RU2337260C1 - High-speed rolling stock brake block - Google Patents
High-speed rolling stock brake block Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337260C1 RU2337260C1 RU2007105662/11A RU2007105662A RU2337260C1 RU 2337260 C1 RU2337260 C1 RU 2337260C1 RU 2007105662/11 A RU2007105662/11 A RU 2007105662/11A RU 2007105662 A RU2007105662 A RU 2007105662A RU 2337260 C1 RU2337260 C1 RU 2337260C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction elements
- frame
- rolling stock
- shoe
- cavities
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию, а также может использоваться на других видах транспорта в тормозных системах.The invention relates to railway transport, in particular to brake equipment, and can also be used on other modes of transport in brake systems.
Существующие металлические, композитные и биметаллические тормозные колодки железнодорожного 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 или термическом и механическом разрушении композита.Existing metal, composite and bimetallic brake pads of railway rolling stock exhaust their frictional and tribological properties at speeds of rolling stock of up to 140 km / h. In connection with the commissioning of new high-speed rail trains in the Russian Federation, existing blocks do not withstand operating conditions, lose friction coefficient and are destroyed in molten iron or thermal and mechanical destruction of the composite.
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 подвижного железнодорожного состава до 300 км/ч и выше возникает необходимость создания новой тормозной колодки в отличие от прототипа с новыми высокоскоростными и, следовательно, с высокотермостойкими качествами, а также обеспечивающими допустимую длину тормозного пути подвижного железнодорожного состава в соответствии с нормами безопасности на федеральном железнодорожном транспорте НБ ЖТ ТМ 02-98.Given the shortcomings of the known brake pads and the increased speed of rolling stock up to 300 km / h and higher, there is a need to create a new brake pad, unlike the prototype, with new high-speed and, therefore, high-temperature-resistant qualities, as well as ensuring the permissible stopping distance of rolling stock in compliance with safety standards on the federal railway transport NB ZhT TM 02-98.
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 arcuate 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 быстрый износ из-за распространения задира по всей поверхности колодки, что влечет за собой износ самой колодки, снижение тормозного эффекта при скоростях более 140 км/ч за счет перегрева вставок, а также преждевременного выхода из строя за счет возникновения трещин по оси, соединяющей центры вставок, вдоль бруса.A disadvantage of the known brake pads is the rapid wear due to scuffing across the entire surface of the pads, which entails wear on the pads themselves, a decrease in the braking effect at speeds of more than 140 km / h due to overheating of the inserts, as well as premature failure due to cracks along the axis connecting the centers of the inserts, along the beam.
Известны металлокерамические тормозные колодки для подвижного железнодорожного состава патент US 6.494.301 В1 от 17.12.2002 г., Кл. F16D 65/04, F16D 65/092, F16D 69/00. Эти колодки выполнены в виде опорной детали с полостями и элементами фрикционного материала, расположенными в этих полостях. Наклоняющиеся элементы, закрепляющие элементы фрикционного материала, дают возможность движению элементов фрикционного материала в продольном направлении полостей. Из элементов фрикционного материала сформированы блоки. Полости расположены последовательно или параллельно. Площадь, занимаемая элементами фрикционного материала 30%-80% от всей поверхности тормозной детали.Known ceramic-metal brake pads for rolling stock, patent US 6.494.301 B1 dated 12/17/2002, Cl. F16D 65/04, F16D 65/092, F16D 69/00. These pads are made in the form of a support part with cavities and friction material elements located in these cavities. Tilting elements, fixing elements of the friction material, allow the movement of the elements of the friction material in the longitudinal direction of the cavities. Blocks are formed from friction material elements. The cavities are arranged in series or in parallel. The area occupied by the friction material elements is 30% -80% of the entire surface of the brake part.
Опорная деталь имеет стальную пластину, расположенную на тыльной стороне колодки и П-образный выступ в середине.The supporting part has a steel plate located on the back of the block and a U-shaped protrusion in the middle.
Пластина имеет отверстия для установки винтов крепления вставок.The plate has holes for installing the screws holding the inserts.
