RU2337026C1 - High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block - Google Patents
High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337026C1 RU2337026C1 RU2007115488/11A RU2007115488A RU2337026C1 RU 2337026 C1 RU2337026 C1 RU 2337026C1 RU 2007115488/11 A RU2007115488/11 A RU 2007115488/11A RU 2007115488 A RU2007115488 A RU 2007115488A RU 2337026 C1 RU2337026 C1 RU 2337026C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- friction elements
- friction
- rolling stock
- shoe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию тягового подвижного состава, а также может использоваться на других видах транспорта в тормозных системах.The invention relates to railway transport, in particular to brake equipment of traction rolling stock, and can also be used on other modes of transport in brake systems.
Существующие металлические и биметаллические тормозные колодки железнодорожного локомотивного и мотовозного подвижного состава исчерпывают свои фрикционные и трибологические свойства при скоростях движения подвижного железнодорожного состава до 140 км/ч. В связи с запуском в эксплуатацию в Российской Федерации новых высокоскоростных железнодорожных поездов существующие колодки не выдерживают условий эксплуатации, теряют коэффициент трения и разрушаются в расплаве чугуна.Existing metal and bimetallic brake pads of railway locomotive and motovoznogo rolling stock exhaust their frictional and tribological properties at speeds of rolling stock up to 140 km / h. In connection with the commissioning of new high-speed rail trains in the Russian Federation, the existing pads do not withstand the operating conditions, lose the friction coefficient and are destroyed in the molten iron.
Известные металлокерамические колодки зарубежного производства для высокоскоростного подвижного железнодорожного транспорта, у которых по причине низкой вязкости и высокой хрупкости, при взаимодействии с поверхностями колес фрикционная масса откалывается от стальных подложек, размещенных с тыльной стороны колодок, появляются трещины, заколы, расслоения и, как следствие, колодки разрушаются, не отработав 5% своего ресурса. Попытки крепления фрикционной массы к несущей пластине болтами, заклепками, винтами положительных результатов не дают, происходят те же разрушения, теряются надежность и ресурс тормозов.Famous metal-ceramic blocks of foreign manufacture for high-speed mobile railway transport, in which, due to low viscosity and high fragility, when interacting with the surfaces of the wheels, the friction mass breaks off the steel substrates located on the back of the blocks, cracks, punctures, delaminations appear and, as a result, pads are destroyed, not having worked out 5% of their resource. Attempts to fasten the friction mass to the bearing plate with bolts, rivets, screws do not give positive results, the same damage occurs, the reliability and service life of the brakes are lost.
Учитывая недостатки известных тормозных колодок и возросшие скорости локомотивного и мотовозного подвижного железнодорожного состава до 300 км/ч и выше, возникает необходимость создания новой тормозной колодки с высокоскоростными и, следовательно, с высокотермостойкими качествами, обеспечивающими допустимую длину тормозного пути локомотивного и мотовозного подвижного железнодорожного состава в соответствии с нормами безопасности на федеральном железнодорожном транспорте НБ ЖТ ТМ 02-98.Considering the shortcomings of the known brake pads and the increased speeds of locomotive and motovo rail rolling stock up to 300 km / h and above, there is a need to create a new brake pad with high speed and, therefore, high heat resistant qualities that provide the permissible braking distance of locomotive and motovo rail rolling stock in compliance with safety standards on the federal railway transport NB ZhT TM 02-98.
Известна тормозная колодка по Авт. св. 1572889, В61Н 1/00, публ. 23.06.90, содержащая стальной каркас, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков с выполненным в нем ручьем и снабженное вставками, заложенными рядами в тело колодки со стороны рабочей трущейся поверхности, причем гребневые вставки профильного участка выполнены в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом и установлены в ручье колодки с возможностью схватывания и взаимодействия с гребнем бандажа колеса.Known brake pad by Auth. St. 1572889, B61H 1/00, publ. 06/23/90, containing a steel frame, a cast-iron arc-shaped body consisting of a main and profile sections with a stream made in it and equipped with inserts laid in rows in the block body from the side of the working friction surface, and the ridge inserts of the profile section are made in the form of cylindrical elements with a longitudinal cut-out and installed in the creek pads with the ability to set and interact with the crest of the wheel brace.
Однако в известном техническом решении вставки выполнены из специального чугуна, обладающего высокой твердостью, и вследствие этого вызывают интенсивный износ поверхности колес.However, in the known technical solution, the inserts are made of special cast iron having high hardness, and therefore cause intense wear on the surface of the wheels.
Кроме того, выполнение вставок основного участка призматическими, с непрерывной поверхностью трения, ухудшает теплоотвод и способствует еще большему износу пар трения и снижению тормозного усилия из-за уменьшения коэффициента трения.In addition, the implementation of the inserts of the main section prismatic, with a continuous friction surface, worsens heat dissipation and contributes to even greater wear of friction pairs and reduce braking force due to a decrease in the coefficient of friction.
