RU2357134C1 - Disc brake block - Google Patents

Disc brake block Download PDF

Info

Publication number
RU2357134C1
RU2357134C1 RU2007144240/11A RU2007144240A RU2357134C1 RU 2357134 C1 RU2357134 C1 RU 2357134C1 RU 2007144240/11 A RU2007144240/11 A RU 2007144240/11A RU 2007144240 A RU2007144240 A RU 2007144240A RU 2357134 C1 RU2357134 C1 RU 2357134C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inserts
frame
composite
chambers
side walls
Prior art date
Application number
RU2007144240/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Серафимович Темников (RU)
Федор Серафимович Темников
Юрий Федорович Темников (RU)
Юрий Федорович Темников
Владимир Гарольдович Рейнгардт (RU)
Владимир Гарольдович Рейнгардт
Original Assignee
Федор Серафимович Темников
Юрий Федорович Темников
Владимир Гарольдович Рейнгардт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федор Серафимович Темников, Юрий Федорович Темников, Владимир Гарольдович Рейнгардт filed Critical Федор Серафимович Темников
Priority to RU2007144240/11A priority Critical patent/RU2357134C1/en
Priority to EA200801727A priority patent/EA200801727A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357134C1 publication Critical patent/RU2357134C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention is related to the field of railway transport, namely to disc brake mechanisms used in railway rolling stock. Brake block consists of frame and friction element that is monolithically connected to it. There are mounting lugs installed on back side of frame. Friction element consists of 1-4 inserts. Inserts are arranged as integral or composite. Integral inserts are installed in frame chambers and are arranged in the form of truncated pyramids with base in the form of trapezoid or polygon that are inverted with their lower base to working surface of brake block, with inclination of side walls of α=10°-15°, with provision of "dovetail" joint to frame chambers. Composite inserts are made of parts, parts are installed in cells of frame chambers and are arranged in the form of truncated pyramids or cones inverted with their smaller base to working surface of brake block with inclination of side walls of α=10°-15°, with provision of "dovetail" joint to cells of frame chambers. Frame material additionally covers internal side walls of integral inserts or internal side walls of composite insert parts. There are windows provided in external side walls of frame, at least on two sides opposite to every insert, and inserts have protrusions that correspond to windows. There are heat resistant elastic damper bushings placed in mounting lugs.
EFFECT: increased heat resistance of block, operational durability, reliability and mechanical strength.
9 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается тормозного оборудования, в частности дисковых тормозных механизмов, применяемых преимущественно на подвижном железнодорожном составе.The invention relates to railway transport and relates to brake equipment, in particular disk brake mechanisms, used mainly on rolling stock.

Известна металлокерамическая фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащая пять фрикционных секторов с закругленными углами, жестко связанных с металлической подложкой с помощью заклепок. Патент РФ №2159368, М. кл. 7 F16D 69/00, F16D 69/04, В61Н 5/00, публ. 20.11.2000 г.Known ceramic-metal friction lining for the disk brake of a railway vehicle, containing five friction sectors with rounded corners, rigidly connected to the metal substrate with rivets. RF patent №2159368, M. cl. 7 F16D 69/00, F16D 69/04, B61H 5/00, publ. 11/20/2000

Недостатком данной колодки является недостаточная механическая прочность крепления фрикционных секторов, возникновение повышенной вибрации при торможении.The disadvantage of this block is the insufficient mechanical strength of the fastening of the friction sectors, the occurrence of increased vibration during braking.

Наиболее близкой является конструкция накладки тормозной колодки для дисковых тормозных механизмов. Накладка состоит из несущей пластины и закрепленного на ней блока из прессованного фрикционного материала, который закреплен на несущей пластине с силовым и/или геометрическим замыканием. Материал несущей пластины внедряется в свободную от несущей пластины поверхность блока из фрикционного материала, перекрывает боковые стенки расположенного на несущей пластине блока из фрикционного материала и сварен с материалом блока из фрикционного материала. Патент РФ №2229044, МПК 7 F16D 69/00, публ. 20.05.2004 г.The closest is the design of the brake pads for disc brakes. The patch consists of a carrier plate and a block of pressed friction material fixed to it, which is fixed to the carrier plate with a force and / or geometric closure. The material of the carrier plate is embedded in the surface of the block of friction material that is free from the carrier plate, overlaps the side walls of the block of friction material located on the carrier plate and is welded with the material of the block of friction material. RF patent No. 2229044, IPC 7 F16D 69/00, publ. May 20, 2004

Недостатком данной конструкции является недостаточно прочное закрепление прессованного фрикционного материала. Хотя материал несущей пластины, охватывая блок фрикционного материала, и заходит на рабочую поверхность тормозной колодки, эти участки при торможении быстро истираются, что и снижает эффективность крепления. Кроме того, блок фрикционного материала имеет прямые боковые стенки, что тоже не способствует удержанию блока фрикционного материала на несущей пластине при работе.The disadvantage of this design is the insufficiently strong fastening of the pressed friction material. Although the material of the carrier plate, covering the block of friction material, and comes on the working surface of the brake pads, these areas are quickly worn away during braking, which reduces the efficiency of fastening. In addition, the friction material block has straight side walls, which also does not contribute to the retention of the friction material block on the carrier plate during operation.

