RU56521U1

RU56521U1 - RAILWAY BRAKE PAD

Info

Publication number: RU56521U1
Application number: RU2006111289/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Ворончихин; Игорь Андреевич Налев; Владимир Николаевич Бычков; Сергей Сергеевич Барбарич; Николай Алексеевич Бочкарев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов", ОАО "ФРИТЕКС"
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Полезная модель относится к тормозным устройствам, а именно, к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части и одну твердую чугунную вставку, расположенную в центральной части колодки и приваренную к металлическому каркасу по двум сторонам по ширине каркаса. Верхняя часть вставки в продольном вертикальном сечении имеет наружные габариты, соответствующие внутренним габаритам нижней части П-образного выступа металлического каркаса, вставлена в него и имеет по ширине вставки внутренний паз. Часть вставки, расположенная в изнашиваемой части колодки, в продольном вертикальном сечении имеет форму, близкую к прямоугольной с шириной меньше ее верхней части. Вставка приварена в месте основания П-образного выступа. 1 н.п.ф. 1 фиг.The utility model relates to brake devices, namely, to brake pads of railway vehicles. The brake pad of a railway vehicle contains a composite friction element, a metal frame with a U-shaped protrusion in its central part and one solid cast iron insert located in the central part of the block and welded to the metal frame on two sides along the width of the frame. The upper part of the insert in a longitudinal vertical section has external dimensions corresponding to the internal dimensions of the lower part of the U-shaped protrusion of the metal frame, is inserted into it and has an internal groove along the width of the insert. The insertion part located in the wear part of the shoe in a longitudinal vertical section has a shape close to rectangular with a width less than its upper part. The insert is welded at the base of the U-shaped protrusion. 1 n.p.f. 1 of FIG.

Description

Заявляемая полезная модель относится к тормозным устройствам, а именно, к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств.The inventive utility model relates to brake devices, namely, to brake pads of railway vehicles.

Известны тормозные чугунные колодки, в том числе с металлическим каркасом, выпускаемые по ГОСТ 1205-73 «Колодки чугунные тормозные для вагонов и тендеров железных дорог. Конструкция и основные размеры».Known cast iron brake pads, including those with a metal frame, manufactured according to GOST 1205-73 "Cast-iron brake pads for railroad cars and tenders. Design and main dimensions. ”

Указанные колодки оказывают положительное воздействие на поверхность качения колеса, однако они имеют низкий коэффициент трения и при эксплуатации обеспечивают низкую эффективность торможения, а следовательно, требуют больших усилий натяжения рычажной передачи при торможении, не обеспечивают бесшумного и плавного торможения поезда, имеют большой вес (16кг), высокий износ и высокую стоимость.These pads have a positive effect on the rolling surface of the wheel, however, they have a low coefficient of friction and during operation provide low braking efficiency, and therefore require high tension of the lever gear during braking, do not provide silent and smooth braking of the train, have a lot of weight (16 kg) high wear and high cost.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое и имеет общий с ним существенный признак «тормозная колодка».The known technical solution is used for the same purpose as the claimed one and has a common essential attribute “brake shoe” with it.

Известна тормозная композиционная колодка содержащая фрикционный элемент и металлический (стальной) каркас. (Б.А.Ширяев «Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов», Москва, Химия, 1982 г. (стр.9-11, 13, 70).Known brake composite pad containing a friction element and a metal (steel) frame. (B.A. Shiryaev “Production of brake pads from composite materials for railway cars”, Moscow, Chemistry, 1982 (pp. 9-11, 13, 70).

Металлический каркас состоит из одной детали - основной полосы, а иногда из двух деталей: основной полосы и приваренной к ней по внутренней стороне усиленной пластины. Основная полоса каркаса имеет внешний криволинейный контур по периметру готовой колодки, а в центре П-образный или полукруглый выступ, образующий центральную бобышку. Центральная бобышка каркаса снабжена отверстиями под чеку (металлическую скобу). На основной пластине каркаса расположены также две боковые бобышки, служащие направляющими для чеки. Центральная The metal frame consists of one part - the main strip, and sometimes two parts: the main strip and the reinforced plate welded to it on the inside. The main strip of the frame has an external curved contour around the perimeter of the finished block, and in the center is a U-shaped or semicircular protrusion that forms the central boss. The central boss of the frame is equipped with holes for the pin (metal bracket). On the main plate of the frame are also two side bosses serving as guides for the check. Central

бобышка служит для крепления тормозной колодки в тормозном башмаке посредством чеки, а направляющие (боковые бобышки) упрощают монтаж чеки.the boss serves for fastening the brake pads in the brake shoe by means of checks, and the guides (side bosses) simplify the mounting of checks.

