RU2166450C2

RU2166450C2 - Connection of disk brake shoe with brake rigging

Info

Publication number: RU2166450C2
Application number: RU99107456A
Authority: RU
Inventors: В.С. Шириня; Ю.Ф. Жуков; В.Л. Северин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Тверской вагоностроительный завод"
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: railway transport; brake systems. SUBSTANCE: proposed has equalizer with two longitudinal journals and joint cross member, and board with eyes for hinge for hinge coupling of equalizer. Novelty is that equalizer is fitted in eyes of board by its journals. One of equalizer journals has friction device at its end. Friction device is made in form of pair of plates loaded by spring, one of plates being connected with board eye and the other is secured on equalizer tennon for turning, together with equalizer, relative to first plate. Hinged cross member of equalizer is directly connected with brake rigging on tennon of which other friction device is mounted, being made in form of plate loaded by spring relative to equalizer. EFFECT: simplified design, increased reliability. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к тормозным устройствам железнодорожных транспортных средств и касается дисковых тормозов. The invention relates to braking devices of railway vehicles and relates to disc brakes.

Известен дисковый тормоз (Морозов И. А. Тележки пассажирских вагонов отечественного производства, Машгиз, Москва 1960 г., стр.123), который был использован в конструкциях тележек железнодорожных транспортных средств, выпускаемых на Калининском вагоностроительном заводе, состоящий из закрепленного на оси колесной пары тормозного диска, установленных на балке тормозных цилиндров со спаренными рычагами и тормозных башмаков с накладками, прижимающихся к тормозному диску с двух сторон. The disk brake is known (I. Morozov. Domestic passenger carriage carts, Mashgiz, Moscow 1960, p. 123), which was used in the construction of railway vehicle carts manufactured at the Kalinin Carriage Works, consisting of a pair of wheelsets fixed to the axis brake disc mounted on a beam of brake cylinders with paired levers and brake shoes with pads, pressed against the brake disc from two sides.

Конструкция дисковых тормозов этих тележек не позволяет тормозным накладкам компенсировать перемещение диска, возникающее при повороте колесной пары вдоль пути, а также при боковой качке рамы тележки. На фиг. 1 приведена схема прижатия тормозных накладок при совпадении осей диска 1 и накладок 2. На фиг. 2 приведена схема прижатия накладок при повороте колесной пары или боковой качке рамы тележки. На фиг.2 видно, что диск 1 воспринимает момент М = P • r (где, P - сила; r - радиус), что приводит к перегрузкам деталей тормоза и диска, неравномерному износу поверхностей трения тормозных накладок 2. The design of the disc brakes of these carts does not allow the brake linings to compensate for the movement of the disc that occurs when the wheelset rotates along the path, as well as during side rolling of the cart frame. In FIG. 1 shows a diagram of the pressing of the brake linings when the axes of the disk 1 and the linings 2 coincide. In FIG. 2 shows a diagram of the pressing pads when turning a pair of wheels or side-rolling the frame of the trolley. Figure 2 shows that the disk 1 perceives the moment M = P • r (where, P is the force; r is the radius), which leads to overloads of the brake parts and the disk, uneven wear of the friction surfaces of the brake linings 2.

Тем же недостатком обладают дисковые тормоза, описанные в следующей литературе:
1. В. И. Крылов, В.В.Крылов. Автоматические тормоза подвижного состава, изд. М.: Транспорт, 1983 г., стр.218;
2. В.Г.Иноземцев и др.Автоматические тормоза, изд.M.: Транспорт, 1981 г. , стр.323;
3. В.Г.Иноземцев. Тормоза железнодорожного подвижного состава, М., 1979 г., стр.311.The same drawback has disc brakes described in the following literature:
1. V.I. Krylov, V.V. Krylov. Automatic brakes on rolling stock, ed. M .: Transport, 1983, p. 218;
2. V.G. Inozemtsev et al. Auto brakes, ed. M .: Transport, 1981, p. 323;
3. V.G. Inozemtsev. Brakes of railway rolling stock, M., 1979, p. 311.

Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) по отношению к заявленной конструкции является конструкция тормозной рычажной передачи для дисковых тормозов рельсового подвижного состава (патент ГДР N 134440, В 61 H 5/00, опубл. 28.02.79), выполненная таким образом, что на монтажной плите держателя тормозных фрикционных накладок 1 расположены элементы жесткости 2, которые расширяются в центре для крепления валика 4, соединяющего монтажную плиту 1 с тормозной рычажной передачей 6 при помощи балансира 5. The closest technical solution (adopted as a prototype) with respect to the claimed design is the design of the brake linkage for disc brakes of rail rolling stock (patent GDR N 134440, 61 H 5/00, publ. 28.02.79), made in such a way that on the mounting plate of the holder of the brake friction linings 1, there are stiffeners 2, which expand in the center for mounting the roller 4 connecting the mounting plate 1 with the brake linkage 6 using the balancer 5.

Особая конструктивная форма подвешивания держателя тормозных фрикционных накладок позволяет сбалансировать наклонное положение, которое возникает при повороте колесной пары в тележке или в раме вагона. A special structural form of suspension of the holder of the brake friction linings allows you to balance the inclined position that occurs when the wheelset is rotated in the trolley or in the frame of the car.

Однако данная конструкция имеет пять шарниров. Это наглядно показано на схеме (фиг. 3), где видно, что рычажная передача 6 через свои шарниры соединяется с балансиром 5, который при помощи своего центрального шарнира связан с валиком 4, а последний, в свою очередь, связан двумя шарнирами с монтажной плитой 1. Наличие пяти шарнирных соединений снижает надежность конструкции. However, this design has five hinges. This is clearly shown in the diagram (Fig. 3), where it can be seen that the linkage 6 through its hinges is connected to the balancer 5, which, with its central hinge, is connected to the roller 4, and the latter, in turn, is connected by two hinges to the mounting plate 1. The presence of five swivel joints reduces the reliability of the design.

Кроме того, в данной конструкции отсутствуют элементы, фиксирующие монтажную плиту в пространстве, что приводит к тому, что в расторможенном состоянии накладки будут касаться тормозного диска. In addition, in this design there are no elements that fix the mounting plate in space, which leads to the fact that in the unbraked state, the pads will touch the brake disc.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции и повышение ее надежности. The objective of the proposed technical solution is to simplify the design and increase its reliability.

Для этого предлагаемое соединение тормозного башмака дискового тормоза с рычажной передачей содержит балансир с двумя продольными цапфами и поперечным элементом шарнира, плиту с проушинами для шарнирного закрепления балансира. Новым является то, что в проушинах плиты своими цапфами установлен балансир, одна из цапф которого по торцу снабжена фрикционным устройством, представляющим собой нагруженную посредством пружины пару шайб, одна из которых соединена с проушиной плиты, а другая - закреплена на шипе балансира с возможностью поворота с последним относительно первой шайбы, при этом шарнирный поперечный элемент балансира непосредственно соединен с рычажной передачей, на шипе которой установлено другое фрикционное устройство, представляющее собой нагруженную посредством пружины относительно балансира шайбу. To this end, the proposed connection of the brake shoe of the disk brake with the lever transmission comprises a balancer with two longitudinal pins and a transverse hinge element, a plate with eyes for hinging the balancer. What is new is that in the eyes of the plate with its own pins, a balancer is installed, one of the pins on the end face is equipped with a friction device, which is a pair of washers loaded by means of a spring, one of which is connected to the plate eye, and the other is mounted on the balancer spike with the possibility of rotation with the latter relative to the first washer, while the articulated transverse element of the balancer is directly connected to the linkage, on the spike of which there is another friction device, which is loaded through the spring relative to the balancer washer.

Шайба установлена между балансиром и проушиной плиты и снабжена пазом для размещения шпильки, соединяющей ее с проушиной плиты, а между шайбой и плитой имеется зазор. The washer is installed between the balancer and the plate eye and provided with a groove for accommodating the stud connecting it to the plate eye, and there is a gap between the plate and the plate.

Технический результат заключается в следующем. The technical result is as follows.