Известна тормозная колодка, содержащая стальной каркас, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков, с выполненным в нем ручьем и снабженное вставками. Вставки заложены рядами в тело колодки со стороны трущейся поверхности, причем гребневые вставки профильного участка выполнены в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом и установлены в ручье колодки. Все вставки выполнены из пластичного металла. Вставки основного участка тела колодки выполнены цилиндрической формы и размещены группами, вставки имеют большую абразивность, чем абразивность тела колодки. Патент №2153994, МПК 7 В61Н 1/00, F16D 65/04, 69/00, Бюл. №22, 10.08.2000.Known brake pad containing a steel frame, a cast-iron arcuate body, consisting of the main and profile sections, made in it by a stream and equipped with inserts. The inserts are laid in rows in the block body from the side of the rubbing surface, and the ridge inserts of the profile section are made in the form of cylindrical elements with a longitudinal cut and installed in the stream of the block. All inserts are made of ductile metal. The inserts of the main part of the body of the block are cylindrical in shape and placed in groups, the inserts have greater abrasiveness than the abrasiveness of the body of the block. Patent No. 2153994, IPC 7 B61H 1/00, F16D 65/04, 69/00, Bull. No. 22, 08/10/2000.
Недостатком известной тормозной колодки является снижение тормозного эффекта при скоростях более 140 км/ч за счет перегрева вставок и снижения коэффициента трения. Колодка создает шум при работе.A disadvantage of the known brake pads is the reduction of the braking effect at speeds of more than 140 km / h due to overheating of the inserts and lower friction coefficient. The shoe creates noise during operation.
Задача изобретения создание новой тормозной колодки, обеспечивающей надежное и эффективное торможение при высокоскоростном режиме движения с увеличением срока ее работы и снижение шума за счет упругости взаимодействия колодки с башмаком.The objective of the invention is the creation of a new brake pad, which provides reliable and effective braking during high-speed driving with an increase in its working life and noise reduction due to the elasticity of interaction between the pad and the shoe.
Поставленная задача достигается конструкцией тормозной колодки для высокоскоростного локомотивного и мотовозного подвижного железнодорожного состава, содержащей стальную пластину, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков, с выполненным в нем ручьем и снабженное фрикционными элементами. Фрикционные элементы заложены в тело основного участка колодки со стороны трущейся поверхности и в тело профильного участка в ручье колодки. Фрикционные элементы имеют большую абразивность, чем абразивность тела колодки. С тыльной стороны тело колодки имеет прилив с отверстием под клиновую чеку.The task is achieved by the design of the brake pads for a high-speed locomotive and motovo rail rolling stock containing a steel plate, a cast-iron arc-shaped body consisting of a main and profile sections, with a creek made in it and equipped with friction elements. Friction elements are embedded in the body of the main section of the block from the side of the rubbing surface and in the body of the profile section in the stream of the block. Friction elements have greater abrasiveness than the abrasiveness of the body of the pads. On the back side of the pad body has a tide with a hole for a wedge pin.
Основной участок дугообразного тела колодки выполнен в виде каркаса с камерами, которые могут быть разделены перегородками на ячейки, в которых размещены фрикционные элементы. Камеры или ячейки и соответствующие им вставки выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к трущейся поверхности колодки, с наклоном стенок под углом α=10°-15°, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост». В боковых стенках каркаса выполнено по два окна с каждой стороны напротив камер. На тыльной стороне основной участок дугообразного тела колодки снабжен по краям установочными упорными выступами Т-образной формы. Стальная пластина, покрывающая тыльную сторону основного участка, выполнена в форме пластинчатой профильной пружины с выступами, расположенными под точками опоры башмака, и упирается в упорные выступы. Между пластинчатой профильной пружиной и телом колодки установлена гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка. Пластинчатая профильная пружина и фторопластовая прокладка имеют вырезы напротив установочных упорных выступов основного участка тела колодки и отверстия в приливе. В боковой стенке ручья профильного участка выполнены полости в виде усеченных пирамид, развернутых меньшим основанием к трущейся поверхности ручья колодки, с наклоном стенок полостей под углом α=10°-15°, с основанием в форме четырехугольника, в которые установлены соответствующие им фрикционные элементы, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост».The main section of the arcuate body of the block is made in the form of a frame with chambers, which can be divided by partitions into cells in which friction elements are placed. The chambers or cells and their corresponding inserts are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the rubbing surface of the block, with the walls tilted at an angle α = 10 ° -15 °, with the formation of a fixed dovetail mount. In the side walls of the frame there are two windows on each side opposite the cameras. On the back side, the main section of the arcuate body of the block is provided at the edges with mounting stop tabs of a T-shape. The steel plate covering the back side of the main section is made in the form of a plate shaped spring with protrusions located under the support points of the shoe, and abuts against the persistent protrusions. A corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket is installed between the leaf profile spring and the body of the block. The leaf profile spring and the fluoroplastic gasket have cutouts opposite to the mounting thrust protrusions of the main part of the body of the block and the hole in the tide. In the side wall of the stream of the profile section, cavities are made in the form of truncated pyramids, deployed with a smaller base to the rubbing surface of the stream of the block, with the walls of the cavities tilted at an angle α = 10 ° -15 °, with a base in the shape of a quadrangle, in which the corresponding friction elements are installed, with the formation of a fixed mount type "dovetail".