Задачей изобретения является создание прочной дисковой тормозной колодки с надежным закреплением фрикционных вставок за счет монолитности тела колодки и фрикционных вставок, а также геометрии крепления их боковых стенок, при хорошем отводе тепла, снижение вибраций и шума при работе.The objective of the invention is the creation of a durable disc brake pads with reliable fastening of the friction inserts due to the solidity of the body of the pads and friction inserts, as well as the geometry of the mounting of their side walls, with good heat dissipation, reducing vibration and noise during operation.

Поставленная задача решается конструкцией дисковой тормозной колодки, состоящей из каркаса и монолитно соединенного с ним фрикционного элемента, так что материал каркаса охватывает внешние боковые стенки и прилежащую к нему поверхность фрикционного элемента. На тыльной стороне каркаса расположены установочные проушины.The problem is solved by the design of the disc brake pads, consisting of a frame and a friction element monolithically connected to it, so that the frame material covers the outer side walls and the surface of the friction element adjacent to it. On the back of the frame are installation eyes.

Фрикционный элемент состоит из 1-4 вставок. Вставки могут быть цельными или составными. Цельные вставки размещены в камерах каркаса и выполнены в форме усеченных пирамид с основанием в виде трапеции или многоугольника, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки, с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения с камерами каркаса типа «ласточкин хвост». Составные вставки выполнены из частей. Части составных вставок размещены в ячейках камер каркаса и выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения с ячейками камер каркаса типа «ласточкин хвост». Материал каркаса дополнительно охватывает внутренние боковые стенки цельных вставок или внутренние боковые стенки частей составных вставок. Во внешних боковых стенках каркаса выполнены окна, не менее одного с двух сторон напротив каждой вставки, а вставки имеют соответствующие окнам выступы. В установочные проушины помещены термостойкие эластичные демпферные втулки.The friction element consists of 1-4 inserts. The inserts may be integral or composite. The whole inserts are placed in the chambers of the frame and are made in the form of truncated pyramids with a base in the form of a trapezoid or a polygon, deployed with a smaller base to the working surface of the brake shoe, with an inclination of the side walls α = 10 ° -15 °, with the formation of a connection with the cameras of the frame structure of the "dovet tail". Compound inserts are made of parts. Parts of the composite inserts are placed in the cells of the carcass chambers and are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the working surface of the brake shoe with a slope of the side walls of α = 10 ° -15 °, with the formation of the connection with the cells of the carcass cells of the dovetail type. The frame material additionally covers the inner side walls of the solid inserts or the inner side walls of the parts of the composite inserts. Windows are made in the outer side walls of the frame, at least one on two sides opposite each insert, and the inserts have protrusions corresponding to the windows. Heat-resistant elastic damper bushings are placed in the mounting eyes.

Для получения дисковой тормозной колодки цельные или составные вставки фрикционного элемента заливают расплавом чугуна, стали или сплава с твердостью не более 255 НВ.To obtain a disc brake pad, integral or composite inserts of the friction element are poured with molten iron, steel or alloy with a hardness of not more than 255 HB.

Цельные или составные вставки фрикционного элемента готовят из материалов, выбранных из ряда: минералы-карбиды, силициды; металлы и их сплавы; полимеры с наполнителями - углепластик, фторопласт, термопласт; металлокерамика.Whole or composite inserts of the friction element are prepared from materials selected from the range: carbide minerals, silicides; metals and their alloys; polymers with fillers - carbon fiber, fluorine plastic, thermoplastic; cermets.

Цельные или составные вставки фрикционного элемента готовят литьем или прессованием с последующим спеканием.Integral or composite inserts of the friction element are prepared by casting or pressing followed by sintering.

Каркас колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами для цельных вставок или с камерами, разделенными на ячейки для составных вставок, камеры или ячейки заполняют композитным наполнителем, который опрессовывают и спекают, с образованием цельных вставок или частей составных вставок, монолитно соединенных с каркасом.The frame of the block is made by casting or prefabricated welded with chambers for integral inserts or with chambers divided into cells for composite inserts, the chambers or cells are filled with a composite filler, which is pressed and sintered, with the formation of solid inserts or parts of composite inserts that are integral with the frame.

Каркас колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами для цельных вставок или камерами, разделенными на ячейки для составных вставок, камеры или ячейки заполняют композитным наполнителем, отвердевающим за счет химической реакции, с образованием цельных вставок или частей составных вставок, монолитно соединенных с каркасом.The frame of the pad is made by casting or prefabricated welded with chambers for integral inserts or chambers divided into cells for composite inserts, chambers or cells are filled with a composite filler, hardening due to a chemical reaction, with the formation of solid inserts or parts of composite inserts that are integral with the frame.

Основания частей составных вставок выполнены в форме усеченного конуса и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: круг, эллипс.The bases of the parts of the composite inserts are made in the form of a truncated cone and can have a geometric shape selected from the series: circle, ellipse.

Основания частей составных вставок выполнены в форме усеченной пирамиды и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: треугольник, четырехугольник, пятиугольник, шестиугольник.The bases of the parts of the composite inserts are made in the form of a truncated pyramid and can have a geometric shape selected from the series: triangle, quadrangle, pentagon, hexagon.

Площадь фрикционного элемента составляет не менее 92% площади рабочей поверхности колодки.The area of the friction element is at least 92% of the area of the working surface of the pads.