Данная тормозная деталь имеет следующие недостатки:This brake part has the following disadvantages:
- низкую теплопроводность всей колодки в целом из-за наличия зазоров в сопряжениях между корпусом колодки и фрикционными подвижными вставками, а также между торцами вставок и корпусом тела колодки,- low thermal conductivity of the entire block as a whole due to the presence of gaps in the joints between the block body and the friction movable inserts, as well as between the ends of the inserts and the body of the block,
- отсутствие термостойкости эластичных элементов, т.е. резиновых колец и матов, а также различных плоских или спиральных стальных пружин, где температура достигает 900°С при работе тормозных колодок и, как следствие, происходит сгорание резины и потеря упругости металлических пружин,- lack of heat resistance of elastic elements, i.e. rubber rings and mats, as well as various flat or spiral steel springs, where the temperature reaches 900 ° C during the operation of brake pads and, as a result, rubber is burned and the elasticity of metal springs is lost,
- отсутствие какой-либо защищенности от атмосферных воздействий, например дождь, снег и лед, низкие температуры, перегрев - все вместе ликвидирует эластичность резиновых деталей, а металлические пружины, потерявшие упругость, при замерзшей в них воде перестают быть эластичными так же, как и подвижные фрикционные элементы и колодка в целом становится жесткой, а изобретение теряет всякий смысл,- the absence of any weather protection, such as rain, snow and ice, low temperatures, overheating - all together eliminates the elasticity of rubber parts, and metal springs that have lost their elasticity, when water freezes in them, ceases to be elastic as well as mobile friction elements and the block as a whole becomes stiff, and the invention loses all meaning,
- отсутствие визуального контроля за техническим состоянием фрикционной массы, подвижных вставок эластичных элементов в процессе эксплуатации и при периодических осмотрах,- lack of visual control over the technical condition of the friction mass, movable inserts of elastic elements during operation and during periodic inspections,
- высокая точность изготовления полости в теле колодки и высокая точность изготовления всех остальных деталей, т.к. в противном случае возникнут вибрации и, как следствие, разрушение подвижных фрикционных элементов, имеющих низкую вязкость и высокую хрупкость,- high precision manufacturing cavity in the body of the pads and high precision manufacturing of all other parts, because otherwise, vibrations will occur and, as a result, the destruction of moving friction elements having low viscosity and high fragility,
- при винтовом креплении фрикционных вставок отсутствует какая-либо блокировка винтов и при неизбежных возникающих вибрациях происходит их отвинчивание и потеря,- when the friction inserts are screwed on, there is no locking of the screws and in case of unavoidable vibrations, they are unscrewed and lost,
- один из самых серьезных недостатков этих колодок - это большое количество комплектующих деталей, в одной колодке более 100 штук,- one of the most serious drawbacks of these blocks is a large number of components, in one block more than 100 pieces,
- эластичное размещение вставок в теле колодки преследует несуществующую цель - обтекание «ползунов» на поверхности колес. Правила технической эксплуатации железнодорожного транспорта ОАО «РЖД» гл.10, п.10-3 запрещают эксплуатацию колесных пар с такими неисправностями, - в целом колодка очень ненадежная и очень дорогая в производстве.- the elastic placement of the inserts in the body of the block pursues a non-existent goal - the flow around the "sliders" on the surface of the wheels. The rules for the technical operation of railway transport of JSC Russian Railways Chap. 10, p. 10-3 prohibit the use of wheelsets with such malfunctions - in general, the block is very unreliable and very expensive to manufacture.
Задача изобретения создание новой тормозной колодки обеспечивающей надежное и эффективное торможение при высокоскоростном режиме движения при увеличении срока ее работы, за счет упругости взаимодействия колодки с башмаком, а также снижение шума.The objective of the invention is the creation of a new brake pad providing reliable and effective braking during high-speed driving with an increase in its working life, due to the elasticity of the interaction of the pad with the shoe, as well as noise reduction.