Камеры или ячейки и соответствующие им фрикционные элементы имеют форму, выбранную из ряда: усеченный конус с основанием в форме круга или эллипса; усеченная пирамида с 3-6 боковыми стенками, с основанием соответственно в форме треугольника, четырехугольника, пятиугольника, шестиугольника.The chambers or cells and the corresponding friction elements have a shape selected from the following: a truncated cone with a base in the shape of a circle or ellipse; a truncated pyramid with 3-6 side walls, with a base, respectively, in the form of a triangle, quadrangle, pentagon, hexagon.
Фрикционные элементы, укладывают в литейную форму и заливают расплавом металла.Friction elements are laid in a mold and filled with molten metal.
Каркас колодки, перегородки выполняют сборными, сварными, в полученные полости, камеры или ячейки засыпают композитный наполнитель, который спрессовывают и спекают с получением фрикционных элементов, монолитно размещенных в теле колодки.The frame of the block, the partitions are prefabricated, welded, a composite filler is poured into the resulting cavities, chambers or cells, which are pressed and sintered to obtain friction elements that are integral in the body of the block.
Каркас колодки, перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости, камеры или ячейки помещают наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции, с получением фрикционных элементов.The frame pads, partitions are prefabricated welded, in the resulting cavities, chambers or cells, a filler is placed, which solidifies due to a chemical reaction, to obtain friction elements.
Тормозная колодка выполнена из материалов, работающих при температуре до 1000°С.The brake pad is made of materials operating at temperatures up to 1000 ° C.
Общая площадь поверхности трения фрикционных элементов составляет 85-95% от рабочей поверхности основного участка колодки.The total surface area of the friction of the friction elements is 85-95% of the working surface of the main section of the block.
Фрикционные элементы основного участка колодки на боковой поверхности имеют выступы, соответствующие окнам в боковых стенках каркаса.Friction elements of the main section of the block on the side surface have protrusions corresponding to the windows in the side walls of the frame.
Новизна изобретения заключается в конструктивных особенностях колодки:The novelty of the invention lies in the design features of the pads:
- Основной участок дугообразного тела колодки выполнен в виде каркаса с камерами, которые могут быть разделены перегородками на ячейки, в которых размещены фрикционные вставки. Камеры, ячейки и соответствующие им фрикционные элементы выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к трущейся поверхности колодки, с наклоном стенок под углом α=10°-15°, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост». Это позволяет создать надежную систему крепления. Форма усеченной пирамиды или конуса не позволяет фрикционным элементам при истирании выпасть из тела колодки. Фрикционные элементы равномерно и максимально перекрывают по ширине трущуюся поверхность основного участка колодки, причем при истирании их трущаяся поверхность увеличивается, что обеспечивает минимальный износ колодки, равномерность истирания и увеличивает ресурс колодки.- The main section of the arcuate body of the block is made in the form of a frame with chambers, which can be divided by partitions into cells in which friction inserts are placed. The chambers, cells and their corresponding friction elements are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the rubbing surface of the block, with the walls tilted at an angle α = 10 ° -15 °, with the formation of a fixed dovetail mount. This allows you to create a reliable fastening system. The shape of the truncated pyramid or cone does not allow the friction elements to fall out of the body of the block during abrasion. Friction elements evenly and as wide as possible cover the rubbing surface of the main section of the block, and when rubbing, their rubbing surface increases, which ensures minimal wear on the block, uniformity of abrasion and increases the resource of the block.
- В боковых стенках каркаса выполнено по два окна с каждой стороны напротив камер. Через эти окна можно визуально контролировать износ фрикционных элементов и через них же происходит лучшее охлаждение этих элементов.- In the side walls of the frame there are two windows on each side opposite the cameras. Through these windows you can visually control the wear of the friction elements and through them the better cooling of these elements occurs.
- На тыльной стороне основной участок дугообразного тела колодки снабжен по краям установочными упорными выступами Т-образной формы. Эти элементы служат для закрепления стальной пластинчатой пружины и фторопластовой прокладки, а также для закрепления в колодкодержателе.- On the back side, the main section of the arcuate body of the block is provided at the edges with mounting stop tabs of a T-shape. These elements serve to secure the steel leaf spring and the fluoroplastic gasket, as well as to fix it in the block holder.
- Стальная пластина, покрывающая тыльную сторону основного участка, выполнена в форме пластинчатой профильной пружины с выступами, расположенными под точками опоры башмака, и упирается в упорные выступы. Между пластинчатой профильной пружиной и телом колодки установлена гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка. Пластинчатая профильная пружина и фторопластовая прокладка имеют вырезы напротив установочных упорных выступов основного участка тела колодки и отверстия в приливе. Обе детали в совокупности выполняют функцию эластичной подвески в башмаке, обеспечивающей отсутствие вибраций тела колодки и вставок, что предотвращает возникновение трещин, а также значительно снижает шум. При взаимодействии колодки с колесом обеспечивается плавное касание с постепенным нарастанием усилия.- The steel plate covering the back side of the main section is made in the form of a plate shaped spring with protrusions located under the support points of the shoe and abuts against the persistent protrusions. A corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket is installed between the leaf profile spring and the body of the block. The leaf-shaped profile spring and the fluoroplastic gasket have cutouts opposite the mounting thrust protrusions of the main part of the body of the block and the hole in the tide. Both parts together act as an elastic suspension in the shoe, ensuring the absence of vibrations of the body of the shoe and inserts, which prevents the occurrence of cracks and also significantly reduces noise. When the pad interacts with the wheel, a smooth touch is provided with a gradual increase in effort.
