тормозная колодка железнодорожного транспортного средства. Композиционные колодки


тормозная композиционная колодка для локомотивов и мотовозов - патент РФ 2499711

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас и дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем. Дугообразное тело колодки состоит из отдельных элементов, закрепленных на стальном каркасе. Элементы, образующие основной участок тела колодки, выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие профильный участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала. Фрикционный материал имеет в 1,5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала. Фрикционные элементы, образующие основной участок тела колодки, имеют различную высоту. Фрикционные элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса. Достигается повышение эффективности торможения локомотивов и мотовозов, снижение уровня шумового загрязнения в процессе торможения, снижение износа гребня колеса и боковой поверхности рельса, увеличение межремонтного периода обслуживания локомотивов и мотовозов, связанного с заменой изношенных колесных пар, а также повышение стабильности и надежности функционирования тормозных систем. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. тормозная композиционная колодка для локомотивов и мотовозов, патент № 2499711

Рисунки к патенту РФ 2499711

тормозная композиционная колодка для локомотивов и мотовозов, патент № 2499711 тормозная композиционная колодка для локомотивов и мотовозов, патент № 2499711 тормозная композиционная колодка для локомотивов и мотовозов, патент № 2499711

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию тягового подвижного состава, а также может использоваться на других видах транспорта в тормозных системах.

Известна тормозная колодка по А.с. 1572889, B61H 1/00, опубл. 23.06.90, содержащая стальной каркас, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков с выполненным в нем ручьем и снабженное вставками, заложенными рядами в тело колодки со стороны рабочей трущейся поверхности, причем гребневые вставки профильного участка выполнены в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом и установлены в ручье колодки с возможностью схватывания и взаимодействия с гребнем бандажа колеса.

Однако в известном техническом решении вставки выполнены из специального чугуна, обладающего высокой твердостью, и вследствие этого вызывают интенсивный износ поверхности колес. Кроме того, выполнение вставок основного участка призматическими, с непрерывной поверхностью трения, ухудшает теплоотвод и способствует еще большему износу пар трения и снижению тормозного усилия из-за уменьшения коэффициента трения.

Известна тормозная колодка, содержащая стальной каркас, дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем. В тело колодки со стороны рабочей трущейся поверхности на профильном участке заложен один ряд гребневых вставок, выполненных в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом, охватывающих гребень бандажа колеса. На основном участке заложены рядами по крайней мере две группы вставок цилиндрической формы. В каждой из групп центры трех ближайших вставок равноудалены друг от друга, а ряды этих вставок развернуты относительно продольной оси колодки. Вставки выполнены из пластичного металла, например из стали. Патент № 2153994, МПК 7 B61H 1/00, F16D 65/04, 69/00, Бюл. № 22, 10.08.2000. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатком известной тормозной колодки является снижение тормозного эффекта при нагреве колодки, за счет перегрева вставок снижается коэффициента трения. Колодка создает шум при работе. Колодка не обладает смазывающим эффектом гребня колеса и рельса.

Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности торможения локомотивов и мотовозов, улучшение экологической обстановки в районе работы тягового железнодорожного состава, снижение эксплуатационных затрат на обслуживание тягового железнодорожного состава и железнодорожного пути.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении уровня шумового загрязнения в процессе торможения, снижении износа гребня колеса и боковой поверхности рельса, увеличении межремонтного периода обслуживания локомотивов и мотовозов, связанного с заменой изношенных колесных пар, уменьшении потребления тормозных колодок, повышение стабильности и надежности функционирования тормозных систем.

Технический результат достигается тормозной композиционной колодкой для локомотивов и мотовозов содержащей стальной каркас, дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем, при этом дугообразное тело колодки состоит из отдельных элементов, закрепленных на стальном каркасе, причем элементы, образующие основной участок тела колодки выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие профильный участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала, фрикционный материал имеет в 1.5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала, фрикционные элементы, образующие основной участок тела колодки, имеют различную высоту, фрикционные элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса. Кроме этого, фрикционные элементы, образующие основной участок и антифрикционные элементы, образующие профильный участок тела колодки, закреплены сваркой на металлическом каркасе и между собой металлургическим способом, фрикционные элементы основного участка тела колодки выполнены из композиционного фрикционного материала, работающего при температуре до 850°C, группа фрикционных элементов основного участка колодки состоит, как минимум, из двух элементов, группа антифрикционных элементов профильного участка колодки состоит, как минимум, из двух элементов, фрикционные и антифрикционные элементы на тыльной поверхности имеют выступы, соответствующие отверстиям стального каркаса.

Разрушение поверхности катания колеса происходит как в результате контакта в системе «тормозная колодка-колесо», так и системе в «колесо-рельс», т.е. колесо подвергается износу со стороны тормозной колодки и со стороны рельса. Авторами предлагаемого технического решения были проведены исследования поверхности катания колеса локомотива, работавшего с тормозными колодками, изготовленными из чугуна. Изучен механизм образования микротрещин на различных участках контактной поверхности колеса. Фрагменты различных этапов разрушения показаны на фиг1.

На фото № 1-3 приведены дефекты в виде трещин и выщербин с максимальной глубиной проникновения до 1,5 мм. На фото № 4-5 показаны зоны с дефектами после травления металла, где видны вкатанные инородные металлические частицы (металл отличный по химическому составу от состава колеса). Данные частицы вкатанного металла послужили причиной образования дефекта-трещины, а дальнейшие нагрузки во время эксплуатации послужили развитию и росту трещин. Трещины располагаются в поверхностном слое и не имеют развития в глубину, имеют напряженное состояние (твердость продуктов отпуска в поверхностной зоне выше твердости основного металла). Образование микротрещин происходит постепенно и имеет несколько стадий. Трещины начинают развиваться задолго до разрушения при усталостном, пластическом и даже хрупком виде разрушения. Длительность процесса накопления дефектов материала, до появления и дальнейшего развития трещины, занимает значительную часть, доходя до 90% времени процесса разрушения.

Чтобы не доводить до появления на контактной поверхности (поверхность катания) колеса микротрещин, данная поверхность должна постоянно подвергаться очистке от загрязнения и удалению поверхностного слоя. Такое удаление, возможно проводить в процессе торможения, при условии, что тормозная колодка имеет более высокую абразивную стойкость по сравнению с материалом обода колеса локомотива и имеет высокий коэффициент трения. Предлагаемая тормозная колодка имеет стальной каркас, на котором закреплены фрикционные элементы, причем элементы, образующие основной участок тела колодки выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие профильный участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала, фрикционный материал имеет в 1.5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала, Такое исполнение колодки позволяет производить очистку поверхности катания колеса и осуществлять смазывание гребня колеса и боковой поверхности головки рельса. Регулярное очищение поверхности катания колеса от загрязнений и отслоившихся участков в процессе торможения, смазывание гребня колеса, приводит к увеличению межремонтного периода обслуживания локомотивов и мотовозов связанного с заменой изношенных колес, также уменьшается потребление тормозных колодок, так как абразивная стойкость композиционных сплавов в 2-4 раза выше чугуна и стали. Поскольку контактная поверхность системы «тормозная колодка-колесо» выполнена из композиционного состава, вследствие этого уменьшится шумовое загрязнение в процессе торможения.

Фрикционные элементы, которые образуют, основной участок тела имеют различную высоту, элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса. Такое исполнение, при прогибе тела колодки в средней части при давлении на колодку в процессе торможения, приводит к плотному прилеганию всей поверхности основного участка колодки, к более быстрому притиранию колодки, повышению стабильности и надежности функционирования тормозной системы.

Второй поверхностью колеса, подверженной интенсивному износу, является поверхность гребня. Особенно сильно износ данной поверхности происходит при движении по криволинейным участкам дорог. Чтобы уменьшить износ поверхности гребня, предлагается на его поверхность наносить слой антифрикционного материала, наносить этот слой должна тормозная колодка в процессе торможения. Для того чтобы происходил такой процесс, в предлагаемом техническом решении гребневые антифрикционные элементы, образующие профильный участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала имеющего меньшую абразивную стойкость и в 1,5-2,5 меньший коэффициент трения, чем у материала фрикционных элементов образующих основной участок тела колодки. В процессе торможения каждый раз будет происходить контакт гребневых антифрикционных элементов с поверхностью гребня колеса. Поскольку абразивная стойкость гребневых антифрикционных элементов ниже абразивной стойкости материала колеса рельса, то будет происходить перенос материала антифрикционных элементов на поверхность гребня колеса, а в последующем и на рельсы и при движении в кривых будет снижен износ гребня колеса и боковой поверхности рельса.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где фиг.2 представлен общий вид колодки, на фиг.3 показан общий вид металлического каркаса с приваренными вставками основного участка тела колодки и гребневыми вставками профильного участка тела колодки.

Тормозная композиционная колодка для локомотивного и мотовозного железнодорожного средства, содержит стальной каркас 1, дугообразное тело 2, состоящее из основного участка тела колодки 2.1 и профильного участка тела колодки 2.2 с выполненным в нем ручьем 2.3. Дугообразное тело колодки 2 состоит их отдельных фрикционных элементов 3, которые закреплены на стальном каркасе 1. Фрикционные элементы 3 образующие основной участок тела колодки 2.1 выполнены из фрикционного материала имеющего в 1.5-10 раз большую абразивную стойкость и в 1,5-2,5 больше коэффициент трения, чем у материала антифрикционных элементов 4, образующих профильный участок тела колодки 2.2. Фрикционные элементы 3, которые образуют основной участок тела 2.1 имеют различную высоту. Элементы с большей высотой 3.1 расположены на краях стального каркаса. Фрикционные элементы 3, образующие основной участок тела колодки 2.1 закреплены сваркой 5 на металлическом каркасе 1. Фрикционные элементы 3 основного участка тела колодки 2.1 выполнены из композиционного фрикционного материала, работающего при температуре до 850°C. Фрикционные элементы 3 и антифрикционные элементы 4 на тыльной поверхности имеют выступы 3.2 и 4.1, соответствующие отверстиям 1.1 стального каркаса 1. Группа фрикционных элементов 3 основного участка колодки 2.1 состоит, как минимум, из трех фрикционных элементов, а группа антифрикционных элементов 4 профильного участка колодки 2.2 состоит, как минимум, из трех элементов.

Абразивность фрикционных элементов основного участка тела колодки может превышать абразивность материала фрикционных элементов тела колодки в 1.5-3,5 раз.

Работа тормозной колодки происходит следующим образом. При прижатии рабочей поверхности колодки к рабочей поверхности бандажа колеса локомотива или мотовоза происходит торможение и смазывание (натирание) гребневой поверхности колеса. В дальнейшем при движении происходит контакт между гребневой поверхностью колеса и боковой поверхностью рельса. Поскольку на гребневой поверхности колеса имеются частицы антифрикционного материала колодки, происходит смазывание боковой поверхности рельса и уменьшается ее износ.

Возможность изготовления колодок с использованием различных материалов и технологий фрикционных и антифрикционных элементов позволяет улучшить их качество и получать технические показатели колодок с учетом конкретных требований в зависимости условий работы локомотивов и мотовозов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Тормозная композиционная колодка для локомотивов и мотовозов, содержащая стальной каркас, дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем, отличающаяся тем, что дугообразное тело колодки состоит из отдельных элементов, закрепленных на стальном каркасе, причем элементы, образующие основной участок тела колодки, выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие профильный участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала, фрикционный материал имеет в 1,5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала, фрикционные элементы, образующие основной участок тела колодки, имеют различную высоту, фрикционные элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса.

2. Тормозная композиционная колодка по п.1, отличающаяся тем, что фрикционные элементы, образующие основной и профильный участки тела колодки, закреплены сваркой на металлическом каркасе и между собой металлургическим способом.

3. Тормозная композиционная колодка по п.1, отличающаяся тем, что фрикционные элементы основного участка тела колодки выполнены из композиционного фрикционного материала, работающего при температуре до 850°C.

4. Тормозная композиционная колодка по п.1, отличающаяся тем, что группа фрикционных элементов основного участка колодки состоит, как минимум, из двух элементов.

5. Тормозная композиционная колодка по п.1, отличающаяся тем, что группа фрикционных элементов профильного участка колодки состоит, как минимум, из двух элементов.

6. Тормозная композиционная колодка по п.1, отличающаяся тем, что фрикционные элементы на тыльной поверхности имеют выступы, соответствующие отверстиям стального каркаса.

www.freepatent.ru

тормозная колодка железнодорожного транспортного средства - патент РФ 2340805

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент. Проволочный каркас представляет собой впрессованные в композиционный фрикционный элемент тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки. Внутренние части двух замкнутых рамок взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки. Колодка с тыльной ее стороны содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент. Вставка в верхней нерабочей части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с отверстием для пропуска чеки и консоли, симметрично расположенные по длине вставки с каждой ее стороны. Верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем. Достигается увеличение прочности и надежности конструкции колодки, увеличение их ресурса при эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, патент № 2340805

Рисунки к патенту РФ 2340805

тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, патент № 2340805 тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, патент № 2340805 тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, патент № 2340805

Заявляемое изобретение относится к тормозным устройствам, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств.

Из уровня техники известны серийно изготавливаемые в настоящее время чугунные тормозные колодки, например, изготавливаемые по ГОСТ 1205-73 «Колодки чугунные тормозные для вагонов и тендеров железных дорог. Конструкция и основные размеры» и композиционные тормозные колодки для железнодорожных вагонов. Композиционные тормозные колодки для железнодорожных вагонов изготавливаются двух видов:

- с металлическим каркасом из стальной полосы с П-образным выступом и с приваренной к ней усилительной пластиной;

- с сетчато-проволочным каркасом.