Поставленная задача достигается конструкцией тормозной колодки для высокоскоростного подвижного железнодорожного состава, содержащей каркас с расположенными на тыльной стороне установочными выступами по краям, приливом с отверстием посередине для крепления в башмаке. Каркас с тыльной стороны покрыт стальной пластиной, а со стороны рабочей поверхности имеет полости с фрикционными элементами.The task is achieved by the design of the brake pads for a high-speed rolling stock, comprising a frame with mounting tabs located on the rear side at the edges, a tide with a hole in the middle for mounting in the shoe. The frame on the back side is covered with a steel plate, and on the side of the working surface has cavities with friction elements.
Стальная пластина выполнена в виде пластинчатой профильной пружины с выступами расположенными под точками опоры башмака. Между стальной пластиной и каркасом дополнительно установлена гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка. Пластинчатая пружина и фторопластовая прокладка имеют вырезы напротив установочных выступов каркаса и отверстия в приливе. Полости разделены перегородками на ячейки, в которые помещают фрикционные элементы. Полости, ячейки и соответствующие им фрикционные элементы выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности каркаса, с наклоном боковых стенок под углом α=10-15°, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост». На боковых поверхностях каркаса выполнено по два окна с каждой стороны напротив полостей.The steel plate is made in the form of a plate shaped spring with protrusions located under the points of support of the shoe. A corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket is additionally installed between the steel plate and the frame. The leaf spring and the fluoroplastic gasket have cutouts opposite the mounting protrusions of the frame and the holes in the tide. The cavities are divided by partitions into cells into which friction elements are placed. Cavities, cells and their corresponding friction elements are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the working surface of the frame, with the side walls tilted at an angle α = 10-15 °, with the formation of a dovetail fixed mount. On the side surfaces of the frame, two windows are made on each side opposite the cavities.
Полости, ячейки и соответствующие им фрикционные элементы имеют форму, выбранную из ряда: усеченный конус с основаниями в форме круга или эллипса; усеченная пирамида с 3-6 боковыми стенками, с основанием в форме треугольника, четырехугольника, пятиугольника и шестиугольника.Cavities, cells and corresponding frictional elements have a shape selected from the series: a truncated cone with bases in the shape of a circle or ellipse; a truncated pyramid with 3-6 side walls, with a base in the shape of a triangle, quadrangle, pentagon and hexagon.
Фрикционные элементы укладывают в литейную форму и заливают расплавом металла.Friction elements are placed in a mold and filled with molten metal.
Каркас колодки, перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости или ячейки засыпают наполнитель, который спрессовывают и спекают с получением фрикционных вставок.The frame pads, partitions are prefabricated welded, filler is poured into the resulting cavities or cells, which are pressed and sintered to obtain friction inserts.
Каркас колодки, перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости или ячейки помещают наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции.The frame pads, partitions are prefabricated welded, filler is placed in the resulting cavities or cells, which hardens due to a chemical reaction.
Тормозная колодка выполнена из материалов, работающих при температуре до 1000°СThe brake pad is made of materials operating at temperatures up to 1000 ° C
Для фрикционных элементов используют фрикционный материал с большей абразивностью, чем абразивность каркаса и перегородок.For friction elements use friction material with greater abrasiveness than the abrasiveness of the frame and partitions.
Общая площадь поверхности трения фрикционных элементов составляет 85-95% от всей рабочей поверхности колодки.The total surface area of the friction of the friction elements is 85-95% of the entire working surface of the pads.
Фрикционные элементы на боковой поверхности имеют выступы, соответствующие окнам боковой поверхности каркаса.Friction elements on the side surface have protrusions corresponding to the windows of the side surface of the frame.
Новизна изобретения заключается в конструктивных особенностях колодки.The novelty of the invention lies in the design features of the pads.
