ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава, например, колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, метрополитена и т.д.
Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и твердые вставки (патент РФ на полезную модель №67045, МПК В61Н 7/02, F16D 69/02, 10.10.2007).
Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент», «металлический каркас», «твердые вставки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и твердые вставки (патент РФ на полезную модель №75442 МПК F16D 65/04, 10.08.2008).
Существенные признаки наиболее близкого аналога «композиционный фрикционный элемент», «металлический каркас» и «твердые вставки», совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога по патенту РФ на полезную модель №67045 и наиболее близкого аналога по патенту РФ на полезную модель №75442 является снижение эксплуатационных характеристик колодок из-за отсутствия монолитности фрикционного элемента, разбитого вставками на три неравные части, что может привести к частичному разрушению колодок под воздействием ударных и вибрационных нагрузок в процессе эксплуатации.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение монолитности композиционного фрикционного элемента по длине колодки за счет увеличения площади поперечного сечения композиционного фрикционного элемента в месте расположения твердых вставок путем уменьшения их ширины и увеличения длины с одновременным сохранением положительного воздействия вставок на всю поверхность катания колеса, участвующую во фрикционном контакте.
Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик колодки.
Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, содержащей композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и твердые вставки, твердые вставки выполнены с шириной в рабочей части вставок (части, изнашиваемой при нормальной эксплуатации колодки) равной или большей половины ширины рабочей части фрикционного элемента (части, изнашиваемой при нормальной эксплуатации колодки), но меньшей ширины рабочей части фрикционного элемента. Рабочие части вставок размещены на разных сторонах по ширине рабочей части фрикционного элемента и могут быть выполнены со скосами. Скосы расположены таким образом, чтобы для любого продольного сечения рабочей части фрикционного элемента сумма длин, приходящаяся на вставки, была приблизительно одинаковой. Данное условие позволяет обеспечить равномерность восстанавливающего воздействия вставок по всей ширине колеса. Заявляемая колодка может быть выполнена с пазом в центральной рабочей части колодки, при необходимости обеспечения дополнительной гибкости колодки, так и без паза. Скосы могут быть расположены как в направлении паза, так и один в направлении паза, а другой со стороны, противоположной пазу.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «твердые вставки выполнены с шириной в рабочей части вставок равной или большей половины ширины рабочей части фрикционного элемента, но меньшей ширины рабочей части фрикционного элемента», «вставки размещены на разных сторонах рабочей части фрикционного элемента», «рабочие части вставок выполнены со скосами» и
«скосы расположены таким образом, чтобы для любого продольного сечения рабочей части фрикционного элемента сумма длин, приходящаяся на вставки, была приблизительно одинакова» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
Композиционный фрикционный элемент колодки может быть изготовлен из одного или двух продольных слоев, различающихся по свойствам.
Металлический каркас может быть сетчато-проволочным или цельнометаллическим.
1
2
3
2
Твердые вставки могут быть выполнены из металла (например, высокопрочного чугуна), металлокерамики или композиционного фрикционного материала с металлическим наполнителем, отличающегося по физико-механическим и фрикционно-износным свойствам от композиционного фрикционного элемента со стороны рабочей поверхности колодки. Вставки имеют ширину рабочей (истираемой в процессе эксплуатации колодки) части равную или большую половины ширины рабочей (истираемой в процессе эксплуатации колодки) части фрикционного элемента, но при этом меньшую ширины рабочей части фрикционного элемента. Вставки размещены по разные стороны от центрального паза, а рабочие части вставок размещены на разных сторонах рабочей части фрикционного элемента. Рабочие части вставок могут быть снабжены скосами. При этом для произвольных продольных сечений рабочей части фрикционного элемента сумма длин, приходящаяся совокупно на вставки, приблизительно одинакова. То есть для произвольно выбранного сечения а, длина вставки приблизительно равна сумме длин вставок произвольного выбранного сечения а. Также длина вставки в произвольно выбранном сечении а приблизительно равна сумме длин вставок произвольно выбранного сечения а.
На фиг.1 представлен общий вид колодки, на фиг.2 представлен общий вид каркаса со вставками, где:
1 - арматура проволочная;
2 - вставка чугунная;
3 - вставка чугунная;
4 - композиционный фрикционный элемент;
5 - сетчатый каркас;
6 - центральная бобышка;
7 - отверстие под чеку;
8 - боковые бобышки;
9 - центральный паз колодки.
Заявляемая тормозная колодка железнодорожного транспортного средства может изготавливаться известными из уровня техники способами, например, формованием и вулканизацией из предварительно изготовленных композиционных фрикционных смесей с металлическим каркасом и металлическими или композиционными твердыми вставками. При этом крепление металлической твердой вставки к металлическому каркасу может осуществляться путем сварки, защемления и другими известными способами, а закрепление композиционной твердой вставки с металлическим наполнителем может осуществляться путем заформовывания в композиционном фрикционном элементе колодки.
Заявляемая тормозная колодка железнодорожного транспортного средства позволяет выполнить композиционный фрикционных элемент колодки монолитным, в связи с чем снижается вероятность разрушения отдельных частей фрикционного элемента при эксплуатации и улучшаются эксплуатационные характеристики колодки, поскольку монолитность фрикционного элемента сопровождается как гибкостью колодки, так и обеспечением совокупного приблизительно одинакового для разных продольных сечений колодки положительного воздействия вставок на поверхность катания колеса, участвующую во фрикционном контакте.