Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит фрикционный композиционный элемент и металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части с двумя боковыми бобышками. Каркас состоит из двух деталей: изогнутой по радиусу башмака основной полосы с двумя боковыми бобышками и центральной бобышки в виде П-образного выступа с четырьмя зубцами, закрепленной на основной полосе путем пропуска зубцов через отверстия в основной полосе и отгиба зубцов с внутренней стороны каркаса при холодной штамповке. Достигается уменьшение расхода металла, снижение веса тормозной колодки, упрощение технологии изготовления колодки. 1 ил.

 

Изобретение относится к колодочным тормозным устройствам, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств.

Тормозные колодки устанавливаются в башмаки тормозные и контактируют с внутренними их поверхностями, в том числе по радиусу 560 мм и другим.

Башмаки тормозные изготавливаются, например, по ГОСТ 3269-78 и ГОСТ 1204-67.

В настоящее время наибольшее распространение получили тормозные композиционные колодки с сетчато-проволочным каркасом (тип СПК) и металлическим (стальным) каркасом.

Наиболее близким аналогом изобретения является тормозная композиционная колодка, содержащая фрикционный композиционный элемент и металлический (стальной) каркас. (Б.А.Ширяев «Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов». Москва, Химия, 1982 г., с.9-14, 70, 71).

Металлический каркас состоит из одной детали - основной полосы, а иногда из двух деталей: основной полосы и приваренной к ней по внутренней стороне усилительной пластины. Основная полоса каркаса имеет внешний криволинейный контур по периметру готовой колодки, а в центре П-образный или полукруглый выступ, образующий центральную бобышку. Центральная бобышка каркаса снабжена отверстиями под чеку. На основной пластине каркаса расположены также две боковые бобышки, служащие направляющими для чеки и одновременно для фиксации колодки в пазу башмака. Центральная бобышка служит для крепления тормозной колодки в тормозном башмаке посредством чеки (стальной скобы), а внутренние направляющие боковых бобышек упрощают монтаж чеки, а наружные направляющие фиксируют колодку в продольном пазу тормозного башмака.

Усилительная пластина применяется для придания дополнительной жесткости каркасу и повышения надежности крепления каркаса с фрикционным композиционным элементом.

Усилительная пластина вырубается из стальной полосы шириной, равной основной полосе в виде удлиненного восьмиугольника, а ее кромки по длине и ширине загибаются при штамповке в сторону рабочей поверхности колодки, образуя ребра жесткости.

Усилительная пластина снабжена четырьмя крупными отверстиями для приваривания к основной полосе, а также двумя для затекания фрикционной смеси при формовании с целью повышения крепления с фрикционным элементом.

На основной полосе также могут вырубаться отверстия и/или полуотверстия с отгибанием невырубленной части отверстий внутрь колодки с получением шипов для затекания в отверстия фрикционной массы при формовании и улучшении крепления с фрикционным элементом путем не только приформования фрикционного элемента к металлическому каркасу, но и заформования в теле композиционного фрикционного элемента отдельных частей металлического каркаса: шипов и др.

Тормозные композиционные колодки в сечении рабочего слоя колодки могут иметь поперечный открытый внутренний паз, расположенный в центральной ее части, а также поперечные скосы по обоим концам по длине колодки.

В верхней горизонтальной части П-образного центрального выступа при штамповке выполняется (ложбинка) внутренний радиусный паз, служащий для дополнительного поджатия чеки с целью исключения ее возможных колебаний.

Каждая из двух боковых бобышек представляет собой два выступа, симметрично расположенных относительно продольной оси колодки, расстояние между которыми немного больше ширины чеки. Каждый из выступов образован путем двух надрезов основной полосы по длине боковой бобышки и изгиба получившейся полоски в сторону, противоположную рабочей части колодки.

По наиболее близкому аналогу основная полоса металлического каркаса с П-образным выступом имеет недостаточную жесткость и поэтому для придания дополнительной жесткости металлическому каркасу к ней приварена усилительная пластина.

Такой способ крепления усложняет и удорожает технологию изготовления каркаса, а, следовательно, и колодки. Кроме того, усилительная пластина имеет длину, не менее чем в два раза превышающую длину П-образного выступа по длине колодки из конструктивных соображений, в том числе с целью обеспечения необходимой жесткости и сварки с основной полосой в круглых отверстиях основной полосы. Поэтому колодка имеет большой вес и требует большого расхода металла.

