ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
ROLLING STOCK BRAKING CLAMP

Заявляемое изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, например колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, метрополитена и т.д.
Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент (см. патент РФ №69597, МПК F16D 65/04, 2007 г.). Существенные признаки аналога "композиционный фрикционный элемент, металлический каркас" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком аналога является снижение износостойкости колодки из-за отсутствия на рабочей поверхности колодки в ее центральной части (напротив центральной бобышки) специального углубления, придающего колодке необходимую гибкость, при этом гибкость, в свою очередь, обуславливает равномерность износа, снижение необходимого при торможении усилия нажатия и улучшение прирабатываемости колодки к поверхности качения колеса.
Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный полимерный фрикционный элемент с углублением в центральной части, металлический каркас и твердые вставки, разнесенные относительно углубления (см. патент РФ №73840, МПК B61H 7/02, 2008 г.). Существенные признаки аналога "композиционный фрикционный элемент с углублением в центральной части, металлический каркас, твердые вставки, разнесенные относительно углубления" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки из-за отсутствия монолитности фрикционного элемента, разбитого вставками на три части, что может привести к частичному разрушению колодки под воздействием ударных механических и термических нагрузок при фрикционных контактах в процессе эксплуатации.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая основной композиционный полимерный фрикционный элемент с углублением в центральной части, металлический каркас и дополнительный полимерный композиционный фрикционный элемент, размещенный в основном фрикционном элементе по периметру углубления и содержащий 40÷96% металлической стружки (см. патент РФ №2329909, МПК B61H 7/02, 2008 г.) Существенные признаки наиболее близкого аналога "основной композиционный полимерный фрикционный элемент с углублением в центральной части, металлический каркас, дополнительный полимерный композиционный фрикционный элемент, содержащий 40÷96% металлической стружки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки из-за размещения по всему периметру углубления в основном композиционном фрикционном элементе дополнительного фрикционного элемента, выполненного из более теплопроводящего и менее износостойкого композиционного материала. Поскольку углубление является концентратором изгибающих колодку напряжений, отсутствие монолитности основного фрикционного элемента в зоне углубления вызывает неравномерность нагрузок и напряжений в этой части колодки в процессе постоянных нагревов и охлаждений колодки при эксплуатации, что может привести к частичному или полному разрушению колодки.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет снижения неравномерности напряжений в зоне углубления и с одновременным сохранением положительного воздействия дополнительного фрикционного элемента на поверхность качения колеса, участвующую во фрикционном контакте.
Для достижения указанных технических результатов в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, содержащей основной полимерный композиционный фрикционный элемент с углублением в центральной части, металлический каркас и дополнительный полимерный композиционный фрикционный элемент, содержащий 40÷96% металлической стружки, дополнительный фрикционный элемент размещен на одной из сторон углубления основного фрикционного элемента.
Существенные признаки заявляемого изобретения "дополнительный фрикционный элемент размещен на одной из сторон основного фрикционного элемента" являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг.1 представлена колодка, вид сбоку. На фиг.2 представлена колодка, вид со стороны рабочей поверхности.
Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас 1, основной фрикционный элемент 2 с углублением 3 в центральной части и дополнительный фрикционный элемент 4. Основной фрикционный элемент выполнен из полимерного композита с матрицей из полимера, в которой размещены различные дисперсные наполнители, в том числе волокнистые. Металлический каркас может быть выполнен из проволоки и иметь рамочную форму. Также металлический каркас может содержать перфорированную или сетчатую металлическую ленту (перфокаркас). Дополнительный фрикционный элемент выполнен из полимерного фрикционного композита, содержащего 40÷96% металлической стружки (например, чугунной). Дополнительный фрикционный элемент размещен на одном из краев углубления основного фрикционного элемента, например на краю 5. Возможно размещение дополнительного фрикционного элемента и на краю 6 углубления.
Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием. При этом для изготовления брикета в прес-сформу с помощью специальных отгораживающих пластин засыпается количество формовочной смеси, необходимое для изготовления дополнительного фрикционного элемента. Затем засыпается формовочная смесь для изготовления основного фрикционного элемента и вынимаются отгораживающие пластины. Далее формуется холодная заготовка (брикет) колодки, а затем из нее горячим формованием изготавливается колодка.
Заявляемое размещение дополнительного фрикционного элемента в колодке позволяет уменьшить ослабление основного фрикционного элемента колодки в зоне углубления при перегревах колодки в процессе эксплуатации, чем снижается вероятность разрушения этой части фрикционного элемента при эксплуатации. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики колодки, поскольку сохраняются как гибкость колодки, так и положительное воздействие дополнительного фрикционного элемента на поверхность качения колеса, участвующую во фрикционном контакте.