UA123934C2

UA123934C2 - Brake shoe for a rail vehicle

Info

Publication number: UA123934C2
Application number: UAA201912312A
Authority: UA
Inventors: Віталій Валєрієвіч Романєнко; Виталий Валериевич Романенко; Євгєній Альбєртовіч Сухарєв; Евгений Альбертович Сухарев; Андрєй Гєрмановіч Кузьміних; Андрей Германович Кузьминых
Original assignee: Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Білоцерківський Завод "Трібо"
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2021-06-23
Also published as: GEP20237552B; RU2684028C1; WO2019231352A1

Abstract

The invention relates to rail transport, specifically to brake shoes for freight rail vehicles, said brake shoes forming a friction pair with a tread of a rail wheel. The aim of the present invention consists in maintaining the desired operational characteristics of a shoe not only when used on a wheel not exhibiting tread wear, but also when used on wheels exhibiting tread wear close to a maximum permissible value. The aforementioned technical result is achieved by manufacturing a railway brake shoe comprising a metal frame and a composite polymeric friction clement that is provided with a recess at its center on the same side as the working surface of the shoe. The shoe is configured to be radially compressible under the operational forces of the shoe being pressed to a wheel, said compressibility being selected from the relationship C=0.1-0.2П, where С is the compressibility of the shoe and П is the permissible tread wear of the wheel.

Description

Область технікиField of technology

Винахід стосується залізничного транспорту, а саме, до гальмівних колодок вантажних залізничних транспортних засобів, що утворюють фрикційну пару з поверхнею кочення залізничного колеса (вагонів вантажних поїздів).The invention relates to railway transport, namely, to the brake pads of freight railway vehicles, which form a friction pair with the rolling surface of a railway wheel (wagons of freight trains).

Попередній рівень технікиPrior art

Аналогом винаходу є колодка залізничного транспортного засобу, що включає полімерний композиційний фрикційний елемент з виконаним в його центрі з боку робочої поверхні колодки заглибленням, і металевий каркас (див. патент КО 67947, МПК Вб61 Н 7/02 2017 р.). Суттєві ознаки аналога "полімерний композиційний фрикційний елемент з заглибленням, виконаним в його центрі з боку робочої поверхні колодки, металевий каркас" збігаються з суттєвими ознаками винаходу.An analogue of the invention is a railway vehicle block, which includes a polymer composite friction element with a recess made in its center on the side of the working surface of the block, and a metal frame (see patent KO 67947, IPC Vb61 H 7/02 2017). The essential features of the analogue "polymeric composite friction element with a recess made in its center from the side of the working surface of the pad, metal frame" coincide with the essential features of the invention.

Недоліком аналога є зниження експлуатаційних характеристик колодки в разі її установки на колесо, що має виробіток по колу його катання (прокат), особливо в разі зносу по прокату, близькому до максимально припустимого.The disadvantage of the analogue is the reduction of the performance characteristics of the pad when it is installed on a wheel that has a groove along the circumference of its rolling (rolled), especially in the case of wear on the rolled, close to the maximum permissible.

Найбільш близьким аналогом до винаходу, що заявляється, є гальмівна колодка залізничного транспортного засобу, що включає полімерний композиційний фрикційний елемент, в центрі якого з боку робочої поверхні колодки виконане поперечне заглиблення з округленими краями, по периметру якого додатково введено полімерний фрикційний елемент, та металевий каркас (див. патент КО 2329909, МПК Вб1 Н 7/02, 2008р.). Суттєві ознаки найбільш близького аналога "полімерний композиційний фрикційний елемент, в центрі якого з боку робочої поверхні колодки виконане поперечне заглиблення з округленими краями, металевий каркас" збігаються з суттєвими ознаками винаходу.The closest analogue to the claimed invention is a brake pad of a railway vehicle, which includes a polymer composite friction element, in the center of which a transverse recess with rounded edges is made on the working surface of the pad, along the perimeter of which a polymer friction element is additionally introduced, and a metal frame (see KO patent 2329909, IPC Vb1 H 7/02, 2008). The essential features of the closest analogue "a polymer composite friction element, in the center of which, on the side of the working surface of the pad, a transverse recess with rounded edges, a metal frame" is made coincide with the essential features of the invention.

Недоліком найбільш близького аналога є можливість несиметричного зносу колодки в разі її установки на колесо, що має вироблення по колу його кочення (прокат), особливо в разі величини прокату, близької до максимально допустимої, через недостатню стисливість колодки під дією експлуатаційного зусилля притиснення до колеса, що не дозволяє забезпечити відповідність кривизни робочої поверхні колодки поверхні кочення колеса (колодка контактує з колесом, що має прокат, тільки в центральній частині полімерного композиційного фрикційного елемента).The disadvantage of the closest analogue is the possibility of asymmetric wear of the pad in the case of its installation on a wheel that has production along the circumference of its rolling (rolling), especially in the case of a rolling value close to the maximum permissible, due to insufficient compressibility of the pad under the action of the operational force of pressing against the wheel, which does not allow to ensure compliance of the curvature of the working surface of the pad with the rolling surface of the wheel (the pad contacts the rolled wheel only in the central part of the polymer composite friction element).

Технічна задачаTechnical task

Задачею, на вирішення якої спрямований винахід, що заявляється, є забезпечення необхідних експлуатаційних характеристик колодки не тільки при установці на колеса без прокату, але й на колеса, прокат яких близький до максимально допустимого значення, за допомогою виготовлення колодки з стисливістю в радіальному до центру колеса напрямку при експлуатаційних зусиллях притискання колодки до колеса, що забезпечує відповідність робочої поверхні колодки і поверхні кочення колеса з прокатом, близьким до максимально допустимого.The problem to be solved by the claimed invention is to ensure the necessary performance characteristics of the pad not only when installed on wheels without rolling, but also on wheels whose rolling is close to the maximum permissible value, by means of manufacturing a pad with compressibility in the radial direction to the center of the wheel direction during the operational efforts of pressing the pad against the wheel, which ensures the correspondence of the working surface of the pad and the rolling surface of the wheel with rolling, close to the maximum permissible.

