RU2706624C1 - Brake block of railway vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to railway transport, namely, to brake blocks of freight railroad vehicles, which form friction pair with rolling surface of railway wheel. Brake block of railway vehicle contains metal frame and polymer composite friction element, in the center of which on the side of working surface of shoe there is a cavity, depth of which is more than half of thickness of a block. Deepening depth is selected from the following ratio: L=0.83÷0.96(H-R), where L – depth of recess, H – thickness of working part of shoe, R – maximum allowable wheel rolling.EFFECT: enabling the required performance of the block not only when mounted on the wheel without rolling, but also on wheels, rolling of which is close to the maximum allowable value.1 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, рабочая поверхность которых при эксплуатации контактирует с поверхностью катания железнодорожного колеса (вагонов грузовых поездов).The claimed invention relates to railway transport, namely, to brake pads of freight railway vehicles, the working surface of which in operation is in contact with the rolling surface of a railway wheel (freight train cars).

Аналогом заявляемого изобретения является колодка железнодорожного транспортного средства, включающая полимерный композиционный фрикционный элемент с выполненным в его центре со стороны рабочей поверхности колодки поперечно этой поверхности углублением, глубина которого составляет более половины толщины колодки, и металлический каркас (см. патент RU 67947, МПК В61H 7/02, 2017 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент с углублением, глубина которого составляет более половины толщины колодки, выполненным в его центре со стороны рабочей поверхности колодки, металлический каркас» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a railway vehicle block, including a polymer composite friction element with a recess in its center on the side of the block working surface transverse to this surface, the depth of which is more than half the block thickness, and a metal frame (see patent RU 67947, IPC B61H 7 / 02, 2017). The essential features of the analogue "polymer composite friction element with a recess, the depth of which is more than half the thickness of the pads, made in its center on the side of the working surface of the pads, metal frame" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик колодки в случае ее установки на колесо, имеющее выработку по кругу его катания (прокат), особенно в случае величины износа по прокату, близкой к максимально допустимой.The disadvantage of the analogue is the reduction in the operational characteristics of the block if it is mounted on a wheel that has a working out in a circle of rolling (rolling), especially in the case of rental wear close to the maximum allowable.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая полимерный композиционный фрикционный элемент, в центре которого со стороны рабочей поверхности колодки выполнено поперечно колодке углубление, глубина которого составляет более половины толщины колодки, по периметру которого дополнительно введен полимерный фрикционный элемент, и металлический каркас (см. патент RU 2329909, МПК В61Н 7/02, 2008 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, в центре которого со стороны рабочей поверхности колодки выполнено углубление, глубина которого составляет более половины толщины колодки, металлический каркас» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The closest analogue of the claimed invention is a brake shoe of a railway vehicle, comprising a polymer composite friction element, in the center of which, on the side of the working surface of the shoe, a recess is made transverse to the shoe, the depth of which is more than half the thickness of the shoe, a polymer friction element is additionally introduced along its perimeter, and a metal frame (see patent RU 2329909, IPC BH 7/02, 2008). The essential features of the closest analogue is “polymer composite friction element, in the center of which a recess is made on the side of the working surface of the block, the depth of which is more than half the thickness of the block, metal frame” coincides with the essential features of the claimed invention.

Недостатком наиболее близкого аналога также является снижение эксплуатационных характеристик колодки при установке ее на колесо, имеющее значительный прокат (выработку по кругу катания), из-за неоптимальной глубины углубления, что не позволяет обеспечить необходимую деформацию рабочей части колодки под действием усилия, прижимающего колодку к поверхности катания колеса в процессе эксплуатации.A disadvantage of the closest analogue is also a decrease in the performance of the shoe when it is mounted on a wheel that has significant rolling (working out in a circle), due to the non-optimal depth of the recess, which does not allow the necessary deformation of the working part of the shoe under the action of pressing the shoe to the surface wheel rolling during operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение эксплуатационных характеристик колодки как при установке на колесо без проката, так и при установке на колесо с прокатом, близким к максимально допустимой величине, посредством изготовления колодки с глубиной углубления, обеспечивающей необходимую деформируемость рабочей части колодки при эксплуатационных воздействиях.The problem to which the claimed invention is directed, is to ensure the operational characteristics of the block both when mounted on a wheel without rolling, and when mounted on a wheel with rolled close to the maximum allowable value, by manufacturing a block with a depth of recess that provides the necessary deformability of the working part of the block under operational influences.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, в центре которого со стороны рабочей поверхности колодки выполнено поперечное углубление, глубина которого составляет более половины толщины колодки, углубление выполнено с глубиной, выбранной из соотношения: L=0,83÷0,96(Н-П), где L - глубина углубления, H - толщина рабочей части колодки, П - максимально допустимый прокат колеса.To achieve the specified technical result in the brake shoe of a railway vehicle, which includes a metal frame and a polymer composite friction element, in the center of which a transverse recess is made on the side of the working surface of the shoe, the depth of which is more than half the thickness of the shoe, the groove is made with a depth selected from the ratio: L = 0.83 ÷ 0.96 (N-P), where L is the depth of the recess, H is the thickness of the working part of the block, P is the maximum allowable wheel rental.