- Стальная пластина выполнена в виде пластинчатой профильной пружины с выступами, расположенными под точками опоры башмака. Между стальной пластиной и каркасом дополнительно установлена гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка. Пластинчатая пружина и фторопластовая прокладка имеют вырезы напротив установочных выступов каркаса и отверстия в приливе. Обе детали в совокупности выполняют функцию эластичной подвески колодки в ее башмаке, что обеспечивает отсутствие вибраций тела колодки и фрикционных элементов и предотвращает возникновение трещин, что также значительно снижает шум. При взаимодействии колодки с колесом обеспечивается плавное касание с постепенным нарастанием усилия.- The steel plate is made in the form of a plate shaped spring with protrusions located under the support points of the shoe. A corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket is additionally installed between the steel plate and the frame. The leaf spring and the fluoroplastic gasket have cutouts opposite the mounting protrusions of the frame and the holes in the tide. Both parts together act as an elastic suspension block in its shoe, which ensures the absence of vibration of the body of the block and friction elements and prevents the occurrence of cracks, which also significantly reduces noise. When the pad interacts with the wheel, a smooth touch is provided with a gradual increase in effort.
- Полости, ячейки и фрикционные элементы выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности каркаса, с наклоном боковых стенок под углом α=10-15°. Фрикционные элементы имеют боковые поверхности по форме и наклону, соответствующие прилежащим боковым стенкам полостей. Это позволяет создать надежную систему крепления «ласточкин хвост».- Cavities, cells and friction elements are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the working surface of the frame, with the inclination of the side walls at an angle α = 10-15 °. Friction elements have lateral surfaces in shape and inclination corresponding to the adjacent side walls of the cavities. This allows you to create a reliable dovetail mount system.
- На боковых поверхностях каркаса выполнено по два окна с каждой стороны напротив полостей. Через эти окна можно визуально контролировать износ фрикционных вставок. Кроме того, фрикционные элементы на уровне этих окон имеют на боковой поверхности выступы, что служит дополнительным креплением фрикционных вставок в полости и повышает надежность этого крепления, предотвращает их выпадение из полостей и ячеек. Через окна происходит лучшее охлаждение фрикционных вставок и осуществляют визуальный контроль за состоянием фрикционных элементов.- On the side surfaces of the frame, two windows are made on each side opposite the cavities. Through these windows you can visually control the wear of the friction inserts. In addition, the friction elements at the level of these windows have protrusions on the side surface, which serves as an additional fastening of the friction inserts in the cavity and increases the reliability of this fastening, prevents them from falling out of the cavities and cells. Through windows, better cooling of the friction inserts takes place and visual monitoring of the condition of the friction elements is carried out.
- Полости могут быть разделены перегородками на ячейки, в которые установлены фрикционные элементы. Полости, ячейки и соответствующие им фрикционные элементы имеют форму, выбранную из ряда: усеченный конус с основаниями в форме круга или эллипса; усеченная пирамида с 3-6 боковыми стенками, с основанием в форме треугольника, четырехугольника, пятиугольника и шестиугольника. Форма усеченной пирамиды не позволяет вставкам, даже при износе, выпасть из тела колодки. Вставки максимально перекрывают по ширине трущуюся поверхность колодки, причем при их истирании их трущаяся поверхность увеличивается, что обеспечивает минимальный износ колодки, равномерность истирания и увеличивает ресурс колодки.- Cavities can be divided by partitions into cells in which friction elements are installed. Cavities, cells and corresponding frictional elements have a shape selected from the series: a truncated cone with bases in the shape of a circle or ellipse; a truncated pyramid with 3-6 side walls, with a base in the shape of a triangle, quadrangle, pentagon and hexagon. The shape of the truncated pyramid does not allow the inserts, even when worn, to fall out of the body of the block. The inserts cover the rubbing surface of the block as much as possible in width, and when rubbing, their rubbing surface increases, which ensures minimal wear of the block, uniformity of abrasion and increases the resource of the block.
- Для колодок изготавливаемых литьем фрикционные элементы получают заранее, укладывают в литейную форму и заливают расплавом металла.- For blocks made by molding, friction elements are obtained in advance, laid in a mold and poured with molten metal.
- Каркас колодки, перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости или ячейки засыпают наполнитель, который спрессовывают и спекают с получением фрикционных вставок.- The frame pads, partitions are prefabricated welded, the filler is poured into the cavities or cells that are pressed and sintered to produce friction inserts.
- Каркас колодки, перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости или ячейки помещают наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции.- The frame pads, partitions are prefabricated welded, the filler is placed in the resulting cavities or cells, which hardens due to a chemical reaction.