Новизна изобретения заключается в конструктивных особенностях колодки:The novelty of the invention lies in the design features of the pads:

- Фрикционный элемент состоит из 1-4 вставок. Вставки могут быть цельными или составными. Цельные вставки размещены в камерах каркаса и выполнены в форме усеченных пирамид с основанием в виде трапеции или многоугольника, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки, с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения с камерами каркаса типа «ласточкин хвост». Это позволяет создать надежную систему крепления. Форма усеченной пирамиды или конуса не позволяет цельным вставкам при истирании выпасть из тела колодки. Фрикционные цельные вставки равномерно и максимально перекрывают по ширине трущуюся поверхность рабочего участка колодки, причем при истирании их трущаяся поверхность увеличивается, что обеспечивает уменьшение износа колодки, равномерность истирания и прочное закрепление вставок увеличивает ресурс колодки.- The friction element consists of 1-4 inserts. The inserts may be integral or composite. The whole inserts are placed in the chambers of the frame and are made in the form of truncated pyramids with a base in the form of a trapezoid or a polygon, deployed with a smaller base to the working surface of the brake shoe, with an inclination of the side walls α = 10 ° -15 °, with the formation of a connection with the cameras of the frame structure of the "dovet tail". This allows you to create a reliable fastening system. The shape of the truncated pyramid or cone does not allow solid inserts to fall out of the body of the block during abrasion. Friction one-piece inserts evenly and as wide as possible cover the rubbing surface of the working area of the block, and when rubbing, their rubbing surface increases, which reduces wear on the block, the uniformity of abrasion and strong fixing of the inserts increases the resource of the block.

- Составные вставки выполнены из частей, размещенных в ячейках камер каркаса. Части вставок выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения с каркасом типа «ласточкин хвост». Материал каркаса дополнительно охватывает внутренние боковые стенки частей составных вставок. Это обеспечивает монолитное соединение частей составных вставок с каркасом и улучшает теплоотвод, так как материал каркаса распределяется дополнительно между частями составных вставок, что значительно увеличивает площадь поверхности, с которой снимается тепло.- Composite inserts are made of parts placed in the cells of the frame chambers. Parts of the inserts are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the working surface of the brake pads with a slope of the side walls α = 10 ° -15 °, with the formation of a connection with a dovetail frame. The frame material additionally covers the inner side walls of the parts of the composite inserts. This ensures a monolithic connection of the parts of the composite inserts with the frame and improves heat dissipation, since the frame material is additionally distributed between the parts of the composite inserts, which significantly increases the surface area from which heat is removed.

- Во внешних боковых стенках каркаса выполнены окна, не менее одного с двух сторон напротив каждой вставки, а вставки имеют соответствующие окнам выступы. Через эти окна можно визуально контролировать износ вставок и через них же происходит дополнительное охлаждение.- Windows are made in the outer side walls of the frame, at least one on two sides opposite each insert, and the inserts have protrusions corresponding to the windows. Through these windows you can visually control the wear of the inserts and through them additional cooling occurs.

- В установочные проушины помещены термостойкие эластичные демпферные втулки. Втулки поглощают вибрации, возникающие при взаимодействии колодки с тормозным диском подвижного железнодорожного состава. Гашение вибраций предотвращает разрушение фрикционного материала при торможениях, а также обеспечивается плавное касание и отход колодок, что уменьшает шум.- Heat-resistant elastic damper bushings are placed in the mounting eyes. The bushings absorb the vibrations arising from the interaction of the pads with the brake disc of the rolling stock. Vibration damping prevents the destruction of the friction material during braking, and also provides a smooth touch and the departure of the pads, which reduces noise.

- Цельные или составные вставки фрикционного элемента заливают расплавом чугуна, стали или сплава с твердостью не более 255 НВ. При этом материал каркаса как бы сваривается с материалом вставок и таким образом получается монолитное соединение, что увеличивает прочность конструкции в целом.- Solid or composite inserts of the friction element are poured with a melt of cast iron, steel or alloy with a hardness of not more than 255 HB. In this case, the frame material is as if welded with the material of the inserts and in this way a monolithic connection is obtained, which increases the strength of the structure as a whole.

- Цельные или составные вставки фрикционного элемента готовят из материалов, выбранных из ряда: минералы-карбиды, силициды; металлы и их сплавы; полимеры с наполнителями - углепластик, фторопласт, термопласт; металлокерамика. В зависимости от выбранного материала варьируются такие параметры фрикционного материала, как коэффициент трения и его стабильность, интенсивность износа, твердость и т.д. Поэтому мы предлагаем широкий выбор материалов, который подбирается в зависимости от задаваемых параметров колодок.- Whole or composite insertion of the friction element is prepared from materials selected from the range: carbide minerals, silicides; metals and their alloys; polymers with fillers - carbon fiber, fluorine plastic, thermoplastic; cermets. Depending on the material selected, friction material parameters such as friction coefficient and its stability, wear rate, hardness, etc., vary. Therefore, we offer a wide selection of materials, which is selected depending on the set parameters of the pads.

- Цельные или составные вставки фрикционного элемента готовят литьем или прессованием. В зависимости от материала, выбранного для цельных вставок или частей составных вставок, может применяться та или иная технология изготовления колодки.- One-piece or composite insertion of the friction element is prepared by casting or pressing. Depending on the material selected for solid inserts or parts of composite inserts, one or another block manufacturing technique may be used.

