RU2381934C1 - Car bimetal braking clamp - Google Patents

Car bimetal braking clamp Download PDF

Info

Publication number
RU2381934C1
RU2381934C1 RU2008132210/11A RU2008132210A RU2381934C1 RU 2381934 C1 RU2381934 C1 RU 2381934C1 RU 2008132210/11 A RU2008132210/11 A RU 2008132210/11A RU 2008132210 A RU2008132210 A RU 2008132210A RU 2381934 C1 RU2381934 C1 RU 2381934C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inserts
steel plate
iron
block
holes
Prior art date
Application number
RU2008132210/11A
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 RU2008132210/11A priority Critical patent/RU2381934C1/en
Priority to EA200900673A priority patent/EA014632B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2381934C1 publication Critical patent/RU2381934C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/06Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for externally-engaging brakes
    • F16D65/062Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for externally-engaging brakes engaging the tread of a railway wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/0037Devices for conditioning friction surfaces, e.g. cleaning or abrasive elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport. ^ SUBSTANCE: bimetal braking clamp comprises arc-bent cast pig-iron bar furnished with a boss arranged at rear side center and having a bore to receive wedge-like cotter-pin to be fixed in clamp holder. Said cast pig-iron bar body has cylindrical inserts arranged in rows and made from material that features higher abrasive properties compared with those of bar material. Groups of inserts are separated by sections with no inserts, said inserts being point-welded to steel plate repeating the shape of and covering bar rear side. Steel plate is perforated to have 25 mm-dia holes in compliance with arrangement of inserts in bar body. Two inserts should be located opposite each round hole. Insert face overlaps round hole area for 1/3. Insert face is eclectically welded to round hole edge. In casting, mould is filled so that steel plate round holes are filled with pig-iron. Square holes are arranged along steel plate edges to receive pig-iron U-section bosses. Length of section with no inserts exceeds both width. ^ EFFECT: uniform wear of braking surfaces, wheels locking in all braking conditions. ^ 8 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается тормозного оборудования, а именно тормозных колодок железнодорожного подвижного состава. Биметаллическая вагонная тормозная колодка (далее колодка) разработана для железнодорожного подвижного состава как зарубежного, так и отечественного производства.The invention relates to railway transport and relates to brake equipment, namely brake pads of railway rolling stock. Bimetal carriage brake shoe (hereinafter referred to as shoe) is designed for railway rolling stock of both foreign and domestic production.

До настоящего времени на пассажирских, грузовых вагонах и другом подвижном составе используется несколько типов колодок различных конструкций, изготовленных из различных материалов.To date, several types of blocks of various designs made of various materials are used on passenger, freight cars and other rolling stock.

Заявленная колодка разработана для замены существующих композиционных и чугунных колодок, является очередной разработкой семейства биметаллических тормозных колодок для подвижного состава железнодорожного транспорта.The claimed block is designed to replace existing composite and cast iron pads, is another development of a family of bimetallic brake pads for rolling stock of railway transport.

Известна биметаллическая тормозная колодка по авторскому свидетельству №1643266, Мкл. В61Н 1/00 Бюл. №15, 23.04.91 г. Колодка содержит дугообразную отливку в виде бруса прямоугольного сечения, при этом в теле бруса со стороны рабочей трущейся поверхности выполнены, по крайней мере, два параллельных ряда вставок, ось рядов которых параллельна боковой стороне колодки, в теле закреплены цилиндрические вставки, выполненные из материала, имеющего более высокую абразивность, чем материал бруса. Вставки размещены в шахматном порядке.Known bimetallic brake pad according to copyright certificate No. 1643266, Mcl. B61H 1/00 Bull. No. 15, April 23, 91. The block contains an arcuate casting in the form of a bar of rectangular cross section, while at least two parallel rows of inserts are made in the body of the bar from the side of the working friction surface, the axis of the rows of which are parallel to the side of the block, are fixed in the body cylindrical inserts made of a material having a higher abrasiveness than the material of the beam. The inserts are staggered.

Недостатком известной тормозной колодки является быстрый износ из-за распространения задира по всей поверхности колодки, что влечет за собой износ самой колодки, снижение самого эффекта при больших скоростях движения 80÷90 км/ч за счет перегрева вставок, а так же преждевременного выхода из строя при возникновении трещин чугуна между вставками.A disadvantage of the known brake pad is the rapid wear due to the seizure of the seizure on the entire surface of the pad, which entails wear of the pad itself, a decrease in the effect itself at high speeds of 80 ÷ 90 km / h due to overheating of the inserts, as well as premature failure when there are cracks of cast iron between the inserts.

Наиболее конструктивно близкой является биметаллическая тормозная колодка, содержащая дугообразную отливку в виде изогнутого чугунного бруса, с приливом, под клиновидную чеку. Отливка выполнена литьем чугуна в форму, в теле которой продольными рядами размещены цилиндрические вставки, выполненные из материала более высокой абразивности, чем материал бруса. Вставки размещены двумя группами, в каждой группе вставки расположены двумя параллельными рядами, группы вставок разделены участком без вставок. Вставки прикреплены точечной сваркой с стальному каркасу. Стальной каркас выполнен в виде пластины с участками, повторяющими форму дугообразно-изогнутого бруса. Стальной каркас имеет профильный участок, охватывающий прилив чугунного бруса, с отверстиями в боковой поверхности для фиксации колодки клиновой чекой в башмаке (колодкодержателе). Параллельные ряды вставок развернуты на угол α=15÷20° в одном направлении в обеих группах. Вставки выполнены из жаростойкой стали.The most structurally close is a bimetallic brake shoe containing an arc-shaped casting in the form of a curved cast-iron bar, with a tide, under a wedge-shaped check. The casting is made by casting iron into a mold in the body of which cylindrical inserts are made in longitudinal rows made of a material of higher abrasiveness than the material of the beam. The inserts are placed in two groups, in each group the inserts are located in two parallel rows, the groups of inserts are separated by a section without inserts. The inserts are spot welded to the steel frame. The steel frame is made in the form of a plate with sections repeating the shape of an arcuate-curved beam. The steel frame has a profile section, covering a tide of cast iron beam, with holes in the side surface for fixing the block with a wedge pin in the shoe (block holder). Parallel rows of inserts are deployed at an angle α = 15 ÷ 20 ° in one direction in both groups. The inserts are made of heat-resistant steel.