- 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 используют фрикционный материал с большей абразивностью, чем абразивность каркаса и перегородок.- For friction elements use friction material with greater abrasiveness than the abrasiveness of the frame and partitions.
- Общая площадь поверхности трения фрикционных элементов составляет 85-95% от всей рабочей поверхности колодки.- The total surface area of the friction of the friction elements is 85-95% of the entire working surface of the pads.
- Фрикционные элементы на боковой поверхности имеют выступы, соответствующие окнам боковой поверхности каркаса. Это обеспечивает лучший теплоотвод и охлаждение тела колодки, повышает надежность крепления фрикционных элементов в теле колодки.- Friction elements on the side surface have protrusions corresponding to the windows of the side surface of the frame. This provides better heat dissipation and cooling of the body of the pad, increases the reliability of fastening friction elements in the body of the pad.
Заявляемая 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 is not found. The invention meets the criterion of "novelty."
Совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат:The set of essential features allows you to get a new technical result:
Оснащение колодки пластинчатой пружиной и гофрированной фторопластовой прокладкой обеспечивают эластичную подвеску колодки в колодочном башмаке. Это обеспечивает 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 по типу «ласточкин хвост», их форма в виде усеченных пирамид, выступы на уровне окон в боковых поверхностях каркаса колодки обеспечивают надежную фиксацию в литом или сварном корпусе.Equipping the pads with a leaf spring and a corrugated fluoroplastic gasket provide elastic suspension of the pads in the shoe shoe. This ensures a smooth soft run of the brake pads during braking and interaction 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 frictional elements in the body of the dovetail block, their shape in the form of truncated pyramids, protrusions at the level of windows in the side surfaces 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.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 показана колодка с разрезом по продольной оси.Figure 1 shows a block with a slit 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 колодки с полостями и фрикционными элементами, а также окнами на боковой поверхностиFigure 4 - frame pads with cavities and friction elements, as well as windows on the side surface
На Фиг.5 - клиновая чека.Figure 5 - wedge check.
На Фиг.6 - схемы размещения перегородок для получения ячеек под фрикционные элементы в полостях и полостей, вид со стороны рабочей поверхности колодки.Figure 6 - layout of partitions for receiving cells for friction elements in cavities and cavities, view from the side of the working surface of the pads.
Тормозная колодка для высокоскоростного подвижного железнодорожного состава содержит каркас 1 с расположенными на тыльной стороне установочными выступами 2 по концам, приливом 3 с отверстием посередине 4 под клиновую чеку 5 для крепления в башмаке. Каркас 1 с тыльной стороны покрыт стальной пластиной 6, а со стороны рабочей поверхности имеет полости 7 с фрикционными элементами 8. Стальная пластина 6 выполнена в виде пластинчатой профильной пружины с выступами, расположенными под точками опоры башмака. Между стальной пластиной 6 и каркасом 1 дополнительно установлена гофрированная термостойкая фторопластовая прокладка 9. Пластинчатая профильная пружина 6 и фторопластовая прокладка 9 имеют вырезы напротив установочных выступов каркаса соответственно 10, 11 и вырезы напротив отверстия в приливе 12 и 13. Полости 7 разделены перегородками 14. Перегородки 14 делят полости на ячейки 15, в которых установлены фрикционные элементы 8. Полости 7, ячейки 15 и соответствующие им фрикционные элементы 8 выполнены в форме усеченных пирамид или конусов развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности каркаса, с наклоном боковых стенок под углом α=10-15°, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост». На боковых поверхностях каркаса выполнено по два окна 16 с каждой стороны напротив полостей 7.The brake shoe for a high-speed rolling stock comprises a
Полости 7, ячейки 15 и соответствующие им фрикционные элементы 8 имеют форму, выбранную из ряда: усеченный конус с основанием в форме круга Фиг.6 К или эллипса; усеченная пирамида с 3-6 боковыми стенками с основанием в форме треугольника, четырехугольника Фиг.6А, образующих «кирпичную кладку»; пятиугольника Фиг.6В, С, М, образующих контуры «открытых конвертов» и шестиугольника. Четырехугольники могут быть с прямыми, острыми или закругленными углами Фиг 6D, E, F.Cavity 7,
Каркас колодки изготавливают металлургическим литьем чугуна, стали или иного сплава с твердостью не более 255НВ.The frame pads are made by metallurgical casting of cast iron, steel or another alloy with a hardness of not more than 255NV.
