RU2308391C2 - Bimetallic brake shoe - Google Patents
Bimetallic brake shoe Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308391C2 RU2308391C2 RU2005131777/11A RU2005131777A RU2308391C2 RU 2308391 C2 RU2308391 C2 RU 2308391C2 RU 2005131777/11 A RU2005131777/11 A RU 2005131777/11A RU 2005131777 A RU2005131777 A RU 2005131777A RU 2308391 C2 RU2308391 C2 RU 2308391C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inserts
- cylindrical
- cast iron
- brake shoe
- rows
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается тормозного оборудования, применяемого преимущественно на электровозах ЧС-1, ЧС-2, ЧС-3, ЧС-4, тепловозах, 2ТЭ-116, грузоподъемных кранах типа ЕДК на железнодорожном ходу и другом подвижном составе, имеющем по две укороченные секционированные тормозные колодки в одном башмаке (колодкодержателе).The invention relates to railway transport and relates to brake equipment used mainly on electric locomotives ChS-1, ChS-2, ChS-3, ChS-4, diesel locomotives, 2TE-116, cranes of the type ЕДК on a railway track and other rolling stock having two shortened sectioned brake pads in one shoe (shoe block).
Известна тормозная колодка, содержащая дугообразную отливку в виде бруса прямоугольного сечения, при этом в теле бруса со стороны рабочей трущейся поверхности выполнены, по крайней мере, два параллельных ряда отверстий, ось которых параллельна боковой стороне колодки, и в них закреплены цилиндрические вставки, выполненные из материала, имеющего более высокую абразивность, чем материал бруса, размещены в шахматном порядке, и при этом в ближнем к одной поверхности ряду отверстий больше, чем в последующем ряду. Авторское свидетельство №1643266, М. кл. В61Н 1/00, Бюл. №15, 23.04.91 г.A brake shoe is known that contains an arc-shaped casting in the form of a bar of rectangular cross section, while at least two parallel rows of holes are made in the body of the bar from the side of the working friction surface, the axis of which is parallel to the side of the block, and cylindrical inserts made of material having a higher abrasiveness than the material of the timber, placed in a checkerboard pattern, and in this case, in the row of holes closest to one surface there are more holes than in the subsequent row. Copyright certificate No. 1643266, M. cl.
Недостатком известной тормозной колодки является риск разрушения чугунной проушины при работе колодок на больших скоростях движения подвижного состава, в том числе и потеря колодки вообще.A disadvantage of the known brake pad is the risk of destruction of the cast-iron eye when the pads operate at high speeds of the rolling stock, including the loss of the pad in general.
Вследствие цикличности прогрева и остывания колодки при более высоких термических амплитудах риск появления трещин в проушине растет.Due to the cyclic heating and cooling of the block at higher thermal amplitudes, the risk of cracking in the eye increases.
Установочные размеры данной колодки не позволяют использовать ее на подвижном составе со сдвоенными укороченными тормозными колодками.The installation dimensions of this block do not allow its use on rolling stock with dual shortened brake pads.
Известна тормозная секционная безгребневая колодка, содержащая дугообразную отливку в виде бруса прямоугольного сечения, имеющего на тыльной стороне посередине поперечный прилив, а на концах установочные выступы. В приливе выполнено отверстие под клиновидную чеку. На брус, так же с тыльной стороны, продольно уложена стальная узкая пластина, проходящая под приливом и заходящая под установочные выступы. Крылов В.И., Перов А.Н., Озолин А.К., Климов Н.И. Справочник по тормозам. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Транспорт, 1975, с. 379.Known brake sectional ridge pad containing an arcuate casting in the form of a beam of rectangular cross section, having a transverse tide on the rear side in the middle, and installation ledges at the ends. In the tide, a hole was made for a wedge-shaped check. On the beam, also on the back side, a steel narrow plate is longitudinally laid, passing under the tide and going under the mounting tabs. Krylov V.I., Perov A.N., Ozolin A.K., Klimov N.I. Handbook of brakes. Ed. 3rd rev. and add. M .: Transport, 1975, p. 379.
Конструкция колодки не обеспечивает надежный и достаточный теплоотвод и охлаждение рабочей части колодки, обеспечивающих сохранение коэффициента трения при температуре 1000°С.The design of the block does not provide reliable and sufficient heat dissipation and cooling of the working part of the block, ensuring the preservation of the friction coefficient at a temperature of 1000 ° C.
