тормозная колодка рельсового транспортного средства

Формула изобретения

Тормозная колодка рельсового транспортного средства, содержащая несоосные коническую рабочую поверхность и цилиндрическую тыльную поверхность, отличающаяся тем, что расстояние между осью вращения тыльной поверхности колодки и рабочей поверхностью больше, чем расстояние между осью вращения рабочей поверхности и рабочей поверхностью колодки.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое изобретение относится к тормозным колодкам рельсовых транспортных средств, образующих фрикционную пару с колесом (фрикционный контакт при торможении между рабочей поверхностью колодки и поверхностью качения колеса), например колодкам вагонов метрополитена, железнодорожного подвижного состава и др.

Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка, у которой коническая рабочая поверхность колодки (поверхность, контактирующая с колесом) выполнена соосной с цилиндрической тыльной поверхностью колодки (см. патент РФ №32454, МПК⁷ В 61 Н 7/02, 2003). Существенные признаки аналога «коническая рабочая поверхность колодки, цилиндрическая тыльная поверхность колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является обусловленная соосностью поверхностей одинаковая толщина колодки в рабочей зоне (зона углубления не является рабочей при фрикционном контакте). Вследствие этого по мере уменьшения толщины колодки в результате ее износа при эксплуатации возрастает возможность трещинообразования и разрушения краевых частей колодки, подвергающихся наибольшему воздействию при эксплуатации и являющихся конструктивно менее прочными к воздействиям (на краевых поверхностях отдельные элементы материала колодки с одной стороны «не закреплены» в ее теле). Одновременно по этой же причине возрастает возможность трещинообразования и в зоне центрального углубления колодки, однако, в результате того, что эта зона колодки наиболее армирована, эта возможность существенно меньше.

Прототипом заявляемого изобретения является тормозная колодка, у которой коническая рабочая поверхность колодки выполнена несоосной с цилиндрической тыльной поверхностью колодки, при этом ось вращения тыльной поверхности колодки ближе к рабочей поверхности колодки, чем ось вращения рабочей поверхности. Указанные оси вращения не являются конструктивными элементами колодки и представляют собой координатные характеристики формы изделия, также как и ось симметрии (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог-справочник. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1990, с.28). Существенные признаки прототипа «коническая рабочая поверхность колодки выполнена несоосной с цилиндрической тыльной поверхностью колодки» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является обусловленная несоосностью поверхностей уменьшенная толщина краевых частей колодки (при увеличенной толщине центральной части). Это усиливает возможность трещинообразования и разрушения краевых частей колодки в процессе эксплуатации, так как эти части конструктивно еще менее прочны (чем в аналоге) к воздействиям за счет изначально меньшей толщины колодки в этих зонах.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет снижения возможности трещинообразования и разрушения краевых частей колодки в процессе эксплуатации.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке, у которой коническая рабочая поверхность выполнена несоосной цилиндрической тыльной поверхности, ось вращения тыльной поверхности колодки дальше от рабочей поверхности, чем ось вращения рабочей поверхности.

Существенные признаки заявляемого изобретения «ось вращения тыльной поверхности колодки дальше от рабочей поверхности, чем ось вращения рабочей поверхности» являются отличительными от признаков прототипа.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид колодки, на фиг.2 - сечение боковой части колодки.

Колодка содержит композиционный полимерный фрикционный элемент 1 и армирующий металлический каркас 2. Тыльная часть колодки (противоположная рабочей поверхности), армированная (полностью или частично) металлическим каркасом, имеет цилиндрическую поверхность 3 и может при необходимости содержать центральный выступ и боковые выступы («бобышки»). Рабочая часть колодки (контактирующая при торможении с поверхностью качения колеса) имеет коническую поверхность 4, несоосную цилиндрической поверхности 3. Ось вращения 5 (мнимая ось как координатные характеристики) цилиндрической поверхности находится на большем расстоянии от рабочей поверхности колодки, чем ось вращения 6 конической поверхности (при этом обе оси находятся на оси симметрии колодки). В результате толщина краевой части колодки (Н) больше ее толщины в центральной части (L).

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка тормозная для вагонов метро «Яуза». Радиус рабочей поверхности колодки (по центральному продольному сечению) ˜ 435 мм. Радиус тыльной части колодки ˜ 542 мм. Расстояние между осями вращения поверхностей ˜ 81 мм.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными способами, например формованием в пресс-форме с последующей механической обработкой.

Изготовление тормозной колодки с несоосными рабочей и тыльной поверхностями, причем расстояние от оси вращения тыльной поверхности до рабочей поверхности больше, чем расстояние от оси вращения конической (рабочей) поверхности до рабочей поверхности, обеспечивает разнотолщинность колодки и позволяет в процессе эксплуатации постоянно иметь запас толщины колодки в ее краевых (боковых) частях. Это обеспечивает, что особенно важно при значительном износе колодки, большую толщину краев колодки, что повышает их механическую прочность и, соответственно, снижает возможность трещинообразования и разрушения. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики колодки.