RU220781U1

RU220781U1 - RAILWAY VEHICLE BRAKE SHOES

Info

Publication number: RU220781U1
Application number: RU2023117670U
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Васильев
Original assignee: Акционерное общество "Завод тормозных, уплотнительных и теплоизоляционных изделий" (АО "Завод АТИ")
Filing date: 2023-07-03
Publication date: 2023-10-03

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, радиус дуги которой составляет 502 мм, при этом радиус дуги рабочей поверхности остальной части колодки составляет 510 мм.

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 when 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 whose arc radius is 502 mm, while the arc radius of the working surface of the rest of the block is 510 mm.

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 (см. 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 pad for a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the pad, while the working surface of the insert is made corresponding to the working surface of the pad (see 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 this analogue is the lack of braking capability when installing a block on a rolled wheel, the radius of the working surface of which, as a result of rolling the wheel, becomes smaller than the radius of the working surface of the original wheel (without rolling). As a result, the pad contacts the wheel rolling surface only with 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 providing 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 metal of the insert (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 pad 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 pad for a railway vehicle, which includes a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the pad, wherein the working surface of the insert is made corresponding to the working surface of the pad (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 (максимальное значение допустимого проката у колес грузовых вагонов и составляет это значение 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 significant rolling (the maximum value of permissible rolling for freight car wheels is 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 tread surface of a wheel without rolling. As a result, the initial contact, in the case of a rolled wheel, occurs due to the difference in radii only with the central part of the working surface of the insert, i.e. the required 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 pad when installed on a wheel with significant rolling by eliminating the possibility of contact of 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, радиус дуги которой составляет 502 мм, а рабочая поверхность остальной части колодки выполнена с кривизной, радиус дуги которой составляет 510 мм.To achieve the specified technical result in a brake pad of a railway vehicle, which includes a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the pad, the working surface of the insert is made with curvature, the arc radius of which is 502 mm, and the working surface of the rest of the pad is made with a curvature whose arc radius is 510 mm.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «радиус дуги рабочей поверхности вставки составляет 502 мм, радиус дуги рабочей поверхности колодки составляет 510 мм» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model “the arc radius of the working surface of the insert is 502 mm, the arc radius of the working surface of the block is 510 mm” are distinctive from the characteristics 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 максимальному значению допустимого эксплуатационного проката колеса. При этом R≈510 мм, a R₁≈502 мм.The block of a railway vehicle includes a metal frame 1, for example mesh-wire, and a friction element 2 made of a friction composite including a polymer matrix and various dispersed fillers. In the central part of the block, 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 arc radius 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 less than the radius R by an amount close to the maximum value of the permissible operational rolling of the wheel. In this case, R≈510 mm, and R ₁ ≈502 mm.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием со вставкой, имеющей соответствующую особенность рабочей поверхности.The inventive last can be manufactured using known methods, for example, by molding with an insert having a corresponding feature of the working surface.

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.Making the working surface of the insert with a smaller radius than the radius of the working surface of the railway brake pad, while being smaller by the amount of wheel rolling, ensures that at the initial moment of operation of the pad, constant contact with the wheel rolling surface of the entire working surface of the insert, i.e. the coefficient of mutual overlap is improved. In this case, the edge parts of the friction element towards the insert also begin to come into contact with the rolling surface of the wheel, which increases the coefficient of friction. As a result, the operational safety of the pad increases when it is installed on a wheel with a rental close to the maximum.

Claims

A brake pad for a railway vehicle, including a metal frame, a composite friction element and a metal insert located in the central part of the pad, characterized in that the working surface of the insert is made with curvature, the arc radius of which is 502 mm, while the arc radius of the working surface of the rest of the pad is 510 mm.