- Каркас колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами для цельных вставок или с камерами, разделенными на ячейки для составных вставок. Камеры или ячейки заполняют композитным наполнителем, который опрессовывают и спекают, с образованием вставок или частей, монолитно соединенных с каркасом. Технология изготовления каркаса литьем обеспечивает прочное соединение элементов колодки. В зависимости от технологических возможностей завода-изготовителя производство каркаса может быть сборным сварным, в этом случае достигается необходимая прочность конструкции в целом за счет спекания.- The frame pads are made by casting or prefabricated welded with chambers for integral inserts or with chambers divided into cells for composite inserts. The chambers or cells are filled with a composite filler, which is pressed and sintered, with the formation of inserts or parts, seamlessly connected to the frame. The technology of manufacturing the frame by casting provides a strong connection of the elements of the block. Depending on the technological capabilities of the manufacturer, the production of the frame can be prefabricated welded, in this case, the necessary strength of the structure as a whole due to sintering is achieved.

- Каркас колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами для цельных вставок или камерами, разделенными на ячейки для составных вставок. Камеры или ячейки камер заполняют композитным наполнителем, отвердевающим за счет химической реакции, с образованием цельных вставок или частей составных вставок, монолитно соединенных с каркасом. Такая технология обеспечивает за счет химического взаимодействия надежное соединение материала композитного наполнителя с материалом каркаса.- The frame pads are made by casting or prefabricated welded with chambers for integral inserts or chambers divided into cells for composite inserts. The chambers or cells of the chambers are filled with a composite filler, hardening due to a chemical reaction, with the formation of solid inserts or parts of composite inserts, monolithically connected to the frame. This technology provides due to chemical interaction a reliable connection of the material of the composite filler with the material of the frame.

- Основания частей составных вставок выполнены в форме усеченного конуса и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: круг, эллипс. Основания частей составных вставок выполняют в форме усеченной пирамиды и они могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: треугольник; четырехугольник с прямыми, острыми или закругленными углами; пятиугольник; шестиугольник. Такая форма позволяет максимально перекрыть по ширине трущуюся поверхность основного тела колодки, что обеспечивает минимальный износ колодки.- The bases of the parts of the composite inserts are made in the form of a truncated cone and can have a geometric shape selected from the series: circle, ellipse. The bases of the parts of the composite inserts are in the form of a truncated pyramid and they can have a geometric shape selected from the series: triangle; quadrangle with straight, sharp or rounded corners; 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.

- Площадь фрикционного элемента составляет не менее 92% площади рабочей поверхности колодки.- The area of the friction element is at least 92% of the area of the working surface of the pads.

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 изобретения позволяет получить тормозную колодку с высокотермостойкими качествами для высокоскоростного транспорта, обладающую повышенной эксплуатационной долговечностью, надежностью, механической прочностью, за счет принципиального изменения конструкции колодки и повышения прочности крепления вставок или их частей путем использования крепления типа «ласточкин хвост». Установка термостойких эластичных демпферных втулок обеспечивает плавный мягкий ход тормозной колодки при торможении и взаимодействии с сопряженной поверхностью колеса, при этом исключаются вибрации, резкое взаимодействие трущихся поверхностей, вызывающие образование трещин, выкрашивание и разрушение. Плавное касание также обеспечивает снижение шума при работе тормозов.The set of essential features of the invention allows to obtain a brake pad with high heat-resistant qualities for high-speed transport, which has increased operational durability, reliability, mechanical strength due to a fundamental change in the design of the pads and increase the strength of attachment of the inserts or their parts by using a dovetail mount. The installation of heat-resistant elastic damper bushings ensures a smooth soft stroke of the brake pads during braking and interaction with the mating surface of the wheel, while excluding vibrations, sharp interaction of friction surfaces, causing cracking, chipping and destruction. A smooth touch also reduces noise during brake operation.

Возможность изготовления колодок с использованием различных технологий изготовления и материалов 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 and materials allows us to improve their quality and vary the resulting technical parameters of 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 показана колодка с поперечным разрезом по проушине крепления.Figure 2 shows a block with a cross section through the eye of the mount.

На Фиг.3 - каркас колодки с камерами и фрикционным элементом из цельных вставок, а также окнами на боковой поверхности, вид со стороны рабочей поверхности колодки.Figure 3 - frame pads with cameras and a friction element of one-piece inserts, as well as windows on the side surface, view from the side of the working surface of the pads.

На Фиг.4 - каркас колодки с окнами на боковой поверхности и установочными проушинами с тыльной стороны колодки.Figure 4 - frame pads with windows on the side surface and installation eyes on the back side of the pads.

На Фиг.5 - каркас колодки с камерами, разделенными перегородками на ячейки, и фрикционным элементом из составных вставок, состоящих из частей, вид со стороны рабочей поверхности колодки.Figure 5 - frame pads with cameras, divided by partitions into cells, and a friction element of composite inserts consisting of parts, a view from the side of the working surface of the pads.

На Фиг.6 - основания в виде трапеции для цельных вставок фрикционного элемента в форме усеченных пирамид.Figure 6 - base in the form of a trapezoid for solid inserts of the friction element in the form of truncated pyramids.

На Фиг.7 - основания в виде круга и эллипса для частей составных вставок в форме усеченных конусов.Figure 7 - base in the form of a circle and an ellipse for parts of composite inserts in the form of truncated cones.

На Фиг.8 - основания в виде различных геометрических фигур для частей составных вставок в форме усеченных пирамид.On Fig - base in the form of various geometric shapes for parts of composite inserts in the form of truncated pyramids.