(см. Б.А.Ширяев. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М. Химия, 1982 г., стр.8-14).

Известна колодка железнодорожного транспортного средства по авторскому свидетельству СССР №518403 (МПК В61Н 7/02, 1976 г.), состоящая из фрикционного материала и металлического каркаса. Металлический каркас представляет собой тыльник, выполненный в виде впрессованных во фрикционный материал по периметру колодки двух замкнутых рамок, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки. Тыльник снабжен металлической сеткой или перфорированной жестью, впрессованными во фрикционный материал. Этот каркас получил при серийном производстве название сетчато-проволочного, так как состоит из проволочного и сетчатого каркасов.

Главным существенным внешним и конструктивным отличием композиционных колодок с сетчато-проволочным каркасом от композиционных колодок со стальным металлическим каркасом является то, что центральная бобышка у этих колодок изготовлена из композиционного материала с внутренним армированием, что резко повышает упругоэластические свойства колодки и, как следствие, вибрационную стойкость колодки и исключает отрыв композиционного материала от каркаса и разрушение каркаса в месте П-образного выступа.

Эти колодки по сравнению с композиционными с цельнометаллическим каркасом также имеют больший срок службы, меньшую стоимость и металлоемкость.

Тормозные композиционные колодки по сравнению с чугунными получили значительно более широкое применение, так как они имеют более высокий коэффициент трения, меньшее усилие нажатия и износостойкость, в несколько раз более высокий срок службы, меньший вес, стоимость, а также обеспечивают бесшумное и плавное торможение поезда.

Однако при эксплуатации тормозных композиционных колодок могут возникать отдельные дефекты, в том числе: термические трещины на поверхности качения колес, износ поверхности качения колес, снижение тормозной эффективности колодок при попадании воды в зону трения (дождь, снег), а также при наличии угольной или торфяной пыли и листьев на поверхности рельса.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое, и имеет общие с ним существенные признаки: «композиционный фрикционный материал» и «проволочный каркас, выполненный в виде впрессованных во фрикционный материал тыльной части колодки, по периметру колодки, двух замкнутых рамок, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки», «центральная бобышка с отверстием под чеку и две боковые бобышки выполнены также из фрикционного композиционного материала», «тыльник снабжен металлической сеткой или перфорированной жестью, впрессованными во фрикционный материал».

Из уровня техники известны композиционные тормозные колодки, содержащие одну или несколько твердых вставок и предназначенные для снижения вышеуказанных недостатков композиционных тормозных колодок.

Известна колодка тормозная (по авторскому свидетельству СССР №159186 (20f.1, МПК в61h, 1963 г.).

Колодка тормозная предназначена преимущественно для железнодорожного подвижного состава, с твердыми вставками на фрикционной части, отличающаяся тем, что с целью увеличения эффективности взаимодействия колодки с ободом колеса, пара твердых вставок, симметрично расположенных относительно горизонтальной оси колодки, перекрывает ее фрикционную часть по всей ширине.

Вставки удерживаются за счет сил трения, возникающих между ними и фрикционным материалом колодки.

Конструкция указанных колодок не обеспечивает требуемой надежности при эксплуатации, так как при длительных и экстренных торможениях, особенно в жаркую погоду, происходит интенсивная передача тепла из зоны трения на поверхность твердых вставок, тем более, что вставки имеют более высокую теплопроводность, вследствие чего температура композиционного материала на поверхностях, контактирующих с твердыми вставками, резко возрастает и происходит выгорание и расплавление органических материалов, входящих в состав композиционной колодки, включая связующее, в связи с чем крепление вставок ослабевает и они перестают выполнять свое назначение и могут выпасть на колодки.

Указанные колодки не уменьшают и присущий композиционным колодкам неравномерный износ вследствие повреждения поверхности катания колес за счет образования термических трещин, ползунов и наваров, повышенный износ (прокат) поверхности колеса. Данные колодки имеют цельнометаллический каркас, вследствие чего при вибрациях, возникающих в тормозном узле в процессе эксплуатации, возможны случаи не только выпадания твердых вставок из колодки вследствие ослабления их крепления с фрикционным композиционным материалом, но и отрыв фрикционной композиционной части колодки от цельно-металлического каркаса, а также трещины и излом металлического каркаса.

Существенные признаки наиболее близкого аналога: «твердые вставки, перекрывающие колодку по всей ее ширине» и «фрикционная часть» являются общими с существенными признаками заявляемой колодки.

Известна тормозная колодка, преимущественно железнодорожного транспортного средства по патенту РФ №2188347 от 27.08.2002. Тормозная колодка содержит металлический проволочный каркас и фрикционную часть, состоящую из закрепленных на ней трех вставок. Центральная вставка выполнена из чугуна и снабжена отверстием под чеку, а две другие вставки выполнены из композиционного фрикционного материала и расположены по обеим краям твердой вставки.

Эта тормозная колодка позволяет повысить эффективность торможения и повысить ресурс колес, однако имеет недостаточную прочность и срок службы. Теплопроводность чугуна в несколько раз больше теплопроводности композиционного материала, а термостойкость композиционного материала недостаточна. На стыках чугунной вставки с композиционными вставками, на поверхности их контакта в процессе эксплуатации происходит постепенное выгорание композиционного материала, вследствие чего тормозная колодка теряет требуемую жесткость и при длительной эксплуатации может разделиться на три части, соединенные только проволочным каркасом.

Разделение колодки в процессе эксплуатации на три вставки, соединенные только проволочным каркасом особенно обуславливает отрицательная особенность этой конструкции колодки, а именно контакт вставок друг с другом в вертикальной плоскости по всему поперечному сечению колодки, что способствует быстрому развитию единой вертикальной трещины и разлому колодки.

Кроме того, предложенный для изготовления вставки фосфористый или серый чугун обеспечивает недостаточный эффект по улучшению и сохранению поверхности катания колеса, так как имеет в своей микроструктуре пластинчатую форму графита, которая обуславливает его невысокую механическую прочность и недостаточное относительное удлинение.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое, и имеет общие с ним существенные признаки: «металлический проволочный каркас», «закрепленная на нем фрикционная часть», «твердая вставка», «фрикционный композиционный материал».

По патенту на полезную модель RU №56522 (F16B 65/04, D22B 19/02, 2006) известна тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части, композиционный фрикционный элемент и одну твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и приваренную к металлическому каркасу, отличающаяся тем, что твердая вставка выполнена из высокопрочного или ковкого чугуна, а отношение площади рабочей поверхности твердой вставки к общей площади рабочей поверхности колодки составляет от 4 до 20%. Композиционные колесосберегающие тормозные колодки со вставкой из специального высокопрочного чугуна позволяют увеличить ресурс колеса, так как примененный тип чугуна имеет ферритную структуру и графит в виде шаровидных или соответственно хлопьевидных включений, высокие механические свойства, в т.ч. предел прочности и относительное удлинение, благодаря чему в процессе торможения при высоких температурах чугун плавится, намазывается на поверхность колеса и заполняет микротрещины на поверхности колеса, предотвращая тем самым дальнейшее развитие этих трещин; способствует улучшению поверхности катания колеса и увеличению стойкости колес к образованию выщербин и других дефектов. Кроме того, вставка из специального чугуна из-за присущей ей абразивности оказывает при нормальных и низких температурах очищающее воздействие на колесо, увеличивает шероховатость поверхности катания колеса и повышает сцепление колеса с рельсом и стабильность эффективности торможения, особенно в осенне-весенний период.

Однако при данной конструкции колодки при сильных вибрациях и морозах имеет место отрыв фрикционного элемента от металлического каркаса, а иногда разрушение металлического каркаса в месте П-образного выступа.

Известное техническое решение используется по тому же назначению и имеет общие существенные признаки: «металлический каркас», «композиционный фрикционный элемент», «твердая вставка из высокопрочного или ковкого чугуна».

Известны композиционные тормозные колодки, применяемые для железнодорожного транспорта для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения такого транспортного средства по патенту ЕР 1074755 (F16D 65/06, опубл. 07.02.2001):

1. Композиционные тормозные колодки, применяемые на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения такого транспортного средства, состоят из следующего:

a) каркас с П-образным выступом;

b) композиционный фрикционный материал первого типа, сформированный в тормозную колодку, имеющую определенную форму;

c) поверхность торможения для сцепления поверхности катания колеса, имеющей определенную форму с вышеуказанной тормозной колодкой определенной формы;

d) фрикционный материал второго типа, который представляет собой одну изолированную вставку определенной формы, запрессованную во фрикционный материал первого типа, при этом фрикционный материал второго типа изначально полностью окружен композиционным фрикционным материалом первого типа, при этом поверхность одной изолированной вставки располагается лицевой поверхностью к определенной зоне вышеупомянутой тормозной поверхности композиционной тормозной колодки, поверхность по крайней мере одной изолированной вставки, используемой как композиционный материал первого типа, разрушается вследствие фрикционного сцепления с такой поверхностью катания колеса во время обычного торможения, при этом упомянутый фрикционный материал второго типа показывает большие абразивные свойства, чем композиционный фрикционный материал первого типа, по крайней мере одна изолированная вставка из упомянутого фрикционного материала второго типа крепится к каркасу.

2. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, вышеупомянутая одна изолированная вставка из фрикционного материала второго типа является металлической.

3. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 2 формулы, вышеупомянутая одна изолированная вставка выполнена из чугуна.

4. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, вышеупомянутая одна изолированная вставка крепится к внутренней поверхности П-образного выступа колеса.

5. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 4 формулы, крепление изолированной вставки выполняется при помощи сварки, которая усиливает П-образный выступ колеса.

6. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, указанная композиционная тормозная колодка включает по крайней мере две изолированные вставки.

7. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 6 формулы, по крайне мере одна из двух указанных изолированных вставок располагается в зоне, отличной от зоны П-образного выступа.

8. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 7 формулы, вышеупомянутые две вставки крепятся к каркасу при помощи сварки.

9. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 6 формулы, две изолированные вставки располагаются на равном расстоянии от центральной линии указанного П-образного выступа, расположенного перпендикулярно продольному направлению каркаса.

10. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, указанная композиционная тормозная колодка включает по крайней мере три изолированные вставки.

11. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 10 формулы, три изолированные вставки крепятся к П-образному выступу каркаса.

12. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 11 формулы, вышеупомянутые три изолированные вставки крепятся к П-образному выступу каркаса при помощи сварки, что усиливает зону П-образного выступа каркаса.

13. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, заданная конструкция имеет дугообразную форму в продольном направлении.

14. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, фрикционный материал первого типа крепится к каркасу во время формования.

15. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, предопределенная форма фрикционного материала первого типа имеет прямоугольную форму в плоскости, располагаемой перпендикулярно продольному направлению указанной тормозной колодки, и определенная зона поверхности торможения имеет вогнутую форму для соответствия поверхности катания железнодорожного колеса, а противоположная поверхность торможения имеет выпуклую форму для формования с каркасом тормозной колодки и края дугообразной формы, расположенные вдоль продольного направления тормозной колодки.

Однако рассматриваемые композиционные тормозные колодки с П-образным металлическим каркасом и приваренными к нему вставками из чугуна имеют недостатки.

Приваривание вставки из чугуна к стальному каркасу в месте его П-образного выступа увеличивает жесткость каркаса и в месте сварного шва вызывает ослабление металлического каркаса, что в процессе эксплуатации, особенно при сильных морозах под действием постоянных вибрационных и ударных нагрузок, вызывает появление в этом месте микротрещин с последующим изломом каркаса и колодки в целом. Приваривание вставок из чугуна к основной полосе стального металлического каркаса в месте его П-образного выступа не только снижает гибкость каркаса и надежность конструкции колодки, но еще и требует применения дорогостоящих специальных электродов.

В патентной формуле не приведен тип металла и чугуна, из которого выполняется вставка для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения, например, ни серый - фрикционный чугун, ни фосфористый чугун, из которых обычно изготавливаются чугунные тормозные колодки, имеющие более абразивные свойства, чем композиционный фрикционный материал, неприменимы для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения, так как имеют пластинчатую структуру графита в миктроструктуре чугуна, низкие механическую прочность и относительное удлинение.

В связи с тем, что ассортимент металлов очень велик и разнообразен по своим свойствам, в том числе и по прямопротивоположным в отношении воздействия на колесо: сберегающего-щадящего свойства или наоборот - изнашивающего (колесо) указанный в ней признак, что вставка выполнена из металла, имеет общий, неконкретный характер.

Таким образом, указанные в патентной формуле признаки, недостаточны для изготовления тормозной колодки, восстанавливающей поверхность катания колеса во время обычного торможения.

Эти колодки с одной вставкой из чугуна, приваренной к стальному каркасу с П-образным выступом из-за более высокой абразивности металла и/или чугуна, как уже было выяснено выше, только увеличивают эффективность взаимодействия колодок с поверхностью катания колеса при попадании в зону трения дождя или снега в осенне-зимний и весенне-зимний период.

Кроме того, рассматриваемые композиционные тормозные колодки со вставками из металла имеют и другие конструктивные недостатки, так как вставка из металла на границе контакта с фрикционным элементом перекрывает все поперечное сечение колодки в плоскости, близкой к перпендикулярной к рабочей поверхности колодки, за исключением площади сечения металлического каркаса. Поэтому в колодках при изготовлении и эксплуатации имеют место поперечные трещины по всей ширине и толщине колодок в поперечном сечении на месте стыка фрикционного композиционного элемента и металлической вставки, вследствии различия их физико-механических свойств, в том числе теплопроводности, термостойкости и других, с последующим разрушением при эксплуатации в этом месте и металлического каркаса и колодки в целом.