Колодка имеет малый ресурс, низкую термостойкость с сохранением коэффициента трения, возникает эффект «юза» (блокировки колесных пар) при экстренном торможении.The block has a small resource, low heat resistance with preservation of the coefficient of friction, the effect of “use” (blocking of wheelsets) occurs during emergency braking.
Происходит быстрый износ бандажа.Fast wear of the bandage occurs.
Наиболее близкой является тормозная колодка, содержащая дугообразную отливку в виде бруса прямоугольного сечения, состоящая из основного и профильного участков, при этом в теле бруса со стороны рабочей трущейся поверхности выполнены, по крайней мере, два параллельных ряда цилиндрических стальных вставок. Вставки размещены в шахматном порядке. В профильном участке размещены четыре профильные вставки, взаимодействующие вместе с телом колодки с гребнем бандажа колесной пары локомотива. Патент №2153994, М. кл. В61Н 1/00, F16D 65/04, 69/00, Бюл. №22, 10.08.2000 г.The closest is a brake shoe containing an arc-shaped casting in the form of a bar of rectangular cross section, consisting of the main and profile sections, while at least two parallel rows of cylindrical steel inserts are made in the bar body from the side of the working rubbing surface. The inserts are staggered. Four profile inserts are placed in the profile section, interacting together with the body of the block with the crest of the bandage of the locomotive’s wheelset. Patent No. 2153994, M. cl.
Недостатком известной тормозной колодки является умеренный износ гребня бандажа от воздействия профильного участка колодки, а также увеличенный вес колодки за счет наличия профильного участка.A disadvantage of the known brake pad is the moderate wear of the crest of the brace from the impact of the profile area of the shoe, as well as the increased weight of the shoe due to the presence of the profile area.
Задачей изобретения является улучшение технических и эксплуатационных характеристик колодки, повышение сбалансированного ресурса, надежности, эффективности, простоты обслуживания колодок, увеличение ресурса колес подвижного состава, за счет уменьшения износа их тормозными биметаллическими колодками, улучшение технологии изготовления колодок с улучшением их качества и надежности при эксплуатации.The objective of the invention is to improve the technical and operational characteristics of the pads, increase the balanced resource, reliability, efficiency, ease of maintenance of the pads, increase the service life of the wheels of the rolling stock by reducing their wear on brake bimetallic pads, improve the manufacturing technology of pads with an improvement in their quality and reliability during operation.
Поставленная задача достигается тем, что предлагается колодка новой конструкции.The task is achieved by the fact that the proposed block is a new design.
Биметаллическая тормозная колодка содержит дугообразно изогнутый чугунный брус, выполненный литьем чугуна в форму, и стальную пластину, от которой в чугунный брус отходят стальные цилиндрические вставки, располагаемые двумя параллельными рядами. При этом вставки выполнены из материала более высокой абразивности, чем материал бруса. На тыльной стороне посередине выполнен поперечный прилив с отверстием под клиновидную чеку. Стальная пластина уложена продольно под приливом и покрывает всю поверхность тыльной стороны чугунного бруса, и содержит в средней части профильный участок, охватывающий поперечный прилив. В боковых поверхностях профильного участка стальной пластины на уровне отверстия в приливе выполнены окна. Крайние цилиндрические вставки в рядах выполнены с кольцевыми канавками на боковой поверхности, при этом диаметр d каждой цилиндрической вставки находят по формуле:The bimetallic brake shoe contains an arcuate curved cast-iron bar, cast by casting iron into a mold, and a steel plate, from which steel cylindrical inserts located in two parallel rows extend into the cast-iron bar. In this case, the inserts are made of a material of higher abrasiveness than the material of the beam. On the back side in the middle there is a transverse tide with a hole for a wedge-shaped check. The steel plate is laid longitudinally under the tide and covers the entire surface of the back side of the cast-iron bar, and contains in the middle part a profile section covering the transverse tide. Windows are made in the lateral surfaces of the profile section of the steel plate at the level of the hole in the tide. The extreme cylindrical inserts in the rows are made with annular grooves on the side surface, while the diameter d of each cylindrical insert is found by the formula:
d=(0,16÷0,32)×В,d = (0.16 ÷ 0.32) × V,
где d - диаметр цилиндрической вставки;where d is the diameter of the cylindrical insert;
В - ширина рабочей поверхности колодки, а площадь Т рабочей поверхности колодки без вставок рассчитывают по формуле:In - the width of the working surface of the pads, and the area T of the working surface of the pads without inserts is calculated by the formula:
Т=(5,0÷9,2)×t,T = (5.0 ÷ 9.2) × t,
где Т - площадь рабочей поверхности;where T is the surface area;
t - сумма рабочих поверхностей вставок.t is the sum of the working surfaces of the inserts.