Дисковая тормозная колодка состоит из каркаса 1 и монолитно соединенного с ним фрикционного элемента. Материал каркаса охватывает внешние боковые стенки и прилежащую к нему поверхность фрикционного элемента. На тыльной стороне каркаса 1 расположены установочные проушины 2. Фрикционный элемент состоит из 1-4 вставок. Вставки могут быть цельными 3 или составными. Цельные вставки 3 размещены в камерах 4 каркаса 1 и выполнены в форме усеченных пирамид с основанием в виде трапеции или многоугольника с острыми или закругленными углами (Фиг.6 А, В, С), развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки, с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием неподвижного крепления типа «ласточкин хвост» с камерами 4 каркаса 1. Составные вставки выполнены из частей 5 (Фиг.5). Части 5 размещены в ячейках 6, образованных перегородками 7, камер 4 каркаса 1 и выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения типа «ласточкин хвост» с ячейками 6 камер 4 каркаса 1. Материал каркаса 1 дополнительно охватывает внутренние боковые стенки простых вставок 3 или внутренние боковые стенки частей 5 составных вставок. Во внешних боковых стенках каркаса 1 выполнены окна 8, не менее одного с двух сторон напротив каждой вставки. Вставки имеют соответствующие окнам выступы 9, которые служат дополнительным креплением в теле колодки.The disk brake shoe consists of a frame 1 and a friction element monolithically connected to it. The material of the frame covers the outer side walls and the adjacent surface of the friction element. On the back of the frame 1 are the mounting eyes 2. The friction element consists of 1-4 inserts. The inserts can be solid 3 or composite. One-piece inserts 3 are placed in the chambers 4 of the frame 1 and are made in the form of truncated pyramids with a base in the form of a trapezoid or polygon with sharp or rounded corners (Fig. 6 A, B, C), deployed with a smaller base to the working surface of the brake shoe, with a side inclination walls α = 10 ° -15 °, with the formation of a fixed mount type "dovetail" with cameras 4 of the frame 1. Composite inserts are made of parts 5 (Figure 5). Parts 5 are placed in cells 6 formed by partitions 7, chambers 4 of carcass 1 and are made in the form of truncated pyramids or cones, deployed with a smaller base to the working surface of the brake shoe with a slope of the side walls α = 10 ° -15 °, with the formation of a connection like tail ”with cells 6 of the chambers 4 of the frame 1. The material of the frame 1 additionally covers the inner side walls of the simple inserts 3 or the inner side walls of the parts 5 of the composite inserts. Windows 8 are made in the outer side walls of the frame 1, at least one on two sides opposite each insert. The inserts have protrusions 9 corresponding to the windows, which serve as additional fastening in the body of the block.

В установочные проушины 2 помещены термостойкие эластичные демпферные втулки 10 с отверстиями 11 для эластичного крепления в спаренном рычаге посредством вертикального валика. Возникающие при взаимодействии колодки с тормозным диском вибрации поглощаются этими термостойкими эластичными демпферными втулками.Heat-resistant elastic damper bushings 10 with holes 11 for elastic fastening in a paired lever by means of a vertical roller are placed in the mounting eyes 2. Vibrations arising from the interaction of the pads with the brake disc are absorbed by these heat-resistant elastic damper bushings.

Цельные вставки 3 или части 5 составных вставок фрикционного элемента укладывают в литейную форму и заливают расплавом чугуна, стали или сплава с твердостью не более 255 НВ, что позволяет получить монолитную колодку с прочным и надежным закреплением вставок или их частей.One-piece inserts 3 or parts 5 of the component inserts of the friction element are placed in a mold and molten with cast iron, steel or alloy with a hardness of not more than 255 HB, which makes it possible to obtain a monolithic block with a strong and reliable fastening of the inserts or their parts.

Цельные вставки 3 или части 5 составных вставок фрикционного элемента готовят из материалов, выбранных из ряда: минералы-карбиды, силициды; металлы и их сплавы; полимеры с наполнителями - углепластик, фторопласт, термопласт; металлокерамика.Integral inserts 3 or parts 5 of the composite inserts of the friction element are prepared from materials selected from the series: carbide minerals, silicides; metals and their alloys; polymers with fillers - carbon fiber, fluorine plastic, thermoplastic; cermets.

Цельные вставки 3 или части 5 составных вставок фрикционного элемента готовят литьем или прессованием с последующим спеканием.The integral inserts 3 or parts 5 of the composite inserts of the friction element are prepared by casting or pressing followed by sintering.

Каркас 1 колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами 4 для цельных вставок или с камерами 4, разделенными перегородками 7 на ячейки 6 для составных вставок. Камеры 4 или ячейки 6 заполняют композитным наполнителем, который опрессовывают и спекают, с образованием цельных вставок или частей составных вставок, монолитно соединенных с каркасом 1. В качестве таких материалов используют, например, фрикционный материал ТИИР-303 в смеси со стружкой чугуна, других металлов и минералов.The frame 1 pads are made by casting or prefabricated welded with chambers 4 for integral inserts or with chambers 4 separated by partitions 7 into cells 6 for composite inserts. Chambers 4 or cells 6 are filled with a composite filler, which is pressed and sintered, with the formation of solid inserts or parts of composite inserts, integral with the frame 1. As such materials, for example, friction material TIIR-303 mixed with cast iron, other metals and minerals.