Известное техническое решение используется по тому же назначению и имеет общие существенные признаки: «композиционная тормозная колодка», «композиционный фрикционный элемент», «металлический каркас», «одна вставка из чугуна».

Наиболее близким аналогом является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по патенту РФ на полезную модель №62188 (F16D 65/04, D22D 19/02, опубл. 27.03.2006).

Данная тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас из стальной полосы и приваренную к нему твердую вставку, расположенную в центральной части колодки, а также проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный материал тыльной стороны колодки по ее периметру две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки, причем металлический каркас из стальной полосы выполнен шириной меньше ширины проволочного каркаса, изогнут по радиусу тыльной поверхности колодки и запрессован в тыльную поверхность колодки между боковыми бобышками и под центральной бобышкой, а композиционный фрикционный элемент выполнен из двух продольных слоев материала, причем слой, расположенный с тыльной стороны колодки, имеет прочность больше, чем слой, расположенный с рабочей стороны колодки.

Колодки по наиболее близкому аналогу имеют более высокий ресурс в эксплуатации, прочность и надежность конструкции и стойкость к вибрациям, так как центральная бобышка выполнена из прочного эластичного композиционного материала и армирована проволочным каркасом.

Однако рассматриваемые тормозные композиционные колодки с комбинированным каркасом имеют недостатки. Необходимо приваривание чугунной вставки к стальному каркасу, что требует применения специальных дорогостоящих электродов. Отсутствие перфорированной жести или сетки, впрессованной в тыльную поверхность колодки, в отличие от колодки с сетчато-проволочным каркасом, обуславливает возможность повреждения тыльной поверхности колодки (сколы, раковины, оголение проволочного каркаса). При изготовлении (брикетировании и вулканизации под давлением) колодок из-за низкой текучести и высокого коэффициента трения фрикционного композиционного материала в отдельных случаях имеет место смещение и даже выдавливание твердой вставки вместе с приваренной к ней стальной пластиной, проходящей под центральной бобышкой в сторону тыльной стороны центральной бобышки с деформацией сварного шва, в связи с чем имеет место уменьшение прочности конструкции колодок и их надежности.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое, и имеет общие с ним существенные признаки: «композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев материала», «проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный материал тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки», твердую вставку, расположенную в центральной части колодки».

Задачей, на решение которой направлена заявляемая тормозная колодка, является увеличение прочности и надежности конструкции колодки, увеличение ее ресурса при эксплуатации.

Поставленную задачу решает тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая:

- композиционный фрикционный элемент;

- проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный материал тыльной части колодки по периметру колодки, две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки;

- металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент;

- твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и имеющую в верхней нерабочей части паз, выемку и четыре консоли. Паз расположен с тыльной стороны вставки и запрессован фрикционным композиционным материалом с просверленным в нем отверстием для пропуска чеки. Четыре консоли симметрично расположены по две с каждой стороны вставки по ее длине. Длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между вспомогательными бобышками. Выемка расположена на одной боковой стороне по ширине вставки, а на другой боковой стороне вставки выполнен выступ. Верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны по высоте таким образом, что тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки.

Существенные признаки заявляемой колодки: «тыльная поверхность колодки содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный элемент», «вставка в нерабочем сечении верхней ее части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с просверленным в нем отверстием для пропуска чеки и по две симметрично расположенных консоли с каждой ее стороны по длине вставки», «длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между вспомогательными бобышками», «выемка на боковой стороне по ширине вставки, а на другой боковой стороне выступ» и «верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны по высоте таким образом, что тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки», являются отличительными от существенных признаков наиболее близкого аналога.

Композиционный фрикционный элемент может быть изготовлен из одного или двух продольных слоев двух различных композиционных фрикционных материалов, отличающихся различной прочностью, причем слой, расположенный с тыльной стороны колодки, имеет прочность больше, чем слой, расположенный с рабочей стороны колодки, например, за счет увеличенного содержания в его составе армирующих волокон, их ассортимента и размеров волокон. Состав композиции рабочего и нерабочего слоев определяется в соответствии с назначением и условиями эксплуатации колодок.

Проволочный каркас изготавливают в настоящее время серийно путем резки отрезков проволоки диаметром 4 мм, изгиба и сварки из них двух (внутренней и наружной) замкнутых и изогнутых рамок с последующей вставкой их друг в друга и сваркой между собой по центру полученного каркаса в месте их контакта таким образом, что внутренние части их взаимного перекрыты и отогнуты наружу, образуя ушко для пропуска чеки в центральной бобышке после заформовывания каркаса внутри тыльной части колодки.

Перфорированная заготовка может изготавливаться, например, из жести толщиной 0,25 мм путем ее перфорации на специальном перфорационном штампе в прессе с последующей вырубкой, изгибом и резкой в штампах на прессе.

Твердая вставка может быть выполнена из специального чугуна, например высокопрочного или ковкого, путем отливки требуемой формы, по возможности не требующей дальнейшей механической обработки.

С целью обеспечения очищающего, полирующего и лечебного (заливание материалом чугуна мелких микротрещин колеса) воздействия на колесо на всей площади поверхности контакта колодки с колесом поперечное сечение колодки со вставкой в рабочем сечении колодки имеет форму, не отличающуюся от формы колодки в других ее поперечных сечениях. С целью исключения поломки пресс-форм габарит вставки в поперечном сечении может предусматриваться на 1-3 мм меньше, чем у композиционного фрикционного элемента, а разница в габаритах запрессовывается фрикционным композиционным элементом рабочего слоя. Тормозная колодка может устанавливаться на вагоны как в указанном виде, так и после механической обработки, предусматривающей обработку поверхности с уменьшением толщины колодки и освобождением поверхности вставки для получения немедленного эффекта восстановления колеса в процессе обычного торможения без приработки колодки.

С целью безусловного достижения восстанавливающего воздействия на поверхность колеса колесосберегающей тормозной колодки во время обычного торможения твердая вставка выполняется из высокопрочного или ковкого чугуна, а ее толщина определяется расчетным путем и проверяется экспериментальным путем с учетом конкретных характеристик композиционного фрикционного элемента и чугуна, в том числе физико-механических и фрикционных свойств и конструктивных соображений. Обычно отношение площади вставок из высокопрочного чугуна к площади фрикционного композиционного элемента составляет от 4-х до 20%, так как коэффициент трения чугуна и стабильность его коэффициента трения значительно ниже фрикционного композиционного элемента, износостойкость его также в несколько раз меньше и чугунные колодки (без использования вставок из композиционного фрикционного элемента) неприменимы при скоростях выше 120 км/час. Конструкция и размеры верхней части твердой вставки из чугуна в нерабочем ее сечении определены с учетом нижеуказанных факторов:

- с целью предотвращения и сокращения площади трещин на вертикальных основных линиях контакта фрикционного композиционного элемента и твердой вставки из чугуна образующихся вследствии их разных физико-механических свойств, в том числе теплопроводности, термостойкости, твердости и других, вставка в верхнем нерабочем сечении колодки имеет по две симметрично расположенных консоли с каждой ее стороны по длине вставки, длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между вспомогательными бобышками. Для обеспечения дополнительной прочности колодки в месте вертикального стыка вставки и фрикционного композиционного элемента, консоли могут иметь концы, загнутые в сторону рабочей поверхности колодки.

Кроме этого для уменьшения площади вертикального стыка вставки и фрикционного композиционного элемента увеличена площадь слоя однородного композиционного фрикционного элемента путем выполнения в твердой вставке паза, открытого со стороны тыльной поверхности вставки и запрессованного фрикционным композиционным элементом, за исключением просверленного в нем отверстия для пропуска чеки. Находящийся над этим отверстием для пропуска чеки фрикционный композиционный элемент армирован проволочным каркасом, а само отверстие со всех сторон окружено композиционным фрикционным элементом, армированным волокнами и обладающим способностью к упруго эластическим деформациям. Твердая вставка вручную вставлена и защемлена с двух сторон в поперечном направлении в отверстии проволочного каркаса, образованном между отогнутыми наружу концами двух замкнутых рамок и с двух сторон в продольном направлении в отверстии во внутренней рамке проволочного каркаса в центральной его части и с одной стороны в вертикальной плоскости, в выемке боковой стороны. С противоположной боковой стороны проволочный каркас в центральной его части только укладывается нижней стороной на выступ. Твердая вставка защемляется таким образом, что тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки.

Для этого вставка со стороны ее вертикальной поверхности имеет выемку, в которую установлена одна из сторон рамок проволочного каркаса, а с криволинейной стороны вставка от тыльной ее поверхности до выступа, образованного за счет разницы ее ширины в нерабочем и рабочем сечениях имеет вогнутую внутрь поверхность или уклон, длина вставки на тыльной ее поверхности равна длине отверстия в проволочном каркасе, образованного между отогнутыми наружу концами двух замкнутых рамок, а ширина вставки в месте консолей равна ширине отверстия во внутренней рамке проволочного каркаса в центральной ее части и толщина вставки равна толщине колодки или на 1-3 мм меньше ее с целью обеспечения сохранности пресс-форм для вулканизации тормозных колодок.

Высота выемки и толщина перемычки от верхней границы выемки до тыльной стороны вставки подобраны исходя из необходимости размещения и фиксирования в ней двух отогнутых наружу рамок проволочного каркаса в вертикальной плоскости.

Проволочный каркас представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух замкнутых, изогнутых, вставленных друг в друга и сваренных между собой рамок из стальной проволоки. Он имеет несколько отверстий, а его изогнутые стороны недостаточно параллельны и перпендикулярны между собой. По этой причине его конструкция использована для установки вручную верхней нерабочей части вставки в отверстия и полости каркаса и защемления в нем за счет непараллельности и неперпендикулярности гибких сторон его отверстий из проволоки.

Как известно, железнодорожное колесо имеет гребень, уклон и криволинейную поверхность с уменьшением диаметра в противоположную от гребня сторону и поэтому в процессе торможения тормозная колодка стремится сползти с колеса, в связи с чем с целью предотвращения выхода твердой вставки из зацепления с проволочным каркасом выемка для размещения проволочного каркаса в нерабочем сечении твердой вставки выполняется с боковой вертикальной стороны, противоположной ее боковой криволинейной стороне в рабочем сечении.

На фиг.1 представлена тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, где:

1 - композиционный фрикционный элемент;

2 - проволочный каркас;

3 - твердая вставка;

4 - металлический каркас из сетки или перфорированной жести;

5 - центральная бобышка с отверстием под чеку;

6 - боковые бобышки;

7 - паз твердой вставки с отверстием для пропуска чеки;

8 - выемка твердой вставки для установки проволочного каркаса;

9 - выступ;

10 - уклон твердой вставки;

11 - консоли.

На фиг.2 представлен общий вид твердой вставки в сборе с металлическим каркасом из стальной полосы и проволочным каркасом.

На фиг.3 представлена сборка твердой вставки с сетчато-проволочным каркасом.

Технология изготовления тормозной колодки предусматривает

- следующие этапы (операции):

- изготовление (отливка) вставки из чугуна;

- изготовление заготовки из перфорированной жести;

- изготовление и сварка проволочного каркаса из проволоки;

- сборка проволочного каркаса с твердой вставкой путем защемления;

- изготовление композиционных фрикционных материалов для рабочего и нерабочего слоев;

- поочередная укладка в пресс-форму заготовки из перфорированной жести, проволочного каркаса с твердой вставкой, навески нерабочего слоя с разравниванием и рабочего слоя с разравниванием композиционных фрикционных материалов и с последующим формованием под давлением в прессе;

- вулканизация колодок в пресс-форме под давлением и при температуре;

- сверление отверстий под чеку в тормозной колодке.

В исключительных случаях при использовании ржавой или загрязненной металлической арматуры или при выполнении особых требований по прочности колодки может выполняться очистка арматуры от ржавчины, обезжиривание и промазка клеем по обычным известным технологиям с целью улучшения адгезии и крепления металлической арматуры с композиционным фрикционным элементом.

Все операции, кроме предлагаемой сборки проволочного каркаса со вставкой, достаточно подробно описаны в представленных аналогах. Сборка производится следующим образом.

Вставка вручную, под углом до 30° к горизонтали заводится боковой стороной с выемкой в находящийся в горизонтальной плоскости проволочный каркас, в поперечное его отверстие, образованное между отогнутыми наружу концами двух замкнутых рамок, и в продольное его отверстие во внутренней рамке проволочного каркаса в центральной его части с одновременной установкой в выемке проволочного каркаса в центральной его части. При последующем повороте вставки до 0° к горизонтали с одновременным прижатием к вставке проволочного каркаса в выемке вручную с небольшим усилием производится окончательная установка вставки в каркас с одновременным защемлением ее в каркасе с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны вставки по высоте в выемке вставки.

При этом после сборки тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки.

При выполнении колодки таким образом, как указано в отличительной части формулы полезной модели, твердая вставка рационально соединена с проволочным каркасом путем защемления в его отверстиях и вместе с ним запрессована в тормозную колодку. Центральная бобышка с отверстием под чеку, армированная вертикальными элементами твердой вставки и проволочным каркасом, вместе с боковыми бобышками выполнена из прочного и эластичного композиционного фрикционного материала. Тыльная сторона колодки также выполнена из прочного и эластичного композиционного фрикционного материала.

