ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка включает композиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас. Каркас выполнен из соединенных между собой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части. Незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны внутренней боковой поверхности колодки. Концевые части каж-дого бокового элемента, продольного соответствующей торцевой боковой поверхности колодки, направлены к внутренней боковой поверхности колодки. В зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок концевые части боковых элементов, направленные к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевой боковой поверхности колодки, со стороны тыльной поверхности колодки. Достигается обеспечение эксплуатационной прочности колодки не только в исходном состоянии, но и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому значению.

Заявляемое изобретение относится к железно-дорожному транспорту, а именно к тормозным ко-лодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожного колеса (вагонов грузо-вых поездов).
Аналогом заявляемого изобретения является колодка железнодорожного транспортного средства, включающая полимерный композиционный фрикци-онный элемент и металлический каркас, выполнен-ный из соединенных между собой двух проволочных рамок, выполненных с увеличением толщины прово-лочного каркаса по толщине колодки, при этом со-единения концов проволоки расположены на поло-вине проволочного каркаса в районе наружной бо-ковой поверхности колодки (см. патент RU №2386561, МПК В61Н 7/02, 2010 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, металлический каркас, вы-полненный из соединенных между собой двух про-волочных рамок, соединения концов проволоки рас-положены на половине проволочного каркаса в рай-оне боковой поверхности колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобрете-ния.
Недостатком аналога является повышенная возможность разрушения тыльной части колодки при эксплуатационных воздействиях из-за снижения армированности в результате соединения именно концов проволоки (отсутствие незамкнутой части, образованной концами проволок), а также располо-жения соединения проволок рамок в районе наруж-ной боковой поверхности колодки.
Другим аналогом заявляемого изобретения является колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикцион-ный элемент и проволочный каркас в виде двух за-мкнутых рамок, при этом соединение концов прово-локи одной из рамок расположено на половине про-волочного каркаса в районе наружной боковой по-верхности колодки, а соединение концов проволоки другой рамки расположено на половине проволоч-ного каркаса в районе внутренней боковой поверх-ности колодки (см. патент RU №2340805, МПК В61Н 1/00, 2008 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, проволоч-ный каркас в виде двух замкнутых рамок, при этом соединение концов проволоки одной из рамок рас-положено на половине проволочного каркаса в рай-оне внутренней боковой поверхности колодки» сов-падают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком другого аналога также является повышенная возможность разрушения тыльной ча-сти колодки при эксплуатационных воздействиях из-за отсутствия незамкнутых частей рамок, образо-ванных концами проволок, а также расположения соединения проволок одной из рамок на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодо-рожного транспортного средства, включающая ком-позиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, где каж-дая рамка включает центральный элемент, боковой элемент, продольный наружной боковой поверхно-сти колодки, боковой элемент, продольный внутрен-ней боковой поверхности колодки, и боковой эле-мент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, при этом незамкнутые части рамок распо-ложены на половине проволочного каркаса со сто-роны наружной боковой поверхности колодки, и у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхности колод-ки, образующая незамкнутую часть рамки, направ-лена к наружной боковой поверхности колодки, а концевая часть бокового элемента, продольного наружной боковой поверхности колодки, образую-щая незамкнутую часть рамки, направлена к соот-ветствующей торцевой боковой поверхности колод-ки (см. патент KZ №25606, МПК В61Н 7/02, 2012 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «композиционный фрикционный элемент, проволоч-ный каркас, выполненный из соединенных между собой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, каждая рамка включает центральный эле-мент, боковой элемент, продольный наружной боко-вой поверхности колодки, боковой элемент, про-дольный внутренней боковой поверхности колодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхности колодки, образующая неза-мкнутую часть рамки, направлена к боковой поверх-ности колодки, а концевая часть бокового элемента, продольного боковой поверхности колодки, образу-ющая незамкнутую часть рамки, направлена к соот-ветствующей торцевой боковой поверхности колод-ки» совпадают с существенными признаками заявля-емого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога яв-ляется снижение армирующей способности прово-лочных рамок при износе колодок, близком к пре-дельно допустимому, так как дополнительные арми-рующие элементы (концевые элементы проволок, образующих незамкнутые части) расположены на стороне наружной боковой поверхности колодки. Толщина колодки со стороны наружной боковой поверхности колодки существенно больше толщины колодки со стороны внутренней боковой поверхно-сти как в исходном состоянии, так и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому. В результате при износе колодки, близкому к макси-мально допустимому значению, возрастает вероятность разру-шения колодки со стороны внутренней боковой по-верхности при эксплуатационных нагрузках и меха-нических воздействиях.
