SK288504B6

SK288504B6 - Brake block

Info

Publication number: SK288504B6
Application number: SK50008-2013A
Authority: SK
Inventors: Eduard Matús; Otakar Řehák
Original assignee: Diafrikt Components S.R.O.
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2013-03-30
Publication date: 2017-10-03
Also published as: SK500082013A3

Abstract

The present invention relates to a brake block intended particularly for brake system of rail vehicles and removably attachable in a brake chock, said brake block consists of mutually coupled an anchorage skeleton (23) and a friction element (24) manufactured from ceramo-metallic material, wherein the anchorage skeleton (23) comprises an anchoring plate (231) with lateral arresting back plates (233) and a central anchoring eye (232) provided with a central hole (2321) are attached from the side of an anchoring surface (21) thereto. The anchorage skeleton (23) anchoring plate (231) is provided with a copper-based coating and is diffusion-connected with the friction element (24) such that they form a dingle compact unit , whereby the friction element (24) is provided at the place of working surface (22) with a running-in layer (241) made of ceramo-metallic material with thickness in the range of 1 to 5 mm, wherein the running-in layer (241) material friction coefficient corresponds to the friction coefficient of the friction element (24) and the hardness value thereof is in the range of 20 to 80 percent of the friction element (24) hardness value.

Description

Vynález spadá do oblasti konštrukcie brzdového ústrojenstva koľajových vozidiel, kde brzdný účinok vzniká pritlačením brzdovej čeľuste na povrch pohybujúceho sa dielu a týka sa uskutočnenia brzdovej čeľuste prispôsobenej na pripevnenie na brzdovú zarážku vybavenej trecím elementom, ktorého pracovná plocha adhezívne pôsobí na obvod obruče kolesa.The invention falls within the field of construction of a brake system of rail vehicles, where the braking effect is exerted by pressing the brake shoe on the surface of the moving part and relates to an embodiment of a brake shoe adapted to be attached to a brake stop provided with a friction element.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Spomaľovacie ústrojenstvo je pri koľajových vozidlách najčastejšie tvorené čeľusťovým brzdovým systémom vo forme čeľusťovej brzdy. Ceľusťová brzda pozostáva z brzdovej zarážky, v ktorej je vyberateľné upevnená brzdová čeľusť alebo zdrž so šírkou od 50 do 60 mm. Brzdová čeľusť, ktorej pracovná plocha tvarovo zodpovedá brzdenému protikusu, je pri spomaľovaní koľajových vozidiel pritláčaná na obvod obruče kolesa prostredníctvom pákového mechanizmu. Na povrchu jazdnej plochy kolesa vzniká trecia sila, ktorá brzdí otáčanie kolesa alebo dvojkolesia, pričom vznikajúce trecie sily majú tiež čistiaci a leštiaci účinok. Veľkosť brzdnej sily čeľusťovej brzdy je závislá od prítlačnej sily pôsobiacej cez brzdovú čeľusť a od veľkosti súčiniteľa trenia medzi jazdnou plochou kolesa a trecím elementom brzdovej čeľuste.In the case of rolling stock, the deceleration device is most often formed by a brake shoe system in the form of a brake shoe. The jaw brake consists of a brake stopper in which a removable brake shoe or stopper with a width of 50 to 60 mm is removably mounted. The brake shoe, the working surface of which corresponds in shape to the braked counterpart, is pressed against the periphery of the wheel rim by means of a lever mechanism as the rolling stock slows. A friction force is created on the surface of the wheel tread, which inhibits the rotation of the wheel or the wheelset, and the frictional forces that are produced also have a cleaning and polishing effect. The magnitude of the brake force of the shoe brake is dependent upon the contact force applied through the brake shoe and the magnitude of the coefficient of friction between the wheel tread and the brake shoe friction element.