- В боковой стенке ручья профильного участка выполнены полости в виде усеченных пирамид развернутых меньшим основанием к трущейся поверхности ручья колодки, с наклоном стенок под углом α=10°-15°, с основанием в форме четырехугольника, в которые установлены соответствующие им фрикционные элементы, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост». При торможении за счет центробежных сил и наклона поверхности колеса колодка смещается, и тогда возникает взаимодействие фрикционных элементов в боковой стенке ручья с колесом. Эти фрикционные элементы предотвращают быстрый износ этого участка колодки и повышают срок ее службы.- In the side wall of the stream of the profile section, cavities are made in the form of truncated pyramids deployed with a smaller base to the rubbing surface of the stream of the block, with the walls tilted at an angle α = 10 ° -15 °, with a base in the shape of a quadrangle in which the friction elements corresponding to them are installed, with the formation of a fixed mount type "dovetail". When braking due to centrifugal forces and the inclination of the surface of the wheel, the block moves, and then the friction elements interact in the side wall of the stream with the wheel. These friction elements prevent the rapid wear of this section of the block and increase its service life.
- Камеры или ячейки и соответствующие им фрикционные элементы имеют форму, выбранную из ряда: усеченный конус с основанием в форме круга или эллипса; усеченная пирамида с 3-6 боковыми стенками, с основанием соответственно в форме треугольника, четырехугольника, пятиугольника, шестиугольника. Такая форма позволяет максимально перекрыть по ширине трущуюся поверхность основного тела колодки, что обеспечивает минимальный износ колодки.- The chambers or cells and their corresponding friction elements have a shape selected from the series: a truncated cone with a base in the shape of a circle or ellipse; a truncated pyramid with 3-6 side walls, with a base, respectively, in the form of a triangle, quadrangle, pentagon, hexagon. This form allows you to maximize cover the width of the rubbing surface of the main body of the pads, which ensures minimal wear pads.
- Фрикционные элементы укладывают в литейную форму и заливают расплавом металла. Фрикционные элементы в этом случае изготавливают заранее. Достигается очень прочное соединение элементов.- Friction elements are placed in a mold and filled with molten metal. Friction elements in this case are made in advance. A very strong connection of the elements is achieved.
- Каркас колодки, перегородки выполняют сборными, сварными, в полученные полости, камеры или ячейки засыпают композитный наполнитель, который спрессовывают и спекают с получением фрикционных элементов, монолитно размещенных в теле колодки. Такая технология является более простой по сравнению с литьем.- The frame pads, partitions are prefabricated, welded, a composite filler is poured into the resulting cavities, chambers or cells, which is pressed and sintered to produce friction elements that are integral in the body of the block. This technology is simpler than casting.
- Каркас колодки, перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости, камеры или ячейки помещают наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции с получением фрикционных элементов.- The frame pads, partitions are prefabricated welded, the filler is placed in the cavities, chambers or cells obtained, which hardens due to a chemical reaction to produce friction elements.
Тормозная колодка выполнена из материалов, работающих при температуре до 1000°С.The brake pad is made of materials operating at temperatures up to 1000 ° C.
Общая площадь поверхности трения фрикционных элементов составляет 85-95% от рабочей поверхности основного участка колодки.The total surface area of the friction of the friction elements is 85-95% of the working surface of the main section of the block.
Фрикционные элементы основного участка колодки на боковой поверхности имеют выступы, соответствующие окнам в боковых стенках каркаса.Friction elements of the main section of the block on the side surface have protrusions corresponding to the windows in the side walls of the frame.
Заявленная нами совокупность существенных признаков изобретения в доступной нам литературе не найдена. Изобретение удовлетворяет критерию «новизна».The claimed set of essential features of the invention in the literature available to us was not found. The invention meets the criterion of "novelty."
Совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат.The combination of essential features allows you to get a new technical result.