Вставки закреплены на пластине каркаса точечной сваркой. Четыре крайние вставки в рядах выполнены с кольцевыми канавками на боковой поверхности.The inserts are fixed to the frame plate by spot welding. The four extreme inserts in the rows are made with annular grooves on the side surface.

Рабочая поверхность колодки выполнена с уклоном 1:20. Патент RU 2298500, М. кл. В61Н 1/00, F16D 65/04, F16D 69/00, публ. 10.05.2007, Бюл. №13.The working surface of the block is made with a slope of 1:20. Patent RU 2298500, M. cl. B61H 1/00, F16D 65/04, F16D 69/00, publ. 05/10/2007, Bull. No. 13.

Однако эта конструкция колодки имеет недостатки, отрицательно влияющие на эксплуатационные качества колодки и достаточно высокую стоимость в производстве. Как показала практика, в колодках с их износом на 80÷85% возникает микроподвижность чугуна на кольцевых канавках вставок, вследствие чего падает теплопроводность колодки в целом и снижается коэффициент трения, увеличивая длину тормозного пути.However, this design of the pads has disadvantages that adversely affect the performance of the pads and a fairly high cost in production. As practice has shown, in blocks with their wear by 80 ÷ 85%, micromotion of cast iron occurs on the annular grooves of the inserts, as a result of which the thermal conductivity of the block as a whole decreases and the friction coefficient decreases, increasing the length of the braking distance.

Кроме того, из-за неточности размещения вставок на каркасе и в теле колодки на поверхности катания колес возникают выработки в виде кольцевых канавок.In addition, due to the inaccuracy of the placement of the inserts on the frame and in the body of the pads on the surface of the wheels, there are developments in the form of annular grooves.

Кроме того, трудность автоматизации изготовления и сборки каркаса с вставками не даст возможности снижения себестоимости колодок в производстве.In addition, the difficulty of automating the manufacture and assembly of the frame with inserts will not make it possible to reduce the cost of pads in production.

Как показала практика, при износе 90% толщины колодки наблюдается незначительное ослабление соединения чугунного изогнутого бруса со стальным каркасом и вставками, закрепленными на каркасе, и крепление вставок точечной сваркой к каркасу недостаточно прочное.As practice has shown, with wear of 90% of the thickness of the block, there is a slight weakening of the connection of a cast-iron curved beam with a steel frame and inserts fixed to the frame, and the fixing of the inserts by spot welding to the frame is not strong enough.

Задачей изобретения является повышение ресурса колодок и сопряженных с ними колес, надежности работы тормозов, простоты изготовления за счет повышения прочности закрепления вставок на стальном каркасе сваркой и за счет особенностей технологии заливки чугуна при изготовлении бруса при более точном расположении вставок в теле чугунной колодки.The objective of the invention is to increase the life of the pads and the wheels associated with them, the reliability of the brakes, ease of manufacture by increasing the strength of fixing the inserts on the steel frame by welding and due to the features of cast iron casting technology for the manufacture of beams with a more accurate location of the inserts in the body of the cast iron block.

Поставленная задача достигается тем, что биметаллическая вагонная тормозная колодка содержит дугообразно изогнутый чугунный брус, имеющий с тыльной стороны расположенный поперечно, посередине прилив, с отверстием под клиновидную чеку для крепления в колодкодержателе, выполненный литьем чугуна в форму. В теле бруса продольными рядами размещены цилиндрические вставки, выполненные из материала более высокой абразивности, чем материал бруса. Вставки размещены двумя группами и разделены участком без вставок. Вставки прикреплены электросваркой к стальной пластине, покрывающей и повторяющей форму тыльной стороны бруса.This object is achieved in that the bimetallic carriage brake shoe contains an arcuate curved cast-iron bar having a tide on the rear side, a tide with an opening for a wedge-shaped pin for mounting in a shoe holder, made by casting iron into a mold. In the body of the beam, cylindrical inserts made of a material of higher abrasiveness than the material of the beam are placed in longitudinal rows. The inserts are placed in two groups and are separated by a section without inserts. The inserts are electrowelded to a steel plate covering and repeating the shape of the rear side of the timber.

Стальная пластина выполнена перфорированной круглыми отверстиями диаметром 25 мм в соответствии со схемой размещения вставок в теле бруса таким образом, чтобы напротив каждого отверстия располагалось по две вставки. При этом торцы вставок на 1/3 перекрывают площадь круглого отверстия. Торцы вставок приваривают электросваркой к кромке отверстия. При литье чугуна форму заполняют так, чтобы эти отверстия в стальной пластине были заполнены чугуном. По концам стальной пластины выполнены четырехугольные отверстия под чугунные приливы, имеющие в сечении форму швеллера. Длина участка без вставок К превышает ширину прилива С и определяется по формулеThe steel plate is made of perforated round holes with a diameter of 25 mm in accordance with the layout of the inserts in the beam so that two inserts are located opposite each hole. In this case, the ends of the inserts 1/3 overlap the area of the round hole. The ends of the inserts are welded electrically to the edge of the hole. When casting iron, the mold is filled so that these holes in the steel plate are filled with cast iron. At the ends of the steel plate, rectangular holes are made for cast-iron tides having a channel shape in cross section. The length of the plot without inserts K exceeds the width of the tide C and is determined by the formula

К=(1,75÷1,85)С,K = (1.75 ÷ 1.85) C,

где К - длина участка колодки без вставок;where K is the length of the block without inserts;

С - ширина прилива.C is the width of the tide.