Známe sú rôzne konštrukčné usporiadania brzdových čeľustí, ktoré sa líšia najmä z hľadiska materiálového, technologického a konštrukčného uskutočnenia. Napríklad v spisoch CZ253310B1, CZ272668B1 sú opísané brzdové čeľuste s kovovou kotviacou doskou, ktoré sú zhotovované liatím z liatiny do foriem a majú na hornej nepracovnej ploche centrálne kotviace uško s otvorom na vloženie upevňovacieho klina. Upevňovací klin slúži na spriahnutie brzdovej čeľuste a brzdovej zarážky, pričom kotviaca doska je vybavená dvomi bočnými aretačnými podložkami, ktoré slúžia ako vedenie upevňovacieho klina a tiež ako fixácia brzdovej čeľuste v pozdĺžnom páse brzdovej zarážky. Ako je zrejmé zo spisu US2748902A, liatinové brzdové čeľuste môžu byť vyrobené tiež tak, že vnútri telesa segmentu je zaliaty oceľový skelet, ktorého upevňovacia časť je vyvedená mimo telesa čeľuste. Nevýhodou liatinových čeľustí je nízky súčiniteľ trenia, ktorý je kompenzovaný vysokými mernými tlakmi medzi čeľusťami a jazdnou plochou kolesa, čím sa výrazne znižuje životnosť brzdovej čeľuste.Various designs of brake shoes are known which differ in particular in terms of material, technology and construction. For example, CZ253310B1, CZ272668B1 discloses brake shoes with a metal anchor plate, which are made by casting from cast iron to molds and have a central anchoring ear with an opening for receiving a fixing wedge on the upper non-working surface. The fastening wedge serves to couple the brake shoe and the brake stop, the anchor plate being equipped with two lateral locking washers, which serve as a guide for the fastening wedge and also as a fixation of the brake shoe in the longitudinal strip of the brake stop. As is apparent from US2748902A, the cast iron brake shoes can also be manufactured such that a steel skeleton is embedded within the segment body, the fastening portion of which is led outside the shoe body. The disadvantage of cast iron shoes is the low coefficient of friction, which is compensated by the high specific pressures between the shoes and the wheel tread, which significantly reduces the service life of the brake shoes.

V súčasnej dobe sú okrem liatinových brzdových čeľustí používané aj brzdové čeľuste vyrobené z kompozitných materiálov, ktoré na rozdiel od liatinových majú stabilnejší súčiniteľ trenia medzi čeľusťami a kolesom. V takomto uskutočnení brzdovej čeľuste sú potrebné menšie sily na prítlak, čo sa prejavuje menšou mierou opotrebovania a tiež zabezpečením plynulého brzdenia vozidla. Napríklad v spisoch US6328143, US5704454A, a tiež v odbornej literatúre, B. A. Sirjaev „Výroba brzdových čeľustí z kompozitných materiálov na železničné vagóny“, Moskva, Chémia, 1982, str. 9 až 14, 70, 71, sú opísané rôzne kompozitné brzdové segmenty obsahujúce trecí kompozitný element upevnený na kotviacej doske. Táto kotviaca doska je tvorená spravidla oceľovým pásom a v strednej časti je vybavená kotviacim uškom s otvormi na vloženie zaisťovacieho klina. Na vonkajšej strane kotviacej dosky sú taktiež osadené dve aretačné podložky, ktoré slúžia na vedenie klina a na fixáciu čeľuste v drážke brzdovej zarážky. Rovnako je známe riešenie s kotviacou doskou vytvorenou vo forme ohnutého nosného plechu s mimo orientovaným stredovým výstupkom v tvare písmena U, pričom z vnútornej strany je kotviaca doska vybavená zosilňujúcim plechom, čím je vytvorený veľmi tuhý kotviaci skelet. Zosilňujúci plech sa používa najmä na zabezpečenie vyššej spoľahlivosti upevnenia kompozitného čeľusťového elementu tak, že sa vystrihuje z oceľového pásu základňa v tvare pretiahnutého osemuholníka, pričom hrany základne sa pozdĺžne aj priečne lisovaním ohýbajú na stranu pracovnej plochy čeľuste a vytvárajú postranné upevňovacie rebrá. Zosilňovací plech je tiež vybavený štyrmi otvormi, ktoré slúžia na spriahnutie zosilňujúceho plechu i kotviacej dosky a na zatekanie trecej kompozitnej zmesi pri formovaní s cieľom zvýšiť súdržnosť trecieho materiálu s kotviacim skeletom. Nevýhodou kompozitných brzdových čeľustí je možný výskyt rôznych defektov a porúch, ako napr. termických prasklín na povrchu valenia kolies, opotrebenie povrchu valenia kolies, zníženie efektívnosti brzdenia čeľustí pri vlhkosti v zóne trenia alebo pri prítomnosti uhoľného či rašelinového prachu a opadaného lístia na povrchu koľajníc. Navyše pri rýchlostiach koľajových vozidiel viac než 160 km/h sa na povrchu kompozitných brzdových čeľustí vytvárajú vysoké teploty, v dôsledku ktorých kompozitný materiál stráca svoju pracovnú schopnosť.Currently, brake shoes made of composite materials are used in addition to cast iron brake shoes, which, unlike cast iron brake shoes, have a more stable coefficient of friction between the shoes and the wheel. In such an embodiment of the brake shoe, lower thrust forces are required, which results in less wear and also ensures a smooth braking of the vehicle. For example, in US6328143, US5704454A, as well as in the literature, B. A. Sirjaev, "Manufacture of brake shoes from composite materials for railway wagons", Moscow, Chemistry, 1982, p. 9 to 14, 70, 71, various composite brake segments are described comprising a friction composite element mounted on an anchor plate. This anchoring plate is usually formed by a steel strip and in the middle part it is equipped with an anchoring lug with holes for inserting a locking wedge. On the outside of the anchoring plate are also fitted two locking washers, which serve to guide the wedge and fix the shoe in the groove of the brake stop. It is also known to provide an anchoring plate in the form of a bent carrier plate with an outwardly directed U-shaped central projection, and on the inside the anchoring plate is provided with a reinforcing plate, thereby forming a very rigid anchoring skeleton. In particular, the reinforcing plate is used to provide a higher reliability of attachment of the composite jaw element by cutting from a steel strip an elongated octagonal base, the edges of the base bending longitudinally and transversely to the side of the jaw work surface to form lateral fastening ribs. The reinforcing plate is also provided with four holes that serve to couple the reinforcing plate and the anchor plate and to leak the friction composite composition during molding in order to increase the coherence of the friction material with the anchor frame. A disadvantage of composite brake shoes is the possible occurrence of various defects and failures, such as e.g. thermal cracks on the rolling surface, wear on the rolling surface, reducing the braking efficiency of the jaws in the friction zone or in the presence of coal or peat dust and fallen leaves on the rail surface. In addition, at speeds of more than 160 km / h, high temperatures are generated on the surface of the composite brake shoes, causing the composite material to lose its working ability.

