Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующим фрикционную пару с поверхностью катания железнодорожного колеса. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, в центре которого со стороны рабочей поверхности колодки выполнено углубление, глубина которого более половины толщины колодки. Глубина углубления выбрана из соотношения: L=0,83÷0,96(H-П), где L - глубина углубления, H - толщина рабочей части колодки, П - максимально допустимый прокат колеса. Достигается обеспечение необходимых эксплуатационных характеристик колодки не только при установке на колесо без проката, но и на колеса, прокат которых близок к максимально допустимому значению. 2 ил.

 

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

На Фиг. 1 Схематично представлен общий вид колодки с углублением L.

На фиг. 2 На поперечном разрезе показана толщина рабочей части колодки.

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.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными способами, например формованием в пресс-форме.

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.

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.