RU210216U1

RU210216U1 - FRICTION CLUTCH DISC

Info

Publication number: RU210216U1
Application number: RU2021136054U
Authority: RU
Inventors: Алексей Станиславович Ершов; Валерий Викторович Васин; Евгений Николаевич Емельянов; Евгения Александровна Ершова
Original assignee: Евгения Александровна Ершова
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-04-01

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к фрикционным муфтам с дисками, применяемым в электроприводах стрелочных переводов железных дорог. Задача предлагаемого технического решения заключается в обеспечении показателей надежности работы муфты.Задача предлагаемого технического решения заключается в обеспечении стабильной работы устройств с данными фрикционными дисками.При решении поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в выявлении дисков с деградацией физико-механических свойств поверхностей трения для целей их замены на новые диски.Технический результат достигается диском фрикционной муфты, на нерабочей поверхности которого, не участвующей во фрикционном контакте, нанесена термоиндикаторная краска со свойством необратимого изменения цвета при нагреве до температуры определенной величины и выше. При этом термоиндикаторная краска устойчива к воздействию продуктов трения, консервационных смазок, смазочных материалов, имеющихся в составе редуктора и металлокерамических фрикционных элементов.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to friction clutches with disks used in electric drives of railroad turnouts. The task of the proposed technical solution is to provide indicators of the reliability of the clutch. The task of the proposed technical solution is to ensure the stable operation of devices with these friction disks. replacement with new discs. The technical result is achieved by a friction clutch disc, on the non-working surface of which, not participating in frictional contact, thermal indicator paint is applied with the property of irreversible color change when heated to a temperature of a certain value and above. At the same time, the thermal indicator paint is resistant to friction products, conservation lubricants, lubricants contained in the gearbox and ceramic-metal friction elements.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к фрикционным муфтам с дисками, применяемым в электроприводах стрелочных переводов железных дорог. Задача предлагаемого технического решения заключается в обеспечении показателей надежности работы муфты.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to friction clutches with discs used in electric drives of railroad turnouts. The objective of the proposed technical solution is to ensure the reliability of the clutch.

Известно [см. стр. 32 в работе: Системы железнодорожной автоматики: Учеб. для вузов/Ю.А. Кравцов, В.Л. Нестеров, Г.Ф. Лекута и др.; Под ред. Ю.А. Кравцова. М.: Транспорт, 1996. 400 с.] решение, в котором муфта фрикционная стрелочного электропривода имеет в своем составе стальные подвижные и неподвижные диски, также известно решение (патент №RU 91043, заявка №2009139150/22), в котором муфта фрикционная стрелочного электропривода имеет в своем составе неподвижные и подвижные диски, при этом в подвижные диски впрессованы металлокерамические фрикционные самосмазывающиеся элементы.known [cf. p. 32 in the work: Systems of railway automatics: Proc. for universities / Yu.A. Kravtsov, V.L. Nesterov, G.F. Lekuta and others; Ed. Yu.A. Kravtsov. M.: Transport, 1996. 400 pp.] a solution in which the friction clutch of the electric switch drive incorporates steel movable and fixed disks, a solution is also known (patent No. RU 91043, application No. 2009139150/22), in which the friction clutch of the switch The electric drive incorporates fixed and movable discs, while ceramic-metal friction self-lubricating elements are pressed into the movable discs.

Недостаток данных технических решений заключается в том, что продолжительная работа муфты во фрикционном режиме приводит к нагреву поверхностей трения дисков до температур, вызывающих в них необратимые изменения физико-механических свойств материала и, как следствие, необратимое изменение величины крутящего момента - усилия перевода железнодорожной стрелки, передаваемого стрелочным электроприводом. При этом величина усилия перевода железнодорожной стрелки нормирована документацией ОАО «РЖД», периодически контролируется, а при ненормативной работе стрелки железнодорожное движение останавливают до устранения причин.The disadvantage of these technical solutions is that the long operation of the clutch in the friction mode leads to heating of the friction surfaces of the disks to temperatures that cause irreversible changes in the physical and mechanical properties of the material in them and, as a result, an irreversible change in the magnitude of the torque - the effort of transferring the railway switch, transmitted by a pointer electric drive. At the same time, the magnitude of the effort to translate the railway switch is normalized by the documentation of Russian Railways, periodically monitored, and in case of abnormal operation of the switch, railway traffic is stopped until the causes are eliminated.