Z dôvodu neustáleho zvyšovania rýchlosti koľajových vozidiel je nutné pri brzdových čeľustiach zaistiť požadovanú mieru spoľahlivosti v danom časovom období. Požadované prevádzkové funkcie pri rýchlostiach vyšších ako 160 km/h spĺňajú predovšetkým kovokeramické brzdové čeľuste. Z trecích kovokeramických materiálov sa používajú materiály na báze železa. Nevýhodou takýchto trecích elementov je nadmerné opotrebenie až poškodenie jazdnej plochy kolesa po výmene opotrebovanej brzdovej čeľuste za novú. Rovnako sú známe trecie kovokeramické materiály na báze medi, ktoré majú v porovnaní s kovokeramickými čeľusťami na báze železa menšiu pevnosť, ale i menšie opotrebenie a nemajú agresívny vplyv na povrch valenia kolesa. Trecie materiály na báze medi sa vyrábajú spekaním zmesí základných práškov v žiarupevných for2 mách ako jednotlivé polotovary, vyrobené metódou lisovania za studená alebo spekaním spoločne s oceľovým pomedeným plechom alebo skeletom. Napríklad zo spisu CZ1996-510A3 je známe uskutočnenie brzdovej čeľuste, ktorá pozostáva z kotviacej dosky, nosného plechu, kovovej medzivrstvy, ktorá je difúzne spojená s kovokeramickým trecím obložením obsahujúcim 50 až 75 % medi, 4 až 7 % cínu, 8 až 11 % železa, 5 až 9 % mullitu a 8 až 14 % umelého hexagonálneho uhlíka. Zo spisu RU2310779 je známe uskutočnenie brzdovej čeľuste, ktorá obsahuje kotviacu dosku vytvarovanú v centrálnej časti do kotviaceho uška v tvare obráteného písmena „U“, pričom z vonkajšej strany je kotviaca nosná doska vybavená dvoma aretačnými podložkami a z vnútornej strany je upevnený trecí pomedený zosilňovací plech, ktorý svojou dĺžkou i šírkou zodpovedá rozmerom trecieho kovokeramického elementu. Zosilňovací plech je s trecím elementom najprv spojený technológiou spekania pri vysokej teplote a tlaku v peci, a potom je v niekoľkých bodoch privarený ku kotviacej nosnej doske, ktorá je na tento účel vybavená zváracími otvormi. Nevýhodou takéhoto uskutočnenia brzdovej čeľuste je, že konštrukčné usporiadanie rieši iba pevnosť a spoľahlivosť ukotvenia brzdovej čeľuste, ale nerieši hlučnosť vznikajúcu pri brzdení. Pri tomto konštrukčnom usporiadaní brzdového ústrojenstva vzniká škodlivý vysokofrekvenčný hluk tak na kontaktnej ploche kotviacej doske brzdovej čeľuste a brzdovej zarážky, ako medzi kotviacou doskou a zosilňovacím plechom. Kotviaca doska a zosilňovací plech sú spojené zvarmi iba v ôsmich bodoch, pričom v miestach, kde k sebe voľne priliehajú, je vytvorená veľmi tenká štrbina. V tejto štrbine vplyvom vibrácií kotviacej dosky a zosilňovacieho plechu vzniká nežiaduci pískavý hluk, ktorý v mnohých prípadoch mnohonásobne prekračuje povolený limit hygienickej normy.In order to continuously increase the speed of the rolling stock, it is necessary to ensure the required level of reliability for the brake shoes in a given period of time. In particular, the metal-ceramic brake shoes meet the required operating functions at speeds above 160 km / h. Of the friction metal-ceramic materials, iron-based materials are used. The disadvantage of such friction elements is excessive wear or damage to the wheel tread after replacing a worn brake shoe with a new one. Copper-based friction metal-ceramic materials are also known which have a lower strength as well as wear and tear and have no aggressive effect on the surface of the wheel rolling as compared to iron-ceramic jaws. Copper-based friction materials are produced by sintering the base powder mixtures in refractory molds as individual blanks, produced by the cold pressing method or by sintering together with copper-plated steel sheet or skeleton. For example, CZ1996-510A3 discloses an embodiment of a brake shoe consisting of an anchor plate, a support plate, a metal interlayer which is diffused to a metal-ceramic friction lining containing 50 to 75% copper, 4 to 7% tin, 8 to 11% iron , 5 to 9% mullite and 8 to 14% artificial hexagonal carbon. RU2310779 discloses an embodiment of a brake shoe comprising an anchoring plate shaped in the central part into an anchoring ear in the form of an inverted "U", the anchoring carrier plate being provided on the outside with two lock washers and a friction copper reinforcement plate mounted on the inside; which, in its length and width, corresponds to the dimensions of the friction metal-ceramic element. The reinforcing plate is first connected to the friction element by the sintering technology at high temperature and pressure in the furnace, and is then welded to the anchoring support plate, which is provided with welding holes for this purpose. A disadvantage of such an embodiment of the brake shoe is that the design only addresses the rigidity and reliability of the anchorage of the brake shoe, but does not solve the noise generated during braking. With this design of the brake assembly, harmful high-frequency noise is generated both on the contact surface of the anchor plate of the brake shoe and the brake stop, as between the anchor plate and the reinforcement plate. The anchoring plate and the reinforcing plate are welded only at eight points, whereby a very thin gap is formed at the points where they are loosely adjacent to each other. In this slot, the vibrations of the anchor plate and the reinforcing plate result in undesirable whistling noise, which in many cases exceeds the permissible limit of the hygiene standard many times.