Каркас 1 колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами 4 для цельных вставок или камерами 4, разделенными перегородками 7 на ячейки 6 для составных вставок. Камеры 4 или ячейки 6 заполняют композитным наполнителем, отвердевающим за счет химической реакции, с образованием цельных вставок или частей составных вставок, монолитно соединенных с каркасом, например, смесью жидкого стекла Na2SiO3 с окисью алюминия Al2О3 или другими металлами, минералами с последующим размещением в среде углекислого газа СО2, при этом происходит затвердевание залитой смеси.The frame 1 pads are made by casting or prefabricated welded with chambers 4 for integral inserts or chambers 4 separated by partitions 7 into cells 6 for composite inserts. Chambers 4 or cells 6 are filled with a composite filler, hardening due to a chemical reaction, with the formation of solid inserts or parts of composite inserts, monolithically connected to the frame, for example, a mixture of liquid glass Na 2 SiO 3 with aluminum oxide Al 2 O 3 or other metals, minerals followed by placement in the environment of carbon dioxide CO 2 , while the solidification of the filled mixture.

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 fixing, but also a good heat dissipation.

Материалы, из которых изготавливают фрикционные элементы, обладают высокой термостойкостью и абразивностью, что обеспечивает тормозной путь для подвижного железнодорожного состава при скоростях движения 360 км/ч и более, в соответствии с нормами безопасности на железнодорожном транспорте Российской Федерации. Однако данные колодки могут применяться и для подвижного состава с меньшими скоростями движения.The materials from which friction elements are made have high heat resistance and abrasiveness, which provides a stopping distance for rolling stock at speeds of 360 km / h and more, in accordance with safety standards for railway transport of the Russian Federation. However, these pads can also be used for rolling stock with lower speeds.

Основания частей 5 составных вставок могут быть выполнены в форме усеченного конуса и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: круг, эллипс (Фиг.7D, Е).The bases of the parts 5 of the composite inserts can be made in the form of a truncated cone and can have a geometric shape selected from the series: circle, ellipse (Fig.7D, E).

Основания частей 5 составных вставок могут быть выполнены в форме усеченной пирамиды и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: треугольник, четырехугольник, пятиугольник, шестиугольник (Фиг.8F, L, M, O, P, R, S, T).The bases of the parts 5 of the composite inserts can be made in the form of a truncated pyramid and can have a geometric shape selected from the series: triangle, quadrangle, pentagon, hexagon (Fig. 8F, L, M, O, P, R, S, T).

Рабочая площадь тормозной колодки составлена из 8% площади тела каркаса и 92% площади фрикционных вставок, что обеспечивает эффективный режим торможения. При этом по мере истирания рабочей поверхности за счет формы цельных вставок и частей составных вставок площадь фрикционного элемента увеличивается до 95%, что увеличивает коэффициент трения и сокращает тормозной путь.The working area of the brake pad is made up of 8% of the body area of the frame and 92% of the area of the friction inserts, which ensures an effective braking mode. Moreover, as the abrasion of the working surface due to the shape of solid inserts and parts of composite inserts, the area of the friction element increases to 95%, which increases the friction coefficient and reduces the braking distance.

Установочные размеры колодки выполнены по ГОСТу и полностью соответствуют установочным размерам существующих колодок.The installation dimensions of the pads are made in accordance with GOST and fully comply with the installation dimensions of existing pads.

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.

Зимой и летом состояние вставок контролируется визуально через окна в боковой поверхности каркаса.In winter and summer, the condition of the inserts is monitored visually through windows in the side surface of the frame.

Установленные в проушинах 2 термостойкие эластичные демпферные втулки 10 обеспечивают эластичность посадки колодки в спаренных рычагах, что предотвращает вибрации и разрушение фрикционного материала при торможениях, а также обеспечивает плавное касание и отход колодок, подавляя возникновение шума.Installed in the lugs 2, heat-resistant elastic damper bushings 10 provide elasticity for the shoe to fit in the paired levers, which prevents vibration and destruction of the friction material during braking, and also provides a smooth touch and slide of the pads, suppressing the occurrence of noise.

Колодка состоит из небольшого количества деталей, что обеспечивает простоту конструкции колодки, поэтому ее изготовление легко автоматизируется.The block consists of a small number of parts, which ensures the simplicity of the design of the block, so its manufacture is easily automated.

При изготовлении цельных и составных вставок не требуется высокая точность, т.к. эти элементы, имеющие стенки с наклоном, образуют с каркасом соединение типа «ласточкин хвост», заливаются расплавом металла и при затвердевании надежно фиксируются. При изготовлении цельных и составных вставок спрессовыванием сыпучих композитов в каркасе, камеры или ячейки которого имеют боковые стенки и перегородки с наклоном системы «ласточкин хвост», с последующим спеканием также обеспечивается монолитность полученной колодки.In the manufacture of integral and composite inserts, high precision is not required, since these elements having walls with a slope form a dovetail connection with the frame, are filled with molten metal and are firmly fixed during solidification. In the manufacture of integral and composite inserts by compressing loose composites in a frame, the chambers or cells of which have side walls and partitions with a sloping dovetail system, with subsequent sintering, the resulting block is also monolithic.

Получение колодок с цельными вставками или составными вставками из композитных наполнителей, отвердевающих за счет химических реакций, также обеспечивает монолитность конструкции.Obtaining pads with solid inserts or composite inserts from composite fillers, hardening due to chemical reactions, also ensures the solidity of the design.

Предложена дисковая тормозная колодка для высокоскоростного подвижного железнодорожного состава с высокими трибологическими показателями.A disc brake pad for high-speed rolling stock with high tribological performance is proposed.