В композиционный фрикционный элемент тыльной поверхности тормозной колодки впрессована стальная перфорированная полоса. В верхней неработающей части центральной бобышки и за ее пределами запрессованы консоли вставка из чугуна.

Отвод избыточного тепла, образующегося на рабочем слое в месте контакта тормозной колодки с колесом, осуществляется частично через твердую вставку на нерабочую (тыльную) сторону.

Выполнение заявляемой тормозной колодки новой конструкции с признаками, указанными в отличительной части формулы, позволяет повысить прочность конструкции колодки и увеличить ресурс колодок в эксплуатации.

Прочная, надежная конструкция композиционной тормозной колодки с твердой вставкой из специального высокопрочного или ковкого чугуна, в свою очередь, позволит добиться стабильной эффективности торможения, в том числе при обледенении и в дождь, повысить теплоотдачу в окружающую среду, обеспечить очищающее и полирующее и восстанавливающее воздействие на поверхность колеса, заполнять мельчайшие трещины на колесе чугуном при его расплавлении при высоких температурах и предотвращать их дальнейшее развитие и как следствие, повысить ресурс работы колеса.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный элемент тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки, твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент, отличающаяся тем, что колодка с тыльной ее стороны содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент, вставка в верхней нерабочей части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с отверстием для пропуска чеки и консоли, симметрично расположенные по длине вставки с каждой ее стороны, причем верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем.

2. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между боковыми бобышками.

3. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что нерабочая часть вставки имеет выемку на боковой стороне по ширине вставки, а на другой боковой стороне - выступ, защемлена в проволочном каркасе с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны по высоте таким образом, что тыльная поверхность вставки в центральной бобышке находится в одной плоскости с нижней поверхностью сетки или перфорированной жести.

4. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что усилие защемления превышает вес вставки.

www.freepatent.ru

Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава

 

Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава содержит, по меньшей мере, однослойный композиционный фрикционный элемент и, по крайней мере, одну фрикционную абразивную вставку, заглубленную в композиционный фрикционный элемент со стороны рабочей поверхности колодки. Величина заглубления вставки (вставок) составляет от 0,2 до 1.2% значения номинального радиуса рабочей поверхности колодки. Вставка или вставки могут быть выполнены из высокопрочного или ковкого чугуна, а отношение площади рабочей поверхности вставки к общей площади рабочей поверхности колодки составляет от 4 до 20%. Между рабочей поверхностью фрикционного слоя и рабочим торцом вставки может быть расположен прирабатываемый слой, материал которого имеет свойства близкие к фрикционным свойствам колодки со вставкой, а износостойкость меньшую, чем у композиционного фрикционного элемента. Предлагаемая конструкция колодки позволит обеспечить стабильную эффективность торможения, включая период приработки колодки к колесу и увеличить эффективность использования вставки и колодки.

1 н. п.ф. 1 фиг.

Заявляемая полезная модель относится к колодочным тормозным устройствам, а именно, к тормозным устройствам железнодорожных транспортных средств, а также, например, вагонов метрополитена.

Под действием пневмоцилиндра, через рычажную передачу, тормозная колодка, соприкасающаяся своей тыльной поверхностью с поверхностью тормозного башмака и соединенная с ним, прижимается с установленным усилием своей рабочей поверхностью к поверхности катания колеса в результате чего происходит торможение. Таким образом, конструкция колодочного тормоза основана на использовании поверхности катания колеса в паре трения с тормозной колодкой, что оказывает очищающее и полирующее воздействие на поверхность катания колеса, но и вызывает ее износ.

Известны чугунные тормозные колодки, выпускаемые по ГОСТ 1205-73 «Колодки чугунные тормозные для вагонов и тендеров железных дорог. Конструкция и основные размеры».

Однако чугунные колодки имеют небольшой срок службы, большой вес, низкий коэффициент трения, требуют большого усилия прижатия к колесу при торможении - до 30 кН и практически не используются при скорости движения вагонов выше 120 км/час.

Наиболее широкое распространение получили высокофрикционные тормозные композиционные колодки, используемые большей частью для вагонов, обеспечивающие более высокую эффективность торможения, больший срок службы и большие скорости движения вагонов, чем чугунные колодки. Коэффициент трения у данных колодок в 2 - 2,5 раза больше чем у чугунных, поэтому усилие прижатия их к колесу при торможении не превышает 20 кН, что в 1,5 раза меньше чем у чугунных колодок.

В книге Б.А.Ширяев «Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов» (М. Химия, 1982 г. стр.8-14; 67-76) схематично изображены и описаны различные конструкции тормозных колодок со стальным каркасом (штампованным из полосы и сетчато-проволочным), их основные размеры и технологии изготовления.

Известна тормозная колодка железнодорожного транспортного средства (варианты) по патенту РФ 76881 на полезную модель. Прототипом этой колодки является известное из уровня техники решение, а именно, колодки тормозные композиционные с сетчато-проволочным каркасом для железнодорожных вагонов 25130-Н, 25610-Н, изготавливаемые серийно по техническим условиям заводов изготовителей ТУ 2571-028-00149386-2000, ТУ 38 114166-75 и по чертежам Проектно-конструкторского бюро вагонного хозяйства - филиала ОАО «Российские железные дороги» (ПКБ ЦВ ОАО РЖД) г.Москва, разработанным в 1975 году.

Колодки тормозные композиционные с сетчато-проволочным каркасом по указанным выше чертежам изготавливаются с 1976 года несколькими заводами в России и на Украине для всех грузовых вагонов, эксплуатируемых на железных дорогах России, Украины, Казахстана, а также других стран, ранее входивших в состав Советского Союза, а техническая документация на колодки тормозные, включая чертежи, используется в работе всеми изготовителями колодок, а также всеми службами вагонного хозяйства и депо, занимающимися эксплуатацией тормозов.

Ежегодный выпуск колодок тормозных композиционных с сетчато-проволочным каркасом составляет несколько миллионов штук и в настоящее время их изготовлено более ста миллионов штук. В процессе эксплуатации ежегодно изнашивается, а иногда с полным разрушением и оголением каркаса, несколько миллионов колодок с сетчато-проволочным каркасом и поэтому, их несложная конструкция общедоступна и общеизвестна.

Известные тормозные композиционные колодки изготавливаются с радиусом рабочей поверхности 510 мм для грузовых вагонов, с диаметром новых колес 1020 и 957 мм.

Радиус рабочей поверхности новой тормозной композиционной колодки обычно равен радиусу поверхности катания нового колеса, являющегося контртелом для тормозной колодки или превышает радиус поверхности катания колеса, если колодки под действием установленной силы прижатия их к колесу не образуют трещин и не разрушаются, так как их радиус рабочей поверхности, в отличие от чугунных колодок, может еще и уменьшаться за счет изгиба колодки, вследствие ее эластичности, упругости.

В России для вагонов могут использоваться, например, цельнокатаные колеса по техническим условиям ГОСТ 10791-2004, имеющие конструкцию и размеры по ГОСТ 9036-88. Поверхность катания колес в процессе их эксплуатации изнашивается, а также получает различные дефекты, например, выщербины, ползуны, навары и другие, в связи, с чем колеса колесных пар несколько раз проходят ремонт в виде обточки колес.

На железнодорожном транспорте разработаны и используются инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар. В этих инструкциях установлены порядок, сроки осмотра, освидетельствования и ремонта колесных пар, а также нормы и требования, которым они должны удовлетворять. Согласно, например, этой инструкции в России толщина обода цельнокатаного колеса восьми-, шести-, и четырехосного грузового вагона, обращающегося в поездах со скоростью до 120 км/час включительно, не должна быть меньше 22 мм.

Таким образом, изменение номинального диаметра поверхности катания колеса в эксплуатации допускается, например, с 957 мм (новое цельнокатаное колесо диаметром по кругу катания 957 мм по ГОСТ 9036-88) до 854 мм, (810+22×2)мм (согласно ГОСТ 9036-88, стр.2).

Согласно инструкции по ремонту тормозного оборудования вагонов на железнодорожном транспорте в России тормозные колодки (чугунные или композиционные) устанавливаются только новые, вне зависимости от износа колеса.

Таким образом, номинальный радиус рабочей поверхности новой тормозной композиционной колодки, серийно изготавливаемой в России для грузовых вагонов, может максимально превысить номинальный радиус поверхности катания изношенного цельнокатаного колеса грузового вагона на 83 мм, где:

- 510 мм - номинальный радиус рабочей поверхности серийно изготавливаемой композиционной тормозной колодки для грузовых вагонов в России;

- 854 мм - минимальный диаметр изношенного цельнокатаного колеса грузового вагона согласно вышеуказанным в тексте заявки данным.

Стоимость и срок службы колеса в несколько раз превышает стоимость и срок службы тормозных колодок.

В процессе приработки новой тормозной колодки к изношенному колесу площадь их контакта значительно меньше, так как радиус поверхности катания изношенного колеса меньше радиуса рабочей поверхности катания нового колеса.

Площадь контакта новой колодки с изношенным колесом при приработке может быть определена экспериментально, способом получения окрашенного отпечатка пятна контакта при прижатии колодки к колесу с установленным усилием, при использовании, например специальной краски и последующим определением площади контакта расчетным путем. Площадь контакта может быть определена также с использованием графического способа, по чертежам, без учета изгиба колодки, исходя из вышеприведенных радиусов рабочей поверхности новой тормозной колодки и радиуса поверхности катания изношенного колеса. Усилие прижатия колодки к колесу при торможении (контактное усилие) имеет постоянную величину и поэтому, в случае торможения колеса неприработанной тормозной колодкой, удельная сила прижатия (например, на 1 см2) увеличивается прямо пропорционально уменьшению площади контакта колодки с колесом по сравнению с приработанной колодкой, если считать, что колодка не изгибается, но так как имеет место и изгиб, колодки увеличение удельной силы прижатия колодки к колесу вызывает только частичную компенсацию потерянной эффективности торможения вследствии уменьшенной площади контакта колодки с колесом.

Согласно имеющемуся опыту эксплуатации для серийно изготавливаемых однородных чугунных и композиционных тормозных колодок допускается соответствующая уменьшенная площадь контакта тормозной колодки при приработке ее к изношенному колесу, так как в этом случае обеспечивается требуемая эффективность торможения, а, следовательно, безопасность эксплуатации согласно требований норм безопасности.

В последние годы в некоторых странах, например, в США и России, освоены производства колесосберегающих тормозных композиционных колодок толщиной от 40 до 65 мм и длиной от 400 до 250 мм, в конструкции которых дополнительно имеется одна или несколько фрикционных вставок из более твердого и абразивного материала, чем основной композиционный фрикционный элемент, например из чугуна.

Так известны композиционные тормозные колодки, применяемые на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в процессе обычного торможения такого транспортного средства по патенту ЕР 1074755 (F16D65/06, опубл. 07.02.2001).

Одна, две или три твердых абразивных изолированных вставки из фрикционного материала второго типа, например, чугуна, первоначально полностью окружены композиционным фрикционным материалом первого типа (композитом) со всех сторон.

Согласно описанию изобретения «очень важно, чтобы изолированная вставка (вставки) была погружена внутрь и не выступала над поверхностью композиционного фрикционного материала так, чтобы композиционный фрикционный материал мог правильно располагаться (растекаться) вокруг изолированной вставки во время процесса производства». Поверхность изолированной вставки (вставок) при эксплуатации постоянно обнажается, так как фрикционный композиционный материал истирается во время обычного торможения. Фрикционный материал вставки, например, чугун, улучшает фрикционные характеристики колодки при неблагоприятных погодных условиях (дождь, снег, лед) и во время обычного торможения обеспечивает устранение дефектов колеса за счет агрессивного абразивного эффекта обработки поверхности катания колеса, например за счет шлифования.

К сожалению, данные колодки не могут соответствовать требованиям норм безопасности на железнодорожном транспорте, так как их эффективность торможения при приработке колодки к колесу, а также при установке на новое колесо или изношенное колесо будет значительно отличаться. Различия в эффективности торможения обусловлены тем, что при разработке конструкции колодки не учтены различия значений коэффициента трения композита и вставки, например, из чугуна, а также величина заглубления вставки выбрана без учета разности диаметров нового и изношенного колеса, на которые колодка может быть установлена.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое и имеет общие с ним существенные признаки: «тормозная колодка», «композиционный фрикционный элемент», и «по крайней мере, одна фрикционная абразивная вставка».

Наиболее близким аналогом является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по патенту РФ на изобретение 2309072.

Известная тормозная колодка содержит металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и одну твердую вставку, соединенную с каркасом и выполненную из высокопрочного или ковкого чугуна, а отношение площади рабочей поверхности вставки к общей площади рабочей поверхности колодки составляет от 4 до 20%. В конструкции колодки отношение площади рабочей поверхности твердой вставки к общей площади рабочей поверхности колодки определено исходя из конструктивных и технологических соображений, а также физико-механических и фрикционно-износных свойств композиционного фрикционного элемента и вставки из высокопрочного или ковкого чугуна. Согласно чертежу и описанию, вставка заглублена в композиционном фрикционном элементе со стороны рабочей поверхности колодки.

Данная колодка также имеет стабильную эффективность торможения, в том числе при неблагоприятных погодных условиях (дождь, снег, лед) и обеспечивает устранение дефектов колеса (ползуны, навары), за счет агрессивного абразивного эффекта обработки поверхности катания колеса абразивной вставкой из чугуна, и восстанавливает поверхность катания колеса путем ее обточки и шлифования.