Усилительная пластина применяется для придания дополнительной жесткости каркасу и повышения надежности крепления каркаса с фрикционным элементом.The reinforcing plate is used to give additional rigidity to the frame and increase the reliability of mounting the frame with a friction element.

Усилительная пластина снабжена отверстиями для приваривания к основной полосе, а также для затекания фрикционной смеси при формовании с целью повышения крепления с фрикционным элементом.The reinforcing plate is provided with holes for welding to the main strip, as well as for flowing the friction mixture during molding in order to increase the fastening with the friction element.

На основной полосе также могут вырубаться отверстия и/или, полуотверстия с отгибанием невырубленной части отверстий внутрь колодки с получением шипов для затекания в отверстия фрикционной массы при формовании и улучшении крепления с фрикционным элементом.Holes and / or half-holes can also be cut out on the main strip with bending of the non-cut out part of the holes inside the block with obtaining spikes for flowing into the holes of the friction mass during molding and improving the fastening with the friction element.

Тормозные композиционные колодки по сравнению с чугунными получили значительно более широкое применение, так как они имеют более высокий коэффициент трения, меньшее усилие нажатия и износостойкость, в несколько раз более высокий срок службы, меньший вес, стоимость, а также обеспечивают бесшумное и плавное торможение поезда.Compared to cast iron pads, brake pads have received much wider use, since they have a higher friction coefficient, lower pressing force and wear resistance, several times longer service life, lower weight, cost, and also provide silent and smooth braking of the train.

Однако при эксплуатации тормозных композиционных колодок могут возникать отдельные дефекты, в том числе: термические трещины на поверхности качения колес, износ поверхности качения колес, снижение тормозной эффективности колодок при попадании воды в зону трения (дождь, снег), а также при наличии угольной или торфяной пыли и листьев на поверхности рельса.However, during the operation of composite brake pads, individual defects may occur, including: thermal cracks on the rolling surface of the wheels, wear of the rolling surface of the wheels, decrease in brake efficiency of pads when water enters the friction zone (rain, snow), as well as in the presence of coal or peat dust and leaves on the surface of the rail.

Существенные признаки тормозной композиционной колодки «фрикционный элемент», металлический каркас в виде «изогнутой основной полосы с П-образным или полукруглым выступом, образующим центральную бобышку, снабженную отверстиями под чеку и боковые бобышки» - направляющие для чеки являются общими с существенными признаками заявляемой полезной модели.Essential features of the friction element brake pad, metal frame in the form of a “curved main strip with a U-shaped or semicircular protrusion forming a central boss provided with holes for a check and side bosses” - guides for checks are common with essential features of the claimed utility model .

Наиболее близким аналогом заявляемой колодки является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по заявке №2005133046/22(037001) от 26.10.2005 (решение о выдаче патента на полезную модель от 16.01.2006).The closest analogue of the claimed block is the brake shoe of a railway vehicle according to the application No. 2005133046/22 (037001) dated 10.26.2005 (decision on the grant of a patent for a utility model dated 01.16.2006).

Рассматриваемая тормозная колодка содержит металлический стальной каркас, композиционный фрикционный элемент и твердую вставку из чугуна. Металлический каркас состоит из одной детали - основной полосы и имеет П-образный выступ, образующий центральную бобышку. По обеим сторонам П-образного выступа, за ним с внутренней стороны основной полосы к ней приварена по ширине колодки твердая вставка из чугуна, представляющая в продольном сечении колодки трапециидальную форму.The brake pad in question contains a metal steel frame, a composite friction element and a solid cast iron insert. The metal frame consists of one part - the main strip and has a U-shaped protrusion forming a central boss. On both sides of the U-shaped protrusion, behind it from the inside of the main strip, a solid insert made of cast iron is welded to it along the width of the block, representing a trapezoidal shape in the longitudinal section of the block.