Вставки выполнены из жаростойкой стали.The inserts are made of heat-resistant steel.
Ряды вставок развернуты относительно продольной оси тела колодки в одном направлении на угол α=16°-18°.The rows of inserts are deployed relative to the longitudinal axis of the body of the block in one direction at an angle α = 16 ° -18 °.
Каждый из рядов содержит от 3 до 6 вставок.Each row contains from 3 to 6 inserts.
Рабочая поверхность тормозной колодки и вставки со стороны рабочей поверхности выполнены с уклоном 1:20.The working surface of the brake pads and inserts on the side of the working surface are made with a slope of 1:20.
Расстояние K между центрами цилиндрических вставок в ряду находят по формуле:The distance K between the centers of the cylindrical inserts in a row is found by the formula:
K=(0,17÷0,19)×L,K = (0.17 ÷ 0.19) × L,
где K - расстояние между центрами цилиндрических вставок в ряду;where K is the distance between the centers of the cylindrical inserts in a row;
L - длина колодки.L is the length of the block.
Расстояние между рядами вставок N находят по формуле:The distance between the rows of inserts N is found by the formula:
N=(0,65÷0,7)×В,N = (0.65 ÷ 0.7) × V,
где N - расстояние между рядами вставок;where N is the distance between the rows of inserts;
В - ширина рабочей поверхности колодки.In - the width of the working surface of the pads.
Длину цилиндрической вставки А находят по формуле:The length of the cylindrical insert A is found by the formula:
А=(0,96-0,98) х Н,A = (0.96-0.98) x H,
где А - длина цилиндрической вставки;where A is the length of the cylindrical insert;
Н - толщина чугунного бруса.H is the thickness of the cast iron bar.
Абразивность чугунного бруса колодки S находят по следующей зависимости:The abrasiveness of the cast-iron beam of the block S is found by the following relationship:
S=(0,6÷0,7)×М,S = (0.6 ÷ 0.7) × M,
где S - абразивность чугунного бруса колодки;where S is the abrasiveness of the cast iron bar pads;
М - абразивность стальной вставки.M - abrasiveness of the steel insert.
Стальные вставки закреплены на стальной пластине точечной электросваркой.Steel inserts are mounted on a steel plate by spot welding.
Новизна изобретения заключается в конструктивных особенностях колодки: на тыльной стороне посередине выполнен поперечный прилив с отверстием под клиновидную чеку, стальная пластина уложена продольно под приливом и покрывает всю поверхность тыльной стороны чугунного бруса, и содержит в средней части профильный участок, охватывающий поперечный прилив, в боковых поверхностях профильного участка стальной пластины на уровне отверстия в приливе выполнены окна. Крайние цилиндрические вставки в рядах выполнены с кольцевыми канавками на боковой поверхности. Приведены формулы для расчета различных параметров колодки и составляющих ее элементов.The novelty of the invention lies in the design features of the block: on the back side in the middle there is a transverse tide with a hole for a wedge-shaped check, the steel plate is laid longitudinally under the tide and covers the entire surface of the back side of the cast-iron bar, and contains in the middle part a profile section covering the transverse tide in the side Windows are made on the surfaces of the profile section of the steel plate at the level of the hole in the tide. The extreme cylindrical inserts in the rows are made with annular grooves on the side surface. Formulas are given for calculating various parameters of the block and its constituent elements.
