RU2655821C1 - Composition brake shoe of railway vehicle - Google Patents

Composition brake shoe of railway vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2655821C1
RU2655821C1 RU2017107439A RU2017107439A RU2655821C1 RU 2655821 C1 RU2655821 C1 RU 2655821C1 RU 2017107439 A RU2017107439 A RU 2017107439A RU 2017107439 A RU2017107439 A RU 2017107439A RU 2655821 C1 RU2655821 C1 RU 2655821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composite
layers
block
layer
compressibility
Prior art date
Application number
RU2017107439A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Валериевич Романенко
Андрей Германович Кузьминых
Евгений Альбертович Сухарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ОАО "УралАТИ")
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 Открытое акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ОАО "УралАТИ") filed Critical Открытое акционерное общество "Уральский завод авто-текстильных изделий" (ОАО "УралАТИ")
Priority to RU2017107439A priority Critical patent/RU2655821C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2655821C1 publication Critical patent/RU2655821C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H1/00—Applications or arrangements of brakes with a braking member or members co-operating with the periphery of the wheel rim, a drum, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing

Landscapes

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

Abstract

FIELD: vehicles.
SUBSTANCE: invention relates to the field of rail transport, in particular to the composite brake shoes of railway vehicles. Composite brake shoe includes a metal frame and a polymeric composite friction element, made of two layers, where one of the layers is working, and the second – is placed in the back of the pad. Layers are made with different compressibilities and masses.
EFFECT: it is possible to reduce the deformation of the metal frame when mounted on the wheel and increase the durability of the shoe to the operational loads.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к композиционным тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, например, тормозным колодкам вагонов, электропоездов и другого рельсового транспорта.The invention relates to composite brake pads of railway vehicles, for example, brake pads of cars, electric trains and other rail vehicles.

Аналогом заявляемого изобретения является композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и выполненный из двух имеющих разную теплопроводность слоев полимерный композиционный фрикционный элемент (см. пат. RU №2072672, МПК В61Н 7/02, 1997 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас и выполненный из двух слоев полимерный композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a composite brake shoe of a railway vehicle, comprising a metal frame and made of two layers having different thermal conductivity, a polymer composite friction element (see US Pat. RU No. 2072672, IPC BH 7/02, 1997). The essential features of the analogue "metal frame and made of two layers of a polymer composite friction element" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо (с уменьшенным в результате износа диаметром по линии катания) из-за необходимости существенной деформации сжатия колодки для обеспечения ее прилегания к поверхности качения колеса. В результате возможны существенные деформации металлического каркаса (вплоть до отделения его части), а также возможны деформации отгибного индикатора износа колодки (в случае его применения на колодке).A disadvantage of the analogue is the reduction in the operational characteristics of the block when it is mounted on a wheel that was in use (with a smaller diameter due to wear along the rolling line) due to the need for significant compression deformation of the block to ensure that it adheres to the rolling surface of the wheel. As a result, significant deformations of the metal frame are possible (up to the separation of its part), as well as deformations of the folding indicator of wear of the block (if applied to the block) are also possible.

Другим аналогом заявляемого изобретения является композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и выполненный из двух различных по массе и теплопроводности слоев полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом массы полимерных композитов, из которых выполнены слои, выбраны из соотношения:

