Тормозной диск железнодорожного транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B61H5/00 F16D65/12 B60T1/06 

I

Изобретение относится к железнодорожно.му транспорту, а именно к конструкции тормозных дисков дисковых тормозов железнодорожного подвижного состава.

Известны тормозные диски, содержащие напрессованный на ось колесной пары ротор (колесо вагона) и прикрепленные к его боковым поверхностям с помощью фиксаторов фрикционные кольца, состоящие из нескольких кольцевых секторов, устанавливаемых с зазорами между их смежными кромками 1 . В процессе нагревания при торможении термические расширения компенсируются зазора.ми между сектора.ми, а также между фиксаторами и кромками отверстий в роторе, и тормозной крутящий момент передается ротору только за счет фрикционного сцепления с ним колец.

Однако отсутствие обдува внутренних плоскостей фрикционных колец способствует значительному повышению температуры тормозных дисков, особенно при частых торможениях, что в конечном счете гюнижает коэффициент трения и ухудшает фрикпионноизносные характериетики тормоза. Кроме того, чрезмерный нагрев ротора .может вызвать ослабление его прессовой посадки на оси колесной нары. Это затрудняет использование такой конструкции для тормозных др.сков, размещаемых на средней части оси колесной пары.

Известен также тормозной диск железнодорожного транспортного средства, содержащий соединенные фиксаторами ротор и фрикционные кольца, между которыми расположены вертикальные лопатки 2. Эти лопатки радиально расположены непосредственно на кольцах и при вращении диска снособствуют созданию вентиляционных потоков воздуха, увеличивающих тенлоотвод.

Однако в таком тормозном диске создаются большие температурные градиенты по сечению .материала фрикционных колец, затрудняюпще компенсацию температурпых деформаций более нагретой прилегаюпхей к поверхности трения части из-за малых тепловых рас1пирений менее нагретых и интенсивно охлаждаемых воздушнь1ми потоками лопаток. По этой же причине невозможно обеспечить С ободные тепловые расширения фрикциопп1.1х колец за счет подвижноети.

обеспечиваемой, например, радиальными зазорами между фиксаторами и отверстиями в роторе. Отсутствие достаточной комиенсации температурных деформаций приводит к появлению больших напряжений, которые способствуют быстрому развитию микротрещин, появляющихся в результате термической усталости поверхностных слоев металла фрикционных колец.

Целью изобретения является noBbinjeHHe долговечности путем уменьшения температурного градиента по толщине колец и облегчения за счет этого компенсации температурных деформаций.

Указанная цель достигается тем, что в известном тор.мозном диске, содержащем ротор фрикционные кольца с вентиляционными лопастями, соединяемые с помощью фиксаторов, вентиляционные лонатки выполнены заодно с телом ротора на его боковых поверхностях. Именно выполнение ротора с вентиляционными лопатками как одно целое, а фрикционных колец - в виде прикрепленных к ротору плоских кольцевых секторов обеспечивает наряду с хорошей вентиляцией термозного диска у.меньшение температурного градиента по толщине фрикционных колец и способствует лучшей компенсации тепловых деформаций, что в конечном счете приводит к снижению напряжений и повышению стойкости тормозного дт:ка от разрушения вследствие развития образующихся при термической усталости метал.(а микротрещип. Для облегчепия свободнь х перемещений секторов под действие.м температурных сил опи устаповлены с зазорами между их смежны.ии кромка.ми, а часть ИЛ все отверстия, в которых раз.чещены фиксаторы, выполнены с ра.аиальными а .м и.

На фиг. 1 изображен нредлагаемый тормозной диск; на фиг. 2 то же в разрезе

АА па фиг. 1; на фиг. 3разрез

Б -- Ь па фиг. 1.

Тормозпой диск содержи- ротор 1, на бо.човых Г|0верхностях которого выио.лпены вслтиляционньге лопатки 2, фрикционные кольца, образонаньсые из секто|юв 3, и фикса горы 4, цгчдставляющие собой болты с г;;нками. Для обле|-чения свободных перемоилеиий секторов 3 под действием темпсратуршлх сил они установ.чены с зазорами 5 ме..К;1у их с. кромками, (лекторы

фрикционных колец 3 прикреплены к опорным поверхностям лопаток 2 с по.мошью фиксаторов 4, размещенных в отверстиях, вьщолненных в роторе и лопатках. Часть или все отверстия, в которых размещены фиксаторы 4, вр,1полнены е радиальными зазора.ми. Вентиляционные лопатки 2, ротор 1 и секторы фрикционных колец 3 образуют вентиляционные каналы 6.

Тормозной диск работает следующим образом. Во время торможения подвижного о состава тормозные накладки (на чертеже не показаны) прижимаются с определенным усилие.м к фрикционны.м кольца.м тормозного диека. В результате создается тормозной момент, который через фрикционные кольца и соединенный с ни.ми ротор передается на ось колесной пары, на которую нанрессован ротор (на чертеже не показана). Под действием центробежных сил воздух, находящийся в вентиляционных каналах 6, движется от центра тормозного диска к его периферии в радиальном направлении, в результате чего образуются вентиляционные воздушные гготоки, обеспечивающие отвод тепла от диска.

Уменьщение температурного градиента j в материале фрикционных колец за счет переноса вентиляционных лопаток на ротор, обеспечивает свободные тепловые расщирения секторов при нагреве во время торможения. Это способствует уменьшению термических напряжений и замедлению развития трещин термической усталости.

Формула изобретения

Тормозпой диск ж:с-;1езнодорожного транспортного средства, содержащий соединенные фиксатора.ми ротор и фрикционные кольца, между которыми расположены вентиляционные лопатки, отличающийся те.м, что, с це, повьппепия долговечности, венти;1яционlibie jioiiaTKr; Biii пол пены заодно с те;1О.м ротора на его боковых поверхностях.

{-Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе 1. Патент СССР № 2944306,

кл. В 61 Н 5/00, 1971.

2. Заявка Франции Л 2144572 кл. В 61 .5/00, 1973.

Фиг. I

А

.2