Конструктивные особенности позволяют уменьшить установочные размеры колодки без потери ее качества и рабочих характеристик. Данную колодку можно установить в спаренный башмак колодок (колодкодержатель) подвижного железнодорожного состава.Design features can reduce the installation dimensions of the pads without losing its quality and performance. This block can be installed in a twin shoe block (block holder) of a rolling stock.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении в десятки раз (30-75) ресурса колодки, надежности и эффективности тормозов, сокращении тормозного пути за счет возникающего упругопластического трения между колодкой и поверхностью катания колеса, отсутствии юза даже при экстренном торможении, сохранении коэффициента трения при температуре колодки до 1100°С. Вышеперечисленные показатели достигаются при более низком в 1,2÷1,4 раза давлении колодок на ось, что также увеличивает ресурс поверхности катания колеса и самой колодки. Повышается надежность тормозов, так как прилив закрыт профильным стальным участком, что предотвращает разрушение его при попадании снега и льда зимой.The technical result that can be obtained by using the invention is to increase by ten times (30-75) the resource of the block, the reliability and efficiency of the brakes, reduce the stopping distance due to the arising elastoplastic friction between the block and the surface of the wheel, the absence of skidding even in case of emergency braking, maintaining the coefficient of friction at the block temperature up to 1100 ° С. The above indicators are achieved with a lower 1.2 ÷ 1.4 times the pressure of the pads on the axle, which also increases the resource of the rolling surface of the wheel and the pads themselves. The reliability of the brakes increases, since the tide is closed by a profile steel section, which prevents its destruction when snow and ice get in the winter.
Заявленная колодка является дальнейшим развитием известного семейства биметаллических колодок. В тормозной колодке ее задняя тыльная часть (нерабочая, установочная) выполнена в виде стальной пластины, повторяющей форму дугообразно изогнутого бруса и дополнительно имеющей в средней части профильный участок, соответствующий по форме приливу и охватывающий его. Таким образом, прилив размещен на стальной пластине и охвачен еще дополнительно с боков и сверху профильным участком из стали, что позволяет значительно увеличить прочность данного узла. В боковых поверхностях профильного участка имеются окна, для фиксации колодки клиновидной чекой колодкодержателя.The claimed block is a further development of the well-known family of bimetallic blocks. In the brake shoe, its rear rear part (non-working, installation) is made in the form of a steel plate repeating the shape of an arcuate curved beam and additionally having in the middle part a profile section corresponding to the shape of the tide and covering it. Thus, the tide is placed on a steel plate and is covered additionally from the sides and from above by a profile section of steel, which can significantly increase the strength of this site. In the lateral surfaces of the profile section there are windows for fixing the block with a wedge-shaped check of the block holder.
На пластине размещены и закреплены точечной сваркой цилиндрической формы вставки с установкой группами, причем в каждой группе количество вставок может быть от 3 до 6 в зависимости от необходимого ресурса колодки. Это позволяет точно разместить вставки в теле колодки, избегая их смещения при заливке чугуном, и значительно снижает брак при изготовлении и улучшает качество колодки.On the plate are placed and fixed by spot welding of a cylindrical shape of the insert with installation in groups, and in each group the number of inserts can be from 3 to 6, depending on the required resource of the pad. This allows you to accurately place the insert in the body of the pads, avoiding their displacement when casting iron, and significantly reduces the marriage in the manufacture and improves the quality of the pads.
После такой комплектовки пластины цилиндрическими вставками и их жесткого закрепления на ней контактной точечной электросваркой, в сущности, готовая тыльная часть колодки укладывается в литейную форму и заливается расплавом чугуна. В результате получаем на стальной пластине чугунную отливку с размещенными внутри нее мягкими стальными вставками из жаростойкой стали. Чугун заливают и под профильный участок стальной пластины. Колодки маркируются в соответствии с ресурсом, который регулируется количеством и диаметром вставок.After such a picking of the plate with cylindrical inserts and their rigid fastening on it by contact spot welding, in fact, the finished back of the block is placed in a mold and filled with molten iron. As a result, we get a cast-iron casting on a steel plate with soft steel inserts made of heat-resistant steel placed inside it. Cast iron is also poured under the profile section of the steel plate. Pads are marked in accordance with the resource, which is regulated by the number and diameter of the inserts.
Изготовление вставок из прутка на гильотинных ножницах и формирование их в пакет непосредственно на стальном каркасе колодки точечной электросваркой позволяет автоматизировать весь процесс изготовления колодки, в том числе и заливку заготовки расплавом чугуна, и освобождение колодки от формы (изложницы), что в целом резко снижает себестоимость колодок.Making inserts from a bar on guillotine shears and forming them into a package directly on the steel frame of the pad by spot welding allows you to automate the entire manufacturing process of the pad, including casting the workpiece with molten cast iron, and freeing the pad from the mold (mold), which generally drastically reduces the cost pads.
