Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства

Заявляемая полезная модель относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, работающих преимущественно на электрической тяге, например, тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов, другого рельсового транспорта. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая полимерный композиционный фрикционный элемент, включающий металлические ферромагнитные частицы из магнитномягкого материала и частицы из магнитнотвердого материала, отличающаяся тем, что полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из смеси магнитномягкого магнитодиэлектрика с магнитнотвердым магнитодиэлектриком, содержащим ферримагнитные неметаллические магнитнотвердые частицы. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик тормозной колодки в условиях холодного климата путем снижения теплопроводности полимерного фрикционного композита с сохранением уровня его нагрева в результате перемагничивания под воздействием переменного магнитного поля.

Заявляемая полезная модель относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, работающих преимущественно на электрической тяге, например, тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов, другого рельсового транспорта.

Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, работающего на электрической тяге, содержащая композиционный фрикционный элемент с металлическими ферромагнитными частицами из магнитнотвердого материала (см. патент РФ 2104196, МПК B61H 7/02, 1998 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, металлические частицы из магнитнотвердого материала» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является ухудшение эксплуатационных характеристик тормозной колодки в условиях холодного климата в случае введения в колодку чугунной вставки из магнитномягкого чугуна, например из чугуна с шаровидным графитом, из-за снижения нагрева колодки в результате перемагничивания под воздействием переменного магнитного поля в процессе эксплуатации и высокой теплопроводности как чугуна, так и металлического наполнителя.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, работающего на электрической тяге, содержащая композиционный фрикционный элемент с металлическими ферромагнитными частицами, выполненными из магнитномягкого материала (см. патент РФ 2104197, МПК B61H 7/02, 1998 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, металлические ферромагнитные частицы из магнитномягкого материала» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является ухудшение эксплуатационных характеристик тормозной колодки в условиях холодного климата в случае введения в колодку чугунной вставки из магнитномягкого материала, например из чугуна с шаровидным графитом, из-за недостаточного нагрева колодки в результате перемагничивания под воздействием переменного магнитного поля в процессе эксплуатации и высокой теплопроводности как чугуна, так и металлического наполнителя.

Прототипом заявляемой полезной модели является тормозная колодка рельсового транспорта, включающая полимерный композиционный фрикционный элемент с металлическими ферромагнитными частицами из магнитномягкого материала и металлическими ферромагнитными частицами из магнитнотвердого материала (см. патент РФ 2361131 МПК B61H 7/02, 2009 г.). Существенные признаки прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент, металлические ферромагнитные частицы из магнитномягкого материала, частицы из магнитнотвердого материала» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком прототипа является ухудшение эксплуатационных характеристик тормозной колодки в условиях холодного климата из-за возможности обледенения колодки вследствие наличия в ней обладающих высокой теплопроводностью металлических частиц, что, в случае введения в колодку чугунной вставки из магнитномягкого чугуна, также обладающего высокой теплопроводностью, снижает разогрев колодки из-за увеличения тепловых потерь и снижения нагрева колодки в результате перемагничивания под воздействием переменного магнитного поля.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик тормозной колодки в условиях холодного климата путем снижения теплопроводности полимерного фрикционного композита с сохранением уровня его нагрева в результате перемагничивания под воздействием переменного магнитного поля.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей полимерный композиционный фрикционный элемент, металлические ферромагнитные частицы из магнитномягкого материала и частицы из магнитнотвердого материала, полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из смеси магнитномягкого магнитодиэлектрика и магнитнотвердого магнитодиэлектрика, при этом магнитнотвердый магнитодиэлектрик содержит ферримагнитные неметаллические магнитнотвердые частицы.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из смеси магнитномягкого магнитодиэлектрика и магнитнотвердого магнитодиэлектрика, при этом магнитнотвердый магнитодиэлектрик содержит ферримагнитные неметаллические магнитнотвердые частицы» являются отличительными от признаков прототипа.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит полимерный композиционный фрикционный элемент. Колодка может также содержать металлический каркас (например сетчато-проволочного типа), запрессованный во фрикционный элемент, или штампованный металлический каркас, приформованный к фрикционному элементу, одну или две чугунные вставки и другие конструктивные элементы. Фрикционный элемент включает матрицу из вулканизата каучука, в которой распределены различные дисперсные, в том числе волокнистые, компоненты. В состав дисперсных, в том числе волокнистых, компонентов входят металлические ферромагнитные частицы и волокна из магнитномягкого материала. В состав дисперсных частиц также входят ферримагнитные неметаллические частицы из магнитнотвердого материала (например, ферриты). В состав дисперсных частиц, в том числе волокнистых, могут входить и другие частицы и волокна, например частицы барита, технический углерод, полиарамидные волокна и т.д.

Конкретным примером заявляемой полезной модели является железнодорожная тормозная колодка дет. 126-12-58-01 из композиционного материала Фритекс-970/2. Матрица материала выполнена из вулканизата каучука СКД, содержание матрицы в материале 15÷25%. Магнитномягкий магнитодиэлектрик образован распределением в матрице магнитномягких волокон из низкоуглеродистого (например, электротехнического) железа и магнитномягких частиц железного порошка (например, порошок ПЖ, содержание углерода менее 0,1%). Содержание металлических магнитномягких частиц в материале от 20 до 45%. Магнитнотвердый магнитодиэлектрик образован распрелением в матрице частиц ферритов (например, частиц FeO·Fe₂O₃). Содержание неметаллических магнитнотвердых частиц в материале от 5 до 15%.

Изготавливаться заявляемая тормозная колодка может по известной технологии, например путем формования в пресс-форме из формовочной смеси.

Выполнение полимерного композиционного фрикционного элемента из смеси магнитномягкого магнитодиэлектрика и магнитнотвердого магнитодиэлектрика (не содержащего частиц металла) снижает теплопроводность колодки при сохранении уровня ее разогрева в процессе эксплуатации, что обеспечивает снижение возможности обледенения колодки и улучшает ее эксплуатационные характеристики.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая полимерный композиционный фрикционный элемент, включающий металлические ферромагнитные частицы из магнитно-мягкого материала и частицы из магнитно-твердого материала, отличающаяся тем, что полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из смеси магнитно-мягкого магнитодиэлектрика с магнитно-твердым магнитодиэлектриком, содержащим ферримагнитные неметаллические магнитно-твердые частицы.