Новизна изобретения заключается в ее конструктивных особенностях.The novelty of the invention lies in its design features.

- Стальная пластина выполнена перфорированной круглыми отверстиями диаметром 25 мм в соответствии со схемой размещения вставок в теле бруса таким образом, чтобы напротив каждого отверстия расположить по две вставки. Вставки расположены так, чтобы их торцы на 1/3 перекрывали площадь круглого отверстия. Вставки приваривают электросваркой к кромке отверстия. Схема размещения круглых отверстий на стальной пластине в соответствии с заданными параметрами равномерного размещения рабочей поверхности вставок на рабочей поверхности колодки рассчитывается на ЭВМ и точно переносится на стальную пластину при ее перфорации. В соответствии с рассчитанной сеткой координат настраивают и электросварочный дуговой аппарат, который под слоем флюса производит приваривание вставок к стальной пластине, что упрощает изготовление и исключает ручной труд.- The steel plate is made of perforated round holes with a diameter of 25 mm in accordance with the layout of the inserts in the body of the beam in such a way as to place two inserts opposite each hole. The inserts are arranged so that their ends 1/3 overlap the area of the round hole. The inserts are electrically welded to the edge of the hole. The layout of the round holes on the steel plate in accordance with the specified parameters for the uniform placement of the working surface of the inserts on the working surface of the block is calculated on a computer and accurately transferred to the steel plate when it is perforated. In accordance with the calculated grid of coordinates, an electric welding arc apparatus is also configured, which, under the flux layer, welds the inserts to the steel plate, which simplifies manufacturing and eliminates manual labor.

- При литье чугуна форму заполняют так, чтобы эти отверстия в стальной пластине были заполнены чугуном. При этом образуются мощные Т-образные зацепы чугуном за торцы вставок, что увеличивает прочность и долговечность колодки.- When casting iron, the mold is filled so that these holes in the steel plate are filled with cast iron. In this case, powerful T-hooks are formed by cast iron for the ends of the inserts, which increases the strength and durability of the pads.

- По концам стальной пластины выполнены четырехугольные отверстия под чугунные приливы, имеющие в сечении форму швеллера. В углублении швеллера размещаются концы клиновой чеки при ее установке, что позволяет более точно зафиксировать положение чеки и предотвратить поворот колодки относительно ее продольной оси. Это улучшает условия работы колодки и обеспечивает равномерность износа рабочей поверхности.- At the ends of the steel plate, rectangular holes are made for cast iron tides having a channel shape in cross section. In the recess of the channel, the ends of the wedge check are placed when it is installed, which allows you to more accurately fix the position of the check and prevent the block from turning relative to its longitudinal axis. This improves the working conditions of the pads and ensures uniform wear of the working surface.

- Длина участка без вставок К превышает ширину прилива С. Это позволяет повысить прочность колодки на участке крепления в башмаке.- The length of the section without inserts K exceeds the width of the tide C. This allows you to increase the strength of the pads in the mounting area in the shoe.

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет на 90% автоматизировать процесс производства колодок и добиться точного размещения вставок в теле чугунного бруса, что повышает качество полученной колодки, улучшает ее эксплуатационные свойства. Повышается прочность колодки за счет изменения технологии ее изготовления, снижается стоимость производства.The set of essential features of the invention allows to 90% automate the pads production process and achieve accurate placement of inserts in the body of a cast iron bar, which improves the quality of the resulting pads, improves its operational properties. The strength of the pads increases due to changes in the technology of its manufacture, the cost of production decreases.

Полученная конструкция позволяет добиться равномерного износа колодки и поверхности катания колес. При этом исключается возникновение на поверхности колес кольцевых канавок в период эксплуатации и блокировка колес на всех режимах торможения в любую погоду и любое время года, обеспечивается отсутствие на поверхности катания колес прижегов, наваров и ползунов - эта колодка создает при торможениях колесосберегающий режим торможения.The resulting design allows you to achieve uniform wear pads and the surface of the wheels. This eliminates the occurrence of annular grooves on the surface of the wheels of the wheels during operation and blocking of the wheels in all braking modes in any weather and any time of the year, ensures that there are no burns, fatty and sliders on the surface of the wheels, this block creates a wheel-saving braking mode when braking.

Вставки выполнены из более абразивного металла или сплава, в том числе из жаростойких сталей, твердость которых не превышает 155 ед. НВ.The inserts are made of a more abrasive metal or alloy, including heat-resistant steels, the hardness of which does not exceed 155 units. HB.

При расчете геометрии расположения вставок в теле чугунного бруса на ЭВМ задают ряд параметров.When calculating the geometry of the location of the inserts in the body of a cast iron bar on a computer, a number of parameters are set.

Длина участка без вставок К превышает ширину прилива С и определяется по формулеThe length of the plot without inserts K exceeds the width of the tide C and is determined by the formula

К=(1,75÷1,85)С,K = (1.75 ÷ 1.85) C,

где К - длина участка колодки без вставок;where K is the length of the block without inserts;

С - ширина прилива.C is the width of the tide.