Размещение вставок в ряду группы на расстоянии между центрами 0,17÷0,19 длины L колодки расстоянием между рядами вставок 0,65÷0,7 ширины полной рабочей поверхности колодки В обеспечивает эффективный режим торможения за счет улучшения теплоотвода на тыльную сторону через стальные вставки в совокупности со стальной пластиной тыльной части колодки, обеспечивает охлаждение рабочей части колодки, что исключает перегрев колодки, а значит гарантирует, что при высоких скоростях торможения и при работе тормозов на затяжных длительных уклонах колодки не перегреются и не «потекут», т.е. сохранят коэффициент трения.The placement of the inserts in the row of the group at a distance between the centers of 0.17 ÷ 0.19 of the length L of the block, the distance between the rows of inserts of 0.65 ÷ 0.7 of the width of the full working surface of the block B provides an effective braking mode due to the improvement of heat removal to the back side through steel inserts Together with the steel plate of the back of the block, it provides cooling of the working part of the block, which eliminates overheating of the block, and therefore ensures that at high braking speeds and when the brakes work on prolonged long slopes of the blocks do not overheat and do not "will flow", ie keep friction coefficient.
Диапазоны соотношения размеров, введенных в формулу изобретения, в качестве существенных отличительных признаков были установлены экспериментально в результате проведенных стендовых испытаний данной укороченной биметаллической тормозной колодки.The ranges of the aspect ratio entered in the claims, as significant distinguishing features were established experimentally as a result of bench tests of this shortened bimetallic brake pads.
Смещение рядов вставок за счет их отклонения от продольной оси колодки на α=16°-18°, выбранное расстояние между центрами вставок в ряду позволяют обеспечить перекрытие по ширине трущейся поверхности колодки вставками, препятствует образованию продольной трещины по ряду как в процессе изготовления, так и в процессе эксплуатации, обеспечивает минимальный износ колодки и равномерность истирания на всю высоту колодки по всей ее поверхности, что сказывается на увеличении ресурса колодки, а также снижает износ колеса с учетом высоких скоростей торможения. Сближая или удаляя ряды вставок, можно изготавливать колодки на различные максимальные скорости торможения.The shift of the rows of inserts due to their deviation from the longitudinal axis of the block by α = 16 ° -18 °, the selected distance between the centers of the inserts in the row allows overlapping along the width of the rubbing surface of the block with inserts, prevents the formation of a longitudinal crack along the row both during manufacturing and during operation, ensures minimal wear of the block and the uniformity of abrasion over the entire height of the block over its entire surface, which affects the increase in the life of the block, and also reduces wheel wear taking into account high speeds braking. By bringing together or removing rows of inserts, it is possible to produce pads for various maximum braking speeds.
Соблюдение соотношений: площади трущейся рабочей поверхности колодки без вставок Т в зависимости от суммы рабочих поверхностей вставок t и диаметра цилиндрической вставки d от ширины рабочей поверхности колодки В обеспечивают эффективное торможение в различном диапазоне скоростей движения подвижного состава.Compliance with the ratios: the area of the rubbing working surface of the block without inserts T, depending on the sum of the working surfaces of the inserts t and the diameter of the cylindrical insert d on the width of the working surface of the block B, provides effective braking in a different range of speeds of the rolling stock.
Для сбалансированности износа колодок и их синхронной замены используют колодки с различным ресурсом, который легко регулируется количеством и диаметром вставок, а также их материалом.To balance the wear of the pads and their synchronous replacement, pads with different resources are used, which is easily regulated by the number and diameter of the inserts, as well as their material.
Рабочая поверхность тормозной колодки и вставки со стороны рабочей поверхности выполнены с уклоном 1:20. Это позволяет увеличить трущуюся поверхность вставок, так как она принимает форму эллипса при меньшем диаметре вставки, что способствует увеличению механической прочности и, как следствие, происходит увеличение ресурса работы колодки.The working surface of the brake pads and inserts on the side of the working surface are made with a slope of 1:20. This allows you to increase the rubbing surface of the inserts, since it takes the form of an ellipse with a smaller diameter of the insert, which contributes to an increase in mechanical strength and, as a result, an increase in the service life of the block occurs.
