НАКЛАДКА ДИСКОВОГО ТОРМОЗА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ И ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
DISC BRAKE LINING FOR RAILWAY TRANSPORT AND INDUSTRIAL VEHICLE

Настоящее изобретение относится к накладке дискового тормоза для применения в железнодорожном транспорте и транспортном средстве промышленного назначения.
Как известно, дисковые тормоза испытывают значительные нагрузки и оптимальное тормозное действие зависит от эффективной передачи тормозного усилия от накладки к диску.
Исследования, проведенные в последние несколько лет, показали, что множество фрикционных элементов на одной накладке обеспечивают большую эффективность, чем один большой фрикционный элемент.
В европейском патенте EP 1099061 описана накладка дискового тормоза, в частности, для железнодорожного транспорта, содержащая множество фрикционных элементов, закрепленных на несущей плите. Каждый фрикционный элемент имеет удлиненную форму, закреплен на несущей плите с помощью двух заклепок, и располагается отлично от других элементов относительно концентрических окружностей диска, при этом поддерживая угол в диапазоне 0°<a<45° относительно концентрических окружностей диска.
Было обнаружено, что изогнутые удлиненные фрикционные элементы, которые все располагаются вдоль концентрических окружностей диска, обеспечивают улучшенные рабочие характеристики в отношении эффективности торможения и шума.
Технической задачей настоящего изобретения является создание накладки дискового тормоза для применения в железнодорожном транспорте и транспортном средстве промышленного назначения с основными характеристиками, указанными в пункте 1 формулы изобретения, и предпочтительными и/или вспомогательными характеристиками, указанными в пунктах 2-9 формулы изобретения.
Ниже для примера будут описаны с помощью прилагаемых чертежей два неограничивающих варианта осуществления настоящего изобретения.
На чертежах:
Фиг. 1 - частично прозрачный вид в плане первого варианта осуществления накладки согласно настоящему изобретению;
Фиг. 2 - частично прозрачный вид в плане второго варианта осуществления накладки согласно настоящему изобретению;
Фиг. 3 - вид в плане детали, общей для вариантов осуществления с фиг. 1 и 2;
Фиг. 4 - вид в плане другой детали, общей для вариантов осуществления с фиг. 1 и 2;
Фиг. 5 - график, показывающий результаты испытания на шумность дискового тормоза, изготовленного из чугуна; и
Фиг. 6 - график, показывающий результаты испытания на шумность дискового тормоза, изготовленного из стали.
Ссылочной позицией 1 на фиг. 1 обозначен, в целом, первый вариант осуществления накладки согласно настоящему изобретению.
Накладка 1, по существу, содержит несущую плиту 2 и восемь фрикционных элементов 3, каждый из которых закреплен на несущей плите 2 с помощью одной заклепки. Каждый фрикционный элемент 3 имеет удлиненную форму и образован двумя параллельными изогнутыми длинными сторонами 5а и 5b.
Фрикционные элементы 3 закреплены на несущей плите 2 таким образом, что линии изгиба сторон 5а и 5b образуют угол 0° относительно концентрических окружностей Х диска D, на который воздействует накладка 1.
Таким образом, каждый фрикционный элемент 3 имеет удлиненную фрикционную поверхность 3а, образованную двумя изогнутыми длинными сторонами, располагающимися при работе вдоль концентрических окружностей Х диска D.
За счет того, что накладки дискового тормоза для применения в железнодорожном транспорте и транспортном средстве промышленного назначения имеют только одно положение относительно диска, положение фрикционных элементов на накладке может определяться для целей изобретения путем определения их положения относительно диска.
В частности, фрикционные элементы 3 являются, по существу, прямоугольными, с двумя изогнутыми параллельными длинными сторонами.
Каждый фрикционный элемент 3 обеспечен усиливающим элементом 6 (см. фиг. 3), который встроен во фрикционный элемент 3, оставляя крепежную поверхность усиливающего элемента открытой, т.е. крепежная поверхность усиливающего элемента 6 располагается на одном уровне с поверхностью фрикционного элемента 3, обращенной к несущей плите.