Фрикционные элементы, укладывают в литейную форму и заливают расплавом металла, что позволяет получить монолитную колодку с прочным и надежным закреплением фрикционных элементов.Friction elements are laid in a mold and poured with molten metal, which makes it possible to obtain a monolithic block with strong and reliable fastening of friction elements.
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 и перегородки выполняют сборными сварными, в полученные полости или ячейки засыпают композитный наполнитель, который спрессовывают и спекают с получением фрикционных вставок, одновременно с получением колодки. В качестве таких материалов используют фрикционный материал ТИИР-303 в смеси со стружкой чугуна.The frame of the pads and partitions are prefabricated welded, a composite filler is poured into the resulting cavities or cells, which are pressed and sintered to obtain friction inserts, simultaneously with the receipt of the pads. As such materials use the friction material TIIR-303 in a mixture with cast iron shavings.
В полученные полости или ячейки могут помещать композитный наполнитель, который отвердевает за счет химической реакции. Например, смесью жидкого стекла Na2SiO3 с окисью алюминия Al2О3 с последующим размещением в среде углекислого газа CO2, при этом происходит затвердевание залитой смеси.A composite filler may be placed in the resulting cavities or cells, which cures by a chemical reaction. For example, with a mixture of liquid glass Na 2 SiO 3 with aluminum oxide Al 2 O 3 , followed by placement of CO 2 in a carbon dioxide medium, solidification of the filled mixture occurs.
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 абразивность, обеспечивающие 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 the friction elements are made have high heat resistance and abrasion, which ensure the stopping distance of 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 вставок контролируется визуально через окна в боковой поверхности каркаса.In addition, in winter and summer, the condition of the inserts is visually controlled through windows in the side surface 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 используют материал с большей абразивностью, чем абразивность каркаса и перегородок.For friction elements, a material with greater abrasiveness is used than the abrasiveness of the frame and partitions.
Общая площадь поверхности трения фрикционных элементов составляет 85-95% от всей рабочей поверхности колодки, что обеспечивает эффективный режим торможения.The total surface area of the friction of the friction elements is 85-95% of the entire working surface of the pads, which provides an effective braking mode.
Фрикционные элементы на боковой поверхности имеют выступы, соответствующие окнам боковой поверхности каркаса. Эти окна позволяют следить за степенью износа фрикционных элементов, а также служат дополнительным креплением этих элементов в теле колодки.Friction elements on the side surface have protrusions corresponding to the windows of the side surface of the frame. 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, опираясь на установочный выступ башмака колодки и опору чеки.When installed in the brake shoe, the brake shoe is fixed with a wedge pin, relying on the mounting protrusion of the shoe shoe and the bearing support.
Работа тормозной колодки производится нажатием колодки к поверхности катания колеса подвижного железнодорожного состава, вследствие взаимодействия возникает упругопластическое трение.The brake pads work by pressing the pads against the rolling surface of the wheels of the rolling stock, due to the interaction, elastic-plastic friction occurs.
Установочные размеры предлагаемой тормозной колодки соответствуют ГОСТ 1205-73, поэтому никаких дополнительных подгоночных работ или замены башмаков тормозных колодок на подвижном составе не требуется, при этом учтены необходимые размеры для монтажа эластичных элементов - листовой пружины и фторопластовой прокладки.The installation dimensions of the proposed brake pads correspond to GOST 1205-73, 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 leaf 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 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 leaf spring located 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 не более чем из семи деталей, при размещении в колодке минимально четырех полостей с фрикционными элементами, гофрированной термостойкой фторопластовой прокладки пластинчатой пружины.The block consists of no more than seven parts, when at least four cavities with friction elements are placed in the block, the corrugated heat-resistant fluoroplastic gasket of the leaf spring.