Существенные признаки заявляемого изобретения «углубление выполнено с глубиной, выбранной из соотношения: L=0,83÷0,96(Н-П), где L - глубина углубления, H - толщина рабочей части колодки, П - максимально допустимый прокат колеса» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed invention "the recess is made with a depth selected from the ratio: L = 0.83 ÷ 0.96 (N-P), where L is the depth of the recess, H is the thickness of the working part of the block, P is the maximum allowable wheel rental" are distinctive from the features of the closest analogue.

Колодка железнодорожного транспортного средства включает полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из композита с полимерной матрицей, например из вулканизата каучука. Композит содержит дисперсные и волокнистые наполнители. Со стороны рабочей поверхности колодки в полимерном композиционном фрикционном элементе выполнена выемка (углубление), например П-образной формы, размещенная поперечно колодке. Глубина выемки более половины толщины колодки. При прижатии башмаком в процессе эксплуатации колодки к колесу в случае, если колесо имеет большой прокат, колодка деформируется в зоне выемки, поскольку башмак, воздействуя на крайние части колодки, вызывает изгиб, если радиус рабочей поверхности колодки оказывается больше, чем радиус поверхности катания колеса (из-за проката колеса). Деформируемость колодки в центральной части (зоне углубления) определяется глубиной углубления, которая составляет от 83% до 96% от разности толщины рабочей части колодки и максимально допустимого проката колеса. При этом толщина рабочей части колодки определяется как разность между исходной толщиной колодки и минимальной толщиной колодки (М), разрешенной для эксплуатации. Величина износа колес определяется размером выработки по кругу катания (этот износ и называют «прокатом»), а также уменьшением толщины гребня колеса.The rail of a railway vehicle includes a polymer composite friction element made of a composite with a polymer matrix, for example, rubber vulcanizate. The composite contains dispersed and fibrous fillers. On the side of the working surface of the block in the polymer composite friction element there is a recess (recess), for example a U-shaped, placed transversely to the block. The depth of the recess is more than half the thickness of the pads. When the shoe is pressed against the wheel by the shoe during operation, if the wheel has a large rolling, the shoe is deformed in the recess area, since the shoe, acting on the extreme parts of the shoe, causes bending if the radius of the working surface of the shoe is greater than the radius of the wheel surface ( due to wheel rental). The deformability of the block in the central part (the recess zone) is determined by the depth of the recess, which is from 83% to 96% of the difference in the thickness of the working part of the block and the maximum allowable wheel rental. In this case, the thickness of the working part of the block is determined as the difference between the initial thickness of the block and the minimum thickness of the block (M), which is allowed for operation. The amount of wear on the wheels is determined by the size of the output in the driving circle (this wear is called "rolling"), as well as a decrease in the thickness of the wheel flange.

На Фиг. 1 Схематично представлен общий вид колодки с углублением L.In FIG. 1 Schematically shows a General view of the pads with a recess L.

На фиг. 2 На поперечном разрезе показана толщина рабочей части колодки.In FIG. 2 The cross section shows the thickness of the working part of the block.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка тормозная композиционная с сетчато-проволочным каркасом для грузовых железнодорожных вагонов (максимально допустимый прокат не более 9 мм), глубина углубления в которой составляет 84,8% от толщины рабочей части колодки.A specific example of the claimed invention is a composite brake shoe with a wire mesh frame for freight railway cars (maximum allowable rolling is not more than 9 mm), the depth of which is 84.8% of the thickness of the working part of the shoe.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными способами, например формованием в пресс-форме.The inventive block can be made by known methods, for example by molding in a mold.

Предложенная глубина углубления в колодке при эксплуатационных нагрузках обеспечивает необходимую деформацию рабочей части колодки для обеспечения необходимого сопряжения рабочей поверхности колодки и поверхности катания колеса, имеющего значительный прокат.The proposed depth of the recess in the block under operational loads provides the necessary deformation of the working part of the block to ensure the necessary mating of the working surface of the block and the rolling surface of the wheel, which has significant rolling.

Claims (1)

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, в центре которого со стороны рабочей поверхности колодки выполнено поперечное углубление, глубина которого составляет более половины толщины колодки, отличающаяся тем, что углубление выполнено с глубиной, выбранной из соотношения: L=0,83÷0,96(Н-П), где L - глубина углубления, Н - толщина рабочей части колодки, П - максимально допустимый прокат колеса.The brake shoe of a railway vehicle, including a metal frame and a polymer composite friction element, in the center of which a transverse recess is made on the side of the working surface of the shoe, the depth of which is more than half the thickness of the shoe, characterized in that the groove is made with a depth selected from the ratio: L = 0.83 ÷ 0.96 (N-P), where L is the depth of the recess, N is the thickness of the working part of the block, P is the maximum allowable wheel rental.

Images