Каждая из двух групп цилиндрических вставок содержит 8-10 вставок, каждый из рядов в группе содержит 4-5 вставок.Each of the two groups of cylindrical inserts contains 8-10 inserts, each of the rows in the group contains 4-5 inserts.

Рабочая поверхность тормозной колодки выполнена по профилю поверхности катания колеса с уклоном 1:20 или другим уклоном в соответствии со стандартами других стран мира.The working surface of the brake pads is made according to the profile of the surface of the wheel with a slope of 1:20 or another slope in accordance with the standards of other countries of the world.

Площадь S рабочей поверхности колодки определяется по формулеThe area S of the working surface of the pads is determined by the formula

S=(3.21÷5.46)×S2+S1,S = (3.21 ÷ 5.46) × S 2 + S 1 ,

где S - площадь рабочей поверхности колодки;where S is the area of the working surface of the pads;

S2 - сумма площадей рабочих поверхностей вставок;S 2 - the sum of the areas of the working surfaces of the inserts;

S1 - площадь участка без вставок.S 1 - the area of the plot without inserts.

Площадь участка без вставок определяется по формулеThe area of the plot without inserts is determined by the formula

S1=K×B,S 1 = K × B,

где S1 - площадь участка без вставок;where S 1 is the area of the plot without inserts;

К - длина участка колодки без вставок;K is the length of the block without inserts;

В - ширина рабочей поверхности колодки.In - the width of the working surface of the pads.

Диаметр d цилиндрических вставок определяется по формулеThe diameter d of the cylindrical inserts is determined by the formula

d=(3,0÷4,0)×В,d = (3.0 ÷ 4.0) × V,

где d - диаметр цилиндрической вставки;where d is the diameter of the cylindrical insert;

В - ширина рабочей поверхности колодки.In - the width of the working surface of the pads.

Длина цилиндрической вставки определяется по формулеThe length of the cylindrical insert is determined by the formula

L=(0,95÷0,96)×Н,L = (0.95 ÷ 0.96) × H,

где L - длина цилиндрических вставок;where L is the length of the cylindrical inserts;

Н - толщина колодки без толщины стальной перфорированной пластины.H is the thickness of the block without the thickness of the steel perforated plate.

Абразивность бруса колодки определяется по формулеAbrasiveness of a block block is determined by the formula

С=(0,6÷0,7)×М,C = (0.6 ÷ 0.7) × M,

где С - абразивность бруса колодки;where C is the abrasiveness of the timber pads;

М - абразивность вставки.M is the abrasiveness of the insert.

Все цилиндрические вставки размещают в кондукторе по геометрической схеме, рассчитанной на ЭВМ, напротив круглых отверстий перфорированной стальной пластины попарно и приваривают к стальной пластине электросварочным автоматом под флюсом с тыльной стороны стальной пластины. Пакет вставок вместе со стальной пластиной укладывают в литейную форму и заливают расплавом чугуна так, чтобы круглые отверстия были заполнены чугуном, при этом образуются мощные Т-образные зацепы чугуном за торцы вставок. С рабочей поверхности колодки все вставки залиты 3÷4 мм слоем чугуна, т.е. закрыты, кроме четырех крайних установочных в литейной форме.All cylindrical inserts are placed in a conductor according to a geometrical computer-designed circuit, opposite the round holes of the perforated steel plate in pairs and are welded to the steel plate by an electric welding machine under the flux from the back of the steel plate. A package of inserts together with a steel plate is placed in a casting mold and molten in cast iron so that the round holes are filled with cast iron, and powerful T-hooks are formed by cast iron at the ends of the inserts. From the working surface of the block, all inserts are filled with a 3 ÷ 4 mm layer of cast iron, i.e. closed, except for four extreme installation in the mold.

Конструктивные особенности колодки позволяют на 90% автоматизировать ее производство, улучшить ее эксплуатационные качества и снизить стоимость производства.The design features of the pads allow to automate its production by 90%, improve its performance and reduce the cost of production.

Стальные вставки и Т-образные заливы чугуна в отверстия перфорации стальной пластины обеспечивают лучший теплоотвод и поэтому, как показала практика, колодка не теряет коэффициент трения при торможениях на высоких скоростях движения 90÷140 км/ч.Steel inserts and T-shaped cast iron bays in the perforations of the steel plate provide better heat dissipation and therefore, as practice has shown, the block does not lose friction coefficient during braking at high speeds of 90-140 km / h.

Высокие механические свойства, превосходящие свойства биметаллических и чугунных колодок раннего производства, позволяют эксплуатировать ее до износа, составляющего 0,12 первоначальной толщины.High mechanical properties, superior to the properties of bimetallic and cast iron blocks of early production, allow you to operate it to wear, amounting to 0.12 of the original thickness.

В целом колодка, обладая хорошей теплопроводностью и теплоемкостью, обеспечивает упруго-пластическое трение при температуре колодок до 750°, увеличивая срок службы колодок и поверхности катания колес.In general, the block, having good thermal conductivity and heat capacity, provides elastic-plastic friction at a block temperature of up to 750 °, increasing the service life of the blocks and the surface of the wheels.

В тормозной колодке ее задняя установочная часть выполнена в виде стальной пластины с участками, повторяющими форму дугообразно изогнутого бруса и расположенного в средней части профильного участка в виде прилива с отверстиями в боковой поверхности для фиксации колодки клиновой чекой или другим способом в соответствии со стандартами любой страны мира.In the brake shoe, its rear mounting part is made in the form of a steel plate with sections repeating the shape of an arcuate curved beam and located in the middle of the profile section in the form of a tide with holes in the side surface for fixing the shoe with a wedge pin or other method in accordance with the standards of any country in the world .