Форма фрикционных элементов в виде усеченных конусов и пирамид вместе с перегородками обеспечивают жесткую фиксацию фрикционных элементов по системе «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 фиксируют или спрессовывают сыпучие композиты в каркасе, имеющем в полостях боковые стенки и перегородки, расходящиеся под определенным углом и также образующие 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 according to the dovetail system. In addition, it does not require high precision fit friction elements in the body of the pads, because these elements, having faces of the dovetail system, are poured with molten metal and, when hardening, reliably fix or compress loose composites in a frame having cavities in the cavities of the side walls and partitions diverging at a certain angle and also forming a dovetail system in section and sinter directly in the frame of the pads or hardened by a chemical reaction, which ensures their solidity.
Кроме того, в колодке отсутствуют резиновые или металлические спиральные и пластинчатые упругие элементы, размещенные в термонапряженных зонах внутри колодки, как в прототипе. Конструкция нашей колодки более прочная и надежная.In addition, in the block there are no rubber or metal spiral and plate elastic elements placed in thermally stressed zones inside the block, as in the prototype. The design of our pads is more durable and reliable.
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.
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 по типу «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 causing 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 are used in the form of truncated cones and pyramids deployed with a smaller base to the working surface of the block. 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 (9)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105662/11A RU2337260C1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | High-speed rolling stock brake block |
| EA200800103A EA011703B1 (en) | 2007-02-14 | 2008-01-22 | A brake block for high-speed railway rolling stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105662/11A RU2337260C1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | High-speed rolling stock brake block |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2337260C1 true RU2337260C1 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=40042080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007105662/11A RU2337260C1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | High-speed rolling stock brake block |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA011703B1 (en) |
| RU (1) | RU2337260C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU183527U1 (en) * | 2018-05-14 | 2018-09-25 | Акционерное общество "Научно-внедренческий центр "Вагоны" (АО "НВЦ "Вагоны") | RAILWAY BRAKE PAD |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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
- 2007-02-14 RU RU2007105662/11A patent/RU2337260C1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-01-22 EA EA200800103A patent/EA011703B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU183527U1 (en) * | 2018-05-14 | 2018-09-25 | Акционерное общество "Научно-внедренческий центр "Вагоны" (АО "НВЦ "Вагоны") | RAILWAY BRAKE PAD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200800103A1 (en) | 2008-08-29 |
| EA011703B1 (en) | 2009-04-28 |
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 | |
| PT2713074E (en) | Brake pad for a disc brake | |
| EA029533B1 (en) | Brake pad for a railway vehicle (embodiments) | |
| RU2337260C1 (en) | High-speed rolling stock brake block | |
| RU190197U1 (en) | BRAKE SHOE OF RAILWAY VEHICLE WITH SOLID INSERT OF METAL-CERAMIC MATERIAL | |
| RU2309072C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| RU2499710C1 (en) | Railway vehicle braking clamp | |
| RU2525609C1 (en) | Iron-based composite brake shoe for railway car | |
| RU2337027C1 (en) | Flangeless locomotive brake block for high-speed rolling stock | |
| RU133490U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| CA2851190C (en) | Track brake for rail vehicles | |
| RU83817U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD | |
| RU2524763C1 (en) | Iron-based composite brake shoe for railway car | |
| RU2357134C1 (en) | Disc brake block | |
| RU2298500C2 (en) | Bimetallic brake shoe | |
| RU2381934C1 (en) | Car bimetal braking clamp | |
| RU133489U1 (en) | CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON | |
| RU189252U1 (en) | Railway vehicle brake shoe | |
| CN111692254A (en) | Powder metallurgy brake pad for high-cold high-temperature motor train unit | |
| RU2412842C1 (en) | Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section | |
| RU2319872C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| CZ2013242A3 (en) | Brake block | |
| KR200149101Y1 (en) | Friction pad of a brake disc | |
| RU205823U1 (en) | COMPOUND BRAKE SHOE WITH METAL CERAMIC INSERT FOR RAILWAY ROLLING COMPOSITION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120215 |