Результат интеллектуальной деятельности: ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ ХОДОВОГО КОЛЕСА

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств, в частности к дисковым тормозам.

Известен колесный узел для железнодорожного транспортного средства, содержащий два колеса соединенных между собой с помощью оси, а также тормозные диски, взаимодействующие с поверхностями колес, и упругие кольца, обеспечивающие необходимую частоту колебаний дисков, или установленное внутри обода колеса массивное кольцо на резиновой прокладке (US, патент №7625030, кл. B60B 17/00, опубл. 2009 г.).

Недостатком изобретения являются одна поверхность трения на каждой боковой стороне колеса и при повышенных скоростях движения железнодорожного транспорта потребуется увеличение силы нажатия на тормозные колодки, что увеличивает температуру в зоне трения, снижает надежность и эффективность дискового тормоза.

Известно дисковое тормозное устройство системы ТМХ, содержащее установленное в транспортном средстве одиночное устройство с дисковыми клещами на каждом колесе ходовой тележки, клиновидные узлы жестко соединены с тормозными балками и содержат пару роликов с возможностью вращения на соответствующих краях пары поворотных рычагов, расположенных внутри узла с дисковыми клещами. (US, патент №7341128, кл. B61H 13/00, опубл. 2004 г.).

Недостатками устройства являются:

- наличие системы рычагов для привода клещей усложняет конструкцию и снижает надежность работы;

- отсутствие автономного привода поворота рычагов не обеспечивает универсальность установки и снижает технические возможности устройства.

Известен дисковый тормоз ходового колеса, принятый в качестве прототипа, содержащий чугунные тормозные диски, тормозные колодки с пластмассовыми накладками, рычажную передачу с двумя двуплечими рычагами, связанную с одной стороны с тормозными колодками и с другой - с конусом, управляемым пневматическим тормозным цилиндром, тормозной диск крепится с двух боковых сторон диска ходового колеса. (Гуткин Л.В., Дымант Ю.Н., Иванов И.А. Электропоезд ЭР 200. - М.: Транспорт, 1981 г., УДК 629.423.2: 621.3.024, стр.62, 63).

Недостатками дискового тормоза являются:

- наличие клещевого параллелограммного механизма увеличивает поперечные габариты тормоза, что усложняет его использование в ходовых малогабаритных тележках и сужает технические возможности дискового тормоза;

- большое количество элементов конструкции (пружин, параллелограммного механизма) усложняет конструкцию дискового тормоза;

- конструкция тормозных колодок не обеспечивает повышенные усилия торможения, например, при движении на высокой скорости, что увеличивает тормозной путь и снижает эффективность дискового тормоза.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса торможения, уменьшение габаритов тормоза, упрощение конструкции и расширение технических возможностей тормоза.

Указанный технический результат достигается тем, что дисковый тормоз ходового колеса, содержащий корпус, тормозные диски, закрепленные с двух сторон диска ходового колеса, тормозные колодки с пластмассовыми накладками, рычажную передачу с двумя двуплечими рычагами, связанную с одной стороны с тормозными колодками и с другой - с управляемым пневматическим тормозным цилиндром и пружинами для оттягивания тормозных колодок от тормозного диска, шарнирных осей для закрепления двуплечих рычагов; дисковый тормоз снабжен, как минимум, двумя фрикционными дисками, расположенными с обеих сторон диска ходового колеса и установленными с торцов тормозных дисков, внутренние фрикционные диски выполнены в виде сегментов, закрепленных посредством оси на корпусе, а наружные фрикционные диски выполнены в виде колец из сегментов, закрепленных посредством осей на тормозном диске с накладками для соединения сегментов винтами, фрикционные диски содержат дополнительные пружины, установленные на осях для образования зазора по поверхностям трения.

На фиг.1 представлен вид спереди дискового тормоза ходового колеса (вдоль его оси) и на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Дисковый тормоз ходового колеса содержит корпус 1, тормозные диски 2, закрепленные с двух сторон диска 3 ходового колеса 4, тормозные колодки 5 с пластмассовыми накладками 6, рычажную передачу с двумя двуплечими рычагами 7, связанную с одной стороны с тормозными колодками 6 и с другой - с управляемым пневматическим тормозным цилиндром 8 и пружинами 9 для оттягивания тормозных колодок 5 от тормозных дисков 2, шарнирных осей 10 для закрепления двуплечих рычагов 7; дисковый тормоз снабжен, как минимум, двумя фрикционными дисками 11 и 12, расположенными с обоих сторон диска 3 ходового колеса 4 и установленными с торцов тормозных дисков 2, образующих с пластмассовыми накладками 6 тормозных колодок 5 как минимум, три поверхности трения 13, 14 и 15, внутренние фрикционные диски 11 выполнены в виде сегментов 16, закрепленных посредством осей 17 на корпусе 1, а наружные фрикционные диски 12 выполнены в виде колец из сегментов 18, закрепленных посредством осей 19 на тормозном диске 2 с накладками 20 для соединения сегментов 18 винтами 21, фрикционные диски 11 и 12 содержат дополнительные пружины 22, установленные на осях 17 и 19 для образования зазора по поверхностям трения 13, 14 и 15.

Дисковый тормоз колесной пары работает следующим образом. При получении сигнала о необходимости торможения силовая полость пневматического тормозного цилиндра 8 соединяется с подводом воздуха, пружины 9 и 22 сжимаются и двуплечие рычаги 7 поворачиваются вокруг шарнирных осей 10, при этом тормозные колодки 5 с пластмассовыми накладками 6 приближаются к фрикционным дискам 11 и 12 на величину L, которые, взаимодействуя по поверхностям трения 13, 14 и 15 с тормозными дисками 2, создают тормозной момент трения, который через оси 17 и 19 передается тормозным дискам 2, и происходит процесс торможения. В процессе движения транспортного средства давление воздуха в пневматическом тормозном цилиндре 8 сбрасывается и пружинами 9 и 22 производится отвод дисков 11 и 12 и образование зазора по поверхностям трения 13, 14 и 15. Наличие трех поверхностей трения 13, 14 и 15 тормозных дисков 2 увеличивает момент трения, при этом возможно уменьшение габаритов тормоза, упрощение его конструкции, соответственно уменьшение массы механизмов зажимного устройства дискового тормоза и расширение технических возможностей тормоза за счет использования в различных механизмах, а также повышение эффективности процесса торможения за счет подбора материала пластмассовых накладок 6 и фрикционных дисков 11 и 12.