Pri styku kolesa a trecieho elementu brzdovej čeľuste vzniká nadmerné opotrebenie kontaktnej plochy kolesa, keď trecí element má veľmi nízke opotrebenie a dlhú životnosť po celej stykovej ploche. Pri výmene opotrebovanej čeľuste, nová čeľusť pri brzdení nikdy nedosadá na koleso po celej kontaktnej ploche, ale dosadá len v niekoľkých malých bodoch. Pri brzdení to spôsobuje vibrácie, pri ktorých vzniká škodlivý hluk a lokálne poškodzovanie materiálu kolesa i brzdovej čeľuste vysokým merným tlakom. Napríklad zo spisu US5341904A je známe uskutočnenie kompozitnej brzdovej čeľuste, ktorá je v časti dotykovej plochy pozdĺž bočných stien vybavená laterálnou, rýchlo sa opotrebovávajúcou, zábehovou vrstvou vyrobenou z materiálu s nízkym koeficientom trenia. Takéto konštrukčné riešenie nie je však použiteľné na brzdové čeľuste, ktorých trecie elementy sú vyrobené z kovokeramických materiálov.The contact between the wheel and the friction element of the brake shoe causes excessive wear on the contact surface of the wheel when the friction element has very low wear and a long service life over the entire contact surface. When replacing a worn shoe, the new brake shoe never reaches the wheel over the entire contact surface, but only rests at a few small points. When braking, this causes vibrations that produce harmful noise and local damage to the wheel material and brake shoe under high pressure. For example, US5341904A discloses an embodiment of a composite brake shoe which is provided in a portion of the contact surface along the side walls with a lateral, rapidly worn, running-in layer made of a material with a low coefficient of friction. However, such a design is not applicable to brake shoes whose friction elements are made of metal-ceramic materials.