Задача предлагаемого технического решения заключается в обеспечении стабильного переводного усилия нормативной величины, развиваемого стрелочным электроприводом с данными фрикционными дисками.The task of the proposed technical solution is to ensure a stable transfer force of the standard value developed by the pointer electric drive with these friction discs.

При решении поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в выявлении дисков с деградацией физико-механических свойств поверхностей трения в целях их плановой замены на новые диски.When solving the task, a technical result is achieved, which consists in identifying disks with degradation of the physical and mechanical properties of friction surfaces for the purpose of their planned replacement with new disks.

Технический результат достигается диском фрикционной муфты, на нерабочей поверхности которого, не участвующей во фрикционном контакте, нанесена термоиндикаторная краска со свойством необратимого изменения цвета при нагреве до температуры определенной величины и выше. При этом термоиндикаторная краска устойчива к воздействию продуктов трения, консервационных смазок, смазочных материалов, имеющихся в составе редуктора и металлокерамических фрикционных элементов.The technical result is achieved by a friction clutch disk, on the non-working surface of which, not participating in frictional contact, thermal indicator paint is applied with the property of irreversible color change when heated to a temperature of a certain value and above. At the same time, the thermal indicator paint is resistant to friction products, conservation lubricants, lubricants contained in the gearbox and ceramic-metal friction elements.

Известно, что при продолжительном фрикционном трении фрикционные диски нагреваются. При этом температуры достигают такого уровня, что происходят необратимые структурные превращения в поверхностных слоях дисков, необратимо изменяются физико-механические свойства, в том числе и коэффициент трения.It is known that with prolonged frictional friction, the friction discs heat up. In this case, the temperatures reach such a level that irreversible structural transformations occur in the surface layers of the disks, and the physical and mechanical properties, including the friction coefficient, change irreversibly.

Для дефектовки таких дисков обслуживающий персонал периодически разбирает редуктор и фрикционную муфту, вынимает диски и производит их визуальный осмотр. Если при такой дефектовке можно визуально обнаружить деформированный или диск с трещинами, то необратимые структурные изменения в нем обнаружить невозможно.To troubleshoot such discs, the maintenance personnel periodically disassemble the gearbox and friction clutch, remove the discs and perform a visual inspection. If with such troubleshooting it is possible to visually detect a deformed or cracked disk, then it is impossible to detect irreversible structural changes in it.

Термоиндикаторная краска меняет цвет в зависимости от температуры. Некоторые твердые вещества, содержащиеся в термоиндикаторной краске, способны при нагревании изменять свою кристаллическую структуру, и, как следствие, цвет. Точность измерения температуры термоиндикаторной краской составляет ±5…10°С. Так как краска наносится на поверхность детали, то считывать температуру можно визуальным способом.Heat indicator paint changes color depending on temperature. Some solids contained in thermal indicator paint are capable of changing their crystal structure, and, as a result, color when heated. Temperature measurement accuracy with thermal indicator paint is ±5…10°C. Since the paint is applied to the surface of the part, the temperature can be read visually.

Одной из поверхностей диска фрикционной муфты, которая не участвует в трении, является торцевая поверхность диска, на которую целесообразно нанести термоиндикаторную краску любым способом, например, кисточкой или аэрозолью. Как правило, именно при вскрытии крышки редуктора видно торцевые поверхности диска, при этом наличие краски на торце диска позволит исключить полную разборку редуктора и муфты для дефектовки дисков.One of the surfaces of the friction clutch disk that does not participate in friction is the end surface of the disk, on which it is advisable to apply heat-indicating paint in any way, for example, with a brush or aerosol. As a rule, it is when the gearbox cover is opened that the end surfaces of the disc are visible, while the presence of paint on the disc end will eliminate the complete disassembly of the gearbox and clutch for troubleshooting discs.