Оснащение основного участка колодки пластинчатой пружиной и гофрированной фторопластовой прокладкой обеспечивают эластичную подвеску колодки в колодочном башмаке. Это дает плавный мягкий ход тормозной колодки при торможении и взаимодействии с сопряженной поверхностью колеса, при этом исключаются вибрации, резкое взаимодействие трущихся поверхностей, вызывающих образование трещин, выкрашивание и разрушение фрикционных элементов. Плавное касание также обеспечивает снижение шума при работе тормозов. Жесткое закрепление фрикционных элементов в теле колодки типа «ласточкин хвост», их форма в виде усеченных конусов или пирамид, выступы на уровне окон в боковых стенках каркаса колодки обеспечивают надежную фиксацию в литом или сварном корпусе.Equipping the main section of the block with a leaf spring and a corrugated fluoroplastic gasket provides an elastic suspension block in the shoe shoe. This gives a smooth soft run of the brake pads when braking and interacting with the mating surface of the wheel, while excluding vibrations, sharp interaction of friction surfaces that cause cracking, chipping and destruction of friction elements. A smooth touch also reduces noise during brake operation. Rigid fastening of friction elements in the body of a dovetail block, their shape in the form of truncated cones or pyramids, protrusions at the level of windows in the side walls of the block frame provide reliable fixation in a molded or welded case.
Возможность изготовления колодок с использованием различных технологий изготовления позволяет улучшить их качество и варьировать получаемые технические показатели колодок в зависимости от требований конкретных условий работы на том или ином подвижном составе.The ability to manufacture pads using various manufacturing technologies allows us to improve their quality and vary the resulting technical parameters of the pads depending on the requirements of specific working conditions on a particular rolling stock.
Изобретение поясняется чертежами, представленными на Фиг.1-8.The invention is illustrated by the drawings shown in Fig.1-8.
На Фиг.1 показана колодка с частичным разрезом по продольной оси.Figure 1 shows a block with a partial section along the longitudinal axis.
На Фиг.2 - пластинчатая профильная пружина с выступами и вырезами.Figure 2 - leaf profile spring with protrusions and cutouts.
На Фиг.3 - гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка с вырезами.Figure 3 - corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket with cutouts.
На Фиг.4 - каркас основного участка колодки с пустой камерой и камерами с фрикционными элементами, а также окнами в боковых стенках.Figure 4 - frame of the main section of the pads with an empty chamber and cameras with friction elements, as well as windows in the side walls.
На Фиг.5 - вид на колодку с тыльной (установочной) стороны.Figure 5 is a view of the block from the back (installation) side.
На Фиг.6 - клиновая чека крепления колодки в башмаке.Figure 6 - wedge pin mounting pads in the shoe.
На Фиг.7 - поперечное сечение колодки.7 is a cross section of the pads.
На Фиг.8 - схемы размещения перегородок в камерах для получения ячеек под фрикционные элементы, вид со стороны рабочей поверхности основного участка колодки.On Fig - layout of partitions in the chambers to obtain cells for friction elements, a view from the side of the working surface of the main section of the pads.
Тормозная колодка для высокоскоростного локомотивного и мотовозного подвижного железнодорожного состава содержит чугунное дугообразное тело, состоящее из основного 1 и профильного 2 участков, с выполненным в нем ручьем 3 и снабженное фрикционными элементами 4 и 5. Фрикционные элементы 4 заложены в тело основного участка колодки со стороны трущейся поверхности, а фрикционные элементы 5 в тело профильного участка 2 в ручье 3 колодки (Фиг.1, Фиг.4, Фиг.5). Фрикционные элементы 4 и 5 имеют большую абразивность, чем абразивность тела колодки. Боковой профильный участок 2 предотвращает сползание колодки при торможении по скосу колеса, выполненного по ГОСТ1597-58. С тыльной стороны тело колодки имеет прилив 6 с отверстием 7 под клиновую чеку 8 (Фиг.1, Фиг.6). Основной участок 1 дугообразного тела колодки выполнен в виде каркаса с камерами 9 (Фиг.4), которые могут быть разделены перегородками 10 на ячейки 11 (Фиг.8), в которых размещены фрикционные элементы 4; камеры 9, ячейки 11 и соответствующие им фрикционные элементы 4 выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к трущейся поверхности колодки, с наклоном стенок 12 и перегородок ячеек 11 под углом α=10°-15°, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост». На Фиг.8 размещение перегородок 10 показано схематично. В боковых стенках каркаса выполнено по два окна 13 с каждой стороны напротив камер 9. На тыльной стороне основной участок 1 дугообразного тела колодки снабжен по краям установочными упорными выступами Т-образной формы 14. Стальная пластина Фиг.2, Фиг.5, покрывающая тыльную сторону основного участка 1, выполнена в форме пластинчатой профильной пружины 15 с выступами 16, расположенными под точками опоры башмака, и упирается в упорные выступы 14. Между пластинчатой профильной пружиной 15 и телом колодки установлена гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка 17 Фиг.1, Фиг.3, Фиг.5. Стальная пластина в форме пластинчатой профильной пружины 15 и фторопластовая прокладка 17 имеют вырезы 18 и 19 соответственно, напротив установочных упорных выступов 14 основного участка тела колодки и окно 20 и 21 соответственно, напротив отверстия 7 в приливе 6 Фиг.2, Фиг.3. В боковой стенке ручья 3 профильного участка 2 выполнены полости в виде усеченных пирамид, развернутых меньшим основанием к трущейся поверхности ручья колодки, с наклоном боковых стенок под углом α=10°-15°, с основанием в форме четырехугольника, в которые установлены соответствующие им фрикционные элементы 5, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост».The brake pad for a high-speed locomotive and motovo railway rolling stock contains a cast-iron arc-shaped body consisting of a main 1 and a
Камеры 9 или ячейки 11 основного участка 1 и соответствующие им фрикционные элементы имеют форму, выбранную из ряда: усеченный конус с основанием в форме круга или эллипса Фиг.8 К; усеченная пирамида с 3-6 боковыми стенками, с основанием соответственно в форме треугольника Фиг.8 О, Р, четырехугольника Фиг.8 A, D, E, F, пятиугольника Фиг.8 В, С, М, шестиугольника.The camera 9 or
Фрикционные элементы 4, 5 укладывают в литейную форму и заливают расплавом металла. Каркас колодки, состоящий из основного 1 и профильного 2 участков, изготавливают из чугуна, стали или иного сплава с твердостью не более 255 HB. По этой технологии получают монолитную колодку с прочным и надежным закреплением фрикционных элементов.