Кроме того, уклон рабочей поверхности колодки и вставок обеспечивает лучшее прилегание без зазора и взаимодействие с поверхностью катания колеса всех вставок синхронно на полную рабочую поверхность, создавая упругопластическое трение, что увеличивает ресурс предлагаемой колодки и значительно сокращает износ поверхности катания колеса.In addition, the slope of the working surface of the pads and inserts provides a better fit without a gap and the interaction with the wheel surface of all the inserts simultaneously on the full working surface, creating elastic-plastic friction, which increases the resource of the proposed block and significantly reduces wear on the surface of the wheel.
Все вставки из пластического металла цилиндрической формы, причем часть из них (крайние вставки), для более надежного закрепления чугунной отливки на стальном каркасе имеют по одной кольцевой канавке на боковой поверхности, что обеспечивает, как показала практика, высокую надежность соединения биметаллической конструкции колодки в целом и увеличивает срок ее службы. Вставки размещают канавками в сторону стальной пластины.All inserts are made of plastic metal of a cylindrical shape, some of them (extreme inserts), for more reliable fixing of cast iron on a steel frame, have one annular groove on the side surface, which, as practice has shown, ensures high reliability of the connection of the bimetallic structure of the block as a whole and increases its service life. The inserts are grooved toward the steel plate.
Расчет длины цилиндрической вставки в зависимости от толщины колодки позволяет при изготовлении колодки создать возможность для заливки их чугуном на высоту 2-3 мм. Это позволяет, при первом же торможении, обеспечить истирание этого слоя и происходит полная приработка всей рабочей поверхности колодки к поверхности катания колеса, включая в работу вставки. Это также создает лучшие условия для работы пары: поверхности катания колеса и колодки, что увеличивает срок их службы.Calculation of the length of the cylindrical insert depending on the thickness of the block allows the manufacture of the block to create the opportunity for casting them with cast iron to a height of 2-3 mm. This allows, at the first braking, to ensure the abrasion of this layer and there is a complete running-in of the entire working surface of the block to the surface of the wheel, including the insert. It also creates better conditions for the pair to work: the surface of the wheel and the pads, which increases their service life.
Установочные и общие размеры, в том числе: длина, ширина и профильный участок стальной пластины с тыльной стороны в совокупности с изогнутым чугунным брусом соответствуют всем установочным размерам укороченной чугунной тормозной колодки, поэтому не требуется какой-либо переделки или подгонки секционного колодкодержателя или фиксирующей в нем колодку клиновой чеки.The installation and general dimensions, including: the length, width and profile of the steel plate on the back side in conjunction with a curved cast-iron bar, correspond to all installation dimensions of a shortened cast-iron brake pad, therefore, no alteration or adjustment of the sectional block holder or fixing in it is required block wedge checks.
Как показала практика, ресурс биметаллической колодки в 30-75 раз превышает ресурс любой чугунной колодки.As practice has shown, the resource of a bimetallic block is 30-75 times greater than the resource of any cast-iron block.
По своим механическим свойствам, предлагаемая колодка значительно превосходит биметаллические и цельные чугунные, особенно в конечной стадии износа колодки перед ее заменой, где допускается толщина до 0,16 первоначального размера ее толщины.According to its mechanical properties, the proposed block is significantly superior to bimetallic and solid cast-iron, especially in the final stage of wear of the block before its replacement, where a thickness of up to 0.16 of its original size is allowed.
На фиг.1 показан общий вид колодки, на фиг.2 разрез колодки по плоскости А-А, на фиг.3 цилиндрическая вставка, фиг.4 цилиндрическая вставка с кольцевой канавкой на боковой поверхности.In Fig.1 shows a General view of the pads, in Fig.2 a section of the pads along the plane AA, in Fig.3 a cylindrical insert, Fig.4 a cylindrical insert with an annular groove on the side surface.
