RU220043U1

RU220043U1 - BRAKE SHOE OF RAILWAY VEHICLE

Info

Publication number: RU220043U1
Application number: RU2023107617U
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Васильев
Original assignee: Акционерное общество "Завод тормозных, уплотнительных и теплоизоляционных изделий" (АО "Завод АТИ")
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2023-08-22

Abstract

Полезная модель относится к тормозным железнодорожным колодкам, рабочая поверхность которых при эксплуатации контактирует с поверхностью катания железнодорожного колеса. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение необходимой эксплуатационной безопасности колодки в случае ее установки на колесо со значительным прокатом. Цель достигается за счет оптимизации формы рабочей поверхности вставки, а именно: рабочая поверхность вставки выполнена с кривизной, соответствующей максимально допустимой кривизне поверхности катания колеса с прокатом.

The utility model relates to railway brake pads, the working surface of which, during operation, is in contact with the rolling surface of the railway wheel. The task to be solved by the claimed utility model is to ensure the necessary operational safety of the block in case it is installed on a wheel with significant rolling. The goal is achieved by optimizing the shape of the working surface of the insert, namely: the working surface of the insert is made with a curvature corresponding to the maximum allowable curvature of the tread surface of the rolled wheel.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным железнодорожным колодкам, рабочая поверхность которых при эксплуатации контактирует с поверхностью катания железнодорожного колеса.The utility model relates to railway transport, namely to railway brake pads, the working surface of which, during operation, is in contact with the rolling surface of the railway wheel.

Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и металлическую вставку, расположенную в центральной части колодки, при этом рабочая поверхность вставки выполнена соответствующей рабочей поверхности колодки (патент РФ №69597, МПК F16D 65/04, 2007 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, металлическая вставка в центральной части колодки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the shoe, while the working surface of the insert is made corresponding to the working surface of the shoe (RF patent No. 69597, IPC F16D 65/04, 2007). The essential features of the analogue "metal frame, composite friction element, metal insert in the central part of the block" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является отсутствие возможности торможения при установке колодки на колесо с прокатом, у которого радиус рабочей поверхности в результате проката колеса становится меньше радиуса рабочей поверхности исходного колеса (без проката). В результате колодка контактирует с поверхностью катания колеса только центральной частью рабочей поверхности вставки, т.е. только небольшой частью рабочей поверхности вставки, что не позволяет обеспечить необходимый тормозной момент из-за недостаточного значения коэффициента взаимного перекрытия и низкого коэффициента трения по стали металла вставки (чугуна) в сравнении с коэффициентом трения полимерного фрикционного композита, из которого изготовлен композиционный фрикционный элемент. Из-за этого не обеспечивается необходимая безопасность использования тормозной колодки в начальный момент ее эксплуатации с колесом, имеющим прокат.The disadvantage of analogue is the inability to brake when installing pads on a wheel with a rental, in which the radius of the working surface as a result of the rental of the wheel becomes less than the radius of the working surface of the original wheel (without rental). As a result, the block is in contact with the wheel tread surface only in the central part of the working surface of the insert, i.e. only a small part of the working surface of the insert, which does not allow to provide the necessary braking torque due to the insufficient value of the coefficient of mutual overlap and the low coefficient of friction on the steel of the insert metal (cast iron) in comparison with the coefficient of friction of the polymer friction composite from which the composite friction element is made. Because of this, the necessary safety of using the brake shoe at the initial moment of its operation with a rolled wheel is not ensured.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и металлическую вставку, расположенную в центральной части колодки, при этом рабочая поверхность вставки выполнена соответствующей рабочей поверхности колодки (см. патент РФ №2706680, МПК F16D 65/06, 2019 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, металлическая вставка, расположенная в центральной части колодки» 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 and a metal insert located in the central part of the shoe, while the working surface of the insert is made corresponding to the working surface of the shoe (see RF patent No. 2706680, IPC F16D 65/06, 2019). The essential features of the closest analogue "metal frame, composite friction element, metal insert located in the central part of the block" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком наиболее близкого аналога также является ухудшение торможения при установке колодки на колесо со значительным прокатом (допустимый прокат для грузовых вагонов до 9 мм), поскольку кривизна рабочей поверхности вставки соответствует кривизне рабочей поверхности колодки, которая, в свою очередь, соответствует кривизне поверхности катания колеса без проката. В итоге первоначальный контакт в случае колеса с прокатом осуществляется из-за разницы в радиусах только с центральной частью рабочей поверхности вставки, т.е. не обеспечивается необходимая эксплуатационная безопасность колодки.The disadvantage of the closest analogue is also the deterioration of braking when installing a block on a wheel with a significant rolling (allowable rolling for freight cars up to 9 mm), since the curvature of the working surface of the insert corresponds to the curvature of the working surface of the block, which, in turn, corresponds to the curvature of the rolling surface of the wheel without rental. As a result, the initial contact in the case of a rolled wheel is carried out due to the difference in radii only with the central part of the working surface of the insert, i.e. the necessary operational safety of the block is not ensured.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение необходимой эксплуатационной безопасности колодки в случае ее установки на колесо со значительным прокатом путем исключения возможности контактирования только центральной части вставки с поверхностью катания колеса за счет оптимизации формы рабочей поверхности вставки.The task to be solved by the claimed utility model is to ensure the necessary operational safety of the block in case it is installed on a wheel with significant rolling by eliminating the possibility of contacting only the central part of the insert with the wheel tread surface by optimizing the shape of the working surface of the insert.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и металлическую вставку, расположенную в центральной части колодки, рабочая поверхность вставки выполнена с кривизной, соответствующей кривизне поверхности катания колеса с прокатом, соответствующим максимально допустимому.To achieve the specified technical result in the brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the shoe, the working surface of the insert is made with a curvature corresponding to the curvature of the rolling surface of the wheel with rolled products corresponding to the maximum allowable.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «рабочая поверхность вставки выполнена с кривизной, соответствующей кривизне поверхности катания колеса с прокатом, соответствующим максимально допустимому» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model "the working surface of the insert is made with a curvature corresponding to the curvature of the tread surface of the wheel with rolled products corresponding to the maximum allowable" are distinctive from the features of the closest analogue.