Фрикционные элементы для колодки могут быть изготовлены из минералов, карбидов, силицидов, металлокерамики, различных металлов и их сплавов и других неорганических соединений. Также фрикционные элементы могут быть изготовлены из углепластика, фторопласта, термопласта и других полимеров с различными наполнителями,Friction elements for pads can be made of minerals, carbides, silicides, cermets, various metals and their alloys and other inorganic compounds. Friction elements can also be made of carbon fiber, fluoroplastic, thermoplastic and other polymers with various fillers,
Каркас колодки, перегородки 12, 10 выполняют сборными, сварными, в полученные полости, камеры 9 или ячейки 11 засыпают композитный наполнитель, который спрессовывают и спекают с получением фрикционных элементов, одновременно с получением колодки. В качестве таких материалов используют фрикционный материал ТИИР-303 в смеси со стружкой чугуна или металлокерамические смеси.The frame of the block, the
В полученные полости, камеры 9 или ячейки 11 также могут помещать наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции с получением фрикционных элементов 4.In the resulting cavities, chambers 9 or
При этом используют наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции. Например, заполняют смесью жидкого стекла Na2SiO3 с окисью алюминия Al2O3 или другим минералом с последующим размещением в среде углекислого газа CO2, при этом происходит затвердевание залитой смеси.In this case, a filler is used, which hardens due to a chemical reaction. For example, it is filled with a mixture of water glass Na 2 SiO 3 with alumina Al 2 O 3 or another mineral, followed by placement of CO 2 in a carbon dioxide medium, and the filled mixture solidifies.
Технологии получения колодки обеспечивают полную монолитность тела колодки и фрикционных элементов, что обеспечивает не только надежность их закрепления, но и хороший отвод тепла.The technologies for producing the pads ensure the complete solidity of the body of the pads and friction elements, which ensures not only the reliability of their fastening, but also a good heat dissipation.
Материалы, из которых изготавливают фрикционные элементы, обладают высокой термостойкостью и абразивностью, обеспечивают тормозной путь подвижного железнодорожного состава при скоростях движения до 360 км/ч в соответствии с нормами безопасности на железнодорожном транспорте Российской Федерации.The materials from which friction elements are made have high heat resistance and abrasiveness, provide braking distance for rolling stock at speeds of up to 360 km / h in accordance with safety standards for railway transport of the Russian Federation.
Кроме того, для колодки, представляющей собой монолит, нет необходимости в защите от атмосферных осадков и температурных воздействий окружающей среды.In addition, for the block, which is a monolith, there is no need for protection from atmospheric precipitation and temperature effects of the environment.
Кроме того, зимой и летом состояние фрикционных элементов контролируется визуально через окна в боковых стенках каркаса.In addition, in winter and summer, the condition of the friction elements is visually controlled through windows in the side walls of the frame.
Тормозная колодка выполнена из материалов, работающих при температуре до 1000°С.The brake pad is made of materials operating at temperatures up to 1000 ° C.
Для фрикционных элементов 4, 5 используют материал с большей абразивностью, чем абразивность тела колодки и перегородок 12, 10.For
Общая площадь поверхности трения фрикционных элементов составляет 85-95% от рабочей поверхности основного участка колодки, что обеспечивает эффективный режим торможения и повышенный ресурс колодки.The total surface area of the friction of the friction elements is 85-95% of the working surface of the main section of the block, which provides an effective braking mode and an increased resource of the block.
Фрикционные элементы 4 основного участка колодки на боковой поверхности имеют выступы, соответствующие окнам 13 в боковой поверхности каркаса.Friction elements 4 of the main section of the block on the side surface have protrusions corresponding to the
Эти окна позволяют следить за степенью износа фрикционных элементов, а также служат дополнительным креплением этих элементов в теле колодки. Фрикционные элементы 5, установленные в ручье, препятствуют интенсивному износу внешней боковой стенки ручья при торможении, при отклонении колодки за счет скоса колеса.These windows allow you to monitor the degree of wear of the friction elements, and also serve as an additional fastening of these elements in the body of the block.