Существенные признаки наиболее близкого аналога «композиционный фрикционный элемент», «металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части» и «твердая чугунная вставка» являются общими с существенными признаками заявляемой полезной модели.The essential features of the closest analogue are “composite friction element”, “metal frame with a U-shaped protrusion in its central part” and “solid cast iron insert” are common with the essential features of the claimed utility model.

Колодка по наиболее близкому аналогу обеспечивает сохранение поверхности качения колеса, а следовательно, повышенный срок службы колеса при сохранении повышенного срока службы колодок, а также обеспечивает стабильность и эффективность торможения при обычных и тяжелых условиях эксплуатации.The block according to the closest analogue ensures the preservation of the rolling surface of the wheel, and therefore, the increased service life of the wheel while maintaining the increased service life of the pads, and also provides stability and braking efficiency under normal and severe operating conditions.

Однако рассматриваемая тормозная колодка по наиболее близкому аналогу имеет недостатки.However, the brake shoe in question, according to the closest analogue, has disadvantages.

Чугунная вставка, расположенная внутри композиционного фрикционного элемента колодки, имеет в продольном вертикальном сечении трапециидальную форму, в связи, с чем в процессе износа колодки при ее эксплуатации соотношение площади вставки к площади композиционного фрикционного элемента изменяется. Поэтому в связи с разницей коэффициентов трения вставки и фрикционного композиционного элемента изменяется суммарный коэффициент трения колодки в целом.The cast-iron insert located inside the composite friction element of the block has a trapezoidal shape in a longitudinal vertical section, which is why during wear, the ratio of the area of the insert to the area of the composite friction element changes. Therefore, due to the difference in the coefficient of friction of the insert and the friction composite element, the total coefficient of friction of the block as a whole changes.

Приварка чугунной вставки трапециидальной формы к металлическому стальному каркасу после П-образного выступа и без захода в выступ обеспечивает недостаточное центрирование вставки при изготовлении.Welding a trapezoidal cast-iron insert to a metal steel frame after a U-shaped protrusion and without going into the protrusion provides insufficient centering of the insert during manufacture.

Кроме того, при данной конструкции колодки, обеспечивающей жесткости каркаса в целом, не обеспечивается требуемая жесткость каркаса в его П-образном выступе. В связи с этим при постоянных вибрациях и нагрузках на выступ при эксплуатации возникают взаимопеременные усилия на сварной шов, что снижает надежность конструкции колодки.In addition, with this design pads, providing rigidity of the frame as a whole, does not provide the required rigidity of the frame in its U-shaped protrusion. In this regard, with constant vibrations and loads on the protrusion during operation, alternating forces arise on the weld, which reduces the reliability of the design of the pads.

Задачами, на решение которых направлена заявляемая тормозная колодка, являются:The tasks to be solved by the claimed brake shoe are:

- обеспечение постоянного коэффициента трения колодки в целом в процессе ее износа при эксплуатации;- ensuring a constant coefficient of friction of the block as a whole during its wear during operation;

- повышения надежности конструкции и технологичности изготовления колодки.- improving the reliability of the design and manufacturability of the manufacture of pads.

Поставленные задачи решает тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части и твердую вставку. Верхняя часть твердой вставки в продольном вертикальном сечении имеет габариты, соответствующие внутренним габаритам нижней части выступа металлического каркаса и вставлена в него. Часть вставки, расположенная в изнашиваемой части колодки, в продольном вертикальном сечении имеет форму, близкую к прямоугольной с шириной меньше верхней ее части. Чугунная вставка с двух сторон по ширине приварена к стальному каркасу в месте основания его П-образного выступа. Для улучшения конструкции сокращения расхода металла, улучшения теплоотвода и монтажа чеки в верхней части вставки по ширине колодки выполнен радиусный или П-образный паз.The tasks are solved by the brake pad of a railway vehicle containing a composite friction element, a metal frame with a U-shaped protrusion in its central part and a solid insert. The upper part of the solid insert in a longitudinal vertical section has dimensions corresponding to the internal dimensions of the lower part of the protrusion of the metal frame and inserted into it. The insertion part located in the wear part of the shoe in a longitudinal vertical section has a shape close to rectangular with a width less than its upper part. A cast-iron insert is welded on both sides in width to a steel frame at the base of its U-shaped protrusion. To improve the design of reducing metal consumption, improving heat dissipation and mounting checks in the upper part of the insert, a radius or U-shaped groove is made along the width of the block.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «верхняя часть вставки в продольном вертикальном сечении имеет наружные габариты, соответствующие внутренним габаритам нижней части П-образного выступа The essential features of the claimed utility model “the upper part of the insert in a longitudinal vertical section has external dimensions corresponding to the internal dimensions of the lower part of the U-shaped protrusion