Существенные признаки тормозной композиционной колодки «фрикционный композиционный элемент», «металлический каркас с П-образным выступом с отверстиями под чеку и с двумя боковыми бобышками» являются общими с существенными признаками заявляемого изобретения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является уменьшение расхода металла, снижение веса тормозной колодки, упрощение технологии изготовления колодки.

Поставленную задачу решает тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая фрикционный композиционный элемент и металлический каркас. Металлический каркас состоит из двух деталей: изогнутой по радиусу башмака основной полосы с двумя боковыми бобышками и жестко закрепленной на ней центральной бобышки. В центральной части металлической полосы выполнены четыре прямоугольных отверстия, расположенные симметрично относительно продольной и поперечной осей симметрии колодки. Центральная бобышка представляет собой металлическую полосу П-образной формы с отверстием под чеку и четырьмя зубцами (шипами). Зубцы центральной бобышки вставлены с тыльной стороны колодки в указанные отверстия основной полосы и отогнуты способом холодной штамповки (запрессовки) на внутреннюю ее сторону. На внешней поверхности центральной бобышки выполнена ложбинка для подпружинивания чеки. Каждая из боковых бобышек выполнена в виде двух прямоугольных лепестков, отогнутых на внешнюю (нерабочую) поверхность каркаса, образованных из двух вырубленных с трех сторон прямоугольных отверстий.

На основной металлической полосе каркаса вырублены сквозные круглые или прямоугольные отверстия, предназначенные для затекания в них композиционной массы и увеличения сцепления каркаса с фрикционным элементом. Отверстия располагаются симметрично относительно продольной и поперечной осей симметрии колодки. Некоторые отверстия вырублены с трех сторон и путем отгиба невырубленной части отверстия на внутреннюю (рабочую) поверхность каркаса при холодной штамповке образованы зубцы (шипы), которые входят внутрь фрикционного элемента и обеспечивают его сцепление с каркасом.

Существенные признаки заявляемой колодки «каркас состоит из двух деталей: изогнутой по радиусу башмака основной полосы с четырьмя прямоугольными отверстиями и двумя боковыми бобышками и центральной бобышки в виде П-образного выступа с четырьмя зубцами» и «крепление центральной бобышки на основной полосе путем пропуска зубцов через отверстия в основной полосе и отгиба зубцов с внутренней стороны каркаса при холодной штамповке» являются отличительными от существенных признаков наиболее близкого аналога.

На чертеже представлена тормозная колодка железнодорожного транспорта, где:

1 - основная полоса металлического каркаса с боковыми бобышками;

2 - П-образный выступ металлического каркаса;

3 - фрикционный композиционный элемент.

Процесс изготовления включает следующие стадии:

- изготовление (штамповка) основной полосы металлического каркаса с боковыми бобышками;

- изготовление (штамповка) П-образного выступа с отверстием под чеку и зубцами;

- сборка (запрессовка в штампе) основной полосы с П-образным выступом;

- изготовление и навеска фрикционной полимерной композиции;

- укладка в пресс-форму каркаса, а затем навески фрикционной полимерной композиции с последующим разравниванием;

- формование колодки в пресс-форме с последующей вулканизацией.

Выполнение тормозной колодки железнодорожного транспортного средства с существенными отличительными признаками заявляемого изобретения позволяет обеспечить достаточно прочную конструкцию тормозной композиционной колодки со снижением расхода металла на каркас и исключением операции сварки, а следовательно, со снижением веса тормозной колодки, упрощением технологии и трудоемкости изготовления колодки и снижением себестоимости изготовления. Основная полоса, изогнутая по радиусу башмака с боковыми бобышками, в отличие от наиболее близкого аналога не имеет П-образного выступа, так как П-образный выступ изготавливается в виде отдельной детали, а следовательно, имеет большую жесткость.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая фрикционный композиционный элемент и металлический каркас с П-образным выступом в центральной его части с двумя боковыми бобышками, отличающаяся тем, что каркас состоит из двух деталей: изогнутой по радиусу башмака основной полосы с двумя боковыми бобышками и центральной бобышки в виде П-образного выступа с четырьмя зубцами, закрепленной на основной полосе путем пропуска зубцов через отверстия в основной полосе и отгиба зубцов с внутренней стороны каркаса при холодной штамповке.