Как показано на фиг. 3, каждый усиливающий элемент 6 содержит пластину 7, в которой образовано центральное отверстие 8 для заклепки 4 и два круглых зуба 9, проходящих перпендикулярно с противоположных сторон центрального отверстия 8, и которые, как описано ниже, способствуют предотвращению поворота фрикционного элемента 3. Каждый усиливающий элемент 6 также содержит две крепежные части 10, расположенные на двух концах пластины 7, каждая из которых имеет два крепежных зуба 11, проходящих внутрь фрикционного элемента 3, перпендикулярно пластине 7 и на противоположной стороне относительно зуба 9.
Накладка 1 содержит множество элементов 12 предотвращения поворота (один из которых показан на фиг. 4), каждый из которых имеет первую поверхность для установки на несущей плите 2 и вторую поверхность для установки на соответствующем усиливающем элементе 6.
Как показано на фиг. 4, каждый элемент 12 предотвращения поворота содержит пластину 13, в которой образованы центральное отверстие 14 для заклепки 4 и два отверстия 15 для приема зуба 9 усиливающего элемента 6.
Каждый элемент 12 предотвращения поворота имеет две выемки 16, каждая из которых образована вдоль соответствующей стороны 17 пластины 13 и принимает соответствующий штифт блокирования поворота (не показан для простоты), проходящий от несущей плиты 2.
Как можно понять из приведенного выше описания, расположение фрикционных элементов является важным признаком настоящего изобретения и поэтому должно поддерживаться во время работы тормоза. Следовательно, необходимы элементы предотвращения поворота, важность которых даже еще больше, учитывая тот факт, что каждый фрикционный элемент крепится к несущей плите с помощью только одной заклепки, вокруг которой тем самым он может поворачиваться.
За счет того, что усиливающий элемент 6 выполнен за одно целое с фрикционным элементом 3, то есть встроен в него и фиксируется зубом 9, взаимодействующим с отверстиями 15 в элементе 12 предотвращения поворота, который в свою очередь фиксируется относительно несущей плиты 2 с помощью выемок 16, обеспечивается удерживание фрикционного элемента 3 в нужном положении на накладке во время работы.
Элементы 12 предотвращения поворота также служат в качестве прокладок, чтобы обеспечить возможность циркуляции воздуха между фрикционными элементами 3 и несущей плитой 2.
Независимо от указанного дополнительного преимущества элементов 12 предотвращения поворота в объем настоящего изобретения входят также другие средства предотвращения поворота, которые способны в той же степени поддерживать положение фрикционных элементов во время работы.
На фиг. 2 ссылочной позицией 21 обозначен, в целом, второй вариант осуществления накладки дискового тормоза согласно настоящему изобретению.
Идентичные части накладок 21 и 1 обозначены одинаковыми ссылочными позициями и не будут описываться дополнительно.
Накладка 21 отличается от накладки 1, по существу, формой фрикционных элементов. Накладка 21 содержит восемь, по существу, трапецеидальных фрикционных элементов 22, стороны большого и малого основания которых изогнуты таким образом, чтобы получить требуемый угол относительно концентрических окружностей Х диска D.
В этом случае фрикционные элементы 22 также имеют удлиненную форму и образованы двумя параллельными длинными сторонами 23а, 23b, но в отличие от фрикционных элементов 3 имеют две длинные стороны различной длины, несмотря на это обе образуют удлиненную форму.
Фрикционные элементы 22 имеют возможное дополнительное преимущество по сравнению с фрикционными элементами 3 за счет наличия более длинной стороны, тем самым обеспечивая большее трение там, где окружная скорость больше.
На фиг. 5 и 6 показаны результаты испытания на шумность диска размером 640х110 мм, изготовленного из чугуна и стали соответственно.
Испытание на шумность проводились при одинаковых условиях, используя описанную выше накладку 1 и стандартную известную контрольную накладку. В частности, контрольная накладка содержит треугольные фрикционные элементы, расположенные различно относительно концентрических окружностей диска и изготовленные из того же материала, что и фрикционные элементы накладки 1.
Шум записывался для трех серий торможений (1-9, 10-18, 19-27) при различных давлениях. Каждая серия включает в себя три торможения при скорости диска 50 км/ч, три - при скорости диска 70 км/ч и три - при скорости диска 100 км/ч. Эти скорости были выбраны для имитирования скорости поезда вблизи или на подходе к станции, то есть когда уровень шума наиболее важен.
Приведенные на графиках  фиг. 5 и 6 результаты испытаний, в децибелах, показывают, что накладки согласно настоящему изобретению имеют намного более низкий уровень шума, чем контрольные накладки, без ухудшения эффективности торможения.