Тормозная колодка выполнена в виде стальной пластины 1, прилегающей к дугообразно изогнутому чугунному брусу 2 длиной L, шириной В, толщиной Н, в теле которого размещены цилиндрические вставки 3 диаметром d, длиной А из жаростойкой стали. Пластина 1 имеет профильный участок 4. Вставки 3 приварены к пластине 1, и весь пакет залит чугуном, образующим дугообразно изогнутый брус 2 (Фиг.1) с расположенным на тыльной стороне посередине поперечным приливом с отверстием под клиновидную чеку. Стальная пластина 1 уложена продольно под приливом и покрывает всю поверхность тыльной стороны чугунного бруса 2. В боковых поверхностях профильного участка 4 выполнены окна 5 под клиновидную чеку колодкодержателя на уровне отверстия в приливе. На стальной пластине 1 вставки 3 размещены двумя параллельными рядами, расстояние между рядами N. Количество вставок в ряду 3-6, расстояние между центрами цилиндрических вставок K. Вставки 3 прикреплены к стальной пластине 1 контактной электросваркой. Ряды вставок 3 развернуты относительно продольной оси колодки на угол 16°-18° в одном направлении. Рабочая поверхность чугунного бруса 2 и вставок 3 имеет уклон 1:20 (фиг.1-4). Площадь рабочей поверхности колодки Т, t - сумма рабочих поверхностей вставок.The brake shoe is made in the form of a
На фиг.2 показан разрез колодки по плоскости А-А, где 1 - стальная пластина с профильным участком 4 с размещенным в нем поперечным приливом, отверстием и окном 5 для фиксации колодки клиновой чекой в колодкодержателе. Пунктиром показаны приваренные к стальной пластине вставки 3.Figure 2 shows a section of the block along the plane AA, where 1 is a steel plate with a
На фиг.3 показана цилиндрическая вставка 3.Figure 3 shows a
На фиг.4 показана крайняя стальная цилиндрическая вставка 3, имеющая кольцевую канавку на боковой поверхности.Figure 4 shows the extreme steel
Рабочая трущаяся поверхность колодки состоит из поверхности чугунной отливки и поверхностей вставок.The working rubbing surface of the block consists of the surface of cast iron and the surfaces of the inserts.
Вставки 3 выполнены из пластичного металла, жаростойкой стали, имеющей более высокую абразивность М, чем материал тела колодки - чугун S. Предложенное нами размещение вставок 3 в теле колодки обеспечивает равномерный контакт колодки с колесом.The
Работа биметаллических тормозных колодок, закрепленных в секционированном башмаке, производится нажатием колодок к поверхности катания колеса колесных пар подвижного железнодорожного состава. При прижатии трущейся поверхности колодки к колесу поверхность катания колеса соприкасается в процессе трения со вставками. При первом торможении за счет того, что вставки имеют длину меньшую, чем толщина чугунного бруса, происходит приработка всей поверхности колодки к поверхности катания колеса. Вследствие взаимодействия возникает упругопластическое трение с коэффициентом K=0,48, где обеспечены условия возникновения упругопластического трения:The work of bimetallic brake pads, fixed in a sectioned shoe, is done by pressing the pads to the wheel surface of the wheelset of rolling stock. When the rubbing surface of the shoe is pressed against the wheel, the skating surface of the wheel comes into contact with the inserts during friction. During the first braking, due to the fact that the inserts are shorter than the thickness of the cast-iron beam, the entire surface of the block is run-in to the surface of the wheel. Due to the interaction, elastoplastic friction occurs with a coefficient K = 0.48, where the conditions for the occurrence of elastoplastic friction are ensured:
а) тело колодки ковкий чугун, твердость 190-240 ед. НВ;a) the body of the pads malleable cast iron, hardness 190-240 units HB;
б) вставки мягкие - сталь жаростойкая, твердость 120-170 ед. НВ;b) soft inserts - heat-resistant steel, hardness 120-170 units. HB;
в) поверхность катания колеса подвижного состава сталь, твердость 195-210 ед. НВ;c) the rolling surface of the wheels of the rolling stock steel, hardness 195-210 units HB;
г) предельная термостойкость колодки с сохранением указанного коэффициента трения не ниже 1100°С.g) the maximum heat resistance of the pads while maintaining the specified coefficient of friction of not less than 1100 ° C.
Так как ряды вставок развернуты относительно продольной оси колодки - это позволяет перекрыть большую трущуюся поверхность поперек колодки, поэтому вероятность улавливания задира на вставке по ширине колодки увеличивается. Это приводит к меньшему износу основы колодки, увеличивает срок службы в процессе эксплуатации.Since the rows of inserts are deployed relative to the longitudinal axis of the block - this allows you to block a large rubbing surface across the block, therefore, the likelihood of catching a scuff on the insert along the width of the block increases. This leads to less wear of the base pads, increases the service life during operation.