В стальной перфорированной пластине по концам выполнены четырехугольные отверстия под чугунные приливы, имеющие в сечение форму швеллера. При установке колодки и закреплении ее чекой концы чеки располагаются внутри швеллера, что предотвращает поворот колодки относительно ее продольной оси.In the steel perforated plate at the ends are made rectangular holes for cast iron tides having a channel shape in cross section. When installing the block and securing it with a check, the ends of the checks are located inside the channel, which prevents the block from turning relative to its longitudinal axis.

На стальной перфорированной пластине размещены и закреплены через отверстия с тыльной стороны электросварочным автоматом под флюсом стальные вставки, расположенные по геометрической схеме, рассчитанной на ЭВМ. После такой компоновки стальная перфорированная пластина с приваренными к ней стальными вставками укладывается в литейную форму и заливается расплавом чугуна, химический состав которого указан в таблице, или чугуном иного химического состава.On the steel perforated plate are placed and secured through openings on the back side by an electric submerged-arc welding machine, steel inserts arranged in a geometric pattern designed for computers. After such an arrangement, a steel perforated plate with steel inserts welded to it is laid in a mold and filled with molten cast iron, the chemical composition of which is shown in the table, or cast iron of a different chemical composition.

Таблица
Состав чугуна.
Table
Cast iron composition.
ГруппаGroup СFROM SiSi MnMn PP SS C1 C 1 2,8-3,42.8-3.4 0,7-1,10.7-1.1 0,4-1,10.4-1.1 0,4-0,90.4-0.9 не более 0,2no more than 0.2 ФF 2,8-3,52.8-3.5 1,3-2,01.3-2.0 0,3-0,90.3-0.9 1,0-1,51.0-1.5 не более 0,15no more than 0,15

Расплав чугуна заполняет форму, в том числе и отверстия в стальной пластине, через которые приварены вставки, образуя в этом соединении мощные Т-образные шипы, на две вставки - один шип. Эти шипы в совокупности с приливом с тыльной стороны колодки посредине изогнутого бруса и вставок обеспечивают хорошее соединение чугуна бруса со стальной пластиной тыльной стороны колодки и мощный отвод тепла от рабочей поверхности колеса, сберегая его от резких термовоздействий с соответствующими отрицательными последствиями - развитием микротрещин.Cast iron melt fills the mold, including holes in the steel plate, through which the inserts are welded, forming powerful T-shaped spikes in this connection, one spike for two inserts. These spikes, together with the rush from the back of the block in the middle of the curved beam and inserts, provide a good connection of the cast iron of the beam with the steel plate of the back side of the block and a powerful heat removal from the working surface of the wheel, saving it from sharp thermal effects with corresponding negative consequences - the development of microcracks.

Режим работы колодки со своевременным и качественным отводом тепла от места рабочего контакта пары трения колодка-колесо обеспечивает более надежное торможение с большим коэффициентом трения и в совокупности с предотвращением появления микротрещин на рабочей поверхности колес, а также полное отсутствие блокировки колес на любых режимах торможения являются колесосберегающими, не допускающими повреждений поверхности катания колес: ползуны, навары, пригары, термические трещины, выщербины и т.д.The block operating mode with timely and high-quality heat removal from the place of working contact of the block-wheel friction pair provides more reliable braking with a large coefficient of friction and, together with the prevention of microcracks on the working surface of the wheels, as well as the complete absence of wheel lock on any braking modes, are wheel-saving that do not allow damage to the surface of the wheels: sliders, Navar, burns, thermal cracks, dents, etc.

Рабочая часть колодки выполнена с уклоном 1:20 или иным в соответствии со стандартами других стран мира, позволяющая увеличить рабочую поверхность вставок, так как она при работе колодки принимает форму эллипса, что способствует повышению ресурса колодки.The working part of the block is made with a slope of 1:20 or another in accordance with the standards of other countries of the world, which allows to increase the working surface of the inserts, since it takes the form of an ellipse when the block is working, which helps to increase the resource of the block.

Вставки выполнены из пластичного металла или сплава с твердостью не более 155 ед. НВ и их крепление к стальной перфорированной пластине электросваркой, как показала практика, обеспечивают надежное крепление вставок и хороший теплоотвод от рабочей поверхности колодки.The inserts are made of ductile metal or alloy with a hardness of not more than 155 units. HB and their fastening to a steel perforated plate by electric welding, as practice has shown, provide reliable fastening of the inserts and good heat dissipation from the working surface of the block.

Расчет длины цилиндрической вставки в зависимости от толщины колодки позволяет при изготовлении колодки создать возможность для заливки их чугуном на высоту 3÷4 мм с рабочей стороны, что дает возможность при первых же торможениях обеспечить истирание этого слоя чугуна и приработку тела колодки вместе со вставками по поверхности катания колеса, обеспечивая качественный тормозной эффект с первых циклов торможения, учитывая, что практически вследствие различного износа и разного количества проточек колес из-за их повреждений все колеса имеют различные радиусы поверхности катания и требуют индивидуальной приработки колодок каждой к своему колесу. Вопрос быстрой приработки колодок и начального качества торможения в этом случае решен за счет того, что все вставки закрыты 3÷4 мм слоем чугуна.Calculation of the length of the cylindrical insert depending on the thickness of the block makes it possible to create blocks for casting them with cast iron to a height of 3–4 mm from the working side, which makes it possible to wear this layer of cast iron and run in the body of the block together with the inserts on the surface during the first braking wheel rolling, providing a high-quality braking effect from the first braking cycles, given that practically due to various wear and a different number of wheel bores due to damage to all wheels and they have different radii of the riding surface and require individual running-in of the blocks of each to its wheel. The issue of quick running-in of pads and the initial quality of braking in this case is solved due to the fact that all inserts are closed with a 3 ÷ 4 mm layer of cast iron.