Кроме того, в процессе обычного торможения при высокой температуре микротрещины на поверхности катания колеса заполняются чугуном вставки, в связи с чем не происходит их дальнейшего развития, а поверхность катания колеса смазывается содержащимся во вставке графитом.

Применение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и высоким относительным удлинением в качестве материала вставки наиболее значительно увеличивает ресурс колеса и колодки.

Однако величина заглубления твердой вставки во фрикционном композиционном элементе со стороны рабочей поверхности колодки определена исходя из требований процесса технологии и производства, т.е. исключения повреждения поверхности прессформы, вне зависимости от диаметра поверхности катания изношенного колеса, на которое колодка может быть установлена. Таким образом, указанное в формуле изобретения отношение площади рабочей поверхности вставки к общей площади рабочей поверхности колодки от 4 до 20% действует в случае установки этих колодок на новые колеса, например, на сборочных конвейерах вагоностроительных заводов, так как радиус рабочей поверхности колодок равен радиусу поверхности катания колеса или незначительно отличается от него.

При приработке известной колодки к изношенному колесу, имеющему меньший диаметр поверхности катания, площадь контакта колодки с изношенным колесом может оказаться в несколько раз меньше. При этом, в случае недостаточного заглубления вставки в композите колодки со стороны ее рабочей поверхности, отношение площади рабочей поверхности вставки к площади контакта колодки с колесом может в несколько раз превысить установленное выше, что может привести к изменению эффективности торможения. Например, в случае применения высокофрикционного композиционного материала со вставкой из чугуна, это приведет к снижению эффективности торможения вплоть до несоответствия ее требованиям норм безопасности на железнодорожном транспорте. Чересчур большое заглубление вставки в композите колодки со стороны ее рабочей поверхности приводит к ее кратковременному, а, следовательно, неэффективному использованию.

Известная тормозная колодка используется по тому же назначению, что и заявляемая и имеет общие с ней существенные признаки: «тормозная колодка», «композиционный фрикционный элемент», «по крайней мере, одна фрикционная абразивная вставка, заглубленная в композиционный фрикционный элемент со стороны рабочей поверхности колодки».

Задачей, на решение которой направлена заявляемая тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая композиционный фрикционный элемент и, по крайней мере, одну фрикционную абразивную вставку, заглубленную в композиционном фрикционном элементе со стороны рабочей поверхности колодки, является обеспечение механических и фрикционно-износных свойств колодки в соответствии с требованиями норм безопасности на железнодорожном транспорте в процессе приработки тормозной колодки к находящемуся в эксплуатации изношенному колесу.

Технический результат - обеспечение стабильной эффективности торможения в течение всего периода эксплуатации тормозной колодки с фрикционными абразивными вставками в соответствии с нормами безопасности на железнодорожном транспорте «Колодки тормозные композиционные железнодорожного подвижного состава». Также увеличится эффективность использования этих тормозных колодок за счет использования максимально возможной толщины вставки в толщине колодки, исходя из выполнения минимальной величины ее заглубления в композиционном фрикционном элементе для обеспечения требуемых фрикционных свойств, а следовательно увеличится срок службы колес.

Заявленный технический результат достигается в заявляемой тормозной колодке железнодорожного подвижного состава следующим образом.

Заявляемая тормозная колодка железнодорожного подвижного состава представляет собой композиционную тормозную колодку содержащую металлический каркас, по меньшей мере, однослойный композиционный фрикционный элемент и, по крайней мере, одну фрикционную абразивную вставку, заглубленную в композиционном фрикционном элементе со стороны рабочей поверхности колодки.

На фиг.1 изображена заявляемая тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, где:

1 - металлический каркас;

2 - композиционный фрикционный элемент, который может состоять, например, из двух продольных слоев;

3 - центральная фрикционная абразивная вставка, расположенная посередине колодки;

4 - прирабатываемый слой, который может собой представлять третий продольный слой легкоизнашиваемого композиционного фрикционного элемента;

5 - две боковые фрикционные абразивные вставки, расположенные по обе стороны от середины колодки.

Фрикционные абразивные вставки могут быть соединены с металлическим каркасом известными способами, например путем сварки, защемления или другими.

На фиг.1 имеются следующие обозначения.

R1 - радиус рабочей поверхности тормозной колодки;

R2 - радиус поверхности катания изношенного колеса;

L - длина хорды равная длине тормозной колодки;

S - толщина тормозной колодки;

S1 - расстояние, измеренное по оси центральной вставки, между лежащими на одной хорде дугами окружностей с радиусом рабочей поверхности колодки и с радиусом поверхности катания изношенного колеса, причем длина хорды равна длине колодки;

S 2 - расстояние, измеренное по оси центральной вставки, между лежащими на одной хорде дугами окружностей с радиусом рабочей поверхности колодки и с радиусом поверхности катания изношенного колеса, причем длина хорды равна длине колодки.

Заявленный технический результат достигается тем, что вставка или вставки заглублены в композиционном фрикционном элементе со стороны рабочей поверхности колодки на величину, обеспечивающую выход рабочей поверхности твердой вставки на рабочую поверхность колодки после полной приработки колодки к изношенному колесу. Возможно достижение заданного технического результата при частичной (неполной) приработке колодки к изношенному колесу и заглубление вставки на меньшую глубину, если соответствующая этому заглублению заданная площадь контакта колодки с изношенным колесом будет обеспечивать фрикционные свойства колодки в пределах допустимых, согласно норм безопасности на железнодорожном транспорте. Для тормозной колодки, радиус рабочей поверхности которой равен радиусу поверхности катания нового колеса, или, незначительно превышает его, величина заглубления вставки, обеспечивающая выход рабочей поверхности вставки на рабочую поверхность колодки после полной приработки колодки к изношенному колесу, на который она установлена, равна расстоянию, измеренному по оси вставки между лежащими на одной хорде дугами окружностей с радиусом рабочей поверхности колодки и с радиусом поверхности катания изношенного колеса, при условии, что длина хорды равна длине колодки. В связи с тем, что радиус рабочей поверхности колодок иногда превышает радиус поверхности катания отдельных используемых колес, например, как указано выше у серийно изготавливаемых колодок в России, а также с учетом эксплуатации, экспериментально установлено, что в зависимости от конструкции колодки, количества, местоположения и площади вставок, фрикционно-механических свойств композиционного фрикционного элемента и вставки, эластичности, гибкости колодки и других величина заглубления вставки может составлять от 0,2 до 1,2 значения радиуса рабочей поверхности колодки. То есть, при номинальном радиусе рабочей поверхности колодки 510 мм, величина заглубления составляет 1,02-6,12 мм.

При этом, как видно из чертежа, величина заглубления центральной вставки должна быть больше чем у боковых вставок S1>S2.

Фрикционные абразивные вставки могут иметь коэффициент трения меньше или больше чем у композиционного фрикционного элемента и основной их задачей является не обеспечение требуемой эффективности и ресурса колодки, а восстановление поверхности катания колеса в процессе обычного торможения. Композиционный фрикционный элемент является основным фрикционным элементом, определяющим эффективность торможения и ресурс колодки. При уменьшении площади фрикционного композиционного элемента колодки, которое происходит после выхода фрикционных абразивных вставок на рабочую поверхность колодки, эффективность торможения должна оставаться в пределах допустимой по нормам безопасности на железнодорожном транспорте. Выполнение этих свойств и значений их показателей обеспечивается при проектировании колодки. Вставки должны быстрее изнашиваться, чем композиционный фрикционный материал. С целью ускорения начала работы фрикционной абразивной вставки (вставок) колодка может быть снабжена со стороны ее рабочей поверхности быстроизнашиваемым прирабатываемым слоем, который должен иметь фрикционные свойства, близкие к композиционному фрикционному элементу с учетом работы вставки (вставок). В качестве прирабатываемого слоя может быть применен специальный композиционный фрикционный быстроизнашиваемый (менее износостойкий) материал.

Заявляемая тормозная колодка железнодорожного подвижного состава может содержать композиционный фрикционный элемент и фрикционную абразивную вставку, выполненную из высокопрочного или ковкого чугуна, а отношение площади рабочей поверхности вставки к общей площади колодки составляет от 4 до 20%.

При этом, колодка может содержать сетчато-проволочный каркас, который может быть соединен со вставкой, например, известным из уровня техники способом защемления. Такое исполнение колодок значительно повысит технико-экономическую эффективность их применения и срок службы колес и колодок.

Изготовление предлагаемых колодок может быть произведено на действующем оборудовании предприятий-изготовителей тормозных композиционных колодок без принципиального изменения существующих технологий, то есть, как это описано выше в патентах-аналогах заявляемой полезной модели.

Тормозные композиционные колодки для железнодорожного транспорта предлагаемой конструкции позволят без увеличения стоимости колодок обеспечить стабильную эффективность торможения в течении всего периода эксплуатации тормозной колодки, включая период приработки к изношенным колесам, находящихся в эксплуатации. Увеличится эффективность использования колодок за счет использования максимально возможной толщины вставки в толщине колодки, а, следовательно, дополнительно увеличится срок службы колес.

1. Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая, по меньшей мере, однослойный композиционный фрикционный элемент и, по крайней мере, одну фрикционную абразивную вставку, заглубленную в композиционный фрикционный элемент со стороны рабочей поверхности колодки, отличающаяся тем, что величина заглубления вставки составляет от 0,2 до 1,2% значения номинального радиуса рабочей поверхности колодки.

2. Тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что вставка выполнена из высокопрочного или ковкого чугуна, а отношение площади рабочей поверхности вставки к общей площади рабочей поверхности колодки составляет от 4 до 20%.

3. Тормозная колодка по п.1, отличающаяся тем, что между рабочей поверхностью композиционного фрикционного слоя и рабочим торцом вставки расположен прирабатываемый слой, материал которого имеет фрикционные свойства, близкие к фрикционным свойствам колодки со вставкой, а износостойкость меньшую, чем у композиционного фрикционного элемента.

poleznayamodel.ru

ТОРМОЗНАЯ ВАГОННАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ КОЛОДКА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию подвижного состава, а также может использоваться на других видах транспорта в тормозных системах.

Известна тормозная колодка по Авт.св. 1572889, В61Н 1/00, публ. 23.06.90, содержащая стальной каркас, чугунное дугообразное тело, состоящее из основного и профильного участков с выполненным в нем ручьем и снабженное вставками, заложенными рядами в тело колодки со стороны рабочей трущейся поверхности, причем гребневые вставки профильного участка выполнены в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом и установлены в ручье колодки с возможностью схватывания и взаимодействия с гребнем бандажа колеса.

Однако в известном техническом решении вставки выполнены из специального чугуна, обладающего высокой твердостью, и вследствие этого вызывают интенсивный износ поверхности колес. Кроме того, выполнение вставок основного участка призматическими, с непрерывной поверхностью трения, ухудшает теплоотвод и способствует еще большему износу пар трения и снижению тормозного усилия из-за уменьшения коэффициента трения.

Известна тормозная колодка, содержащая стальной каркас, дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем. В тело колодки со стороны рабочей трущейся поверхности на профильном участке заложен один ряд гребневых вставок, выполненных в виде цилиндрических элементов с продольным вырезом, охватывающих гребень бандажа колеса. На основном участке заложены рядами по крайней мере две группы вставок цилиндрической формы. В каждой из групп центры трех ближайших вставок равноудалены друг от друга, а ряды этих вставок развернуты относительно продольной оси колодки. Вставки выполнены из пластичного металла, например из стали. Патент №2153994, МПК 7 В61Н 1/00, F16D 65/04, 69/00, Бюл. №22, 10.08.2000. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатком известной тормозной колодки является снижение тормозного эффекта при нагреве колодки, за счет перегрева вставок снижается коэффициент трения. Колодка создает шум при работе. Колодка не обладает смазывающим эффектом гребня колеса и рельса.

Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности движения железнодорожных вагонов, улучшение экологической обстановки в районе торможения железнодорожного состава, снижение эксплуатационных затрат на обслуживание железнодорожных вагонов.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении уровня шума в процессе торможения, снижении износа гребня колеса и боковой поверхности рельса, увеличении межремонтного периода обслуживания колесных пар железнодорожных вагонов, уменьшении потребления тормозных колодок, повышении стабильности и надежности функционирования тормозных систем.

Технический результат достигается тормозной вагонной колодкой, содержащей стальной каркас, дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и бокового участка тела колодки, находящегося в контакте с гребневой поверхностью колеса и взаимодействующего с боковой поверхностью рельса, при этом дугообразное тело колодки состоит из отдельных элементов, закрепленных на стальном каркасе, причем элементы, образующие основной участок тела колодки, выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие боковой участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала в виде профильных элементов, находящихся в контакте с гребневой поверхностью колеса, взаимодействующего с боковой поверхностью рельса, фрикционный материал имеет в 1,5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала, фрикционные элементы, образующие основной участок тела колодки, имеют различную высоту, фрикционные элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса. Кроме этого фрикционные элементы, образующие основной и боковой участки тела колодки, закреплены сваркой на металлическом каркасе и между собой металлургическим способом, фрикционные элементы основного участка тела колодки выполнены из композиционного фрикционного материала, работающего при температуре до 850°С, фрикционных элементов основного участка колодки как минимум два, фрикционных элементов бокового участка колодки как минимум два.