Тормозная колодка при установке в тормозной башмак фиксируется клиновой чекой 8, опираясь на установочный выступ башмака колодки и опору чеки.When installed in the brake shoe, the brake shoe is fixed with a
Работа тормозной колодки производится нажатием колодки к поверхности катания колеса подвижного железнодорожного состава, вследствие взаимодействия возникает упругое и упругопластическое трение.The brake pads work by pressing the pads against the rolling surface of the rolling stock wheels, due to the interaction, elastic and elastoplastic friction occurs.
Установочные размеры предлагаемой тормозной колодки соответствуют ГОСТ 1597-58, поэтому никаких дополнительных подгоночных работ или замены башмаков тормозных колодок на подвижном составе не требуется, при этом учтены необходимые размеры для монтажа эластичных элементов - пластинчатой профильной пружиной и фторопластовой прокладкой.The installation dimensions of the proposed brake pads correspond to GOST 1597-58, therefore, no additional adjustment work or replacement of brake shoe pads on the rolling stock is required, while the necessary dimensions for the installation of elastic elements - a plate spring and a fluoroplastic gasket are taken into account.
Вибрации, возникающие при взаимодействии колодки с колесом подвижного железнодорожного состава, поглощаются гофрированной термостойкой фторопластовой прокладкой и пластинчатой профильной пружиной, размещенными между телом колодки и ее башмаком. При этом обеспечивается плавный и мягкий подход тормозной колодки к рабочей поверхности колес и обратный отход, а также исключается резкое воздействие на трущиеся поверхности, что исключает возникновение трещин, выкрашивание и разрушение фрикционных элементов и каркаса колодки.The vibrations arising from the interaction of the block with the wheel of the rolling stock are absorbed by the corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket and a plate shaped spring placed between the body of the block and its shoe. This ensures a smooth and soft approach of the brake pads to the working surface of the wheels and reverse backtracking, and also eliminates a sharp impact on friction surfaces, which eliminates the occurrence of cracks, chipping and destruction of friction elements and the frame of the pads.
Усилие пластинчатой пружины превышает или равняется усилию нажатия колодочного башмака на колодку при торможении.The force of the leaf spring is greater than or equal to the force pressing the shoe shoe on the shoe during braking.
Колодка состоит из небольшого количества деталей при размещении в теле колодке минимально трех полостей и трех камер с фрикционными элементами, гофрированной термостойкой фторопластовой прокладки и пластинчатой профильной пружины.The block consists of a small number of parts when at least three cavities and three chambers with friction elements are placed in the block body, a corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket and a plate shaped spring.
Небольшое количество деталей обеспечивает простоту сборки и конструкции колодки, поэтому ее изготовление легко автоматизируется.A small number of parts provides ease of assembly and construction of the block, so its manufacture is easily automated.
Форма фрикционных элементов в виде усеченных конусов и пирамид вместе с перегородками обеспечивают жесткую фиксацию фрикционных элементов системой «ласточкин хвост». Кроме того, не требуется высокая точность посадки фрикционных элементов в тело колодки, т.к. эти элементы, имеющие грани системы «ласточкин хвост», заливаются расплавом металла и при затвердевании надежно фиксируются. При спрессовывании сыпучие композиты в каркасе, боковые стенки и перегородки которого расходятся под определенным углом, также образуют в сечении систему «ласточкин хвост» и спекаются непосредственно в каркасе колодки или отвердевают посредством химической реакции, что обеспечивает их монолитность.The shape of the friction elements in the form of truncated cones and pyramids together with partitions provide a rigid fixation of the friction elements by the dovetail system. In addition, it does not require high precision fit friction elements in the body of the pads, because these elements, having the edges of the dovetail system, are filled with molten metal and are solidly fixed during solidification. When compressing, bulk composites in the frame, the side walls and partitions of which diverge at a certain angle, also form a dovetail system in section and sinter directly in the frame of the pads or harden by a chemical reaction, which ensures their monolithicity.
Кроме того, заявленная колодка, не имея в конструкции никаких химически активных деталей, таких как резиновые упругие элементы, разлагающиеся при температуре 150°С и выше, является экологически чистой, т.е. без вредных выбросов в окружающую среду.In addition, the claimed block, having no chemically active parts in the design, such as rubber elastic elements, decomposing at a temperature of 150 ° C and above, is environmentally friendly, i.e. no harmful emissions into the environment.