На фиг. 1 представлен общий вид колодки. In FIG. 1 shows a general view of the block.

На фиг. 2 представлена зона А.In FIG. 2 shows zone A.

Колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас 1, например сетчато-проволочный, и фрикционный элемент 2, выполненный из фрикционного композита, включающего полимерную матрицу и различные дисперсные наполнители. В центральной части колодки внутри фрикционного элемента размещена металлическая вставка 3, выполненная, например, из чугуна. Рабочая поверхность 4 тормозной колодки в зоне А радиальна направлению R, которое можно рассматривать как радиус дуги рабочей поверхности тормозной колодки. Металлическая вставка также выполнена с рабочей поверхностью 5, которая выполнена по дуге с радиусом R₁, меньшим радиуса R на величину, близкую к максимально допустимому эксплуатационному прокату колеса.Block railway vehicle includes a metal frame 1, such as mesh-wire, and a friction element 2, made of a friction composite, including a polymer matrix and various particulate fillers. In the central part of the shoe, inside the friction element, there is a metal insert 3, made, for example, of cast iron. The working surface 4 of the brake shoe in zone A is radial to the direction R, which can be considered as the radius of the arc of the working surface of the brake shoe. The metal insert is also made with a working surface 5, which is made along an arc with a radius R ₁ smaller than the radius R by an amount close to the maximum allowable operational rental of the wheel.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием со вставкой, имеющей соответствующую особенность рабочей поверхности.Manufactured inventive shoe can known methods, such as molding with an insert having a corresponding feature of the working surface.

Конкретным примером заявляемой полезной модели является железнодорожная тормозная колодка, у которой R≈510 мм, a R₁≈502 мм.A specific example of the claimed utility model is a railway brake shoe, in which R≈510 mm, a R ₁ ≈502 mm.

Выполнение рабочей поверхности вставки с меньшим радиусом, чем радиус рабочей поверхности тормозной железнодорожной колодки, при этом меньшим на величину проката колеса, обеспечивает в начальный момент эксплуатации колодки постоянный контакт с поверхностью катания колеса всей рабочей поверхности вставки, т.е. улучшается коэффициент взаимного перекрытия. При этом краевые к вставке части фрикционного элемента также начинают контактировать с поверхностью катания колеса, что повышает коэффициент трения. В результате повышается эксплуатационная безопасность колодки в случае ее установки на колесо с прокатом, близким к максимальному.The execution of the working surface of the insert with a smaller radius than the radius of the working surface of the railway brake shoe, while being smaller by the value of the rolled wheel, provides at the initial moment of operation of the block constant contact with the wheel tread surface of the entire working surface of the insert, i.e. the overlap ratio is improved. In this case, the edge parts of the friction element towards the insert also begin to contact the wheel tread surface, which increases the coefficient of friction. As a result, the operational safety of the block is increased if it is installed on a wheel with a rental close to the maximum.

Claims

Brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the shoe, characterized in that the working surface of the insert is made with a curvature corresponding to the curvature of the tread surface of the rolled wheel, corresponding to the maximum allowable.