Разрушение поверхности катания колеса происходит как в результате контакта в системе «тормозная колодка - колесо», так и системе в «колесо - рельс», т.е. колесо подвергается износу со стороны тормозной колодки и со стороны рельса. Авторами предлагаемого технического решения были проведены исследования поверхности катания железнодорожного колеса вагона, находящегося в контакте с тормозными колодками, изготовленными из чугуна. Изучен механизм образования микротрещин на различных участках контактной поверхности колеса. Фрагменты различных этапов разрушения показаны на фиг.1.

На фото №1-4 приведены дефекты в виде трещин и выщерблин с максимальной глубиной проникновения до 1,5 мм. На фото №4 показаны зоны зародившихся трещин на некотором удалении от поверхности. Появление таких дефектов обусловлено высоким контактным давлением. При дальнейшем развитии внутренних трещин происходит их выход на поверхность с последующим отслаиванием (отрывом) частицы. Такие частицы в дальнейшем работают как абразивные частицы, приводящие к интенсивному износу поверхности колеса. Образование микротрещин происходит постепенно и имеет несколько стадий. Трещины начинают развиваться задолго до разрушения при усталостном, пластическом и даже хрупком виде разрушения. Длительность процесса накопления дефектов материала, до появления и дальнейшего развития трещины, занимает значительную часть, доходя до 90% времени процесса разрушения.

Чтобы не доводить до появления на контактной поверхности (поверхность катания) колеса микротрещин, данная поверхность должна постоянно подвергаться очистке от загрязнения и удалению поверхностного слоя. Такое удаление возможно проводить в процессе торможения при условии, что тормозная колодка имеет более высокую абразивную стойкость по сравнению с материалом обода колеса вагона и имеет высокий коэффициент трения. Предлагаемая тормозная колодка имеет стальной каркас, на котором закреплены фрикционные элементы, причем элементы, образующие основной участок тела колодки, выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие боковой участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала, фрикционный материал имеет в 1,5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала. Такое исполнение колодки позволяет производить очистку поверхности катания колеса и осуществлять смазывание гребня колеса и боковой поверхности головки рельса. Регулярное очищение поверхности катания колеса от загрязнений и отслоившихся участков в процессе торможения, смазывание гребня колеса приводит к увеличению межремонтного периода обслуживания колесных пар, связанного с заменой изношенных колес, также уменьшается потребление тормозных колодок, так как абразивная стойкость композиционных сплавов в 2-4 раза выше чугуна и стали. Поскольку контактная поверхность системы «тормозная колодка - колесо» выполнена из композиционного состава, вследствие этого уменьшится шумовое загрязнение в процессе торможения.

Фрикционные элементы, которые образуют основной участок тела, имеют различную высоту, элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса. Такое исполнение, при прогибе тела колодки в средней части при давлении на колодку в процессе торможения, приводит к плотному прилеганию всей поверхности основного участка колодки, к более быстрому притиранию колодок и повышению надежности тормозной системы.

Второй поверхностью колеса, подверженной интенсивному износу, является поверхность гребня. Особенно сильно износ данной поверхности происходит при движении по криволинейным участкам дорог. Чтобы уменьшить износ поверхности гребня, предлагается на его поверхность наносить слой антифрикционного материала, наносить этот слой должна тормозная колодка в процессе торможения. Для того чтобы происходил такой процесс, в предлагаемом техническом решении антифрикционные элементы, образующие боковой участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала, имеющего меньшую абразивную стойкость и в 1,5-2,5 меньший коэффициент трения, чем у материала фрикционных элементов, образующих основной участок тела колодки. В процессе торможения каждый раз будет происходить контакт боковых антифрикционных элементов с поверхностью гребня колеса. Поскольку абразивная стойкость боковых антифрикционных элементов ниже абразивной стойкости материала колеса рельса, то будет происходить перенос материала антифрикционных элементов на поверхность гребня колеса, а в последующем и на рельсы, и при движении в кривых будет снижен износ гребня колеса и боковой поверхности рельса.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.2 представлен общий вид колодки, вид сверху, на фиг.3 показан общий вид колодки, вид сбоку, на фиг.4 - сечение по разрезу А-А фиг.3.

Тормозная вагонная композиционная колодка содержит стальной каркас 1, дугообразное тело 2, состоящее из основного участка тела колодки 2.1 и бокового участка тела колодки 2.2. Дугообразное тело колодки 2 состоит их отдельных фрикционных элементов 3, которые закреплены на стальном каркасе 1. Фрикционные элементы 3, образующие основной участок тела колодки 2.1, выполнены из фрикционного материала, имеющего в 1,5-10 раз большую абразивную стойкость и в 1,5-2,5 больше коэффициент трения, чем у материала антифрикционных элементов 4, образующих боковой участок тела колодки 2.2. Фрикционные элементы 3, которые образуют основной участок тела 2.1, имеют различную высоту. Элементы с большей высотой 3.1 расположены на краях стального каркаса. Фрикционные элементы 3, образующие основной участок тела колодки 2.1, закреплены сваркой (на чертеже не показана) на металлическом каркасе 1. Фрикционные элементы 3 основного участка тела колодки 2.1 выполнены из композиционного фрикционного материала, работающего при температуре до 850°С.

Работа тормозной колодки происходит следующим образом. При прижатии рабочей поверхности колодки к рабочей поверхности колеса железнодорожного вагона происходит торможение и намазывание (натирание) гребневой поверхности колеса. В дальнейшем при движении происходит контакт между гребневой поверхностью колеса и боковой поверхностью рельса. Поскольку на гребневой поверхности колеса имеются частицы антифрикционного материала колодки, происходит смазывание боковой поверхности рельса и уменьшается ее износ.

Возможность изготовления колодок с использованием различных материалов и технологий фрикционных и антифрикционных элементов позволяет улучшить их качество и получать технические показатели колодок с учетом конкретных требований в зависимости условий работы железнодорожных вагонов.

ТОРМОЗНАЯ ВАГОННАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ КОЛОДКАТОРМОЗНАЯ ВАГОННАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ КОЛОДКАТОРМОЗНАЯ ВАГОННАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ КОЛОДКАТОРМОЗНАЯ ВАГОННАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ КОЛОДКА

edrid.ru

Колодка тормозная композиционная для железнодорожного подвижного состава

Полезная модель относится к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава и касается композиционных тормозных колодок тормозов железнодорожного подвижного состава.

Известна тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая металлический каркас с выполненными в нем сквозными отверстиями и закрепленную на каркасе фрикционную неметаллическую массу, проникающую в отверстия каркаса, при этом металлический каркас выполнен в виде ячеистой пространственной сетки (SU 1780527 А1, 07.12.1992).

Наиболее близкой к предложенной полезной модели является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая композиционный полимерный фрикционный элемент и металлический каркас, армирующий тыльную часть колодки, выполненного в виде перфорированного тыльника и арматуры из стержней периодического профиля или проволоки периодического профиля (RU 2236970 С1, 27.09.2004).

Недостатком данных конструкций является неопределенность длины составляющих металлического каркаса деталей, что не позволяет обеспечить требуемые прочностные характеристики колодки и ведет к снижению эксплуатационных характеристик изделия.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании такой конструкции тормозной колодки, которая исключала бы указанные выше недостатки.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении вибрационной прочности и гибкости колодки, снижении вероятности получения повреждений колодки при износах близких к максимальным, повышении прочностных свойств, а также

в снижении вероятности образования внутренних трещин в «несущем» слое колодки при транспортировке и эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что в тормозной колодке железнодорожного подвижного состава, содержащей композиционный полимерный фрикционный элемент и металлический каркас, выполненный в виде сетчатого тыльника и проволочной рамки, согласно конструкции полезной модели, длина тыльника больше длины проволочной рамки, при этом тыльник по краям имеет загибы.

В предпочтительном варианте, длина тыльника составляет от 320 мм до 340 мм, при этом высота загибов составляет от 5 мм до 15 мм.

В другом предпочтительном варианте выполнения тормозной колодки, в тыльнике могут быть выполнены отверстия для формирования в них выступов.

Сущность полезной модели подтверждается чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид тормозной колодки; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - сетчатый тыльник; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - вид Б на фиг.3; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.5.

Тормозная железнодорожная колодка 1 состоит из полимерного фрикционного элемента 2 и металлического каркаса, выполненного в виде сетчатого тыльника 3 и проволочной рамки 4.

Полимерный фрикционный элемент 2 представляет собой композит, содержащий полимерное связующее и дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители.

Металлический каркас включает сетчатый тыльник 3 с отверстиями и рамку 4 из проволоки, совмещенную с тыльником. Рамка 4 и тыльник 3 впрессованы во фрикционный элемент 2 со стороны тыльной части колодки 1. Колодка снабжена выступами (бобышками).

В тыльнике 3 длина увеличена по сравнению с наиболее близким аналогом от 320 мм до 340 мм. Тыльник 3 имеет загибы 5 по краям на высоту от 5 мм до 15 мм.

Изготавливается колодка известными способами, например, путем помещения в пресс-форму перфорированного тыльника, проволочной рамки и полимерной композиции. Далее формируют и обрабатывают колодку. Изготовление рамки с длиной, меньшей длины тыльной части колодки, позволяет снизить возможность разрушения тыльной части колодки в периферийных ее частях наиболее изгибаемых при прижатии колодки к колесу при торможениях.

Наличие проволочной рамки и сетчатого тыльника, расположенных у поверхности колодки и выполненных равной длины, может привести к их отслоению, особенно в условиях ударных нагрузок на тыльную часть колодки, что в процессе изгибания колодки при дальнейших торможениях может привести к отделению рамки от тыльника и полному разрушению тыльной части колодки.

Превышение длины рамки над длиной тыльника может вызвать отделение от полимерного элемента частей тыльника при деформациях колодки под действием ударных нагрузок, и дальнейшему разрушению тыльной части колодки при последующих торможениях.

Таким образом, наиболее целесообразным соотношением длин рамки и тыльника является превышение длины тыльника над длиной проволочной рамки. Предельно допустимым является равенство их длин.

Использование колодки предложенной конструкции позволяет улучшить эксплуатационные характеристики детали за счет повышения прочности изделия и уменьшения вероятности ее полного или частичного разрушения.

Изготовление колодки с использованием сетчатого тыльника и проволочной рамки обеспечивает повышение вибрационной прочности и гибкости колодки, снижение вероятности получения повреждений колодки при износах близких к максимальным, а также в снижении вероятности образования внутренних трещин в «несущем» слое колодки при транспортировке и эксплуатации.

bankpatentov.ru

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент. Проволочный каркас представляет собой впрессованные в композиционный фрикционный элемент тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки. Внутренние части двух замкнутых рамок взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки. Колодка с тыльной ее стороны содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент. Вставка в верхней нерабочей части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с отверстием для пропуска чеки и консоли, симметрично расположенные по длине вставки с каждой ее стороны. Верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем. Достигается увеличение прочности и надежности конструкции колодки, увеличение их ресурса при эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к тормозным устройствам, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств.

Из уровня техники известны серийно изготавливаемые в настоящее время чугунные тормозные колодки, например, изготавливаемые по ГОСТ 1205-73 «Колодки чугунные тормозные для вагонов и тендеров железных дорог. Конструкция и основные размеры» и композиционные тормозные колодки для железнодорожных вагонов. Композиционные тормозные колодки для железнодорожных вагонов изготавливаются двух видов:

- с металлическим каркасом из стальной полосы с П-образным выступом и с приваренной к ней усилительной пластиной;

- с сетчато-проволочным каркасом.

(см. Б.А.Ширяев. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М. Химия, 1982 г., стр.8-14).

Известна колодка железнодорожного транспортного средства по авторскому свидетельству СССР №518403 (МПК В61Н 7/02, 1976 г.), состоящая из фрикционного материала и металлического каркаса. Металлический каркас представляет собой тыльник, выполненный в виде впрессованных во фрикционный материал по периметру колодки двух замкнутых рамок, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки. Тыльник снабжен металлической сеткой или перфорированной жестью, впрессованными во фрикционный материал. Этот каркас получил при серийном производстве название сетчато-проволочного, так как состоит из проволочного и сетчатого каркасов.

Главным существенным внешним и конструктивным отличием композиционных колодок с сетчато-проволочным каркасом от композиционных колодок со стальным металлическим каркасом является то, что центральная бобышка у этих колодок изготовлена из композиционного материала с внутренним армированием, что резко повышает упругоэластические свойства колодки и, как следствие, вибрационную стойкость колодки и исключает отрыв композиционного материала от каркаса и разрушение каркаса в месте П-образного выступа.

Эти колодки по сравнению с композиционными с цельнометаллическим каркасом также имеют больший срок службы, меньшую стоимость и металлоемкость.

Тормозные композиционные колодки по сравнению с чугунными получили значительно более широкое применение, так как они имеют более высокий коэффициент трения, меньшее усилие нажатия и износостойкость, в несколько раз более высокий срок службы, меньший вес, стоимость, а также обеспечивают бесшумное и плавное торможение поезда.

Однако при эксплуатации тормозных композиционных колодок могут возникать отдельные дефекты, в том числе: термические трещины на поверхности качения колес, износ поверхности качения колес, снижение тормозной эффективности колодок при попадании воды в зону трения (дождь, снег), а также при наличии угольной или торфяной пыли и листьев на поверхности рельса.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое, и имеет общие с ним существенные признаки: «композиционный фрикционный материал» и «проволочный каркас, выполненный в виде впрессованных во фрикционный материал тыльной части колодки, по периметру колодки, двух замкнутых рамок, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки», «центральная бобышка с отверстием под чеку и две боковые бобышки выполнены также из фрикционного композиционного материала», «тыльник снабжен металлической сеткой или перфорированной жестью, впрессованными во фрикционный материал».