Figure 00000001
где M1 - масса более теплопроводного композита, M2 - масса менее теплопроводного композита (см. пат. RU №2236969, МПК В61Н 7/02, 2004 г.). Существенные признаки другого аналога «металлический каркас и выполненный из двух различных по массе слоев полимерный композиционный фрикционный элемент, массы полимерных композитов, из которых выполнены слои, выбраны из соотношения» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.Another analogue of the claimed invention is a composite brake shoe of a railway vehicle, comprising a metal frame and made of two layers of different mass and thermal conductivity polymer composite friction element, while the mass of the polymer composites of which the layers are made are selected from the ratio:
Figure 00000001
where M 1 is the mass of the more thermally conductive composite, M 2 is the mass of the less thermally conductive composite (see US Pat. RU No. 2236969, IPC BH 7/02, 2004). The essential features of another analogue “a metal frame and a polymer composite friction element made of two different mass layers, the masses of the polymer composites from which the layers are made, are selected from the ratio” coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком другого аналога также является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо из-за необходимости существенной деформации сжатия, которая приводит к деформациям каркаса вплоть до разрушения тыльной части колодки.A disadvantage of another analogue is also a decrease in the operational characteristics of the block if it is mounted on a wheel that was in use due to the need for significant compression deformation, which leads to deformation of the frame up to the destruction of the back of the block.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и выполненный из двух различных по теплопроводности и прочности слоев полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом один из слоев (более теплопроводный) является рабочим слоем, а второй (менее теплопроводный) размещен в тыльной части колодки, толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса (см. пат. RU №2319871, МПК В61Н 7/04, 2008 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, один из которых является рабочим, а второй размещен в тыльной части колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The closest analogue of the claimed invention is a composite brake shoe of a railway vehicle, comprising a metal frame and made of two layers of different thermal conductivity and strength polymer composite friction element, while one of the layers (more heat-conducting) is the working layer, and the second (less heat-conducting) located in the back of the block, the thickness of the less heat-conducting layer is less than the minimum thickness of the block allowed for use, but more than the thickness from the rear surface to the pad metal frame protruding parts (see. US Pat. RU №2319871, IPC V61N 7/04, 2008 YG). The essential features of the closest analogue "metal frame, polymer composite friction element made of two layers, one of which is working, and the second is located in the back of the block" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком наиболее близкого аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо, что требует существенного сжатия материала композиционного фрикционного элемента, особенно вблизи рабочей поверхности колодки. Выполнение соответствующего слоя композиционного фрикционного элемента с меньшей прочностью может привести к трещинообразованию и разрушению рабочего слоя колодки, и потребует прекратить ее дальнейшую эксплуатацию.The disadvantage of the closest analogue is the reduction in the operational characteristics of the block if it is mounted on a previously used wheel, which requires significant compression of the material of the composite friction element, especially near the working surface of the block. The implementation of the corresponding layer of the composite friction element with lower strength can lead to cracking and destruction of the working layer of the pads, and will require its further operation to be stopped.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на бывшее в эксплуатации колесо путем обеспечения возможности существенного сжатия (до необходимой конфигурации) рабочего слоя композиционного фрикционного элемента колодки при уменьшенных деформациях расположенного с тыльной стороны колодки слоя полимерного композиционного фрикционного элемента. В результате снижаются деформации металлического каркаса, повышается стойкость колодки к эксплуатационным нагрузкам и надежность фиксации (в случае его применения) отгибного индикатора износа.The problem to which this invention is directed, is to improve the operational characteristics of the block if it is mounted on a wheel in use by making it possible to significantly compress (to the necessary configuration) the working layer of the composite friction element of the block with reduced deformations of the polymer composite layer located on the back side of the block friction element. As a result, deformations of the metal frame are reduced, the block resistance to operational loads and the fixation reliability (in case of its use) of the folding wear indicator are increased.

Для достижения указанного технического результата в композиционной тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, причем один из слоев является рабочим, а второй размещен в тыльной части колодки, слои выполнены с различными сжимаемостями и массами, при этом сжимаемость рабочего слоя выбрана из соотношения:

Figure 00000002
где Ср - сжимаемость полимерного композита рабочего слоя, Ст - сжимаемость полимерного композита слоя в тыльной части колодки, а массы композитов слоев выбраны из соотношения:
Figure 00000003
где Мр - масса композита рабочего слоя, Мт - масса композита слоя в тыльной части колодки.To achieve the specified technical result in a composite brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame and a polymer composite friction element made of two layers, one of the layers being working and the second placed in the back of the shoe, the layers are made with different compressibility and masses, while the compressibility of the working layer is selected from the relation:
Figure 00000002
where C p is the compressibility of the polymer composite of the working layer, C t is the compressibility of the polymer composite of the layer in the back of the block, and the masses of the composite layers are selected from the ratio:
Figure 00000003
where M p is the mass of the composite of the working layer, M t is the mass of the composite layer in the back of the block.