Задачей, на решение которой направлено за-являемое изобретение, является обеспечение эксплу-атационной прочности колодки не только в исход-ном состоянии, но и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому.
Для достижения указанного технического ре-зультата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей композицион-ный фрикционный элемент, в тыльную часть которо-го впрессован проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой рамок, имеющих замкну-тую и незамкнутую части, где каждая рамка включа-ет центральный элемент, боковой элемент, продоль-ный наружной боковой поверхности колодки, боко-вой элемент, продольный внутренней боковой по-верхности колодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, при этом у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхности колод-ки, образующая незамкнутую часть, направлена к боковой поверхности колодки, а концевая часть бо-кового элемента, продольного боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть, направле-на к соответствующей торцевой боковой поверхно-сти колодки, незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны внутренней боковой поверхности колодки, концевые части каждого бокового элемента, продольного тор-цевым боковым поверхностям колодки, направлены к внутренней боковой поверхности колодки, при этом в зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых ча-стей рамок концевые части боковых элементов, направленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых эле-ментов, направленных к торцевым боковым поверх-ностям колодки, со стороны тыльной поверхности колодки.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны внут-ренней боковой поверхности колодки, концевые ча-сти каждого бокового элемента, продольного торце-вым боковым поверхностям колодки, направлены к внутренней боковой поверхности колодки, при этом в зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых ча-стей рамок концевые части боковых элементов, направленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых эле-ментов, направленных к торцевым боковым поверх-ностям колодки, со стороны тыльной поверхности колодки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. 1 представлен вид сверху тормозной колодки железнодорожного транспортного средства. На фиг. 2 представлен вид с боковой торцевой по-верхности, часть материала колодки удалена.
Тормозная колодка включает композицион-ный фрикционный элемент, армированный прово-лочной рамкой 1, выполненный из соединенных между собой в центральных частях (зоне централь-ных элементов 2) широкой рамки 3 и узкой рамки 4. Дополнительно тыльная часть колодки может быть армирована перфорированной изогнутой стальной полосой (на фигурах не показана). Проволока, обра-зующая рамки 3 и 4 соединена сварными соединени-ями 5 и 6. В результате каждая из рамок имеет за-мкнутые части 7 и незамкнутые части 8. Каждая рамка включает элементы, выполненные за счет сгибания проволоки: центральный элемент 9, боко-вой элемент 10, продольный наружной боковой по-верхности 11 колодки, боковой элемент 12, продоль-ный внутренней боковой поверхности 13 колодки, и боковой элемент 14, продольный соответствующей торцевой боковой поверхности 15 колодки. Неза-мкнутые части рамок образованы концевыми частя-ми элементов рамок, выходящими за пределы свар-ных соединений. Концы проволок, образующих рам-ки, не соединены и направлены к разным боковым поверхностям колодки: концевая часть 16 каждого из боковых элементов, продольных торцевым боковым поверхностям колодки, направлена к внутренней боковой поверхности колодки, концевая часть 17 каждого из боковых элементов, продольных внут-ренней боковой поверхности колодки, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности. При этом незамкнутые части рамок расположены со стороны (на половине каркаса) внутренней боковой поверхности колодки. Толщина колодки со стороны наружной боковой поверхности больше, чем со сто-роны внутренней боковой поверхности.
В зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок (зонах сварных соединений) концевые части боковых элементов рамок, направленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направлен-ных к торцевым боковым поверхностям колодки, со стороны тыльной поверхности 18 колодки.
Изготавливаться заявляемая колодка может известным способом на имеющемся оборудовании посредством необходимого позиционирования про-волочной рамки в пресс-форме.
Повышение армирующей способности метал-лического каркаса в части колодки, которая является наиболее тонкой ее частью и в исходном состоянии, и при износе колодки, близком к предельно допусти-мому, препятствует разрушению этой части колодки при механических воздействиях в процессе эксплуа-тации. При этом размещение боковых элементов рамок, направленных к внутренней боковой поверх-ности колодки, ближе к тыльной поверхности колод-ки (по сравнению с боковыми элементами, про-дольными внутренней боковой поверхности колодки), усилива-ет армировку торцевых частей колодки, подвергаю-щихся при эксплуатационных нагрузках значитель-ным воздействиям. В результате повышается без-опасность при использовании колодок со значитель-ными износами.

1. RU 2397092 С1, 20.08.2010.
2. RU 95768 U1, 10.07.2010.
3. RU 2340805 C1, 10.12.2008.
4. RU 76881 U8, 10.10.2008.
5. EP 1074755 A1, 07.02.2001.
6. EP 1096168 A2, 02.05.2001.