Из уровня техники известны композиционные тормозные колодки, содержащие одну или несколько твердых вставок и предназначенные для снижения вышеуказанных недостатков композиционных тормозных колодок.

Известна колодка тормозная (по авторскому свидетельству СССР №159186 (20f.1, МПК в61h, 1963 г.).

Колодка тормозная предназначена преимущественно для железнодорожного подвижного состава, с твердыми вставками на фрикционной части, отличающаяся тем, что с целью увеличения эффективности взаимодействия колодки с ободом колеса, пара твердых вставок, симметрично расположенных относительно горизонтальной оси колодки, перекрывает ее фрикционную часть по всей ширине.

Вставки удерживаются за счет сил трения, возникающих между ними и фрикционным материалом колодки.

Конструкция указанных колодок не обеспечивает требуемой надежности при эксплуатации, так как при длительных и экстренных торможениях, особенно в жаркую погоду, происходит интенсивная передача тепла из зоны трения на поверхность твердых вставок, тем более, что вставки имеют более высокую теплопроводность, вследствие чего температура композиционного материала на поверхностях, контактирующих с твердыми вставками, резко возрастает и происходит выгорание и расплавление органических материалов, входящих в состав композиционной колодки, включая связующее, в связи с чем крепление вставок ослабевает и они перестают выполнять свое назначение и могут выпасть на колодки.

Указанные колодки не уменьшают и присущий композиционным колодкам неравномерный износ вследствие повреждения поверхности катания колес за счет образования термических трещин, ползунов и наваров, повышенный износ (прокат) поверхности колеса. Данные колодки имеют цельнометаллический каркас, вследствие чего при вибрациях, возникающих в тормозном узле в процессе эксплуатации, возможны случаи не только выпадания твердых вставок из колодки вследствие ослабления их крепления с фрикционным композиционным материалом, но и отрыв фрикционной композиционной части колодки от цельно-металлического каркаса, а также трещины и излом металлического каркаса.

Существенные признаки наиболее близкого аналога: «твердые вставки, перекрывающие колодку по всей ее ширине» и «фрикционная часть» являются общими с существенными признаками заявляемой колодки.

Известна тормозная колодка, преимущественно железнодорожного транспортного средства по патенту РФ №2188347 от 27.08.2002. Тормозная колодка содержит металлический проволочный каркас и фрикционную часть, состоящую из закрепленных на ней трех вставок. Центральная вставка выполнена из чугуна и снабжена отверстием под чеку, а две другие вставки выполнены из композиционного фрикционного материала и расположены по обеим краям твердой вставки.

Эта тормозная колодка позволяет повысить эффективность торможения и повысить ресурс колес, однако имеет недостаточную прочность и срок службы. Теплопроводность чугуна в несколько раз больше теплопроводности композиционного материала, а термостойкость композиционного материала недостаточна. На стыках чугунной вставки с композиционными вставками, на поверхности их контакта в процессе эксплуатации происходит постепенное выгорание композиционного материала, вследствие чего тормозная колодка теряет требуемую жесткость и при длительной эксплуатации может разделиться на три части, соединенные только проволочным каркасом.

Разделение колодки в процессе эксплуатации на три вставки, соединенные только проволочным каркасом особенно обуславливает отрицательная особенность этой конструкции колодки, а именно контакт вставок друг с другом в вертикальной плоскости по всему поперечному сечению колодки, что способствует быстрому развитию единой вертикальной трещины и разлому колодки.

Кроме того, предложенный для изготовления вставки фосфористый или серый чугун обеспечивает недостаточный эффект по улучшению и сохранению поверхности катания колеса, так как имеет в своей микроструктуре пластинчатую форму графита, которая обуславливает его невысокую механическую прочность и недостаточное относительное удлинение.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое, и имеет общие с ним существенные признаки: «металлический проволочный каркас», «закрепленная на нем фрикционная часть», «твердая вставка», «фрикционный композиционный материал».

По патенту на полезную модель RU №56522 (F16B 65/04, D22B 19/02, 2006) известна тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части, композиционный фрикционный элемент и одну твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и приваренную к металлическому каркасу, отличающаяся тем, что твердая вставка выполнена из высокопрочного или ковкого чугуна, а отношение площади рабочей поверхности твердой вставки к общей площади рабочей поверхности колодки составляет от 4 до 20%. Композиционные колесосберегающие тормозные колодки со вставкой из специального высокопрочного чугуна позволяют увеличить ресурс колеса, так как примененный тип чугуна имеет ферритную структуру и графит в виде шаровидных или соответственно хлопьевидных включений, высокие механические свойства, в т.ч. предел прочности и относительное удлинение, благодаря чему в процессе торможения при высоких температурах чугун плавится, намазывается на поверхность колеса и заполняет микротрещины на поверхности колеса, предотвращая тем самым дальнейшее развитие этих трещин; способствует улучшению поверхности катания колеса и увеличению стойкости колес к образованию выщербин и других дефектов. Кроме того, вставка из специального чугуна из-за присущей ей абразивности оказывает при нормальных и низких температурах очищающее воздействие на колесо, увеличивает шероховатость поверхности катания колеса и повышает сцепление колеса с рельсом и стабильность эффективности торможения, особенно в осенне-весенний период.

Однако при данной конструкции колодки при сильных вибрациях и морозах имеет место отрыв фрикционного элемента от металлического каркаса, а иногда разрушение металлического каркаса в месте П-образного выступа.

Известное техническое решение используется по тому же назначению и имеет общие существенные признаки: «металлический каркас», «композиционный фрикционный элемент», «твердая вставка из высокопрочного или ковкого чугуна».

Известны композиционные тормозные колодки, применяемые для железнодорожного транспорта для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения такого транспортного средства по патенту ЕР 1074755 (F16D 65/06, опубл. 07.02.2001):

1. Композиционные тормозные колодки, применяемые на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения такого транспортного средства, состоят из следующего:

a) каркас с П-образным выступом;

b) композиционный фрикционный материал первого типа, сформированный в тормозную колодку, имеющую определенную форму;

c) поверхность торможения для сцепления поверхности катания колеса, имеющей определенную форму с вышеуказанной тормозной колодкой определенной формы;

d) фрикционный материал второго типа, который представляет собой одну изолированную вставку определенной формы, запрессованную во фрикционный материал первого типа, при этом фрикционный материал второго типа изначально полностью окружен композиционным фрикционным материалом первого типа, при этом поверхность одной изолированной вставки располагается лицевой поверхностью к определенной зоне вышеупомянутой тормозной поверхности композиционной тормозной колодки, поверхность по крайней мере одной изолированной вставки, используемой как композиционный материал первого типа, разрушается вследствие фрикционного сцепления с такой поверхностью катания колеса во время обычного торможения, при этом упомянутый фрикционный материал второго типа показывает большие абразивные свойства, чем композиционный фрикционный материал первого типа, по крайней мере одна изолированная вставка из упомянутого фрикционного материала второго типа крепится к каркасу.

2. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, вышеупомянутая одна изолированная вставка из фрикционного материала второго типа является металлической.

3. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 2 формулы, вышеупомянутая одна изолированная вставка выполнена из чугуна.

4. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, вышеупомянутая одна изолированная вставка крепится к внутренней поверхности П-образного выступа колеса.

5. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 4 формулы, крепление изолированной вставки выполняется при помощи сварки, которая усиливает П-образный выступ колеса.

6. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, указанная композиционная тормозная колодка включает по крайней мере две изолированные вставки.

7. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 6 формулы, по крайне мере одна из двух указанных изолированных вставок располагается в зоне, отличной от зоны П-образного выступа.

8. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 7 формулы, вышеупомянутые две вставки крепятся к каркасу при помощи сварки.

9. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 6 формулы, две изолированные вставки располагаются на равном расстоянии от центральной линии указанного П-образного выступа, расположенного перпендикулярно продольному направлению каркаса.

10. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, указанная композиционная тормозная колодка включает по крайней мере три изолированные вставки.

11. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 10 формулы, три изолированные вставки крепятся к П-образному выступу каркаса.

12. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 11 формулы, вышеупомянутые три изолированные вставки крепятся к П-образному выступу каркаса при помощи сварки, что усиливает зону П-образного выступа каркаса.

13. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, заданная конструкция имеет дугообразную форму в продольном направлении.

14. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, фрикционный материал первого типа крепится к каркасу во время формования.

15. В композиционной тормозной колодке, применяемой на железнодорожном транспорте для восстановления поверхности катания колеса в соответствии с пунктом 1 формулы, предопределенная форма фрикционного материала первого типа имеет прямоугольную форму в плоскости, располагаемой перпендикулярно продольному направлению указанной тормозной колодки, и определенная зона поверхности торможения имеет вогнутую форму для соответствия поверхности катания железнодорожного колеса, а противоположная поверхность торможения имеет выпуклую форму для формования с каркасом тормозной колодки и края дугообразной формы, расположенные вдоль продольного направления тормозной колодки.

Однако рассматриваемые композиционные тормозные колодки с П-образным металлическим каркасом и приваренными к нему вставками из чугуна имеют недостатки.

Приваривание вставки из чугуна к стальному каркасу в месте его П-образного выступа увеличивает жесткость каркаса и в месте сварного шва вызывает ослабление металлического каркаса, что в процессе эксплуатации, особенно при сильных морозах под действием постоянных вибрационных и ударных нагрузок, вызывает появление в этом месте микротрещин с последующим изломом каркаса и колодки в целом. Приваривание вставок из чугуна к основной полосе стального металлического каркаса в месте его П-образного выступа не только снижает гибкость каркаса и надежность конструкции колодки, но еще и требует применения дорогостоящих специальных электродов.

В патентной формуле не приведен тип металла и чугуна, из которого выполняется вставка для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения, например, ни серый - фрикционный чугун, ни фосфористый чугун, из которых обычно изготавливаются чугунные тормозные колодки, имеющие более абразивные свойства, чем композиционный фрикционный материал, неприменимы для восстановления поверхности катания колеса во время обычного торможения, так как имеют пластинчатую структуру графита в миктроструктуре чугуна, низкие механическую прочность и относительное удлинение.

В связи с тем, что ассортимент металлов очень велик и разнообразен по своим свойствам, в том числе и по прямопротивоположным в отношении воздействия на колесо: сберегающего-щадящего свойства или наоборот - изнашивающего (колесо) указанный в ней признак, что вставка выполнена из металла, имеет общий, неконкретный характер.

Таким образом, указанные в патентной формуле признаки, недостаточны для изготовления тормозной колодки, восстанавливающей поверхность катания колеса во время обычного торможения.

Эти колодки с одной вставкой из чугуна, приваренной к стальному каркасу с П-образным выступом из-за более высокой абразивности металла и/или чугуна, как уже было выяснено выше, только увеличивают эффективность взаимодействия колодок с поверхностью катания колеса при попадании в зону трения дождя или снега в осенне-зимний и весенне-зимний период.

Кроме того, рассматриваемые композиционные тормозные колодки со вставками из металла имеют и другие конструктивные недостатки, так как вставка из металла на границе контакта с фрикционным элементом перекрывает все поперечное сечение колодки в плоскости, близкой к перпендикулярной к рабочей поверхности колодки, за исключением площади сечения металлического каркаса. Поэтому в колодках при изготовлении и эксплуатации имеют место поперечные трещины по всей ширине и толщине колодок в поперечном сечении на месте стыка фрикционного композиционного элемента и металлической вставки, вследствии различия их физико-механических свойств, в том числе теплопроводности, термостойкости и других, с последующим разрушением при эксплуатации в этом месте и металлического каркаса и колодки в целом.

Известное техническое решение используется по тому же назначению и имеет общие существенные признаки: «композиционная тормозная колодка», «композиционный фрикционный элемент», «металлический каркас», «одна вставка из чугуна».

Наиболее близким аналогом является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по патенту РФ на полезную модель №62188 (F16D 65/04, D22D 19/02, опубл. 27.03.2006).

Данная тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас из стальной полосы и приваренную к нему твердую вставку, расположенную в центральной части колодки, а также проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный материал тыльной стороны колодки по ее периметру две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки, причем металлический каркас из стальной полосы выполнен шириной меньше ширины проволочного каркаса, изогнут по радиусу тыльной поверхности колодки и запрессован в тыльную поверхность колодки между боковыми бобышками и под центральной бобышкой, а композиционный фрикционный элемент выполнен из двух продольных слоев материала, причем слой, расположенный с тыльной стороны колодки, имеет прочность больше, чем слой, расположенный с рабочей стороны колодки.

Колодки по наиболее близкому аналогу имеют более высокий ресурс в эксплуатации, прочность и надежность конструкции и стойкость к вибрациям, так как центральная бобышка выполнена из прочного эластичного композиционного материала и армирована проволочным каркасом.

Однако рассматриваемые тормозные композиционные колодки с комбинированным каркасом имеют недостатки. Необходимо приваривание чугунной вставки к стальному каркасу, что требует применения специальных дорогостоящих электродов. Отсутствие перфорированной жести или сетки, впрессованной в тыльную поверхность колодки, в отличие от колодки с сетчато-проволочным каркасом, обуславливает возможность повреждения тыльной поверхности колодки (сколы, раковины, оголение проволочного каркаса). При изготовлении (брикетировании и вулканизации под давлением) колодок из-за низкой текучести и высокого коэффициента трения фрикционного композиционного материала в отдельных случаях имеет место смещение и даже выдавливание твердой вставки вместе с приваренной к ней стальной пластиной, проходящей под центральной бобышкой в сторону тыльной стороны центральной бобышки с деформацией сварного шва, в связи с чем имеет место уменьшение прочности конструкции колодок и их надежности.

