ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Российский патент 1997 года по МПК B61H7/02 

Изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава, работающего на электрической тяге.

Аналогом предложения является железнодорожная тормозная металлическая (чугунная) колодка (Ширяев Б.А. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М. Химия, 1982, с.8).

Недостатком аналога является низкий коэффициент трения, недостаточная износостойкость, высокая масса, значительные усилия нажатия при торможении, значительный шум и рывки при торможении.

Другим аналогом предложения является железнодорожная тормозная колодка, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из материала, являющегося диэлектриком (Ширяев Б.А. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М. Химия. с.14 16).

Недостатком этого аналога является низкая теплопроводность фрикционного элемента, вызывающая перегревы поверхности трения и дефекты поверхности качения колеса.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является железнодорожная тормозная колодка, включающая металлический каркас и полимерный композиционный элемент, выполненный из электропроводящего материала (Ширяев Б. А. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов.М. Химия,1982, с.16-18).

Недостатком прототипа является снижение эксплуатационных характеристик и преждевременный выход колодки из строя в результате деструкции полимерного композиционного фрикционного элемента (преимущественно полимерного связующего) под действием электрического тока, протекающего по колодке при ее эксплуатации в тормозных узлах подвижного состава на электрической тяге (электровозах, моторных вагонах электропоездов и др.)
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик колодки и увеличение срока ее службы за счет снижения возможности деструкции полимерного композиционного фрикционного элемента под действием электрического тока с одновременным сохранением теплопроводности фрикционного элемента.

Для достижения указанного технического результата в тормозной железнодорожной колодке, включающей металлический каркас и полимерный композиционный элемент, полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из двух продольных слоев, имеющих различную электропроводность, при этом слой, в котором размещен каркас колодки, имеет меньшую электропроводность.

На чертеже представлена колодка, вид сбоку.

Колодка содержит металлический каркас 1 и полимерный фрикционный композиционный элемент 2. Полимерный фрикционный элемент содержит два слоя 3 и 4. Металлический каркас 1 впрессован во фрикционный элемент 2 и может быть выполнен из металлического листа (штамповкой) в виде проволочной рамки, перфорированного металлического тыльника, их сочетания и др. типов. Размеры металлического каркаса могут соответствовать размерам тыльной стороны колодки или отличаться от них. Слои 3 и 4 выполнены из полимерного композиционного фрикционного материала, проводящего электричество. В качестве таких материалов могут использоваться фрикционные композиты, включающие связующее, дисперсные и волокнистые наполнители, содержащие в качестве одного из наполнителей металлы, графит, технический углерод и др. электропроводящие материалы. При этом электропроводность слоя 3 меньше электропроводности слоя 4. Это может быть обеспечено за счет того, что слой 3 содержит менее электропроводящие наполнители, чем слой 4, или слой 3 содержит меньшее количество электропроводящих наполнителей, или оба фактора сразу. Например, слой 3 содержит в качестве наполнителя технический углерод, а слой 4 графит. Слои могут располагаться эквидистантно металлическому каркасу, параллельно рабочей поверхности колодки и др. образом, однако при этом менее электропроводный слой должен изолировать металлический каркас колодки от металлической поверхности колеса.

Изготавливаться предлагаемая колодка может известными способами, например формование в прессформе с последующей механической обработкой.

Изготовление полимерного композиционного фрикционного элемента с использованием металлических и графитовых наполнителей позволяет иметь достаточно низкий температурный градиент в теле колодки при торможении за счет высокой теплопроводности элемента, избежать перегревов поверхности трения, снизить обмерзание колодки, металлического каркаса и тормозного башмака. Наличие слоя, менее проводящего электричество, позволяет снизить протекание через колодку токов, которые могут возникнуть как в результате эксплуатации колодки на электросиловых единицах, подвижного состава, так и в результате возникновения вихревых токов (токов Фуко), величина которых может быть значительной. В результате снижается деструкция полимерного связующего, а также некоторых наполнителей, что увеличивает срок службы колодки и эксплуатационные характеристики.

Использование: применяется в тормозных колодках железнодорожного подвижного состава. Сущность изобретения: колодка имеет металлический каркас 1 и полимерный композиционный фрикционный элемент 2, выполненный из двух продольных слоев 3 и 4, имеющих различную электропроводность, при этом слой, в котором размещен каркас колодки, имеет меньшую электропроводность. 1 ил.

Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, отличающаяся тем, что полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из двух продольных слоев, имеющих различную электропроводность, при этом слой, в котором размещен каркас колодки, имеет меньшую электропроводность.