Таким образом, конструкция предложенной колодки обеспечивает эластичную подвеску колодки в колодочном башмаке, плавность взаимодействия колодки с сопряженной рабочей поверхностью колеса, что улучшает ее эксплуатационные свойства. Исключаются вибрации, вызывающие разрушение тела колодки и фрикционных элементов, что обеспечивает высокую надежность тормозов, уменьшается шум при их работе. Конструкция обеспечивает надежность крепления фрикционных элементов в теле колодки, так как используется крепление типа «ласточкин хвост» и форма фрикционных элементов в виде усеченных конусов и пирамид, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности колодки. Это также повышает надежность работы тормозов, так как при их истирании площадь фрикционных элементов увеличивается по отношении ко всей рабочей поверхности колодки.Thus, the design of the proposed block provides an elastic suspension block in the shoe shoe, the smoothness of the interaction of the block with the conjugated working surface of the wheel, which improves its operational properties. Vibrations that cause destruction of the body of the pads and friction elements are eliminated, which ensures high reliability of the brakes, reduces noise during their operation. The design ensures the reliability of the fastening of the friction elements in the body of the block, since the “dovetail” type of fastening and the shape of the friction elements in the form of truncated cones and pyramids deployed with a smaller base to the working surface of the block are used. This also increases the reliability of the brakes, since when they are abraded, the area of the friction elements increases in relation to the entire working surface of the pads.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115488/11A RU2337026C1 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block |
| EA200800104A EA012014B1 (en) | 2007-04-24 | 2008-01-22 | A brake block for high-speed locomotive and gasoline locomotive railway rolling stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115488/11A RU2337026C1 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2337026C1 true RU2337026C1 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=40041987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007115488/11A RU2337026C1 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA012014B1 (en) |
| RU (1) | RU2337026C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458809C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Railway rolling stock brake shoe |
| RU2494901C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Brake pad with composite inserts for locomotives and rail motor cars |
| RU2499711C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-11-27 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Composite braking clamp for locomotives and rail motor cars |
| RU2531677C2 (en) * | 2012-06-14 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Car brake shoe with composite inserts |
| RU191841U1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-08-23 | Открытое акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ОАО "УралАТИ") | COMB BRAKE SHOES |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11187280B2 (en) * | 2017-12-18 | 2021-11-30 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Friction part |
| CN109736841B (en) * | 2018-12-30 | 2020-06-30 | 中铁隧道局集团有限公司 | Tunnel split type lining side wall lap joint longitudinal slot pouring end die and device |
| CN109736840B (en) * | 2018-12-30 | 2020-08-25 | 中铁隧道局集团有限公司 | New tunnel secondary lining construction method |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1143992A (en) * | 1966-08-04 | 1969-02-26 | Ferodo Ltd | Railway brake block |
| SU1572889A1 (en) * | 1988-03-04 | 1990-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Тепловозный Институт | Rail vehicle brake |
| RU2153994C2 (en) * | 1997-08-18 | 2000-08-10 | Темников Федор Серафимович | Brake shoe |
| DE19840065A1 (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-23 | Knorr Bremse Systeme | Elastic brake body |
| RU16120U1 (en) * | 2000-08-18 | 2000-12-10 | Открытое акционерное общество "ВАТИ" | BRAKE SHOE OF RAILWAY ROLLING COMPOSITION |
-
2007
- 2007-04-24 RU RU2007115488/11A patent/RU2337026C1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-01-22 EA EA200800104A patent/EA012014B1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В.И. Крылов и др. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. Справочник. - М.: Транспорт, 1989, с.363, рис.292, с.365, табл.171. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458809C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Railway rolling stock brake shoe |
| RU2494901C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Brake pad with composite inserts for locomotives and rail motor cars |
| RU2499711C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-11-27 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Composite braking clamp for locomotives and rail motor cars |
| RU2531677C2 (en) * | 2012-06-14 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "Современные Тормозные Системы" | Car brake shoe with composite inserts |
| RU191841U1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-08-23 | Открытое акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ОАО "УралАТИ") | COMB BRAKE SHOES |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200800104A1 (en) | 2008-10-30 |
| EA012014B1 (en) | 2009-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2337026C1 (en) | High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block | |
| RU2356770C1 (en) | Bimetallic flanged brake shoe for locomotives and railmotor cars | |
| RU2340805C1 (en) | Brake block of railway vehicle | |
| US5341904A (en) | Railroad brake shoe | |
| CN206396559U (en) | A kind of embedded tracks system for curved section | |
| CA2849360A1 (en) | Disk brake, in particular for a utility vehicle, and brake lining for a disk brake | |
| EA029533B1 (en) | Brake pad for a railway vehicle (embodiments) | |
| RU190197U1 (en) | BRAKE SHOE OF RAILWAY VEHICLE WITH SOLID INSERT OF METAL-CERAMIC MATERIAL | |
| RU2337027C1 (en) | Flangeless locomotive brake block for high-speed rolling stock | |
| RU2309072C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU2499710C1 (en) | Railway vehicle braking clamp | |
| RU2337260C1 (en) | High-speed rolling stock brake block | |
| RU2525609C1 (en) | Iron-based composite brake shoe for railway car | |
| RU133490U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| WO2002031376A1 (en) | Separating brake disc | |
| RU83817U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD | |
| RU2357134C1 (en) | Disc brake block | |
| RU189252U1 (en) | Railway vehicle brake shoe | |
| RU2310779C1 (en) | Rail vehicle brke shoe (versions) | |
| RU133489U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| RU2298500C2 (en) | Bimetallic brake shoe | |
| RU2412842C1 (en) | Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section | |
| RU2319872C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU205823U1 (en) | COMPOUND BRAKE SHOE WITH METAL CERAMIC INSERT FOR RAILWAY ROLLING COMPOSITION | |
| RU56522U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120425 |