite inserts |
| RU2499711C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-11-27 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Composite braking clamp for locomotives and rail motor cars |
| RU2494901C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Brake pad with composite inserts for locomotives and rail motor cars |
| RU2507097C1 (en) * | 2012-07-09 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Brake pad |
| RU2563519C2 (en) * | 2014-01-27 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Волжский завод асбестовых технических изделий" | Traction rolling stock brake shoe |
| CN107380196A (en) * | 2017-07-28 | 2017-11-24 | 合肥杰代机电科技有限公司 | Inspection method is snapped at goods train brake beam arcuate rod end cephalic slit line, roller |
| RU191841U1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-08-23 | Открытое акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ОАО "УралАТИ") | COMB BRAKE SHOES |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4501347A (en) * | 1982-09-15 | 1985-02-26 | Abex Corporation | Segmented disc brake pad |
| SU1572889A1 (en) * | 1988-03-04 | 1990-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Тепловозный Институт | Rail vehicle brake |
| DE4436457A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Knorr Bremse Systeme | Brake pad for partial pad disc brakes, in particular for rail vehicles |
| RU2153994C2 (en) * | 1997-08-18 | 2000-08-10 | Темников Федор Серафимович | Brake shoe |
| US6494301B1 (en) * | 1998-09-03 | 2002-12-17 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Elastic braking body |
-
2007
- 2007-12-10 RU RU2007145731/11A patent/RU2356770C1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-08-19 EA EA200801728A patent/EA012013B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4501347A (en) * | 1982-09-15 | 1985-02-26 | Abex Corporation | Segmented disc brake pad |
| SU1572889A1 (en) * | 1988-03-04 | 1990-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Тепловозный Институт | Rail vehicle brake |
| DE4436457A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Knorr Bremse Systeme | Brake pad for partial pad disc brakes, in particular for rail vehicles |
| RU2153994C2 (en) * | 1997-08-18 | 2000-08-10 | Темников Федор Серафимович | Brake shoe |
| US6494301B1 (en) * | 1998-09-03 | 2002-12-17 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Elastic braking body |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021010931A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Yefymenko Kostiantyn Oleksiiovych | A ridged brake shoe of a railroad vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200801728A1 (en) | 2009-06-30 |
| RU2356770C1 (en) | 2009-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA012013B1 (en) | Bimetallic ridged brake shoe for locomotives and railmotor cars | |
| RU2340805C1 (en) | Brake block of railway vehicle | |
| RU2337026C1 (en) | High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block | |
| RU2427491C1 (en) | Railway vehicle braking clamp | |
| EA029533B1 (en) | Brake pad for a railway vehicle (embodiments) | |
| CA2117663C (en) | Backing plate for disc brake pad | |
| RU2153994C2 (en) | Brake shoe | |
| RU2309072C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU2381934C1 (en) | Car bimetal braking clamp | |
| RU69177U1 (en) | RAILWAY BRAKE PAD | |
| WO2002031376A1 (en) | Separating brake disc | |
| RU2298500C2 (en) | Bimetallic brake shoe | |
| RU83817U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD | |
| RU2413643C1 (en) | Section bimetal braking clamp | |
| RU2525609C1 (en) | Iron-based composite brake shoe for railway car | |
| RU133490U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| RU2308391C2 (en) | Bimetallic brake shoe | |
| RU2412842C1 (en) | Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section | |
| CN213628601U (en) | High-strength wear-resistant automobile brake pad | |
| RU2309073C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU69597U1 (en) | RAILWAY BRAKE PAD | |
| RU2308392C2 (en) | Lipless bimetallic brake shoe for locomotive | |
| RU2337027C1 (en) | Flangeless locomotive brake block for high-speed rolling stock | |
| CZ305368B6 (en) | Brake block | |
| RU2357134C1 (en) | Disc brake block |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |