RU211285U1

RU211285U1 - BRAKE SHOE OF RAILWAY VEHICLE

Info

Publication number: RU211285U1
Application number: RU2022101952U
Authority: RU
Inventors: Виталий Валериевич Романенко; Евгений Альбертович Сухарев
Original assignee: Публичное акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ПАО "УралАТИ")
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2022-05-30

Abstract

Полезная модель относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является снижение нежелательной деформируемости колодки и снижение удельных нагрузок на полимерный фрикционный композит в конечный период эксплуатации. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, твердую вставку и зазоры между вставкой и композиционным фрикционным элементом. Зазоры выполнены в рабочей части композиционного фрикционного элемента. При этом зазоры выполнены с шириной, уменьшающейся по глубине зазоров по мере удаления от рабочей поверхности колодки. 1 ил.

The utility model relates to brake pads for railway vehicles. The task to be solved by the utility model is to reduce the undesirable deformability of the pad and to reduce the specific loads on the polymer friction composite in the final period of operation. The brake shoe of a railway vehicle includes a metal frame, a composite friction element, a solid insert and gaps between the insert and the composite friction element. The gaps are made in the working part of the composite friction element. In this case, the gaps are made with a width decreasing in the depth of the gaps as they move away from the working surface of the block. 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожных колес.The claimed utility model relates to railway transport, namely to the brake pads of railway vehicles that form a friction pair with the rolling surface of railway wheels.

Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая металлический каркас с выступом в центральной его части, композиционный фрикционный элемент, твердую вставку и открытые пазы, расположенные по обе стороны от вставки между вставкой и фрикционным элементом (см. патент РФ №56520, МПК F16D 65/04, 2006 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, твердая вставка, открытые пазы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a brake shoe of a railway vehicle, containing a metal frame with a protrusion in its central part, a composite friction element, a solid insert and open grooves located on both sides of the insert between the insert and the friction element (see RF patent No. 56520, IPC F16D 65/04, 2006). The essential features of the analogue "metal frame, composite friction element, solid insert, open grooves" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является незначительный размер пазов вблизи рабочей поверхности колодки, которая является наиболее разогретой частью колодки при трибосопряжении, что не позволяет эффективно защитить полимерный композит фрикционного элемента от дополнительного нагрева со стороны вставки.The disadvantage of analog is the small size of the grooves near the working surface of the pad, which is the most heated part of the pad during tribo-coupling, which does not effectively protect the polymer composite of the friction element from additional heating from the side of the insert.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, твердую (чугунную) вставку и зазоры для воздушного охлаждения чугунной вставки, при этом минимальная величина каждого зазора составляет 3 мм, а максимальная величина каждого зазора соответствует толщине чугунной вставки (см. патент РФ №183527, МПК В61Н 7/02, 2018 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, твердая вставка, зазоры для воздушного охлаждения вставки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The closest analogue of the claimed utility model is a brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element, a solid (cast iron) insert and gaps for air cooling of the cast iron insert, while the minimum value of each gap is 3 mm, and the maximum value of each gap corresponds to the thickness of the cast iron insert (see RF patent No. 183527, IPC V61N 7/02, 2018). The essential features of the closest analogue "metal frame, composite friction element, solid insert, gaps for air cooling of the insert" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком наиболее близкого аналога является размещение зазоров в нерабочей части композиционного фрикционного элемента, что существенно ослабляет монолитность колодки в ее нерабочей (не изнашиваемой при эксплуатации) части, следствием чего является повышенная деформируемость колодки, которая может привести к ее разрушению. Кроме того, значительный размер (ширина) зазоров в рабочей части колодки, которая изнашивается в конце эксплуатационного периода (когда толщина колодки близка к минимально допустимой), ухудшает как прочностные характеристики колодки (сниженная площадь рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента, что обуславливает повышенные удельные механические и тепловые нагрузки на полимерный фрикционный композит), так и повышает нежелательную деформируемость колодки, могущую привести к ее разрушению.The disadvantage of the closest analogue is the placement of gaps in the non-working part of the composite friction element, which significantly weakens the solidity of the shoe in its non-working (not worn during operation) part, resulting in increased deformability of the shoe, which can lead to its destruction. In addition, a significant size (width) of the gaps in the working part of the pad, which wears out at the end of the operational period (when the pad thickness is close to the minimum allowable), worsens both the strength characteristics of the pad (reduced area of the working surface of the composite friction element, which causes increased specific mechanical and thermal loads on the polymer friction composite), and increases the undesirable deformability of the pad, which can lead to its destruction.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение нежелательной деформируемости колодки и снижение удельных нагрузок на полимерный фрикционный композит в конечный период эксплуатации, путем оптимизации конфигурации зазоров и их глубины.The task to be solved by the claimed utility model is to reduce the undesirable deformability of the pad and reduce the specific loads on the polymer friction composite in the final period of operation by optimizing the configuration of the gaps and their depth.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, твердую (чугунную) вставку и зазоры, между вставкой и композиционным фрикционным элементом зазоры выполнены в рабочей части композиционного фрикционного элемента, при этом зазоры выполнены с уменьшающейся по глубине зазоров шириной, при этом ширина зазоров уменьшается по мере удаления от рабочей поверхности колодки.To achieve the specified technical result in the brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element, a solid (cast iron) insert and gaps between the insert and the composite friction element, the gaps are made in the working part of the composite friction element, while the gaps are made with decreasing the depth of the gaps in width, while the width of the gaps decreases with distance from the working surface of the block.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «зазоры выполнены в рабочей части композиционного фрикционного элемента, при этом зазоры выполнены с шириной, уменьшающейся по глубине зазоров, при этом ширина зазоров уменьшается по мере удаления от рабочей поверхности колодки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model "gaps are made in the working part of the composite friction element, while the gaps are made with a width decreasing along the depth of the gaps, while the width of the gaps decreases with distance from the working surface of the shoe" are distinctive from the features of the closest analogue.

На фигуре представлена тормозная колодка, вид с передней боковой поверхности.The figure shows the brake shoe, view from the front side surface.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас 1, полимерный композиционный фрикционный элемент 2 и твердую вставку 3, например из чугуна. Вставка в пределах рабочей части композиционного фрикционного элемента, т.е. той части, которая истирается за время штатной эксплуатации колодки до ее замены, отделена от композиционного фрикционного элемента зазорами 4. В нерабочей части композиционного фрикционного элемента зазоры отсутствуют, т.е. глубина зазоров Н соответствует толщине рабочей части тормозной колодки. Ширина зазоров L максимальная на рабочей поверхности 5 колодки, и минимальная на максимальной глубине зазоров.The brake shoe of a railway vehicle includes a metal frame 1, a polymer composite friction element 2 and a solid insert 3, for example, made of cast iron. Insert within the working part of the composite friction element, i.e. the part that wears out during normal operation of the pad before its replacement is separated from the composite friction element by gaps 4. There are no gaps in the non-working part of the composite friction element, i.e. the depth of the gaps H corresponds to the thickness of the working part of the brake shoe. The width of the gaps L is maximum on the working surface 5 of the block, and the minimum is at the maximum depth of the gaps.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными способами, например формованием. При этом зазоры могут быть как отформованы при формовании, так и выполнены иным способом, например пропиливанием.Manufactured inventive block can be known methods, such as molding. In this case, the gaps can be either molded during molding or made in a different way, for example, by sawing.

Конкретным примером заявляемой полезной модели является колодка, у которой зазоры на рабочей поверхности имеют ширину от 4 мм до 8 мм, а на максимальной глубине - ширину от 2 мм до 3 мм.A specific example of the claimed utility model is a block, in which the gaps on the working surface have a width of 4 mm to 8 mm, and at a maximum depth - a width of 2 mm to 3 mm.

Заявляемое выполнение зазоров повышает монолитность колодки в зоне ее фиксации в тормозном башмаке, что существенно снижает деформируемость колодки в этой зоне. При этом за счет снижения удельных нагрузок на рабочую поверхность по мере износа композиционного фрикционного элемента улучшаются прочностные характеристики все более тонкой колодки.The claimed implementation of the gaps increases the solidity of the pad in the area of its fixation in the brake shoe, which significantly reduces the deformability of the pad in this area. At the same time, by reducing the specific loads on the working surface as the composite friction element wears out, the strength characteristics of an increasingly thin shoe are improved.

Claims

Brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element, a solid insert and gaps between the insert and the composite friction element, characterized in that the gaps are made in the working part of the composite friction element, while the gaps are made with a width decreasing with the depth of the gaps, while the width of the gaps decreases with distance from the working surface of the block.