Кроме того, в продольных рядах расстояние между центрами вставок подобрано так, чтобы они также смещались относительно друг друга, тогда вероятность возникновения трещин при остывании отливки уменьшается.In addition, in the longitudinal rows, the distance between the centers of the inserts is chosen so that they also move relative to each other, then the likelihood of cracks during cooling of the casting decreases.
Предлагаемая биметаллическая колодка имеет более простую технологию изготовления.The proposed bimetallic block has a simpler manufacturing technology.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает значительное повышение надежности и эффективности работы тормозной колодки, ее в десятки раз повышенный ресурс значительно упрощает обслуживание тормозов, одновременно увеличивая надежность, термостойкость тела колодки до 1100°С с сохранением коэффициента трения. Сокращается тормозной путь за счет возникновения упругопластического трения между колодкой и поверхностью катания колеса за счет налипания на поверхность катания колеса чешуйчатых частиц вставок, выполненных из мягких материалов, перемещаемых колесом на головку рельса, что обеспечивает отсутствие «юза» даже при экстренном торможении. Значительно сокращается износ поверхности катания колеса при использовании тормозной колодки предложенной конструкции.The proposed technical solution provides a significant increase in the reliability and efficiency of the brake pads, its ten-fold increased service life greatly simplifies the maintenance of the brakes, while simultaneously increasing the reliability and heat resistance of the brake pads to 1100 ° C while maintaining the coefficient of friction. The braking distance is reduced due to the occurrence of elastoplastic friction between the block and the wheel surface due to the sticking on the surface of the wheel surface of scaly particles of inserts made of soft materials that are moved by the wheel to the rail head, which ensures that there is no “skid” even during emergency braking. Significantly reduced wear on the wheel's surface when using the brake pads of the proposed design.
Применение заявленной колодки сокращает техническое обслуживание подвижного состава.The use of the claimed pads reduces the maintenance of rolling stock.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131777/11A RU2308391C2 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Bimetallic brake shoe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131777/11A RU2308391C2 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Bimetallic brake shoe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005131777A RU2005131777A (en) | 2007-04-20 |
| RU2308391C2 true RU2308391C2 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38036696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131777/11A RU2308391C2 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Bimetallic brake shoe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308391C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2413643C1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-03-10 | Федор Серафимович Темников | Section bimetal braking clamp |
-
2005
- 2005-10-13 RU RU2005131777/11A patent/RU2308391C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005131777A (en) | 2007-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2356770C1 (en) | Bimetallic flanged brake shoe for locomotives and railmotor cars | |
| RU2340805C1 (en) | Brake block of railway vehicle | |
| EA012014B1 (en) | A brake block for high-speed locomotive and gasoline locomotive railway rolling stock | |
| RU88753U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD | |
| RU2308391C2 (en) | Bimetallic brake shoe | |
| RU2309072C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU2153994C2 (en) | Brake shoe | |
| RU2298500C2 (en) | Bimetallic brake shoe | |
| RU2413643C1 (en) | Section bimetal braking clamp | |
| RU2381934C1 (en) | Car bimetal braking clamp | |
| RU133490U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| RU83817U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD | |
| RU2387559C1 (en) | Railway transport vehicle brake block | |
| RU2525609C1 (en) | Iron-based composite brake shoe for railway car | |
| RU2308392C2 (en) | Lipless bimetallic brake shoe for locomotive | |
| RU2524763C1 (en) | Iron-based composite brake shoe for railway car | |
| RU2412842C1 (en) | Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section | |
| RU2298499C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU133489U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| RU2188347C1 (en) | Brake shoe designed mainly for railway vehicles | |
| RU2337260C1 (en) | High-speed rolling stock brake block | |
| CZ305368B6 (en) | Brake block | |
| RU2357134C1 (en) | Disc brake block | |
| RU220322U1 (en) | CAR REMEDER WITH REDUCED NOISE LEVEL | |
| RU2337027C1 (en) | Flangeless locomotive brake block for high-speed rolling stock |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110413 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140806 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150306 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180410 Effective date: 20180410 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181014 |