В колодке решен вопрос отвода тепла за счет:In the block, the issue of heat removal due to:

- монолитности контакта каркаса со вставками;- solid contact frame with inserts;

- материал каркаса распределяется дополнительно между частями составных вставок, что значительно увеличивает площадь поверхности, с которой снимается тепло;- the frame material is additionally distributed between the parts of the composite inserts, which significantly increases the surface area from which heat is removed;

- тепло отводится и через окна, выполненные в боковых стенках каркаса.- heat is also removed through windows made in the side walls of the frame.

Предложенная конструкция позволяет получить новый технический результат.The proposed design allows to obtain a new technical result.

Оснащение установочных проушин крепления колодки термостойкими эластичными демпферными втулками обеспечивает эластичную подвеску колодки в спаренном рычаге. Это обеспечивает плавный мягкий подход тормозной колодки при торможении и взаимодействии с сопряженной поверхностью диска, 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, состоящих из цельных или составных вставок в теле колодки по типу «ласточкин хвост», их форма в виде усеченных пирамид или конусов, выступы на уровне окон в боковых поверхностях каркаса колодки обеспечивают надежную фиксацию в литом или сварном корпусе.Equipping the mounting lugs for mounting the pads with heat-resistant elastic damper bushings provides elastic suspension of the pads in a twin arm. This provides a smooth soft approach of the brake pads during braking and interaction with the mating surface of the disk, while excluding vibrations, sharp interaction of friction surfaces causing cracks, chipping and destruction of friction elements. A smooth touch also reduces noise during brake operation. Rigid fastening of frictional elements consisting of integral or composite inserts in the body of the dovetail block, their shape in the form of truncated pyramids or cones, 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.

Предложенная конструкция колодки обеспечивает высокую надежность тормозов.The proposed pad design provides high brake reliability.

Claims (9)

1. Дисковая тормозная колодка, состоящая из каркаса и монолитно соединенного с ним фрикционного элемента так, что материал каркаса охватывает внешние боковые стенки и прилежащую к нему поверхность фрикционного элемента, на тыльной стороне каркаса расположены установочные проушины, отличающаяся тем, что фрикционный элемент состоит из 1-4 вставок, вставки могут быть цельными или составными, цельные вставки размещены в камерах каркаса и выполнены в форме усеченных пирамид с основанием в виде трапеции или многоугольника, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки, с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения с камерами каркаса типа «ласточкин хвост», составные вставки выполнены из частей, части размещены в ячейках камер каркаса и выполнены в форме усеченных пирамид или конусов, развернутых меньшим основанием к рабочей поверхности тормозной колодки с наклоном боковых стенок α=10°-15°, с образованием соединения с ячейками камер каркаса типа «ласточкин хвост», материал каркаса дополнительно охватывает внутренние боковые стенки цельных вставок или внутренние боковые стенки частей составных вставок, во внешних боковых стенках каркаса выполнены окна, не менее одного с двух сторон напротив каждой вставки, а вставки имеют соответствующие окнам выступы, в установочные проушины помещены термостойкие эластичные демпферные втулки.1. A disk brake pad, consisting of a frame and a friction element integral with it so that the material of the frame covers the outer side walls and the adjacent surface of the friction element, mounting eyes are located on the rear side of the frame, characterized in that the friction element consists of 1 -4 inserts, inserts can be solid or composite, solid inserts are placed in the chambers of the frame and are made in the form of truncated pyramids with a base in the form of a trapezoid or polygon, deployed smaller base to the working surface of the brake pads, with a slope of the side walls of α = 10 ° -15 °, with the formation of a connection with the cameras of the dovetail frame, the composite inserts are made of parts, the parts are placed in the cells of the frame chambers and made in the form of truncated pyramids or cones deployed with a smaller base to the working surface of the brake shoe with a slope of the side walls α = 10 ° -15 °, with the formation of a connection with the cells of the cameras of the dovetail frame, the frame material additionally covers the inner side walls of the target s inserts or inner side wall portions of composite inserts in the outer side walls of the frame windows formed, with at least one of two opposite sides of each insert, and the insert have respective windows protrusions into the fixing lugs are placed thermo elastic damping bushing. 2. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что цельные или составные вставки фрикционного элемента заливают расплавом чугуна, стали или сплава с твердостью не более 255НВ.2. The disk brake shoe according to claim 1, characterized in that the integral or composite inserts of the friction element are poured with a melt of cast iron, steel or alloy with a hardness of not more than 255NV. 3. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что цельные или составные вставки фрикционного элемента готовят из материалов, выбранных из ряда: минералы-карбиды, силициды; металлы и их сплавы; полимеры с наполнителями - углепластик, фторопласт, термопласт; металлокерамика.3. The disk brake pad according to claim 1, characterized in that the integral or composite insertion of the friction element is prepared from materials selected from the range: carbide minerals, silicides; metals and their alloys; polymers with fillers - carbon fiber, fluorine plastic, thermoplastic; cermets. 4. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что цельные или составные вставки фрикционного элемента готовят литьем или прессованием с последующим спеканием.4. The disk brake shoe according to claim 1, characterized in that the whole or composite insert of the friction element is prepared by casting or pressing, followed by sintering. 5. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что каркас колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами для цельных вставок или с камерами, разделенными на ячейки для частей составных вставок, камеры или ячейки заполняют композитным наполнителем, который спрессовывают и спекают с образованием цельных вставок или составных вставок, монолитно соединенных с каркасом.5. The disk brake pad according to claim 1, characterized in that the pad frame is molded or prefabricated welded with chambers for integral inserts or with chambers divided into cells for parts of composite inserts, the chambers or cells are filled with a composite filler, which is pressed and sintered with the formation of solid inserts or composite inserts, seamlessly connected to the frame. 6. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что каркас колодки выполняют литьем или сборным сварным с камерами для цельных вставок или камерами, разделенными на ячейки для частей составных вставок, камеры или ячейки заполняют композитным наполнителем, отвердевающим за счет химической реакции, с образованием цельных вставок или составных вставок, монолитно соединенных с каркасом.6. The disk brake shoe according to claim 1, characterized in that the frame of the shoe is molded or prefabricated welded with chambers for integral inserts or chambers divided into cells for parts of composite inserts, the chambers or cells are filled with a composite filler, cured by a chemical reaction, with the formation of solid inserts or composite inserts, seamlessly connected to the frame. 7. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что основания частей составных вставок выполнены в форме усеченного конуса и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: круг, эллипс.7. The disk brake shoe according to claim 1, characterized in that the bases of the parts of the composite inserts are made in the form of a truncated cone and can have a geometric shape selected from the range: circle, ellipse. 8. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что основания частей составных вставок выполнены в форме усеченной пирамиды и могут иметь геометрический вид, выбранный из ряда: треугольник, четырехугольник, пятиугольник, шестиугольник.8. The disk brake shoe according to claim 1, characterized in that the bases of the parts of the composite inserts are made in the form of a truncated pyramid and may have a geometric shape selected from the series: triangle, quadrangle, pentagon, hexagon. 9. Дисковая тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что площадь фрикционного элемента составляет не менее 92% площади рабочей поверхности колодки. 9. The disk brake shoe according to claim 1, characterized in that the area of the friction element is not less than 92% of the area of the working surface of the shoe.
RU2007144240/11A 2007-11-28 2007-11-28 Disc brake block RU2357134C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144240/11A RU2357134C1 (en) 2007-11-28 2007-11-28 Disc brake block
EA200801727A EA200801727A1 (en) 2007-11-28 2008-08-19 DISK BRAKE PAD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144240/11A RU2357134C1 (en) 2007-11-28 2007-11-28 Disc brake block