Вставки имеют более высокую абразивность, чем тело колодки.The inserts have a higher abrasiveness than the body of the pad.

Установочные и габаритные размеры колодки, а также прилив с тыльной стороны для крепления в башмаке клиновой чекой или другим способом могут быть выполнены по стандартам любой страны мира.The installation and overall dimensions of the pads, as well as the tide from the back for mounting in the shoe with a wedge pin or in another way, can be performed according to the standards of any country in the world.

Ресурс заявленной унифицированной биметаллической тормозной колодки превышает ресурсы существующих биметаллических тормозных колодок на 5÷8%, а чугунных в десятки раз. По экологическим нормам колодка значительно превосходит как в производстве, так и в эксплуатации любые композиционные колодки и является совершенно безвредной.The resource of the declared unified bimetallic brake pads exceeds the resources of existing bimetallic brake pads by 5–8%, and cast iron by ten times. According to environmental standards, the block significantly surpasses any composite pads both in production and in operation and is completely harmless.

По своим механическим характеристикам заявленная колодка значительно превосходит прототип и другие биметаллические колодки за счет надежного соединения чугунного бруса тела колодки со стальными вставками и стальной пластиной за счет залива чугуна в отверстия.According to its mechanical characteristics, the claimed block significantly exceeds the prototype and other bimetallic blocks due to the reliable connection of the cast iron bar of the body of the block with steel inserts and a steel plate due to the cast iron inlet in the holes.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на Фиг.1-8.The invention is illustrated by the drawings shown in Fig.1-8.

На фиг.1 показан общий вид колодки с разрезом, идущим через ряд вставок. Слой чугуна, закрывающий торцы вставок со стороны рабочей поверхности, условно не показан.Figure 1 shows a General view of the pads with a section going through a series of inserts. A layer of cast iron covering the ends of the inserts from the side of the working surface is conventionally not shown.

На фиг.2 показан общий вид колодки.Figure 2 shows a General view of the pads.

На фиг.3 - вид колодки в разрезе по А-А.Figure 3 is a sectional view of a block along AA.

На фиг.4 - размещение вставок напротив отверстия пластины.Figure 4 - placement of inserts opposite the hole of the plate.

На фиг.5 - вид стальной перфорированной стальной пластины со стороны рабочей поверхности колодки.Figure 5 is a view of a steel perforated steel plate from the side of the working surface of the block.

На фиг.6 - вид стальной перфорированной пластины с тыльной стороны колодки.6 is a view of a steel perforated plate from the back of the block.

На фиг.7 - цилиндрическая вставка.7 is a cylindrical insert.

На фиг.8 - клиновая чека.On Fig - wedge check.

Биметаллическая вагонная тормозная колодка содержит дугообразно изогнутый чугунный брус 1 и стальную перфорированную пластину 2 с круглыми отверстиями 3 диаметром 25 мм. Отверстия 3 размещены в соответствии со схемой размещения вставок в теле бруса 1. При заливке чугуна в отверстия 3 получаются Т-образные заливы чугуна 4. Стальная пластина 2 имеет отверстие 5 под клиновидную чеку. По концам стальной пластины 2 выполнены четырехугольные отверстия 6 под чугунные приливы, имеющие в сечении форму швеллера 7. Цилиндрические вставки 8 размещены продольными рядами в теле чугунного бруса 1.The bimetallic car brake shoe contains an arcuate curved cast-iron bar 1 and a steel perforated plate 2 with round holes 3 with a diameter of 25 mm. The holes 3 are placed in accordance with the layout of the inserts in the body of the beam 1. When casting iron into holes 3, T-shaped bays of cast iron 4 are obtained. The steel plate 2 has an opening 5 for a wedge-shaped check. At the ends of the steel plate 2, rectangular holes 6 are made for cast-iron tides having a channel shape in cross section 7. Cylindrical inserts 8 are placed in longitudinal rows in the body of the cast-iron beam 1.

Брус 1 имеет расположенный поперечно, посередине прилив 9 с отверстием 5 для клиновой чеки 10 для крепления в колодкодержателе.The beam 1 has a transverse tide 9 located in the middle with an opening 5 for a wedge pin 10 for mounting in a block holder.

Торцы двух вставок 8 на 1/3 перекрывают площадь круглого отверстия 3, торцы вставок приваривают электросваркой к кромке отверстия 3.The ends of the two inserts 8 1/3 overlap the area of the round hole 3, the ends of the inserts are welded by electric welding to the edge of the hole 3.

Вставки 8 размещены двумя группами и разделены участком без вставок.Inserts 8 are placed in two groups and are separated by a section without inserts.

Длина участка без вставок К превышает ширину прилива С и определяется по формуле.The length of the plot without inserts K exceeds the width of the tide C and is determined by the formula.

На стальной перфорированной пластине 2 выполнены следующие отверстия Фиг.2:On the steel perforated plate 2, the following holes of Figure 2 are made:

- от 8 до 10 отверстий 3 для приварки вставок 8 к пластине 2 с образованием Т-образного залива 4 чугуна в это отверстие 3,- from 8 to 10 holes 3 for welding the inserts 8 to the plate 2 with the formation of a T-shaped bay 4 of cast iron in this hole 3,

- отверстия 5 под клиновую чеку 10,- holes 5 for the wedge pin 10,

- отверстия 6 под концевые чугунные приливы 7 опоры клиновой чеки 10 или иного способа крепления, выполненные под стандарты любой страны мира.- holes 6 for trailer cast-iron tides 7 supports of wedge-shaped checks 10 or another method of fastening, made to the standards of any country in the world.