Существенные признаки заявляемого изобретения «слои выполнены с различными сжимаемостями и массами, при этом сжимаемость рабочего слоя выбрана из соотношения:

Figure 00000004
где Ср - сжимаемость полимерного композита рабочего слоя, Ст - сжимаемость полимерного композита слоя в тыльной части колодки, а массы композитов слоев выбраны из соотношения:
Figure 00000005
где Мр - масса композита рабочего слоя, Мт - масса композита слоя в тыльной части колодки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.Salient features of the claimed invention "layers are made with different compressibility and masses, while the compressibility of the working layer is selected from the ratio:
Figure 00000004
where C p is the compressibility of the polymer composite of the working layer, C t is the compressibility of the polymer composite of the layer in the back of the block, and the masses of the composite layers are selected from the ratio:
Figure 00000005
where M p is the mass of the composite of the working layer, M t is the mass of the composite layer in the back of the block "are distinctive from the features of the closest analogue.

На чертеже представлена композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, вариант с сетчато-проволочным каркасом, так называемая «укороченная» колодка.The drawing shows a composite brake pad of a railway vehicle, a variant with a mesh-wire frame, the so-called "shortened" pad.

Колодка включает металлический каркас (не показан) и полимерный композиционный фрикционный элемент 1. Полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из двух слоев: рабочий слой 2 и слой 3, размещенный в тыльной части колодки (тыльный или нерабочий слой). Сжимаемость полимерного композита рабочего слоя в 1,1÷1,2 раза выше, чем сжимаемость полимерного композита тыльного слоя. Масса полимерного композита рабочего слоя в 1,8÷2,4 раза выше массы полимерного композита тыльного слоя (масса слоя без учета массы металлического каркаса). При необходимости колодка может быть снабжена отгибными индикаторами износа 4, размещенными на тыльном слое.The block includes a metal frame (not shown) and a polymer composite friction element 1. The polymer composite friction element is made of two layers: a working layer 2 and a layer 3 located in the back of the block (back or non-working layer). The compressibility of the polymer composite of the working layer is 1.1-1.2 times higher than the compressibility of the polymer composite of the back layer. The mass of the polymer composite of the working layer is 1.8 ÷ 2.4 times the mass of the polymer composite of the back layer (the mass of the layer without taking into account the mass of the metal frame). If necessary, the block may be equipped with folding indicators of wear 4 located on the back layer.

Конкретным примером заявляемой композиционной тормозной колодки железнодорожного транспортного средства является двухслойная колодка дет. 25610, один слой которой выполнен из композиционного материала типа ТИИР-300, вариант с пониженной сжимаемостью, а другой - из композиционного материала типа ТИИР-303, вариант с повышенной сжимаемостью. Разница в сжимаемости образцов композиционных материалов составляет ≈15%. Масса менее сжимаемого композиционного материала ≈1,2 кг; масса более сжимаемого композиционного материала ≈2,8 кг.A specific example of the inventive composite brake pads of a railway vehicle is a two-layer pad det. 25610, one layer of which is made of a composite material of the TIIR-300 type, an option with reduced compressibility, and the other is of a composite material of the TIIR-300 type, an option with increased compressibility. The difference in compressibility of samples of composite materials is ≈15%. Mass of less compressible composite material ≈1.2 kg; the mass of a more compressible composite material is ≈2.8 kg

Изготавливаться заявляемое изделие может известными способами, например формованием в пресс-форме из двухслойного брикета.The claimed product can be manufactured by known methods, for example, molding in a mold from a two-layer briquette.

Выполнение колодки из двух слоев, когда тыльный слой имеет меньшую сжимаемость, чем рабочий слой, позволяет при существенном деформировании вследствие сжатия рабочего слоя (это необходимо для обеспечения коэффициента взаимного перекрытия пары трения колесо-колодка на изношенном колесе) избежать существенного деформирования тыльного слоя. Это обеспечивает как меньшие деформации металлического каркаса и сохранность тыльной части колодки при эксплуатации, так и сохранность индикаторов износа при их установке на колодку. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики композиционной тормозной колодки.The implementation of the block of two layers, when the back layer has a lower compressibility than the working layer, allows for significant deformation due to compression of the working layer (this is necessary to ensure the coefficient of mutual overlap of the friction pair of the wheel-block on a worn wheel) to avoid significant deformation of the back layer. This ensures both less deformation of the metal frame and the safety of the back of the block during operation, as well as the safety of wear indicators when they are installed on the block. As a result, the performance of the composite brake pad is improved.

