тормозная колодка железнодорожного подвижного состава

Формула изобретения

Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая полимерный фрикционный материал, отличающаяся тем, что поверхностный слой тыльной части колодки содержит плоский элемент, выполненный из материала, имеющего меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем полимерный фрикционный материал.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава.

Аналогом заявляемого изобретения является железнодорожная тормозная колодка, включающая полимерный фрикционный элемент и металлический каркас, выполненный в виде перфорированного тыльника, совмещенного с замкнутой рамкой [1] . Существенные признаки аналога "полимерный фрикционный элемент" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение эксплуатационных и технологических характеристик из-за значительного расхода перфорированного металла на изготовление колодки, трудность при формировании выступов на тыльной поверхности колодки (бобышек тыльника), значительных эрозий на тыльной поверхности колодки при вырывах металлического тыльника, его износа в местах контакта с башмаком тормоза, коррозии и т.д.

Прототипом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая полимерный фрикционный элемент и выполненный в виде перфорированного тыльника металлический каркас, совмещенный с замкнутой рамкой, при этом площадь каркаса меньше площади тыльной части колодки [2].

Недостатком прототипа является снижение эксплуатационных характеристик из-за разрушения тыльной поверхности колодки, не содержащей армирующего тыльника. Это разрушение происходит из-за растрескивания в результате температурных напряжений при тепловой усталости при многократных нагревах и охлаждениях колодки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодок за счет снижения возможности трещинообразования в поверхностном слое тыльной части колодки.

Для достижения указанного технического результата в железнодорожной тормозной колодке, состоящей из полимерного фрикционного материала, поверхностный слой тыльной части колодки содержит плоский элемент, выполненный из материала, имеющего меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем полимерный фрикционный материал. Существенные признаки заявляемого изобретения "поверхностный слой тыльной части колодки содержит плоский элемент, выполненный из материала, имеющего меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем полимерный фрикционный материал", являются отличительными от признаков прототипа.

На фиг. 1 представлен общий вид колодки, на фиг. 2 представлено сечение по длине колодки.

Колодка содержит полимерный фрикционный материал 1 и тыльную часть 2. При необходимости тыльная часть колодки может быть армирована металлической рамкой и/или перфорированным металлическим тыльником (на фигурах не показан). В качестве полимерного фрикционного материала может использоваться полимерный фрикционный композит, содержащий полимерное связующее и дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. Поверхностный слой тыльной части колодки содержит плоский элемент 3, выполненный из материала, имеющего коэффициент линейного теплового расширения меньший, чем полимерный фрикционный материал. Тыльная часть колодки может содержать один или несколько плоских элементов, расположенных как симметрично, так и несимметрично оси колодки. Плоский элемент может иметь различную форму, например диска, трапеции, квадрата и др. , различные размеры и толщину, при этом площадь плоского элемента (или суммарная площадь нескольких элементов) должна быть меньше площади тыльной части колодки, не армированной каркасом. Толщину плоского элемента целесообразно выбрать соответствующей толщине тыльного слоя колодки, в котором размещен элемент. В качестве материала для изготовления элемента могут быть использованы различные металлы, полимерные материалы и др.

Изготавливаться заявляемая колодка может, например, следующим образом. Изготавливают брикет-заготовку колодки, на тыльной части брикета-заготовки фиксируют плоский элемент, помещают брикет в пресс-форму и осуществляют формирование и изготовление колодки известными методами.

Размещение в поверхностном слое тыльной части колодки плоского элемента, выполненного из материала, имеющего меньший коэффициент линейного теплового расширения, чем полимерный фрикционный материал, позволяет снизить температурные напряжения в поверхностном слое колодки при периодических нагревах и охлаждениях за счет неодинакового расширения отдельных его участках. Это позволяет уменьшить возможность растрескивания поверхностного слоя и сохраняет целостность тыльной части колодки, что особенно важно для колодок, армированных только металлической рамкой или укороченным металлическим тыльником. В последнем случае плоский элемент размещается в неармированной тыльной части колодки. Сохранение целостности тыльной части колодки в процессе эксплуатации обеспечивает ее лучшее взаимодействие с тормозным башмаком и лучшее распределение давления на колодку при фрикционном контакте, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики колодки.