Известное техническое решение используется по тому же назначению, что и заявляемое, и имеет общие с ним существенные признаки: «композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев материала», «проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный материал тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки», твердую вставку, расположенную в центральной части колодки».

Задачей, на решение которой направлена заявляемая тормозная колодка, является увеличение прочности и надежности конструкции колодки, увеличение ее ресурса при эксплуатации.

Поставленную задачу решает тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая:

- композиционный фрикционный элемент;

- проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный материал тыльной части колодки по периметру колодки, две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки;

- металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент;

- твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и имеющую в верхней нерабочей части паз, выемку и четыре консоли. Паз расположен с тыльной стороны вставки и запрессован фрикционным композиционным материалом с просверленным в нем отверстием для пропуска чеки. Четыре консоли симметрично расположены по две с каждой стороны вставки по ее длине. Длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между вспомогательными бобышками. Выемка расположена на одной боковой стороне по ширине вставки, а на другой боковой стороне вставки выполнен выступ. Верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны по высоте таким образом, что тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки.

Существенные признаки заявляемой колодки: «тыльная поверхность колодки содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный элемент», «вставка в нерабочем сечении верхней ее части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с просверленным в нем отверстием для пропуска чеки и по две симметрично расположенных консоли с каждой ее стороны по длине вставки», «длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между вспомогательными бобышками», «выемка на боковой стороне по ширине вставки, а на другой боковой стороне выступ» и «верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны по высоте таким образом, что тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки», являются отличительными от существенных признаков наиболее близкого аналога.

Композиционный фрикционный элемент может быть изготовлен из одного или двух продольных слоев двух различных композиционных фрикционных материалов, отличающихся различной прочностью, причем слой, расположенный с тыльной стороны колодки, имеет прочность больше, чем слой, расположенный с рабочей стороны колодки, например, за счет увеличенного содержания в его составе армирующих волокон, их ассортимента и размеров волокон. Состав композиции рабочего и нерабочего слоев определяется в соответствии с назначением и условиями эксплуатации колодок.

Проволочный каркас изготавливают в настоящее время серийно путем резки отрезков проволоки диаметром 4 мм, изгиба и сварки из них двух (внутренней и наружной) замкнутых и изогнутых рамок с последующей вставкой их друг в друга и сваркой между собой по центру полученного каркаса в месте их контакта таким образом, что внутренние части их взаимного перекрыты и отогнуты наружу, образуя ушко для пропуска чеки в центральной бобышке после заформовывания каркаса внутри тыльной части колодки.

Перфорированная заготовка может изготавливаться, например, из жести толщиной 0,25 мм путем ее перфорации на специальном перфорационном штампе в прессе с последующей вырубкой, изгибом и резкой в штампах на прессе.

Твердая вставка может быть выполнена из специального чугуна, например высокопрочного или ковкого, путем отливки требуемой формы, по возможности не требующей дальнейшей механической обработки.

С целью обеспечения очищающего, полирующего и лечебного (заливание материалом чугуна мелких микротрещин колеса) воздействия на колесо на всей площади поверхности контакта колодки с колесом поперечное сечение колодки со вставкой в рабочем сечении колодки имеет форму, не отличающуюся от формы колодки в других ее поперечных сечениях. С целью исключения поломки пресс-форм габарит вставки в поперечном сечении может предусматриваться на 1-3 мм меньше, чем у композиционного фрикционного элемента, а разница в габаритах запрессовывается фрикционным композиционным элементом рабочего слоя. Тормозная колодка может устанавливаться на вагоны как в указанном виде, так и после механической обработки, предусматривающей обработку поверхности с уменьшением толщины колодки и освобождением поверхности вставки для получения немедленного эффекта восстановления колеса в процессе обычного торможения без приработки колодки.

С целью безусловного достижения восстанавливающего воздействия на поверхность колеса колесосберегающей тормозной колодки во время обычного торможения твердая вставка выполняется из высокопрочного или ковкого чугуна, а ее толщина определяется расчетным путем и проверяется экспериментальным путем с учетом конкретных характеристик композиционного фрикционного элемента и чугуна, в том числе физико-механических и фрикционных свойств и конструктивных соображений. Обычно отношение площади вставок из высокопрочного чугуна к площади фрикционного композиционного элемента составляет от 4-х до 20%, так как коэффициент трения чугуна и стабильность его коэффициента трения значительно ниже фрикционного композиционного элемента, износостойкость его также в несколько раз меньше и чугунные колодки (без использования вставок из композиционного фрикционного элемента) неприменимы при скоростях выше 120 км/час. Конструкция и размеры верхней части твердой вставки из чугуна в нерабочем ее сечении определены с учетом нижеуказанных факторов:

- с целью предотвращения и сокращения площади трещин на вертикальных основных линиях контакта фрикционного композиционного элемента и твердой вставки из чугуна образующихся вследствии их разных физико-механических свойств, в том числе теплопроводности, термостойкости, твердости и других, вставка в верхнем нерабочем сечении колодки имеет по две симметрично расположенных консоли с каждой ее стороны по длине вставки, длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между вспомогательными бобышками. Для обеспечения дополнительной прочности колодки в месте вертикального стыка вставки и фрикционного композиционного элемента, консоли могут иметь концы, загнутые в сторону рабочей поверхности колодки.

Кроме этого для уменьшения площади вертикального стыка вставки и фрикционного композиционного элемента увеличена площадь слоя однородного композиционного фрикционного элемента путем выполнения в твердой вставке паза, открытого со стороны тыльной поверхности вставки и запрессованного фрикционным композиционным элементом, за исключением просверленного в нем отверстия для пропуска чеки. Находящийся над этим отверстием для пропуска чеки фрикционный композиционный элемент армирован проволочным каркасом, а само отверстие со всех сторон окружено композиционным фрикционным элементом, армированным волокнами и обладающим способностью к упруго эластическим деформациям. Твердая вставка вручную вставлена и защемлена с двух сторон в поперечном направлении в отверстии проволочного каркаса, образованном между отогнутыми наружу концами двух замкнутых рамок и с двух сторон в продольном направлении в отверстии во внутренней рамке проволочного каркаса в центральной его части и с одной стороны в вертикальной плоскости, в выемке боковой стороны. С противоположной боковой стороны проволочный каркас в центральной его части только укладывается нижней стороной на выступ. Твердая вставка защемляется таким образом, что тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки.

Для этого вставка со стороны ее вертикальной поверхности имеет выемку, в которую установлена одна из сторон рамок проволочного каркаса, а с криволинейной стороны вставка от тыльной ее поверхности до выступа, образованного за счет разницы ее ширины в нерабочем и рабочем сечениях имеет вогнутую внутрь поверхность или уклон, длина вставки на тыльной ее поверхности равна длине отверстия в проволочном каркасе, образованного между отогнутыми наружу концами двух замкнутых рамок, а ширина вставки в месте консолей равна ширине отверстия во внутренней рамке проволочного каркаса в центральной ее части и толщина вставки равна толщине колодки или на 1-3 мм меньше ее с целью обеспечения сохранности пресс-форм для вулканизации тормозных колодок.

Высота выемки и толщина перемычки от верхней границы выемки до тыльной стороны вставки подобраны исходя из необходимости размещения и фиксирования в ней двух отогнутых наружу рамок проволочного каркаса в вертикальной плоскости.

Проволочный каркас представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух замкнутых, изогнутых, вставленных друг в друга и сваренных между собой рамок из стальной проволоки. Он имеет несколько отверстий, а его изогнутые стороны недостаточно параллельны и перпендикулярны между собой. По этой причине его конструкция использована для установки вручную верхней нерабочей части вставки в отверстия и полости каркаса и защемления в нем за счет непараллельности и неперпендикулярности гибких сторон его отверстий из проволоки.

Как известно, железнодорожное колесо имеет гребень, уклон и криволинейную поверхность с уменьшением диаметра в противоположную от гребня сторону и поэтому в процессе торможения тормозная колодка стремится сползти с колеса, в связи с чем с целью предотвращения выхода твердой вставки из зацепления с проволочным каркасом выемка для размещения проволочного каркаса в нерабочем сечении твердой вставки выполняется с боковой вертикальной стороны, противоположной ее боковой криволинейной стороне в рабочем сечении.

На фиг.1 представлена тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, где:

1 - композиционный фрикционный элемент;

2 - проволочный каркас;

3 - твердая вставка;

4 - металлический каркас из сетки или перфорированной жести;

5 - центральная бобышка с отверстием под чеку;

6 - боковые бобышки;

7 - паз твердой вставки с отверстием для пропуска чеки;

8 - выемка твердой вставки для установки проволочного каркаса;

9 - выступ;

10 - уклон твердой вставки;

11 - консоли.

На фиг.2 представлен общий вид твердой вставки в сборе с металлическим каркасом из стальной полосы и проволочным каркасом.

На фиг.3 представлена сборка твердой вставки с сетчато-проволочным каркасом.

Технология изготовления тормозной колодки предусматривает

- следующие этапы (операции):

- изготовление (отливка) вставки из чугуна;

- изготовление заготовки из перфорированной жести;

- изготовление и сварка проволочного каркаса из проволоки;

- сборка проволочного каркаса с твердой вставкой путем защемления;

- изготовление композиционных фрикционных материалов для рабочего и нерабочего слоев;

- поочередная укладка в пресс-форму заготовки из перфорированной жести, проволочного каркаса с твердой вставкой, навески нерабочего слоя с разравниванием и рабочего слоя с разравниванием композиционных фрикционных материалов и с последующим формованием под давлением в прессе;

- вулканизация колодок в пресс-форме под давлением и при температуре;

- сверление отверстий под чеку в тормозной колодке.

В исключительных случаях при использовании ржавой или загрязненной металлической арматуры или при выполнении особых требований по прочности колодки может выполняться очистка арматуры от ржавчины, обезжиривание и промазка клеем по обычным известным технологиям с целью улучшения адгезии и крепления металлической арматуры с композиционным фрикционным элементом.

Все операции, кроме предлагаемой сборки проволочного каркаса со вставкой, достаточно подробно описаны в представленных аналогах. Сборка производится следующим образом.

Вставка вручную, под углом до 30° к горизонтали заводится боковой стороной с выемкой в находящийся в горизонтальной плоскости проволочный каркас, в поперечное его отверстие, образованное между отогнутыми наружу концами двух замкнутых рамок, и в продольное его отверстие во внутренней рамке проволочного каркаса в центральной его части с одновременной установкой в выемке проволочного каркаса в центральной его части. При последующем повороте вставки до 0° к горизонтали с одновременным прижатием к вставке проволочного каркаса в выемке вручную с небольшим усилием производится окончательная установка вставки в каркас с одновременным защемлением ее в каркасе с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны вставки по высоте в выемке вставки.

При этом после сборки тыльная поверхность вставки находится в одной плоскости с поверхностью сетки или перфорированной жести в тыльной поверхности центральной бобышки, а усилие защемления превышает вес вставки.

При выполнении колодки таким образом, как указано в отличительной части формулы полезной модели, твердая вставка рационально соединена с проволочным каркасом путем защемления в его отверстиях и вместе с ним запрессована в тормозную колодку. Центральная бобышка с отверстием под чеку, армированная вертикальными элементами твердой вставки и проволочным каркасом, вместе с боковыми бобышками выполнена из прочного и эластичного композиционного фрикционного материала. Тыльная сторона колодки также выполнена из прочного и эластичного композиционного фрикционного материала.

В композиционный фрикционный элемент тыльной поверхности тормозной колодки впрессована стальная перфорированная полоса. В верхней неработающей части центральной бобышки и за ее пределами запрессованы консоли вставка из чугуна.

Отвод избыточного тепла, образующегося на рабочем слое в месте контакта тормозной колодки с колесом, осуществляется частично через твердую вставку на нерабочую (тыльную) сторону.

Выполнение заявляемой тормозной колодки новой конструкции с признаками, указанными в отличительной части формулы, позволяет повысить прочность конструкции колодки и увеличить ресурс колодок в эксплуатации.

Прочная, надежная конструкция композиционной тормозной колодки с твердой вставкой из специального высокопрочного или ковкого чугуна, в свою очередь, позволит добиться стабильной эффективности торможения, в том числе при обледенении и в дождь, повысить теплоотдачу в окружающую среду, обеспечить очищающее и полирующее и восстанавливающее воздействие на поверхность колеса, заполнять мельчайшие трещины на колесе чугуном при его расплавлении при высоких температурах и предотвращать их дальнейшее развитие и как следствие, повысить ресурс работы колеса.

1. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный элемент тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки, твердую вставку, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент, отличающаяся тем, что колодка с тыльной ее стороны содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент, вставка в верхней нерабочей части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с отверстием для пропуска чеки и консоли, симметрично расположенные по длине вставки с каждой ее стороны, причем верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем.

2. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что длина вставки в месте консолей больше длины центральной бобышки, но меньше расстояния между боковыми бобышками.

3. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что нерабочая часть вставки имеет выемку на боковой стороне по ширине вставки, а на другой боковой стороне - выступ, защемлена в проволочном каркасе с двух сторон по длине, с двух сторон по ширине и с одной стороны по высоте таким образом, что тыльная поверхность вставки в центральной бобышке находится в одной плоскости с нижней поверхностью сетки или перфорированной жести.

4. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что усилие защемления превышает вес вставки.

www.findpatent.ru


Смотрите также