Для досягнення зазначеного технічного результату в гальмівній колодці залізничного транспортного засобу, що включає металевий каркас і полімерний композиційний фрикційний елемент, в центрі якого з боку робочої поверхні колодки виконане заглиблення, колодка виконана з стисливістю в радіальному напрямку при експлуатаційних зусиллях притискання колодки до колеса, обраної зі співвідношення: С-0,1-0,2П; де С - стисливість колодки, П - допустимий знос по прокату колеса.In order to achieve the specified technical result in the brake pad of a railway vehicle, which includes a metal frame and a polymer composite friction element, in the center of which a depression is made on the side of the working surface of the pad, the pad is made with compressibility in the radial direction during the operational efforts of pressing the pad to the wheel, selected from ratio: C-0.1-0.2P; where C is the compressibility of the pad, P is the permissible wear of the wheel rolling.

Суттєві ознаки винаходу, що заявляється, "колодка виконана з стисливістю в радіальному напрямку при експлуатаційних зусиллях притискання колодки до колеса, обраним зі співвідношення: С -0,1-0,2П; де С - стисливість колодки, П - допустимий знос по прокату колеса" є відмінними від ознак найбільш близького аналога.Essential features of the claimed invention, "the pad is made with compressibility in the radial direction at operational forces of pressing the pad to the wheel, selected from the ratio: C -0.1-0.2P; where C is the compressibility of the pad, P is the allowable wear on rolling of the wheel " are different from the features of the closest analogue.

Колодка залізничного транспортного засобу включає полімерний композиційний фрикційний елемент, виконаний з композиту з полімерною матрицею, наприклад, з вулканізату каучуку.The block of the railway vehicle includes a polymer composite friction element made of a composite with a polymer matrix, for example, of vulcanized rubber.

Композит містить дисперсні та волокнисті наповнювачі. З боку робочої поверхні колодки в полімерному композиційному фрикційному елементі виконана виїмка (заглиблення), наприклад,The composite contains dispersed and fibrous fillers. On the side of the working surface of the block, a recess (recess) is made in the polymer composite friction element, for example,

П-подібної форми, розміщена поперечно колодці. При притисканні в процесі експлуатації робочої поверхні колодки до поверхні кочення колеса колодка стискається, що проявляється в зменшенні її товщини і зміні конфігурації заглиблення (в площині, що відповідає колу кочення колеса). Стисливість колодки визначається в першу чергу властивостями композиційного матеріалу, з якого виготовлений полімерний композиційний фрикційний елемент. Наприклад, збільшення вмісту полімерної матриці (вулканізату) в композиті збільшує його стискання.U-shaped, placed transversely to the pad. During operation, when the working surface of the pad is pressed against the rolling surface of the wheel, the pad is compressed, which is manifested in a decrease in its thickness and a change in the configuration of the depression (in the plane corresponding to the rolling circle of the wheel). The compressibility of the pad is determined primarily by the properties of the composite material from which the polymer composite friction element is made. For example, increasing the content of the polymer matrix (vulcanizate) in the composite increases its compression.

Стисливість колодки С обрана зі співвідношення: С-0,1-0,2П; де П - максимально допустимий прокат колеса. Для коліс вантажних вагонів допускається знос по прокату до 9 мм. Величина зносу коліс визначається розміром вироблення по колу кочення (цей знос і називають бо "прокатом"), а також зменшенням товщини гребня колеса.The compressibility of pad C is chosen from the ratio: C-0.1-0.2P; where P is the maximum permissible rolling of the wheel. For the wheels of freight cars, wear on the rolling stock up to 9 mm is allowed. The amount of wheel wear is determined by the size of the rolling circle (this wear is called "rolling"), as well as by the reduction in the thickness of the wheel ridge.

Опис здійснення заявленого винаходуDescription of the implementation of the claimed invention

Конкретним прикладом винаходу є гальмівна композиційна колодка з сітчасто-дротяним каркасом для вантажних залізничних вагонів, виконана з композиту, що забезпечує стисливість колодки близько 1,35 мм при експлуатаційному стисненні.A concrete example of the invention is a brake composite pad with a mesh-wire frame for freight railway cars, made of a composite, which ensures a compressibility of the pad of about 1.35 mm during operational compression.

Виготовлення колодки, що заявляється, можливе відомими способами, наприклад, формуванням в прес-формі.Production of the claimed pad is possible by known methods, for example, forming in a press mold.

Запропоноване стисливість колодки при експлуатаційних навантаженнях забезпечує контакт практично всієї робочої поверхні колодки з поверхнею кочення колеса, що має прокат, близький до максимально допустимого (наприклад, 8 мм).The proposed compressibility of the pad under operational loads ensures contact of almost the entire working surface of the pad with the rolling surface of the wheel, which has a roll close to the maximum allowable (for example, 8 mm).

Claims

FORMULA OF THE INVENTION A brake pad of a railway vehicle, which includes a metal frame and a polymer composite friction element, in the center of which a recess is made on the side of the working surface of the pad, which is characterized by the fact that the pad is made with compressibility in the radial direction during the operational efforts of pressing the pad to the selected wheel from the ratio: C-0.1-0.2P; where C is the compressibility of the pad, P is the permissible wear of the wheel rolling.