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2357134C1 true RU2357134C1 (en) 2009-05-27

Family

ID=40933262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144240/11A RU2357134C1 (en) 2007-11-28 2007-11-28 Disc brake block

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA200801727A1 (en)
RU (1) RU2357134C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185516U1 (en) * 2018-09-03 2018-12-10 Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР") DISK BRAKE PAD

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU462754A1 (en) * 1972-10-23 1975-03-05 Ленинградский Ордена Ленина Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.Академика В.Н.Образцова Brake disc brake pad
US4501347A (en) * 1982-09-15 1985-02-26 Abex Corporation Segmented disc brake pad
DE4436457A1 (en) * 1994-10-12 1996-04-18 Knorr Bremse Systeme Brake pad for partial pad disc brakes, in particular for rail vehicles
DE19840065A1 (en) * 1998-09-03 2000-03-23 Knorr Bremse Systeme Elastic brake body
DE29821482U1 (en) * 1998-12-02 2000-04-13 Jurid Werke Gmbh Brake pad for disc brakes
RU2159368C1 (en) * 1999-11-12 2000-11-20 Соколов Анатолий Федорович Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185516U1 (en) * 2018-09-03 2018-12-10 Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР") DISK BRAKE PAD

Also Published As

Publication number Publication date
EA012012B1 (en) 2009-06-30
EA200801727A1 (en) 2009-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2413886C2 (en) Brake-shoe lining for disk brake
RU2337026C1 (en) High-speed locomotive and gasoline locomotive rolling stock braking block
AU2012314456B2 (en) Disk brake, in particular for a utility vehicle, and brake lining for a disk brake
RU2548250C2 (en) Self-venting brake disc
KR101551969B1 (en) Brake Disc Using Different Materials and Method for Manufacturing The Same
RU2356770C1 (en) Bimetallic flanged brake shoe for locomotives and railmotor cars
EP2881611B1 (en) Backing plate for brake pad of a disc brake
KR20130062565A (en) Method for producing brake disc, mold for producing brake disc and brake disc
RU2357134C1 (en) Disc brake block
KR101972270B1 (en) Intergral Type Hybrid Brake Disc of Lightweight with improved heat radiation characteristics for car and its manufacturing method
CA2851190C (en) Track brake for rail vehicles
WO2002031376A1 (en) Separating brake disc
KR20130038520A (en) A fabrication method of the brake disc for rolling stock
EP1476674B8 (en) Pad for calipers of disk brakes
RU83817U1 (en) RAIL VEHICLE BRAKE PAD
RU2298500C2 (en) Bimetallic brake shoe
RU2337260C1 (en) High-speed rolling stock brake block
RU2337027C1 (en) Flangeless locomotive brake block for high-speed rolling stock
RU2310779C1 (en) Rail vehicle brke shoe (versions)
RU189252U1 (en) Railway vehicle brake shoe
RU2159368C1 (en) Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle
EA014632B1 (en) Bimetallic car brake shoe
RU2298499C1 (en) Rail vehicle brake shoe
RU2412842C1 (en) Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section
RU205823U1 (en) COMPOUND BRAKE SHOE WITH METAL CERAMIC INSERT FOR RAILWAY ROLLING COMPOSITION

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20140806

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141129