Úlohou predkladaného vynálezu je predstaviť úplne nové uskutočnenie brzdovej čeľuste, ktorého trecí element z kovokeramického materiálu má vysoký súčiniteľ trenia, dlhú životnosť a nestráca svoju pracovnú schopnosť pod vplyvom vysokých teplôt vznikajúcich najmä pri brzdení koľajových vozidiel idúcich viac ako 160 km/h i vplyvom rôznych poveternostných podmienok. Trecí element je na stykovej trecej ploche vybavený rýchlo sa opotrebovávajúcou zábehovou vrstvou na zabránenie nadmerného opotrebenia alebo poškodenia jazdnej plochy kolesa a to najmä po výmene opotrebovanej brzdovej čeľuste za novú. Celkové konštrukčné riešenie brzdovej čeľuste umožňuje eliminovať škodlivý vysokofrekvenčný hluk vznikajúci v okolí kotviacej oblasti, pričom celý kotviaci skelet musí spĺňať požiadavky na pevnosť a spoľahlivosť.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a completely new embodiment of a brake shoe having a friction element made of a metal-ceramic material having a high coefficient of friction, long service life and losing its working ability under high temperatures, in particular when braking rolling stock over 160 km / h and various weather conditions. . The friction element is provided on the contact friction surface with a rapidly worn run-in layer to prevent excessive wear or damage to the wheel tread, especially after replacing a worn brake shoe with a new one. The overall design of the brake shoe makes it possible to eliminate the harmful high-frequency noise generated in the vicinity of the anchoring area, whilst the entire anchoring frame must meet the strength and reliability requirements.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Stanovený cieľ je do značnej miery dosiahnutý vynálezom, ktorým je brzdová čeľusť, určená najmä na brzdový systém koľajových vozidiel, vyberateľné upevniteľná v brzdovej zarážke a pozostávajúca zo vzájomne spojeného kotviaceho skeletu a trecieho elementu vyrobeného z kovokeramického materiálu, keď kotviaci skelet obsahuje kotviacu dosku, ku ktorej sú zo strany kotviacej plochy pripevnené bočné aretačné podložky a centrálne kotviace uško so stredovým otvorom, kde kotviaca doska kotviaceho skeletu je vybavená povlakom na báze medi a s trecím elementom je difúzne prepojená tak, že tvoria jeden kompaktný celok.The object achieved is largely achieved by the invention, which is a brake shoe, in particular for a rolling stock brake system, removably mountable in a brake stop and consisting of an interconnected anchoring skeleton and a friction element made of a metal-ceramic material when the anchoring skeleton comprises an anchor plate. wherein side anchors and a central anchoring ear with a central hole are attached from the side of the anchoring surface, wherein the anchoring plate anchoring plate is provided with a copper-based coating and is diffusively interconnected to form a compact unit.

Vo výhodnom uskutočnení je trecí element v mieste pracovnej plochy vybavený zábehovou vrstvou zhotovenou z kovokeramického materiálu s hrúbkou 1 až 5 mm, kde koeficient trenia materiálu zábehovej vrstvy zodpovedá koeficientu trenia trecieho elementu a jeho tvrdosť dosahuje hodnoty 20 až 80 % tvrdosti trecieho elementu.In a preferred embodiment, the friction element at the work surface is provided with a running layer made of 1 to 5 mm metal-ceramic material, wherein the friction coefficient of the running layer material corresponds to the friction coefficient of the friction element and has a hardness of 20 to 80%.

V optimálnom uskutočnení je kotviaci skelet v oblasti kotviacej plochy osadený antivibračnou zostavou tvorenou aspoň štyrmi antivibračnými segmentmi vo forme pozdĺžnych pásov, ktoré sú situované v miestach kontaktu alebo v časti kontaktu kotviacej dosky so stykovou plochou brzdovej zarážky.In an optimum embodiment, the anchoring skeleton in the region of the anchoring surface is provided with an anti-vibration assembly formed of at least four anti-vibration segments in the form of longitudinal strips that are situated at the contact points or a portion of the anchoring plate contact with the contact surface of the brake stop.

Predkladaným vynálezom sa dosahuje vyšší účinok v tom, že pomocou nového konštrukčného usporiadania brzdovej čeľuste sa odstráni škodlivý hluk vznikajúci pri brzdení koľajových vozidiel, pričom je zaistená vysoká pevnosť a spoľahlivosť ukotvenia brzdovej čeľuste. Pomocou kovokeramickej zábehovej vrstvy, ktorá má rovnaký koeficient trenia ako kovokeramický trecí element, ale má veľmi vysoký oter, je umožnený rýchly zábeh kontaktnej plochy medzi brzdovým čeľusťami a podvozkovou plochou kolesa.The present invention achieves a higher effect by eliminating the harmful noise produced by the braking of rail vehicles by means of a new brake shoe arrangement, while ensuring high strength and reliability of the anchorage of the brake shoe. The metal-ceramic running-in layer, which has the same coefficient of friction as the metal-ceramic friction element, but has a very high abrasion, allows a rapid run-in of the contact surface between the brake shoes and the wheel running surface.

Zabiehajúca vrstva sa počas niekoľkých brzdení prispôsobí tvaru jazdnej plochy kolesa a brzdová čeľusť tak dosadá celou svojou pracovnou plochou na brzdené koleso, čím sa odstráni nielen hluk vznikajúci nedo3 konalým dosadnutím brzdovej čeľuste na jazdnú plochu kolesa, ale sa zabráni taktiež nadmernému opotrebovaniu a poškodeniu jazdnej plochy kolesa vysokým merným tlakom.The running layer adapts to the shape of the wheel tread during several brakes, and the brake shoe thus bears its entire working surface on the braked wheel, thereby eliminating not only the noise produced by the inconsistent bearing of the brake shoe on the wheel tread, but also excessive wear and tear high specific pressure wheels.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Konkrétne uskutočnenie vynálezu je schematicky znázornené na pripojených výkresoch, kde obrázok 1 je bočný pohľad na zdržovací brzdový systém, obrázok 2 je horný pohľad na brzdovú čeľusť, obrázok 3 je pozdĺžny rez brzdovou čeľusťou a obrázok 4 je priečny rez brzdovou čeľusťou.A particular embodiment of the invention is schematically shown in the accompanying drawings, wherein Figure 1 is a side view of a brake holding system, Figure 2 is a top view of a brake shoe, Figure 3 is a longitudinal section of a brake shoe, and Figure 4 is a cross section of a brake shoe.

Výkresy, ktoré znázorňujú vynález a následne opísané príklady konkrétneho jeho uskutočnenia v žiadnom prípade neobmedzujú rozsah ochrany uvedený v nárokoch, ale len objasňujú podstatu vynálezu.The drawings which illustrate the invention and the examples described below, in particular, do not in any way limit the scope of protection set forth in the claims, but merely illustrate the nature of the invention.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zdržovací brzdový systém koľajových vozidiel znázornený na obrázok 1 pozostáva z brzdovej zarážky X, kde je vyberateľné upevnená brzdová čeľusť 2, ktorej kotviaca plocha 21 tvarovo zodpovedá stykovej ploche 11 brzdovej zarážky X a pracovná plocha 22 prilieha k podvozkovej ploche 51 brzdeného kolesa 5.The rail holding system shown in Figure 1 consists of a brake stopper X where a removable brake shoe 2 is removable, the anchoring surface 21 of which corresponds to the contact surface 11 of the brake stopper X and the working surface 22 abuts the chassis surface 51 of the brake wheel 5.