Claims (1)

Композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, где один из слоев является рабочим, а второй размещен в тыльной части колодки, отличающаяся тем, что слои выполнены с различными сжимаемостями и массами, при этом сжимаемость рабочего слоя выбрана из соотношения:
Figure 00000006
где Ср - сжимаемость полимерного композита рабочего слоя, Ст - сжимаемость полимерного композита слоя в тыльной части колодки, а массы композитов слоев выбраны из соотношения:
Figure 00000007
где Мр - масса композита рабочего слоя, Мт - масса композита слоя в тыльной части колодки.Composition brake pad of a railway vehicle, including a metal frame and a polymer composite friction element made of two layers, where one of the layers is working, and the second is located in the back of the block, characterized in that the layers are made with different compressions and masses, while the compressibility of the working layer is selected from the ratio:
Figure 00000006
where C p is the compressibility of the polymer composite of the working layer, C t is the compressibility of the polymer composite of the layer in the back of the block, and the masses of the composite layers are selected from the ratio:
Figure 00000007
where M p is the mass of the composite of the working layer, M t is the mass of the composite layer in the back of the block.
RU2017107439A 2017-03-06 2017-03-06 Composition brake shoe of railway vehicle RU2655821C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107439A RU2655821C1 (en) 2017-03-06 2017-03-06 Composition brake shoe of railway vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107439A RU2655821C1 (en) 2017-03-06 2017-03-06 Composition brake shoe of railway vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655821C1 true RU2655821C1 (en) 2018-05-29

Family

ID=62559954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017107439A RU2655821C1 (en) 2017-03-06 2017-03-06 Composition brake shoe of railway vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655821C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4781275A (en) * 1984-04-30 1988-11-01 Amsted Industries Incorporated Composition railway brake shoe
EP1074755A1 (en) * 1999-08-06 2001-02-07 Westinghouse Air Brake Company Brake shoe with insert bonded to backing plate
RU62188U1 (en) * 2006-08-02 2007-03-27 Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов", ОАО "ФРИТЕКС" RAILWAY BRAKE PAD
RU2318143C1 (en) * 2006-08-02 2008-02-27 Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов" (ОАО "Фритекс") Rail vehicle brake shoe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4781275A (en) * 1984-04-30 1988-11-01 Amsted Industries Incorporated Composition railway brake shoe
EP1074755A1 (en) * 1999-08-06 2001-02-07 Westinghouse Air Brake Company Brake shoe with insert bonded to backing plate
RU62188U1 (en) * 2006-08-02 2007-03-27 Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов", ОАО "ФРИТЕКС" RAILWAY BRAKE PAD
RU2318143C1 (en) * 2006-08-02 2008-02-27 Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов" (ОАО "Фритекс") Rail vehicle brake shoe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2655821C1 (en) Composition brake shoe of railway vehicle
RU2563526C2 (en) Railway vehicle composite brake shoe producing abrasive nanoparticles in tribocontact
CN105299102A (en) Automobile smart brake pad
CN110418905A (en) Brake pads and its manufacturing method
RU83817U1 (en) RAIL VEHICLE BRAKE PAD
RU2684028C1 (en) Brake shoe of railway vehicle
RU2691533C1 (en) Brake shoe of railway vehicle
US20100288589A1 (en) Brake lining set having different compressibility
RU221751U1 (en) RAILWAY VEHICLE BRAKE SHOES
RU2270945C1 (en) Friction article
RU2319871C1 (en) Rail vehicle brake shoe (versions)
RU186770U1 (en) RAILWAY BRAKE PAD
RU2364771C1 (en) Friction lining
RU2684023C1 (en) Brake shoe of railway vehicle
RU2558520C1 (en) Friction article
RU62189U1 (en) RAILWAY VEHICLE BRAKE SHOES (OPTIONS)
RU2691507C1 (en) Brake shoe of railway vehicle
RU2652480C1 (en) Traction rolling stock brake shoe
RU2691532C1 (en) Brake block of railway vehicle
RU2691502C1 (en) Brake shoe of railway vehicle
RU147034U1 (en) BRAKE PAD COMPOSITION (COMPOSITION WITH INSERTS) FOR RAILWAY VEHICLE
WO2019083399A1 (en) Brake shoe for a railway vehicle
RU70559U1 (en) DISK BRAKE BRAKE
RU180926U1 (en) FRICTION PRODUCT
RU2090411C1 (en) Railway rolling stock brake shoe

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner