UA146715U - BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE - Google Patents
BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE Download PDFInfo
- Publication number
- UA146715U UA146715U UAU202007329U UAU202007329U UA146715U UA 146715 U UA146715 U UA 146715U UA U202007329 U UAU202007329 U UA U202007329U UA U202007329 U UAU202007329 U UA U202007329U UA 146715 U UA146715 U UA 146715U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- insert
- metal
- rivet
- brake pad
- friction element
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 83
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001296 Malleable iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Гальмівна колодка залізничного транспортного засобу містить композиційний фрикційний елемент, закріплений на металевому каркасі, виконаному у вигляді вигнутої полоси, на поверхні якої розташовано центральну бобишку, з отвором для розміщення чеки, та бічні бобишки, засоби механічного кріплення композиційного фрикційного елемента, підсилювальну пластину та щонайменше одну металеву вставку у композиційний фрикційний елемент. Щонайменше одна металева вставка прикріплена до металевого каркаса за допомогою заклепкового з'єднання, причому відстань від торцевого краю металевої вставки до осі, щонайменше однієї заклепки заклепкового з'єднання, дорівнює щонайменше двом діаметрам заклепки, при діаметрі 6-30 мм.The brake pad of a railway vehicle comprises a composite friction element mounted on a metal frame made in the form of a curved strip on the surface of which is a central lug with a hole for placing checks, and side lugs, means of mechanical fastening of the composite friction element, reinforcing plate and reinforcement plate. metal insert in the composite friction element. At least one metal insert is attached to the metal frame by means of a rivet connection, and the distance from the end edge of the metal insert to the axis of at least one rivet of the rivet connection is equal to at least two diameters of the rivet, with a diameter of 6-30 mm.
Description
Корисна модель належить до галузі залізничного транспорту, а саме до гальмівних колодок залізничних транспортних засобів.The utility model belongs to the field of railway transport, namely to the brake pads of railway vehicles.
Загальновідомо, що надійна робота гальмівного обладнання дозволяє підвищити швидкість та безпеку руху будь-якого транспортного засобу, в тому числі залізничного. Використання передових технологій, особливо в гальмівній системі, сприяє ресурсозбереженню при експлуатації рухомого складу. При цьому від матеріалу і конструкційних особливостей гальмівних колодок значною мірою залежить ефективність роботи всієї гальмівної системи.It is well known that the reliable operation of braking equipment allows to increase the speed and safety of movement of any vehicle, including railway. The use of advanced technologies, especially in the braking system, contributes to resource conservation during the operation of rolling stock. At the same time, the efficiency of the entire braking system largely depends on the material and design features of the brake pads.
Перед виробниками гальмівних колодок для залізничного транспорту зазвичай постають наступні задачі: - забезпечення стабільності фрикційних характеристик робочої поверхні колодки в різних режимах гальмування та в широкому діапазоні швидкостей одночасно з досягненням достатньої зносостійкості, що вирішують, як правило, шляхом використання відповідного матеріалу та певних конструкційних рішень, - забезпечення достатнього тепловідведення від поверхні колеса під час гальмування для запобігання виникненню дефектів на поверхні колеса, - спрощення конструкції гальмівної колодки за рахунок використання якомога меншої кількості кріплень, простих та надійних засобів фіксації окремих елементів колодки, для зниження енергозатрат та зменшення трудомісткості при виготовленні гальмівної колодки, із одночасним збереженням надійності виготовленої колодки при її експлуатації, запобігання деформації та/або відриву окремих її частин в умовах екстреного гальмування.Manufacturers of brake pads for railway transport usually face the following tasks: - ensuring the stability of the frictional characteristics of the working surface of the pad in different braking modes and in a wide range of speeds, while achieving sufficient wear resistance, which is usually solved by using the appropriate material and certain design solutions, - ensuring sufficient heat removal from the wheel surface during braking to prevent the appearance of defects on the wheel surface, - simplifying the design of the brake pad by using as few fasteners as possible, simple and reliable means of fixing individual pad elements, to reduce energy consumption and reduce the labor involved in the manufacture of the brake pad , while simultaneously preserving the reliability of the manufactured pad during its operation, preventing deformation and/or detachment of its individual parts under emergency braking conditions.
Відомо, що при гальмуванні кінетична енергія потягу перетворюється в теплову з високими значеннями температури. Утворене тепло розсіюється в колодках та колесах, що сприяє їх швидкій руйнації. При цьому залізничні транспортні засоби залежно від типу потягу характеризуються значною вагою та швидкостями, що зумовлюють зростання сили натискання на колодки ії, як наслідок, підвищення їх зносу. Також відомо, що найголовнішим параметром в роботі гальмівної системи є коефіцієнт тертя, значення якого залежать від матеріалу колодки та безпосередньо впливають на зносостійкість та довготривалість роботи колодки. Зі збільшенням швидкості руху і питомого натискання на колодки коефіцієнт тертя може знижуватися.It is known that during braking, the kinetic energy of the train is transformed into thermal energy with high temperature values. The generated heat dissipates in the pads and wheels, which contributes to their rapid destruction. At the same time, railway vehicles, depending on the type of train, are characterized by significant weight and speed, which cause an increase in the force of pressing on the blocks and, as a result, an increase in their wear. It is also known that the most important parameter in the operation of the brake system is the coefficient of friction, the values of which depend on the pad material and directly affect the wear resistance and longevity of the pad. With an increase in the speed of movement and the specific pressure on the pads, the coefficient of friction can decrease.
Першими колодками, які й дотепер знаходять досить широке застосування у залізничномуThe first pads, which are still widely used in railways
Зо транспорті, були колодки з чавуну. Чавунні стандартні колодки застосовують на пасажирських вагонах, швидкість руху яких не перевищує 120 км/год., і локомотивах. Головною перевагою таких колодок є висока теплопровідність, що забезпечує ефективне відведення тепла з області фрикційного контакту «колодка-колесо», а також відсутність впливу вологи на значення коефіцієнта тертя.From transport, there were blocks made of cast iron. Cast iron standard blocks are used on passenger cars, the speed of which does not exceed 120 km/h, and locomotives. The main advantage of such pads is high thermal conductivity, which ensures effective removal of heat from the "pad-wheel" friction contact area, as well as the absence of moisture influence on the value of the friction coefficient.
Відомі гальмівні колодки, що випускаються за ГОСТ 1205-73, які виготовлені з чавуну та містять металевий каркас, виконаний у вигляді вигнутої полоси, на поверхні якої розташовано центральну бобишку та бічні бобишки (ГОСТ 1205-73. Колодки чугунньюе тормознье для вагонов и тендеров железньїх дорог. Конструкция и основнье размерьі. ИПК Издательство стандартов.Known brake pads produced according to GOST 1205-73, which are made of cast iron and contain a metal frame made in the form of a curved strip, on the surface of which there is a central boss and side bosses (GOST 1205-73. Cast-iron brake pads for railway cars and tenders roads. Construction and main dimensions. IPK Izdatelstvo standardsov.
Москва).Moscow).
Недоліки даних колодок полягають у тому, що вони мають суттєво нестабільний коефіцієнт тертя, що знижується зі зростанням швидкості, що призводить до необхідності застосування на швидкісному рухомому складі регуляторів сил натиснення колодок залежно від швидкості руху.The disadvantages of these pads are that they have a significantly unstable coefficient of friction, which decreases with increasing speed, which leads to the need to use on high-speed rolling stock regulators of pad pressing forces depending on the speed of movement.
Крім того, чавунні колодки швидко зношуються, мають велику вагу, характеризуються високим рівнем шуму при гальмуванні та вимагають великого обсягу робіт по заміні та регулюванню.In addition, cast iron pads wear out quickly, have a large weight, are characterized by a high level of noise during braking and require a large amount of replacement and adjustment work.
Сучасним вирішенням зазначених вище недоліків є виготовлення колодки з композиційних фрикційних матеріалів. Композиційні гальмівні колодки, порівняно із застарілими чавунними колодками, набули значно більш широкого використання, оскільки вони в 3-5 разів більш зносостійкі, ніж чавунні, що відповідно знижує обсяг робіт по їх заміні і регулюванню, і мають підвищену стабільність коефіцієнта тертя щодо швидкості руху. Це забезпечує більш стабільну гальмівну ефективність, полегшує гальмівну передачу і зменшує обсяги стисненого повітря, витрачені на гальмування, завдяки зниженим зусиллям, що розвиваються в ній, поліпшує керованість потягів і невичерпність їх гальмівних систем. Крім того, композиційні гальмівні колодки забезпечують більш плавне й тихе гальмування та використовуються на всіх вантажних, а також на пасажирських вагонах, при швидкостях до 160 км/год. Також композиційні колодки легші чавунних (приблизно в З рази).A modern solution to the above-mentioned shortcomings is the production of pads from composite friction materials. Composite brake pads, compared to outdated cast-iron pads, have become much more widely used, because they are 3-5 times more wear-resistant than cast-iron ones, which accordingly reduces the amount of work on their replacement and adjustment, and they have increased stability of the coefficient of friction in relation to the speed of movement. This provides more stable braking efficiency, facilitates brake transmission and reduces the volume of compressed air spent on braking, thanks to the reduced efforts developed in it, improves the controllability of trains and the inexhaustibility of their braking systems. In addition, composite brake pads provide smoother and quieter braking and are used on all freight cars, as well as passenger cars, at speeds up to 160 km/h. Also, composite blocks are lighter than cast iron blocks (approximately three times).
Однак при експлуатації композиційних гальмівних колодок можуть виникати окремі дефекти, такі як підвищений знос поверхні кочення колеса, зниження гальмівної ефективності при потраплянні води чи пилу в область тертя тощо. Також недоліком таких колодок є недостатнє відведення тепла від колеса і, як наслідок, несприятливі температурні режими на поверхні бо кочення колеса, що викликають його ушкодження у вигляді наварів, зсувів металу, мікротріщин тощо.However, when using composite brake pads, certain defects may occur, such as increased wear of the rolling surface of the wheel, a decrease in braking efficiency when water or dust enters the friction area, etc. Also, the disadvantage of such pads is insufficient removal of heat from the wheel and, as a result, unfavorable temperature regimes on the surface of the rolling wheel, which cause its damage in the form of burns, metal shifts, microcracks, etc.
Тому одним з головних задач вчених та інженерів багатьох країн стало об'єднання переваг чавунних та композиційних колодок за рахунок розробки фрикційних композиційних матеріалів для колодок та знаходження ефективних конструкційних рішень.Therefore, one of the main tasks of scientists and engineers of many countries has become the unification of the advantages of cast iron and composite blocks by developing frictional composite materials for blocks and finding effective design solutions.
З попереднього рівня техніки відомо багато рішень подолання проблем погіршення роботи колодок, що полягають як у покращенні конструктивних елементів колодки, так і у забезпеченні стабільності фрикційних характеристик робочої поверхні шляхом використання відповідного матеріалу. Так, наприклад, відома гальмівна колодка, фрикційний елемент якої виконаний з композиційного матеріалу та містить металевий каркас, виконаний у вигляді вигнутої полоси, на поверхні якої розташовано центральну бобишку з отвором для розташування чеки, бічні бобишки та підсилювальну пластину. Підсилювальна пластина являє собою сталеву обміднену полосу, а основна полоса металевого каркаса приварена ззовні до підсилювальної пластини з тильного боку колодки в спеціально виконаних круглих отворах і з обох торців колодки (пат.From the previous state of the art, many solutions are known to overcome the problems of deterioration of the pads, which consist both in improving the structural elements of the pad and in ensuring the stability of the frictional characteristics of the working surface by using the appropriate material. So, for example, there is a well-known brake pad, the friction element of which is made of a composite material and contains a metal frame made in the form of a curved strip, on the surface of which there is a central boss with a hole for locating the check, side bosses and a reinforcing plate. The reinforcing plate is a copper-plated steel strip, and the main strip of the metal frame is welded from the outside to the reinforcing plate on the back side of the pad in specially made round holes and on both ends of the pad (pat.
КИ2310779С1 від 20.11.2007).КИ2310779С1 dated November 20, 2007).
Недоліком зазначеної гальмівної колодки є недостатнє забезпечення термостійкості конструкції через відсутність елементів відводу тепла з зони контакту колодки та колеса, що може призвести до зниження зносостійкості фрикційної поверхні колодки при її експлуатації.The disadvantage of the specified brake pad is the insufficient provision of heat resistance of the structure due to the lack of elements of heat removal from the contact zone of the pad and the wheel, which can lead to a decrease in the wear resistance of the friction surface of the pad during its operation.
Дана колодка не містить металеву вставку, основною задачею якої і є забезпечення відводу тепла з поверхні тертя, а також забезпечення вигідної обробки поверхні кочення колеса. Крім того, колодка не містить додаткових засобів кріплення фрикційного елемента до металевого каркаса, що може призвести до можливого від'єднання фрикційного елемента в режимах екстреного гальмування.This pad does not contain a metal insert, the main task of which is to ensure heat removal from the friction surface, as well as to ensure a profitable treatment of the rolling surface of the wheel. In addition, the pad does not contain additional means of fastening the friction element to the metal frame, which can lead to the possible disconnection of the friction element in emergency braking modes.
Однією з найголовніших причин виникнення дефектів у тілі колодки та, як результат, її руйнації, а також виникнення термічних тріщин на поверхні кочення коліс, зносу поверхні кочення коліс є недостатній вивід тепла з зони контакту колодки та колеса. Саме за рахунок утворення термічних тріщин, повзунів та підвищеного зносу поверхні колеса здійснюється нерівномірний знос поверхні кочення коліс. Відомо, що для вирішення даної проблеми до металевого каркаса колодки кріпиться металева вставка, основною задачею якої є забезпечення достатнього відводу тепла з зони контакту колеса з колодкою, а такожOne of the most important reasons for the appearance of defects in the pad body and, as a result, its destruction, as well as the appearance of thermal cracks on the rolling surface of the wheels, wear of the rolling surface of the wheels is insufficient heat removal from the contact zone of the pad and the wheel. It is due to the formation of thermal cracks, sliders and increased wear of the wheel surface that uneven wear of the rolling surface of the wheels is carried out. It is known that to solve this problem, a metal insert is attached to the metal frame of the pad, the main task of which is to ensure sufficient heat removal from the contact zone of the wheel with the pad, as well as
Зо забезпечення за рахунок агресивного абразивного ефекту вигідної обробки поверхні кочення колеса шляхом її обточки та шліфування.Due to the aggressive abrasive effect, it provides a profitable treatment of the rolling surface of the wheel by turning and grinding it.
Відома гальмівна колодка, яка містить металевий каркас з П-подібним виступом - бобишкою в центральній його частині, композиційний фрикційний елемент і одну тверду вставку відведення тепла. Тверда вставка розташована в центральній частині колодки і приварена до металевого каркаса. Тверда вставка виконана з високоміцного або ковкого чавуну. Відношення площі робочої поверхні твердої вставки до загальної площі робочої поверхні колодки становить від 4 до 20 95 (пат. КО2309072 С1 від 27.10.2007).A known brake pad, which contains a metal frame with a U-shaped protrusion - a boss in its central part, a composite friction element and one solid insert for heat removal. The solid insert is located in the central part of the pad and is welded to the metal frame. The hard insert is made of high-strength or malleable cast iron. The ratio of the area of the working surface of the solid insert to the total area of the working surface of the block is from 4 to 20 95 (patent KO2309072 C1 dated 10.27.2007).
Недоліком даної гальмівної колодки є те, що встановлене відсоткове відношення площ робочих поверхонь вставки та фрикційного елемента є недостатнім для забезпечення необхідного відводу тепла з зони тертя з одночасним видаленням окремих дефектів на поверхні колеса. Крім того, приварювання вставки з чавуну до металевого каркаса саме у місці його П- подібного виступу збільшує жорсткість каркаса і в місці зварного шва, викликає послаблення металевого каркаса, що в процесі експлуатації, особливо при сильних морозах під дією постійних вібраційних та ударних навантажень, викликає появу в цьому місці мікротріщин з наступним зламом каркаса та колодки в цілому. Колодка також характеризується відсутністю елементів конструкції, за допомогою яких відбувалось би відведення продуктів гальмування.The disadvantage of this brake pad is that the established percentage ratio of the areas of the working surfaces of the insert and the friction element is insufficient to ensure the necessary removal of heat from the friction zone with the simultaneous removal of individual defects on the wheel surface. In addition, welding the cast iron insert to the metal frame precisely in the place of its U-shaped protrusion increases the rigidity of the frame and in the place of the weld, causes a weakening of the metal frame, which during operation, especially in severe frosts under the influence of constant vibration and shock loads, causes the appearance of microcracks in this place with the subsequent fracture of the frame and the block as a whole. The pad is also characterized by the absence of structural elements, which would allow the removal of braking products.
Крім того, колодка не містить додаткових засобів кріплення фрикційного елемента до металевого каркаса, що може призвести до можливого відриву фрикційного елемента від каркаса в режимах екстреного гальмування.In addition, the pad does not contain additional means of fastening the friction element to the metal frame, which can lead to a possible detachment of the friction element from the frame in emergency braking modes.
Також відома гальмівна колодка, яка містить композиційний фрикційний елемент, закріплений на металевому каркасі, виконаному у вигляді вигнутої полоси, на поверхні якої розташовано центральну бобишку з отвором для розташування чеки, тверду вставку. За першим варіантом виконання колодка додатково забезпечена двома плоскими термоіїзоляційними елементами, розташованими по обидві сторони від вставки між вставкою і фрикційним елементом. Колодка за другим варіантом здійснення забезпечена відкритими пазами, розташованими по обидві сторони від вставки між вставкою і фрикційним елементом (пат. КО2309074С1 від 27.10.2007).A brake pad is also known, which contains a composite friction element fixed on a metal frame made in the form of a curved strip, on the surface of which there is a central boss with a hole for locating a check, a solid insert. According to the first version, the pad is additionally equipped with two flat thermal insulation elements located on both sides of the insert between the insert and the friction element. The pad according to the second variant of implementation is provided with open grooves located on both sides of the insert between the insert and the friction element (patent KO2309074С1 dated 10.27.2007).
Недоліком даної гальмівної колодки, як і в попередньому аналогу, є те, що співвідношення площ робочих поверхонь вставки та фрикційного елемента є недостатнім для забезпечення 60 необхідного відводу тепла з зони тертя з одночасним видаленням окремих дефектів на поверхні колеса та не містить додаткових механічних засобів кріплення фрикційного елемента до металевого каркаса, що може призвести до можливого від'єднання фрикційного елемента в режимах екстреного гальмування.The disadvantage of this brake pad, as in the previous analogue, is that the ratio of the areas of the working surfaces of the insert and the friction element is insufficient to ensure 60 the necessary heat removal from the friction zone with the simultaneous removal of individual defects on the wheel surface and does not contain additional mechanical means of fastening the friction element element to the metal frame, which can lead to a possible disconnection of the friction element in emergency braking modes.
Дані недоліки вирішуються шляхом збільшення контактної площі металевих вставок з фрикційним елементом та зміна способу кріплення їх до металевого каркаса, як наприклад розкрито в пат. ОА115877С2, опублікований від 10.01.2018, прийнятому за найближчий аналог заявленої корисної моделі.These shortcomings are solved by increasing the contact area of the metal inserts with the friction element and changing the method of attaching them to the metal frame, as for example disclosed in the patent. OA115877С2, published on January 10, 2018, is considered the closest analogue of the claimed utility model.
Гальмівна колодка за даним аналогом складається з композиційного фрикційного елемента, закріпленого на металевому каркасі, який виконаний у вигляді вигнутої полоси. На каркасі розташовані центральна бобишка з отвором для розміщення чеки та бічні бобишки, засоби механічного кріплення композиційного фрикційного елемента, підсилювальна пластина та металеві вставки в тіло композиційного фрикційного елемента, зазначені вставки, за одним з варіантів виконання, прикріплені до металевого каркаса за допомогою різьбового з'єднання, а за іншим варіантом - вставки закріплені на металевому каркасі за допомогою механічного кріплення, виконаного у вигляді висічок, вирубаних у металевому каркасі, та вигнутих країв підсилювальної пластини, які входять у виїмки, виконані на щонайменше одній бічній поверхні вставок. При цьому фрикційний елемент містить поперечні пази, виконані з обох боків кожної вставки таким чином, що вони були обмежені з одного боку бічними поверхнями вставок, а з іншого - поверхнями фрикційного елемента.The brake pad according to this analogue consists of a composite friction element fixed on a metal frame, which is made in the form of a curved strip. On the frame there is a central boss with a hole for placing a check and side bosses, means of mechanical fastening of the composite friction element, a reinforcing plate and metal inserts in the body of the composite friction element, the specified inserts, according to one of the execution options, are attached to the metal frame with the help of threaded connection, and according to another option, the inserts are fixed on the metal frame with the help of a mechanical fastener made in the form of cutouts cut in the metal frame and curved edges of the reinforcing plate, which are included in the recesses made on at least one side surface of the inserts. At the same time, the friction element contains transverse grooves made on both sides of each insert in such a way that they were limited on one side by the side surfaces of the inserts, and on the other by the surfaces of the friction element.
Недоліком даної гальмівної колодки є те, що у випадку різьбового з'єднання, за вказаних у патенті варіантах розташування з'єднань, в умовах різкого гальмування, існує ймовірність послаблення кріплення металевих вставок на металевому каркасі та в тілі фрикційного елемента за рахунок розкручування болтів, що може бути причиною деформації металевої пластини або металевого каркаса гальмівної колодки, послаблення та/або від'єднання пластини від каркаса, ушкодження шару фрикційного матеріалу та зменшення зносостійкості колодки.The disadvantage of this brake pad is that in the case of a threaded connection, according to the variants of the location of the connections specified in the patent, under conditions of sharp braking, there is a possibility of loosening the fastening of the metal inserts on the metal frame and in the body of the friction element due to the loosening of the bolts, which can be the cause of deformation of the metal plate or metal frame of the brake pad, weakening and/or separation of the plate from the frame, damage to the layer of friction material and a decrease in the wear resistance of the pad.
Крім того, кріплення металевих вставок на поверхні металевого каркаса за допомогою різьбового з'єднання є досить трудомісткою та енерговитратною технологією, і, як наслідок, підвищує вартість виготовлення гальмівної колодки. У випадку кріплення, виконаного у вигляді висічок, вирубаних у металевому каркасі та вигнутих країв підсилювальної пластини, які входятьIn addition, attaching metal inserts to the surface of the metal frame using a threaded connection is a rather time-consuming and energy-consuming technology, and, as a result, increases the cost of manufacturing a brake pad. In the case of fastening made in the form of cutouts cut in the metal frame and curved edges of the reinforcing plate, which are included
Зо у виїмки, виконані на щонайменше одній бічній поверхні вставок, можлива деформація частин механічного кріплення, наприклад, вигнутих країв підсилювальної пластини в умовах різкого гальмування, та, як наслідок, ушкодження шару фрикційного матеріалу та зменшення зносостійкості колодки.Due to the notches made on at least one side surface of the inserts, deformation of parts of the mechanical fastening, for example, the curved edges of the reinforcing plate under conditions of sharp braking, and, as a result, damage to the layer of friction material and a decrease in the wear resistance of the pad are possible.
В основу заявленої корисної моделі поставлена задача підвищити надійність та зносостійкість колодки при її використанні в широкому діапазоні режимів гальмування з одночасним спрощенням її конструкції за рахунок використання простих за будовою засобів кріплення металевої вставки до каркаса колодки, розташованих на визначеній відстані від (торцевого краю) металевої вставки.The basis of the declared useful model is the task of increasing the reliability and wear resistance of the pad when it is used in a wide range of braking modes, while simultaneously simplifying its design due to the use of simple means of fastening the metal insert to the frame of the pad, located at a certain distance from the (end edge) of the metal insert .
Поставлена задача вирішується тим, що у гальмівній колодці залізничного транспортного засобу, яка містить композиційний фрикційний елемент, закріплений на металевому каркасі, виконаному у вигляді вигнутої полоси, на поверхні якої розташовано центральну бобишку з отвором для розміщення чеки та бічні бобишки, засоби механічного кріплення композиційного фрикційного елемента, підсилювальну пластину та щонайменше одну металеву вставку у композиційний фрикційний елемент, згідно з корисною моделлю, вставка прикріплена до металевого каркаса за допомогою заклепкового з'єднання у вигляді сталевої напівпустотілої або пустотілої заклепки, причому відстань від торцевого краю металевої вставки до осі щонайменше однієї заклепки заклепкового з'єднання дорівнює щонайменше двом діаметрам заклепки, при діаметрі 6-30 мм.The task is solved by the fact that in the brake shoe of a railway vehicle, which contains a composite friction element, fixed on a metal frame made in the form of a curved strip, on the surface of which there is a central boss with a hole for placing a check and side bosses, means of mechanical fastening of a composite friction element element, a reinforcing plate and at least one metal insert in a composite friction element, according to a useful model, the insert is attached to the metal frame by means of a rivet connection in the form of a steel semi-hollow or hollow rivet, and the distance from the end edge of the metal insert to the axis of at least one rivet rivet connection is equal to at least two rivet diameters, with a diameter of 6-30 mm.
Використання заклепкового з'єднання забезпечує надійне і водночас просте приєднання металевої вставки до каркаса, оскільки заклепкове з'єднання не розкручується як гвинтове та характеризується високою стійкістю в умовах ударних та вібраційних навантажень. Крім того, зазначене вище розташування заклепкового з'єднання є важливим фактором, що забезпечує центрування кріплення вставки до металевого каркаса та улоеможливлює деформування бічної поверхні вставки та пошкодження шару фрикційного матеріалу в широкому діапазоні режимів гальмування.The use of a riveted connection ensures a reliable and at the same time simple connection of the metal insert to the frame, since the riveted connection does not unscrew like a screw and is characterized by high stability under conditions of shock and vibration loads. In addition, the above-mentioned location of the rivet connection is an important factor that ensures the centering of the attachment of the insert to the metal frame and makes it possible to deform the side surface of the insert and damage the layer of friction material in a wide range of braking modes.
В одному з окремих випадків реалізації заявленої корисної моделі, в центрі симетрії суміжної з каркасом поверхні вставки розташовано одну заклепку діаметром 27-30 мм, що є достатнім і необхідним для забезпечення ефективного фіксування вставки до металевого каркаса. бо Для забезпечення фіксації вставки на металевому каркасі, згідно з іншим варіантом реалізації корисної моделі, можуть бути використані також два елементи заклепкового з'єднання з діаметром в діапазоні 10-27 мм, рівновіддалені від центру симетрії поверхні вставки, що суміжна з каркасом, або три елементи заклепкового з'єднання з діаметром 6-9 мм, розташовані в ряд, що, при збереженні відстані від торцевого краю металевої вставки до осі щонайменше однієї заклепки, що дорівнює щонайменше двом діаметрам заклепки, забезпечує ефективне фіксування вставки до металевого каркасаIn one of the individual cases of implementation of the claimed utility model, one rivet with a diameter of 27-30 mm is located in the center of symmetry of the surface of the insert adjacent to the frame, which is sufficient and necessary to ensure effective fixing of the insert to the metal frame. for To ensure the fixation of the insert on the metal frame, according to another variant of the implementation of the useful model, two elements of the rivet connection with a diameter in the range of 10-27 mm, equidistant from the center of symmetry of the surface of the insert adjacent to the frame, can also be used, or three elements of the rivet connection with a diameter of 6-9 mm, located in a row, which, while maintaining the distance from the end edge of the metal insert to the axis of at least one rivet, which is equal to at least two diameters of the rivet, ensures effective fixing of the insert to the metal frame
Крім того, за одним із варіантів виконання корисної моделі, додатково для фіксації з'єднання можуть бути використані також металеві штифти.In addition, according to one of the implementation options of the useful model, metal pins can also be used to fix the connection.
Можливість здійснення корисної моделі, що характеризується наведеною вище сукупністю ознак, а також можливість реалізації його призначення і може бути підтверджена описом конструкції, виконаної у відповідності з даними корисної моделі.The possibility of implementing a useful model, which is characterized by the above set of features, as well as the possibility of realizing its purpose and can be confirmed by a description of the design made in accordance with the data of the useful model.
Приклад виконання гальмівної колодки, відповідно до корисної моделі, проілюстровано кресленнями, на яких зображено наступне: - фіг. 1 - загальний вигляд в аксонометрії гальмівної колодки з фіксацією металевої вставки за допомогою двох заклепок; - фіг. 2 - вигляд повздовжнього перерізу металевого каркаса з фіксацією металевої вставки за допомогою заклепок; - фіг. З - вигляд зверху металевого каркаса колодки з фіксацією металевої вставки за допомогою двох заклепок; - фіг. 4 - поперечний переріз з'єднання металевої вставки з каркасом за допомогою двох заклепок; - фіг. 5 - вигляд зверху металевого каркаса з фіксацією металевих вставок за допомогою трьох заклепок; - фіг. 6 - поперечний переріз з'єднання металевої вставки з каркасом за допомогою трьох заклепок.An example of a brake pad, according to a utility model, is illustrated by drawings showing the following: - fig. 1 - general view in axonometry of the brake pad with fixation of the metal insert with the help of two rivets; - fig. 2 - view of the longitudinal section of the metal frame with fixation of the metal insert using rivets; - fig. C - a top view of the metal frame of the block with the fixing of the metal insert with the help of two rivets; - fig. 4 - cross-section of the connection of the metal insert with the frame using two rivets; - fig. 5 - top view of the metal frame with fixation of metal inserts using three rivets; - fig. 6 - cross-section of the connection of the metal insert with the frame using three rivets.
Гальмівна колодка залізничного транспортного засобу містить композиційний фрикційний елемент 1, який закріплений на каркасі 2. Металевий каркас 2 виконаний у вигляді вигнутої полоси, на поверхні якої розташовано центральну бобишку З з отвором для розміщення чеки, та бічні бобишки 4, які слугують напрямними чеки. До металевого каркаса 2 в центральній йогоThe brake pad of a railway vehicle contains a composite friction element 1, which is fixed on a frame 2. The metal frame 2 is made in the form of a curved strip, on the surface of which there is a central boss Z with a hole for placing a check, and side bosses 4, which serve as guides for checks. To the metal frame 2 in the central one
Зо частині з внутрішньої сторони, за допомогою зварювання, приєднана підсилювальна пластина 5. До металевого каркаса 2 з внутрішньої його сторони прикріплені металеві вставки 6, виконані переважно з чавуну. Кріплення металевих вставок 6 здійснюється за допомогою заклепкового з'єднання 7.A reinforcing plate 5 is attached to the inner part by welding. Metal inserts 6, made mainly of cast iron, are attached to the metal frame 2 from its inner side. Fastening of metal inserts 6 is carried out using a rivet connection 7.
Оскільки, для забезпечення надійності роботи залізничної гальмівної колодки, важливим фактором є спосіб кріплення металевої вставки до металевого каркаса, суттєвою ознакою корисної моделі, що заявляється, є те, що щонайменше одна металева вставка 6 прикріплена до металевого каркаса 2 за допомогою заклепкового з'єднання 7, причому відстань від торцевого краю металевої вставки Є до осі щонайменше однієї заклепки заклепкового з'єднання 7 дорівнює щонайбільше двом діаметрам заклепки, при діаметрі 6-30 мм.Since, in order to ensure the reliability of the operation of the railway brake shoe, an important factor is the method of fastening the metal insert to the metal frame, an essential feature of the claimed utility model is that at least one metal insert 6 is attached to the metal frame 2 by means of a rivet connection 7 , and the distance from the end edge of the metal insert E to the axis of at least one rivet of the riveted joint 7 is equal to at most two diameters of the rivet, with a diameter of 6-30 mm.
В результаті проведеного моделювання, пов'язаного з впливом способів кріплення вставки до металевого каркаса за рахунок різних варіантів розташування заклепкових з'єднань в конструкції колодки на загальну зносостійкість, винахідниками встановлено, що важливим є таке розташування заклепкового з'єднання відносно торцевого краю металевої вставки, яке б забезпечило надійність кріплення вставки до металевого каркаса та унеможливило деформування бічної поверхні металевої вставки та пошкодження шару фрикційного матеріалу в широкому діапазоні режимів гальмування.As a result of the conducted simulations related to the influence of the methods of attaching the insert to the metal frame due to various options for the location of riveted joints in the construction of the pad on the overall wear resistance, the inventors found that the location of the riveted joint relative to the end edge of the metal insert is important, which would ensure the reliability of fastening the insert to the metal frame and prevent deformation of the side surface of the metal insert and damage to the friction material layer in a wide range of braking modes.