В качестве примера можно рассмотреть применение термохимической краски по ТУ 133-67. Диски изготовлены из стали, на поверхности которых примерно при температуре 300°С образуются пленки окислов. Если на торец диска нанесена краска марки 10 по ТУ 133-67, то при температуре 280°С исходный сиреневый цвет необратимо меняется на черно-синий.As an example, we can consider the use of thermochemical paint according to TU 133-67. The discs are made of steel, on the surface of which oxide films form at about 300°C. If the end face of the disk is covered with paint grade 10 according to TU 133-67, then at a temperature of 280°C the initial lilac color changes irreversibly to black-blue.

Так как фрикционные диски могут быть выполнены из двух и более материалов, то на диски можно наносить комбинацию разных марок термоиндикаторных красок, имеющих температуру перехода, соответствующую температуре необратимых изменений каждого материала.Since friction discs can be made of two or more materials, a combination of different brands of thermal indicator paints can be applied to the discs, having a transition temperature corresponding to the temperature of irreversible changes of each material.

Известно, что в процессе трения выделяются продукты трения в виде твердых частиц. Также редуктор может содержать консервационную смазку, фрикционные элементы пропитаны смазкой. Поэтому термоиндикаторная краска должна быть стойкой к воздействию продуктов трения и смазок, не изменять свои функциональные свойства.It is known that in the process of friction friction products are released in the form of solid particles. Also, the gearbox may contain conservation grease, the friction elements are impregnated with grease. Therefore, thermal indicator paint must be resistant to friction products and lubricants, and not change its functional properties.

Таким образом, применение дисков фрикционной муфты с термоиндикаторной краской позволяет сократить затраты на содержание и текущее обслуживание стрелочного привода, выявлять визуальным способом дефектные диски. Это позволяет уменьшить периодичность обслуживания стрелочного привода и обеспечить стабильную работу устройств с данными фрикционными дисками и, как следствие, сократить задержки в железнодорожном сообщении.Thus, the use of friction clutch disks with thermal-indicating paint makes it possible to reduce the cost of maintenance and current maintenance of the turnout drive, and to visually identify defective disks. This makes it possible to reduce the frequency of maintenance of the turnout drive and ensure the stable operation of devices with these friction discs and, as a result, reduce delays in railway traffic.

Заводскими испытаниями образцов дисков в режиме фрикционного трения скольжения подтверждена актуальность предложенного решения.Factory tests of disk samples in the mode of sliding friction confirmed the relevance of the proposed solution.

Испытания проведены на стенде для испытаний стрелочных электроприводов типа СП-6М с электродвигателем ДПС-0,25 и с фрикционной муфтой, оснащенной двумя парами фрикционных дисков с термохимической краской марки 10 по ТУ 133-67 на их торцах. При этом фрикционная муфта посредством регулировки была настроена на потребляемый электродвигателем ток силой 3,0 А. В результате испытаний установлена неизменность потребляемого электродвигателем тока 3,0 А при условии неизменности сиреневого цвета термохимической краски марки 10 по ТУ 133-67.The tests were carried out on a stand for testing pointer electric drives of the SP-6M type with an electric motor DPS-0.25 and a friction clutch equipped with two pairs of friction discs with thermochemical paint grade 10 according to TU 133-67 on their ends. At the same time, the friction clutch was adjusted by means of adjustment to the current consumed by the electric motor with a power of 3.0 A. As a result of the tests, the current consumed by the electric motor was 3.0 A, provided that the lilac color of thermochemical paint brand 10 according to TU 133-67 was unchanged.

Claims

1. Friction clutch disk, on the non-working surface of which, not participating in frictional contact, thermal indicator paint is applied with the property of irreversible color change when heated to a temperature of a certain value and above.

2. Friction clutch disc according to claim 1, characterized in that the thermal indicator paint is resistant to friction products, conservation lubricants, lubricants contained in the gearbox and ceramic-metal friction elements.