ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства 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 каждого 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, направленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элемен-тов, направленных к торцевой боковой поверхности колодки, со стороны рабочей поверхности колодки. Достигается обеспечение эксплуатационной прочности колодки не только в исходном состоянии, но и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому значению. 2 ил

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 [1]. Существенные при-знаки аналога «полимерный композиционный фрик-ционный элемент, металлический каркас, выполнен-ный из соединенных между собой двух проволочных рамок, соединения концов проволоки расположены на половине проволочного каркаса в районе боковой поверхности колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
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 яв-ляется 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 [2]. 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 аналога также является повы-шенная возможность разрушения тыльной части колодки при эксплуатационных воздействиях из-за отсутствия незамкнутых частей рамок, образован-ных концами проволок, а также расположения со-единения проволок одной из рамок на половине про-волочного каркаса в районе наружной боковой по-верхности 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 [3]. Существенные признаки наиболее близкого аналога «композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой рамок, имеющих замкнутую и неза-мкнутую части, каждая рамка включает централь-ный элемент, боковой элемент, продольный наруж-ной боковой поверхности колодки, боковой элемент, продольный внутренней боковой поверхности ко-лодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, у каждой рамки кон-цевая часть бокового элемента, продольного торце-вой боковой поверхности колодки, образующая не-замкнутую часть рамки, направлена к боковой по-верхности колодки, а концевая часть бокового эле-мента, продольного боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога явля-ется снижение армирующей способности проволоч-ных рамок при износе колодок, близком к предельно допустимому, так как дополнительные армирующие элементы (концевые элементы проволок, образую-щих 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 поверхности как в ис-ходном состоянии, так и в состоянии износа, близко-го к максимально допустимому. В результате при износе колодки, близкому к максимально допусти-мому значению, возрастает вероятность разрушения колодки со стороны внутренней боковой поверхно-сти при эксплуатационных нагрузках и механиче-ских 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 рабочей поверхности колодки.
Существенные признаки заявленного изобре-тения «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 рабочей 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 композиционный фрикционный элемент, армированный проволочной рамкой 1, выполненный из соединенных между со-бой в центральных частях (зоне центральных эле-ментов 2) широкой рамки 3 и узкой рамки 4. Допол-нительно тыльная часть колодки может быть арми-рована перфорированной изогнутой стальной поло-сой (на фигурах не показана). Проволока, образую-щая рамки 3 и 4 соединена сварными соединениями 5 и 6. В результате каждая из рамок имеет замкнутые части 7 и незамкнутые части 8. Каждая рамка вклю-чает элементы, выполненные за счет сгибания про-волоки: центральный элемент 9, боковой элемент 10, продольный наружной боковой поверхности 11 ко-лодки, боковой элемент 12, продольный внутренней боковой поверхности 13 колодки, и боковой элемент 14, продольный соответствующей торцевой боковой поверхности 15 колодки. Незамкнутые части рамок образованы концевыми частями элементов рамок, выходящими за пределы сварных соединений. Кон-цы проволок, образующих рамки, не соединены и направлены к разным боковым поверхностям колод-ки: концевая часть 16 каждого из боковых элементов, продольных торцевым боковым поверхностям ко-лодки, направлена к внутренней боковой поверхно-сти колодки, концевая часть 17 каждого из боковых элементов, продольных внутренней боковой поверх-ности колодки, направлена к соответствующей тор-цевой 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 стороны 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 рабочей 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 рабочей поверхности колод-ки (по сравнению с боковыми элементами, продоль-ными внутренней боковой поверхности колодки), усиливает арми-

1. Патент RU №2386561, МПК В61Н 7/02, 2010 г;
2. Патент RU №2340805, МПК В61Н 1/00, 2008 г.
3. Патент KZ №25606, МПК В61Н 7/02, 2012 г.