На фиг.3 в теле чугунного бруса 1 размещены цилиндрические вставки 8, выполненные из различных металлов или их сплавов и приваренные электросварочным автоматом к кромкам технологических отверстий 3 в каркасе 2 не менее двух вставок 8 в одном отверстии. Залитый в это отверстие чугун при заливке каркаса образует грибообразную (в сечении Т-образную) отливку 4, надежно соединяющую тело колодки 1 с каркасом 2.In Fig.3, in the body of the cast-iron beam 1 there are cylindrical inserts 8 made of various metals or their alloys and welded by an electric welding machine to the edges of the technological holes 3 in the frame 2 of at least two inserts 8 in one hole. Cast iron poured into this hole when pouring the frame forms a mushroom-shaped (in cross-section T-shaped) casting 4, which reliably connects the body of the block 1 to the frame 2.

На фиг.4 вставки 8 закреплены электросварочным автоматом к каркасу 2 через технологические отверстия 3 по геометрической схеме, рассчитанной на ЭВМ. По этой же схеме настроен электросварочный автомат. Количество вставок на всю колодку - 16÷20 штук в зависимости от скоростной характеристики колодки, ее длины и ширины, диаметра и материала вставок.In figure 4, the insert 8 is fixed by an electric welding machine to the frame 2 through the technological holes 3 in a geometric pattern designed for computers. According to the same scheme, an electric welding machine is configured. The number of inserts for the entire block is 16 ÷ 20 pieces, depending on the speed characteristics of the block, its length and width, diameter and material of the inserts.

Тормозная колодка выполнена литьем чугуна в литейную форму с предварительно уложенной стальной перфорированной пластиной 2, на которой закреплены электросваркой вставки 8. Весь пакет заливается расплавом чугуна, образуя изогнутый брус 1 с приливом 9 с тыльной стороны посередине или приливом иной конфигурации в соответствии со стандартом любой страны для крепления колодки в колодкодержателе через отверстия 5 клиновой чекой 10, пальцем или иным креплением.The brake shoe is made by casting iron in a mold with a pre-laid steel perforated plate 2, on which the inserts are fixed by electric welding 8. The entire package is filled with molten iron, forming a curved beam 1 with a tide 9 from the back in the middle or a tide of a different configuration in accordance with the standard of any country for fixing the pads in the shoe holder through the holes 5 with a wedge pin 10, a finger or other fastening.

Вставки 8 выполнены из металла с абразивностью выше абразивности тела чугунного бруса 1.The insert 8 is made of metal with an abrasiveness higher than the abrasiveness of the body of the cast-iron beam 1.

Работа унифицированной тормозной колодки обеспечивается нажатием колодки к поверхности катания колеса, при этом возникает взаимодействие трущейся пары колодка - колесо, в этом случае возникает упругопластическое трение с коэффициентом трения 0,48÷0,50, условия возникновения этого трения:The work of the unified brake pad is ensured by pressing the pad against the wheel's surface, in this case, the interaction of the friction pair of the block - wheel occurs, in this case there is elastoplastic friction with a friction coefficient of 0.48 ÷ 0.50, the conditions for this friction to occur:

1. тело колодки - чугун групп С1, Ф и другие чугуны, твердость 197÷255 ед.НВ.1. the body of the pads - cast iron of groups C 1 , F and other cast irons, hardness 197 ÷ 255 units N.V.

2. вставки мягкие из различных металлов и их сплавов, твердость не более 155 ед.НВ.2. soft inserts from various metals and their alloys, hardness not more than 155 units N.V.

3. поверхность катания колеса, твердость 235÷340 ед. НВ.3. wheel rolling surface, hardness 235 ÷ 340 units HB.

4. предельная термостойкость колодки не ниже 750°С.4. the maximum heat resistance of the pads is not lower than 750 ° C.

Производство предлагаемой колодки предполагает более высокий коэффициент автоматизации производства, следовательно, более низкую себестоимость. Предлагаемое техническое решение устройства и изготовления колодки позволяет получить более качественную и с большим ресурсом работы колодку. При ее использовании не происходит блокировки колес, а следовательно, и повреждений, связанных с этим явлением. Кроме того, сама конструкционная прочность колодки за счет более механически прочного соединения перфорированной стальной пластины с чугунным изогнутым брусом колодки и вставками обеспечивает ее высокую надежность и работу без разрушений на всех режимах торможения подвижного состава.The production of the proposed block implies a higher coefficient of automation of production, therefore, lower cost. The proposed technical solution of the device and the manufacture of the pads allows you to get a better and with a longer service life block. When using it, the wheels do not lock, and consequently, the damage associated with this phenomenon. In addition, the structural strength of the block itself due to the more mechanically strong connection of the perforated steel plate with the cast-iron curved bar of the block and inserts ensures its high reliability and operation without damage in all modes of braking of the rolling stock.