Размещение балансира непосредственно в проушинах плиты, минуя промежуточные элементы, и присоединение его шарнирного поперечного элемента непосредственно к рычажной передаче, позволяет снизить количество шарнирных соединений в конструкции (см. фиг.9) и, тем самым, повысить ее надежность. Placing the balancer directly in the eyes of the plate, bypassing the intermediate elements, and attaching its articulated transverse element directly to the linkage, reduces the number of articulated joints in the structure (see Fig. 9) and, thereby, increase its reliability.

Наличие фрикционных устройств на цапфе балансира и шипе рычажной передачи позволяет фиксировать плиту соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. The presence of friction devices on the axle of the balancer and the spike of the linkage allows you to fix the plate, respectively, in the vertical and horizontal planes.

Выполнение одного из фрикционных устройств в виде нагруженной посредством пружины пары шайб, одна из которых соединена с проушиной плиты, а другая закреплена на шипе балансира с возможностью поворота с последним относительно первой шайбы позволяет создать нормированную величину силы трения между плитой и балансиром и при перекосе осей диска и плиты дает возможность последней повернуться на шипах балансира. The execution of one of the friction devices in the form of a pair of washers loaded by means of a spring, one of which is connected to the plate eye and the other is mounted on the balancer spike with the possibility of rotation with the latter relative to the first washer allows you to create a normalized value of the friction force between the plate and the balancer and when the axes of the disk are skewed and the plate allows the latter to turn on the spikes of the balancer.

Выполнение другого фрикционного устройства в виде шайбы, нагруженной посредством пружины и установленной между балансиром и рычажной передачей, позволяет создать нормированную величину силы трения между балансиром и рычажной передачей. The implementation of another friction device in the form of a washer, loaded by means of a spring and installed between the balancer and the lever gear, allows you to create a normalized value of the friction force between the balancer and the lever gear.

Возможность поворота плиты на шипах балансира, а также в шарнирном элементе балансира на рычажной передаче, дает возможность ей прижаться к тормозному диску всей поверхностью трения. The ability to rotate the plate on the spikes of the balancer, as well as in the hinge element of the balancer on the lever gear, allows it to press against the brake disc with the entire friction surface.

Нормированная величина трения между плитой и балансиром, а также между балансиром и рычажной передачей позволит при отводе башмака сохранить равномерный зазор между поверхностью трения диска и плиты, что позволит избежать касания башмаком диска при отпущенном тормозе. The normalized amount of friction between the plate and the balancer, as well as between the balancer and the lever gear, will allow the shoe to maintain a uniform gap between the friction surface of the disk and the plate, which will prevent the shoe from touching the disk when the brake is released.

На фиг. 4 изображен главный вид узла соединения тормозного башмака дискового тормоза с рычажной передачей; на фиг. 5 - то же, вид слева; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг.4; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг. 8 - вид по стрелке "В" на фиг.7; на фиг. 9 - кинематическая схема. In FIG. 4 shows the main view of the connection node of the brake shoe of the disk brake with a lever gear; in FIG. 5 - same, left view; in FIG. 6 - section aa in figure 4; in FIG. 7 is a section bB in figure 4; in FIG. 8 is a view along arrow “B” in FIG. 7; in FIG. 9 is a kinematic diagram.