В процесі моделювань здійснювалось регулювання розміщення заклепкового з'єднання на відстані, що дорівнювала0,50,10,1,50 та 2 О від осі заклепки до торцевого краю металевої вставки. Проведені моделювання впливу розміщення заклепкового з'єднання на загальну зносостійкість колодки показали, що серед різноманіття розглянутих варіантів розміщення заклепкового з'єднання винахідниками встановлена необхідність його розташування саме на відстані від торцевого краю металевої вставки до осі заклепки, що дорівнює щонайменше двом діаметрам заклепки.During the simulations, the placement of the rivet joint was adjusted at a distance equal to 0.50, 10, 1.50, and 2 O from the rivet axis to the end edge of the metal insert. The conducted simulations of the impact of the placement of the riveted joint on the general wear resistance of the pad showed that among the variety of considered options for the placement of the riveted joint, the inventors established the need for its location exactly at a distance from the end edge of the metal insert to the axis of the rivet, equal to at least two rivet diameters.
При цьому для з'єднання можуть використовувати сталеві напівпустотілі або пустотілі заклепки.At the same time, steel semi-hollow or hollow rivets can be used for connection.
Для кріплення щонайменше однієї металевої вставки 6 до металевого корпусу достатньо однієї заклепки з діаметром 27-30 мм, або двох заклепок з діаметром 10-27 мм, або трьох заклепок з діаметром 6-9 мм.One rivet with a diameter of 27-30 mm, or two rivets with a diameter of 10-27 mm, or three rivets with a diameter of 6-9 mm is enough to fasten at least one metal insert 6 to the metal body.
Проведені винахідниками експерименти підтверджують те, що кріплення металевої вставки, 60 здійснені в перелічені способи, дозволяють достатньою мірою забезпечити ефективне фіксування вставки до металевого каркаса, зменшуючи тим самим можливість від'єднання вставки від каркаса в процесі тривалої експлуатації або в умовах екстреного гальмування, забезпечуючи також стабільність фрикційних характеристик робочої поверхні колодки.The experiments carried out by the inventors confirm that the fastening of the metal insert 60, carried out in the listed ways, allows to sufficiently ensure the effective fixation of the insert to the metal frame, thereby reducing the possibility of disconnecting the insert from the frame during long-term operation or under emergency braking conditions, providing also stability of the friction characteristics of the working surface of the pad.
Крім того, використання досить простого за конструкцією заклепкового з'єднання знижує енергозатрати, збільшує швидкість операції і зменшує трудомісткість, та, відповідно, вартість процесу виготовлення гальмівної колодки.In addition, the use of a rivet connection, which is quite simple in design, reduces energy consumption, increases the speed of operation and reduces the labor intensity, and, accordingly, the cost of the brake pad manufacturing process.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202007329U UA146715U (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202007329U UA146715U (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA146715U true UA146715U (en) | 2021-03-10 |
Family
ID=74856195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU202007329U UA146715U (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA146715U (en) |
-
2020
- 2020-11-17 UA UAU202007329U patent/UA146715U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2340805C1 (en) | Brake block of railway vehicle | |
| US6328143B1 (en) | Brake shoe with friction management | |
| RU95768U1 (en) | BRAKE SHOES OF RAILWAY ROLLING COMPOSITION | |
| RU189479U1 (en) | THE WEDGE OF FRICTIONAL ABSORBER OF THE VIBRATIONS OF THE RAILWAY TRUCK TROLLEY | |
| RU2504493C1 (en) | Method of manufacture of brake tires of retarders mounted at brake positions at hump yards and brake tire for retarders | |
| WO2011133168A1 (en) | Brake beam assembly | |
| EA029533B1 (en) | Brake pad for a railway vehicle (embodiments) | |
| EP1063144A2 (en) | Friction management brake shoe | |
| RU2309072C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| UA146715U (en) | BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE | |
| CN203796812U (en) | Brake pad | |
| RU186258U1 (en) | CAR TIRE REPAIR BRAKE TIRE, REPAIR | |
| CN206280411U (en) | The train brake plate of integrally casting | |
| RU2309073C1 (en) | Rail vehicle brake shoe | |
| CN208831551U (en) | A kind of integrated wedge-type brake-shoe of trunk brake device | |
| US20020108824A1 (en) | Friction management brake shoe | |
| CN203548649U (en) | Brake pad of dovetail structure | |
| CN201026889Y (en) | Steel rail framework insertion type frictional braking panel | |
| UA146704U (en) | BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE | |
| CZ305368B6 (en) | Brake block | |
| RU199915U1 (en) | CAR RELAY BRAKE TIRE, ASSEMBLY | |
| UA134449U (en) | BRAKE PAD OF RAILWAY VEHICLE | |
| RU56522U1 (en) | RAIL VEHICLE BRAKE PAD | |
| RU69597U1 (en) | RAILWAY BRAKE PAD | |
| CN217873893U (en) | Light caliper structure |