Claims (1)

Биметаллическая вагонная тормозная колодка содержит дугообразно изогнутый чугунный брус, имеющий с тыльной стороны расположенный поперечно посередине прилив с отверстием под клиновидную чеку для крепления в колодкодержателе, выполненный литьем чугуна в форму, в теле которого продольными рядами размещены цилиндрические вставки, выполненные из материала более высокой абразивности, чем материал бруса, вставки размещены двумя группами и разделены участком без вставок, вставки прикреплены точечной электросваркой к стальной пластине, покрывающей и повторяющей форму тыльной стороны бруса, отличающаяся тем, что стальная пластина выполнена перфорированной круглыми отверстиями диаметром 25 мм в соответствии со схемой размещения вставок в теле бруса таким образом, чтобы напротив каждого круглого отверстия располагалось по две вставки, при этом торцы вставок на 1/3 перекрывают площадь круглого отверстия, торцы вставок приваривают электросваркой к кромке круглого отверстия, при литье чугуна форму заполняют так, чтобы эти круглые отверстия в стальной пластине были заполнены чугуном, по концам стальной пластины выполнены четырехугольные отверстия под чугунные приливы, имеющие в сечении форму швеллера, длина участка без вставок К превышает ширину прилива С и определяется по формуле
К=(1,75÷1,85)С,
где К - длина участка колодки без вставок;
С - ширина прилива.
The bimetallic carriage brake shoe contains an arcuate curved cast-iron bar having a tide located on the rear side transverse to the middle with a hole for a wedge-shaped pin for mounting in a shoe holder, made by casting iron into a mold in the body of which cylindrical inserts made of higher abrasive material are placed in longitudinal rows, than the material of the beam, the inserts are placed in two groups and are separated by a section without inserts, the inserts are attached by spot welding to a steel plate, covering and repeating the shape of the back side of the beam, characterized in that the steel plate is made of perforated round holes with a diameter of 25 mm in accordance with the layout of the inserts in the body of the beam so that opposite each round hole there are two inserts, with the ends of the inserts at 1 / 3 cover the area of the round hole, the ends of the inserts are welded by welding to the edge of the round hole, when casting iron, the mold is filled so that these round holes in the steel plate are filled by ugong, at the ends of the steel plate, rectangular holes are made for cast iron tides having a channel shape in cross section, the length of the section without inserts K exceeds the width of tide C and is determined by the formula
K = (1.75 ÷ 1.85) C,
where K is the length of the block without inserts;
C is the width of the tide.
RU2008132210/11A 2008-08-04 2008-08-04 Car bimetal braking clamp RU2381934C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008132210/11A RU2381934C1 (en) 2008-08-04 2008-08-04 Car bimetal braking clamp
EA200900673A EA014632B1 (en) 2008-08-04 2009-06-05 Bimetallic car brake shoe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008132210/11A RU2381934C1 (en) 2008-08-04 2008-08-04 Car bimetal braking clamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2381934C1 true RU2381934C1 (en) 2010-02-20

Family

ID=42041985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008132210/11A RU2381934C1 (en) 2008-08-04 2008-08-04 Car bimetal braking clamp

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA014632B1 (en)
RU (1) RU2381934C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106041381A (en) * 2016-06-23 2016-10-26 杭州西湖摩擦材料有限公司 Welding machine for brake shoe stop block

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD988215S1 (en) 2021-03-19 2023-06-06 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Brake shoe with conditioning inserts
EP4060201A1 (en) * 2021-03-19 2022-09-21 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Brake systems having back plates with projecting inserts

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2407321B2 (en) * 1974-02-15 1975-12-11 Newag, Maschinen- Apparate- Und Geraetebau, Technische Handelsgesellschaft Ingenieur Carl Kohl, 4100 Duisburg Brake block for block brakes on rail vehicles
RU2153994C2 (en) * 1997-08-18 2000-08-10 Темников Федор Серафимович Brake shoe
DE19840065A1 (en) * 1998-09-03 2000-03-23 Knorr Bremse Systeme Elastic brake body
RU2298500C2 (en) * 2005-04-14 2007-05-10 Федор Серафимович Темников Bimetallic brake shoe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106041381A (en) * 2016-06-23 2016-10-26 杭州西湖摩擦材料有限公司 Welding machine for brake shoe stop block

Also Published As

Publication number Publication date
EA014632B1 (en) 2010-12-30
EA200900673A1 (en) 2010-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2356770C1 (en) Bimetallic flanged brake shoe for locomotives and railmotor cars
RU2340805C1 (en) Brake block of railway vehicle
RU2719068C2 (en) Brake and/or fishing elevator device with welded brake pad
RU95768U1 (en) BRAKE SHOES OF RAILWAY ROLLING COMPOSITION
RU2565153C2 (en) Brake shoe lining for disc brake gear
RU2381934C1 (en) Car bimetal braking clamp
CN102261409A (en) Brake pad for high-speed train braking system
US20190093298A1 (en) Compactor tooth, base therefor and related method
CN112524178A (en) Composite brake drum and preparation method thereof
EA012014B1 (en) A brake block for high-speed locomotive and gasoline locomotive railway rolling stock
JP5418782B2 (en) Brake lining for railway vehicles
CN116006601A (en) Friction device
RU2309072C1 (en) Rail vehicle brake shoe
RU2298500C2 (en) Bimetallic brake shoe
RU133490U1 (en) CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON
RU2413643C1 (en) Section bimetal braking clamp
RU2412842C1 (en) Ridge bimetal braking clamp with deep ridge section
RU2525609C1 (en) Iron-based composite brake shoe for railway car
US20120098327A1 (en) Track chain running gear for mining machines, and chain link for a track chain running gear and method for producing said chain link
RU2308391C2 (en) Bimetallic brake shoe
RU2524763C1 (en) Iron-based composite brake shoe for railway car
RU2568818C2 (en) Brake pad
RU2310779C1 (en) Rail vehicle brke shoe (versions)
RU133489U1 (en) CARBON BRAKE SHOE COMPOSITION ON THE BASIS OF IRON
RU69597U1 (en) RAILWAY BRAKE PAD

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110413

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20140806

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150306

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180410

Effective date: 20180410