Brzdová čeľusť 2 v základnom uskutočnení podľa obrázka 1, obrázka 2, obrázka 3 a obrázka 4 pozostáva z kotviaceho skeletu 23 a kovokeramického trecieho elementu 24, kde kotviaci skelet 23 je tvorený kotviacou doskou 231 realizovanou vo forme plochého v pozdĺžnom smere oblúkovo tvarovaného plechu, ktorý je vybavený neoznačeným povlakom na báze medi, napríklad galvanický pomedený. Táto kotviaca doska 231 kotviaceho skeletu 23 je s trecím elementom 24 difúzne prepojená tak, že tvoria jeden kompaktný celok, pričom trecí element 24 je v mieste pracovnej plochy 22 brzdovej čeľuste 2 vybavený zábehovou vrstvou 241 vyrobenou taktiež z kovokeramického materiálu. Zo strany kotviacej plochy 21 brzdovej čeľuste 2 je ku kotviacej doske 231 pripevnené, výhodne privarené, centrálne kotviace uško 232 so stredovým otvorom 2321 na vloženie upevňovacieho klina 4 zabezpečujúceho v brzdovom systéme spriahnutie brzdovej čeľuste 2 a brzdovej zarážky X a dve bočné aretačné podložky 233 na vedenie upevňovacieho klina 4 i na fixáciu polohy brzdovej čeľuste 2 v neznázornenej pozdĺžnej drážke brzdovej zarážky χ. Brzdová čeľusť 2 je ďalej zo strany kotviacej plochy 21 v miestach predpokladaného kontaktu, alebo v časti predpokladaného kontaktu kotviacej dosky 231 s brzdovou zarážkou X, vybavená antivibračnou zostavou 3, ktorej antivibračné segmenty 31 sú umiestnené po okraji kotviacej dosky 231 vo forme štyroch pozdĺžnych pásov.The brake shoe 2 in the basic embodiment of Figures 1, 2, 3 and 4 consists of an anchoring skeleton 23 and a metal-ceramic friction element 24, wherein the anchoring skeleton 23 is formed by an anchoring plate 231 realized in the form of a flat longitudinally curved sheet. is provided with an unlabeled copper-based coating, for example, copper-plated. This anchoring plate 231 of the anchoring skeleton 23 is diffused to the friction element 24 so as to form a compact unit, the friction element 24 being provided with a running layer 241 made of a metal-ceramic material at the work surface 22 of the brake shoe 2. On the side of the anchoring surface 21 of the brake shoe 2, a centrally anchoring ear 232 with a central hole 2321 is attached, preferably welded, to the anchoring plate 231 with a central bore 2321 for receiving a fastening wedge 4 ensuring the brake shoe 2 and brake stopper X and two lateral locking washers 233 on the brake system. guiding the fixing wedge 4 i to fix the position of the brake shoe 2 in the longitudinal groove of the brake stop not shown (χ). Further, the brake shoe 2 is provided with an anti-vibration assembly 3, the anti-vibration segments 31 of which are located along the edge of the anchoring plate 231 in the form of four longitudinal strips from the side of the anchoring surface 21 at the presumed contact points or part of the presumed contact of the anchor plate 231 with the brake stopper.

Výroba brzdovej čeľuste 2 podľa vynálezu sa uskutočňuje tak, že sa z oceľového pásu vyrobí kotviaca doska 231 kotviaceho skeletu 23 požadovaného rozmeru a tvaru, ktorá má na povrchu vytvorený povlak na báze medi, napríklad sa galvanický pomedí. Pripraví sa kovokeramická zmes, ktorá obsahuje meď, železo, cín, grafit, mullit a ďalšie látky a z tejto zmesi sa lisovaním za studená zhotoví trecí element 24, ktorého zabiehacia vrstva 241 s hrúbkou 1 až 5 mm má rovnaký koeficient trenia ako trecí element 2, ale má o 20 až 80 % nižšiu tvrdosť, čo po uvedení do prevádzky umožňuje rýchly zábeh pracovnej plochy 22 brzdovej čeľuste 2 s podvozkovou plochou 51 kolesa 5. Pri kompletizácii brzdovej čeľuste 2 sa z vonkajšej strany kovokeramického trecieho elementu 24 priloží pomedená kotviaca doska 231 a pod tlakom v peci sa vykoná spekanie, čím sa vytvorí jeden kompaktný celok, ktorý sa potom lisovaním kalibruje do požadovaných rozmerov. Kompaktným spojením trecieho elementu 24 a kotviacej dosky 231 kotviaceho skeletu 23 je zabránený vznik vnútorných vibrácií brzdovej čeľuste 2, ktoré pri brzdení kolesa 5 spôsobujú nežiaduci hluk. Tento kompaktný celok sa osadí pomocnými kotviacimi členmi tak, že sa z vonkajšej strany kotviacej dosky 231 pomocou zvarov pripevnia dve bočné aretačné podložky 233 i kotviace uško 232 a následne sa vykoná náter oceľových častí. V konečnej fáze je kotviaci skelet 23 v oblasti kotviacej plochy 21 brzdovej čeľuste 2 osadený antivibračnou zostavou 3, ktorej antivibračné segmenty 31 sú situované v miestach kontaktu alebo v časti kontaktu kotviacej dosky 231 so stykovou plochou 11 brzdovej zarážky χ. Antivibračná zostava 3 umožňuje vymedzenie drobných nerovností medzi brzdovým čeľusťami 2 a brzdovou zarážkou X, čo má za následok odstránenie možnosti vzniku hluku v tejto časti brzdového ústrojenstva, pričom antivibračné segmenty 31 sú odolné proti klimatickým podmienkam, teplotám a tlakom vznikajúcim pri brzdení.The production of the brake shoe 2 according to the invention is carried out by producing an anchoring plate 231 of anchoring skeleton 23 of the desired size and shape having a copper-based coating formed on the surface of the steel strip, for example by plating. A metal-ceramic mixture containing copper, iron, tin, graphite, mullite and other substances is prepared and cold-fractioned to form a friction element 24 having a running layer 241 having a thickness of 1 to 5 mm having the same friction coefficient as the friction element 2, however, it has a 20 to 80% lower hardness, which, after commissioning, allows the working surface 22 of the brake shoe 2 to run quickly with the running surface 51 of the wheel 5. When assembling the brake shoe 2, a coppered anchoring plate 231 is applied. Sintering is performed under pressure in the furnace to form a single compact unit, which is then calibrated to the desired dimensions by compression. By compactly connecting the friction element 24 and the anchoring plate 231 of the anchoring skeleton 23, internal vibrations of the brake shoe 2, which cause unwanted noise when braking the wheel 5, are prevented. This compact assembly is fitted with auxiliary anchoring members such that two lateral locking washers 233 and anchoring ear 232 are welded to the outside of the anchoring plate 231 by welding and subsequently the steel parts are coated. In the final phase, the anchoring skeleton 23 is provided in the region of the anchoring surface 21 of the brake shoe 2 with an anti-vibration assembly 3, the anti-vibration segments 31 of which are situated at the contact points or part of the anchoring plate 231 with the abutment surface 11. The anti-vibration assembly 3 permits the delimitation of minor irregularities between the brake shoes 2 and the brake stopper X, thereby eliminating the possibility of noise in this part of the brake system, the anti-vibration segments 31 being resistant to climatic conditions, temperatures and braking pressures.