Соединение тормозного башмака дискового тормоза с рычажной передачей содержит башмак, представляющий из себя плиту 1 с тормозными накладками, балансир 2 с цапфами 3,4, установленный в проушинах 5 плиты 1, рычажную передачу 6, соединенную с балансиром 2 через его шарнирный поперечный элемент 7, а также фрикционные устройства 8,9, фиксирующие башмак в расторможенном положении и позволяющие ему прижаться к поверхности трения диска во время торможения при изменении угла поворота колесной пары относительно рамы тележки. Фрикционное устройство 8, фиксирующее башмак в вертикальной плоскости, размещено на торце 10 цапфы 3 балансира 2 и состоит из шайбы 11 с пазом 12, установленной между балансиром 2 и проушиной 5 плиты 1 и соединенной с последней с помощью шпильки 13, при этом между шайбой 11 и плитой 1 имеется зазор. Шайба 11 имеет возможность вращаться вместе с плитой 1 относительно шипа 14 балансира 2. На шайбу 11 накладывается шайба 15, которая прижимается к шайбе 11 при помощи тарельчатой пружины 16 и гайки 17. Пружина 16 служит для обеспечения постоянного усилия нажатия в паре шайб 11 и 15. Шайба 15 закрепляется на шипе 14 балансира 2 без возможности поворота относительно его, но вместе с балансиром 2 она может вращаться относительно шайбы 11. The connection of the brake shoe of the disk brake with a lever transmission comprises a shoe, which is a plate 1 with brake linings, a balancer 2 with trunnions 3.4, mounted in the eyes 5 of the plate 1, a lever gear 6 connected to the balancer 2 through its hinged transverse element 7, as well as friction devices 8.9, fixing the shoe in the uninhibited position and allowing it to press against the friction surface of the disk during braking when the angle of rotation of the wheelset relative to the frame of the trolley changes. The friction device 8, fixing the shoe in the vertical plane, is placed on the end face 10 of the pin 3 of the balancer 2 and consists of a washer 11 with a groove 12 installed between the balancer 2 and the eye 5 of the plate 1 and connected to the latter by means of a stud 13, while between the washer 11 and plate 1 there is a gap. The washer 11 is able to rotate together with the plate 1 relative to the spike 14 of the balancer 2. A washer 15 is applied to the washer 11, which is pressed against the washer 11 by means of a disk spring 16 and nut 17. The spring 16 serves to provide a constant pressing force in a pair of washers 11 and 15 The washer 15 is fixed on the spike 14 of the balancer 2 without the possibility of rotation relative to it, but together with the balancer 2 it can rotate relative to the washer 11.

Фрикционное устройство 9, фиксирующее башмак в горизонтальной плоскости, размещено на шипе 18 рычажной передачи 6 и состоит из шайбы 19, имеющей возможность перемещаться вдоль оси рычажной передачи 6, но не имеющей возможности вращаться вокруг этой оси. При помощи тарельчатой пружины 20 и гайки 21 шайба 19 прижимается к балансиру 2, создавая пару трения. The friction device 9, which fixes the shoe in the horizontal plane, is placed on the spike 18 of the lever gear 6 and consists of a washer 19, which is able to move along the axis of the lever gear 6, but not being able to rotate around this axis. Using a disk spring 20 and nut 21, the washer 19 is pressed against the balancer 2, creating a pair of friction.

Конструкция работает следующим образом. The design works as follows.

При перекосе осей рычажной передачи и диска (фиг.2) и касании башмаками диска, возникающий момент M = P • r поворачивает башмаки в шарнирах, преодолевая нормированное трение между шайбой 19 и балансиром 2 (фиг.6), а также между шайбами 11 и 15. Это обеспечивает полное прижатие поверхности трения башмака к поверхности трения диска. When the axes of the linkage transmission and the disk (Fig. 2) are skewed and the shoes touch the disk, the moment M = P • r turns the shoes in hinges, overcoming the normalized friction between the washer 19 and the balancer 2 (Fig. 6), as well as between the washers 11 and 15. This ensures that the shoe friction surface is completely pressed against the disk friction surface.

При отводе башмаков от диска фрикционные устройства 8,9 удерживают башмак в положении, определенном при нажатии башмака к диску. When the shoes are removed from the disk, the friction devices 8.9 hold the shoe in the position determined by pressing the shoe against the disk.

Claims

1. The connection of the brake shoe of the disk brake with a lever transmission, comprising a balancer with two longitudinal pins and a transverse hinge element, a plate with lugs for pivotally securing the balancer, characterized in that a balancer is installed in the eyes of the plate with its pins, one of which has a friction end a device, which is a pair of washers loaded by means of a spring, one of which is connected to the eye of the plate, and the other is mounted on the spike of the balancer with the possibility of rotation with the latter the first washer, while the articulated transverse element of the balancer is directly connected to the linkage, on the spike of which another friction device is installed, which is a washer loaded by means of a spring relative to the balancer.

2. The connection according to claim 1, characterized in that the washer is installed between the balancer and the eye of the plate and provided with a groove for accommodating the stud connecting it to the eye of the plate, and there is a gap between the washer and the plate.