металлического каркаса», «вставка вставлена в П-образный выступ», «вставка имеет в верхней части по ширине вставки внутренний радиусный или П-образный паз», «часть вставки, расположенная в изнашиваемой части колодки, в продольном вертикальном сечении имеет форму, близкую к прямоугольной с шириной меньшей ее верхней части» и «вставка приварена в месте основания П-образного выступа стального каркаса» - являются отличительными от существенных признаков наиболее близкого аналога.metal frame ”,“ the insert is inserted into the U-shaped protrusion ”,“ the insert has an inner radius or U-shaped groove in the upper part of the width of the insert ”,“ the part of the insert located in the wear part of the shoe has a shape in the longitudinal vertical section close to to a rectangular with a width of its smaller upper part "and" the insert is welded at the base of the U-shaped protrusion of the steel frame "- are distinctive from the essential features of the closest analogue.

Технология изготовления колодки несложная и предусматривает следующие этапы:The manufacturing technology of the pads is simple and involves the following steps:

- изготовление (отливка) чугунной вставки;- manufacturing (casting) of a cast iron insert;

- изготовление (штамповка) металлического каркаса;- manufacturing (stamping) of a metal frame;

- сборка вставки с каркасом и ее приваривание к каркасу;- assembly of the insert with the frame and its welding to the frame;

- изготовление полимерной композиции;- manufacture of a polymer composition;

- укладка в пресс-форму каркаса с приваренной вставкой и навески распушенной полимерной композиции;- laying in the mold of the frame with a welded-in insert and a portion of the fluffed polymer composition;

- формование колодки в пресс-форме под давлением с последующей вулканизацией.- forming the pads in the mold under pressure followed by vulcanization.

На фиг. представлена тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, где:In FIG. The brake pad of a railway vehicle is presented, where:

1 - металлический каркас,1 - metal frame

2 - П-образный выступ,2 - U-shaped protrusion,

3 - отверстие под чеку для крепления колодки в тормозном узле,3 - hole for the pin for mounting the pads in the brake unit,

4 - композиционный фрикционный элемент,4 - composite friction element,

5 - чугунная вставка,5 - cast iron insert,

6 - место сварки вставки и каркаса,6 - the place of welding of the insert and frame,

7 - радиусный паз.7 - radius groove.

Выполнение тормозной колодки с признаками, указанными в отличительной части формулы заявляемой полезной модели, позволяет обеспечить постоянный коэффициент трения колодки в целом в процессе ее The implementation of the brake pads with the characteristics indicated in the distinctive part of the formula of the claimed utility model, allows to provide a constant coefficient of friction of the pads as a whole during its

износа при эксплуатации, повысить надежность конструкции колодки и технологичность ее изготовления.wear during operation, to increase the reliability of the design of the pads and the manufacturability of its manufacture.

Claims

A brake pad of a railway vehicle containing a composite friction element, a metal frame with a U-shaped protrusion in its central part and one solid cast iron insert located in the central part of the block and welded to the metal frame on two sides along the width of the frame, characterized in that the upper part of the insert in a longitudinal vertical section has external dimensions corresponding to the internal dimensions of the lower part of the U-shaped protrusion of the metal frame, is inserted into it and has an inner groove across the width of the insert, and the part of the insert located in the wearing part of the shoe, in a longitudinal vertical section, has a shape close to rectangular with a width less than its upper part, the insert being welded at the base of the U-shaped protrusion.