Opísané uskutočnenie nie je jedinou možnou konštrukciou brzdovej čeľuste 2 podľa vynálezu, lebo kotviaci skelet 23 nemusí byť v mieste kotviacej plochy 21 brzdovej čeľuste 2 vybavený antivibračnou zostavou 3. Ďalej trecí element 24 nemusí byť bezpodmienečne vybavený zábehovej vrstvou 241 a kotviaci skelet 23 môže vyť vybavený zosilňujúcim plechom na zvýšenie tuhosti.The described embodiment is not the only possible construction of the brake shoe 2 according to the invention, since the anchoring skeleton 23 does not have to be equipped with an anti-vibration assembly 3 at the anchoring surface 21 of the brake shoe 2. Further the friction element 24 does not necessarily have to be run. reinforcing plate to increase stiffness.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Brzdová čeľusť je využiteľná ako súčasť brzdového ústrojenstva koľajových vozidiel, pri ktorých sú kladené vysoké prevádzkové požiadavky na neprekročenie limitu hluku vznikajúceho pri brzdení, napríklad pre vozidlá určené na prevádzku v uzavretých priestoroch, ako je metro, alebo vozidlá dosahujúce vyššiu rýchlosť ako 160 km/h, ako sú vlakové súpravy.The brake shoe can be used as part of the braking system of rolling stock where high performance requirements are imposed not to exceed the limits of the noise produced by braking, for example for vehicles intended to operate in enclosed spaces such as the metro or vehicles exceeding 160 km / h such as trainsets.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

A brake shoe, intended in particular for a braking system of rail vehicles, removably mountable in a brake stop (1) and comprising an interconnected anchoring skeleton (23) and a friction element (24) made of a metal-ceramic material, the anchoring skeleton (23) comprising an anchoring a plate (231) to which side locking washers (233) and a central anchoring tab (231) are attached from the side of the anchoring surface (21)

15 with a central bore (2321), characterized in that the anchoring plate (231) of the anchoring skeleton (23) is provided with a copper-based coating and is diffusedly connected to the friction element (24) so as to form a compact unit. 24) is provided at the work surface (22) with a running layer (241) made of 1 to 5 mm metal-ceramic material, where the coefficient of friction of the material of the running layer (241) corresponds to the friction coefficient of friction element (24) and

20 to 80% of the hardness of the friction element (24).

Brake shoe according to claim 1, characterized in that the anchoring frame (23) is provided with an anti-vibration assembly (3) in the region of the anchoring surface (21).

Brake shoe according to claim 2, characterized in that the anti-vibration assembly (3) is formed by at least four anti-vibration segments (31) in the form of longitudinal straps which are situated in the contact points or in the contact portion of the anchor plate (231) with the flat (11) of the brake stop (1).

2 drawings