CN102107665A - 弹性结构高速闸片 - Google Patents

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Abstract

本发明的弹性高速闸片由钢背(1)、刹车块(2)、燕尾板(3)、垫圈(4)、碟形弹簧(5)、导向套(6)、衬套(7)、铆钉(8)组成。本发明提供的弹性结构高速闸片具有机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好、动力矩和静力矩高、无噪音、防海水腐蚀、防风沙、防盐雾性能优良等优点。且由于采用弹性结构，避免了高速闸片的刹车块与制动盘表面接触不充分而导致高速闸片的刹车块偏磨现象，使高速列车制动平稳，制动距离短。

Description

弹性结构高速闸片
技术领域
本发明涉及高速列车刹车装置，特别是涉及一种弹性结构高速闸片。
背景技术
高速的列车制动是依靠高速闸片摩擦制动盘实现的，现有高速闸片多采用焊接或铆接结构，普遍存在高速闸片的刹车块与制动盘表面接触不充分而导致高速闸片的刹车块偏磨现象突出，且摩擦块周边易产生掉边掉角，磨损量大，从而导致高速列车制动不够平稳，制动距离长。
发明内容
要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提供一种弹性结构高速闸片。
技术方案
本发明公开的弹性结构高速闸片是这样实现的：弹性结构高速闸片，由钢背1、刹车块2、燕尾板3、垫圈4、碟形弹簧5、导向套6、衬套7、铆钉8组成。在各零件加工完毕以及刹车块2的烧结工作完毕之后，首先进行各零件的铆接工作，具体为：将铆钉8穿过钢背1上的铆钉孔，然后将一件垫圈4套在铆钉8上，再将导向套6安装在铆钉8与两片碟形弹簧5之间，两片碟形弹簧5如图3所示的方式背靠背套在导向套6外，然后套入另一件垫圈4，再将刹车块2通过其铆钉孔套入铆钉8，最后将衬套7套在铆钉8外侧、导向套6内侧。
所述的衬套7的作用一是为了保证在制动推力大时，剪切力直接作用于衬套7，可保护铆钉8不被损坏，二是利用衬套7的零件长度来控制铆接时刹车块2与钢背1之间的距离即碟形弹簧的变形量，三是衬套7端面孔倒角后，铆钉8铆接后其铆头不易被拉脱，可靠性高。所述的衬套材料选用高热后变形小、硬度高的材料，比如30CrMnSi。
所述的碟形弹簧5受作用力后可产生变形，利用这一特性，当本发明所述的弹性结构高速闸片受到制动推力作用后，刹车块2的角度会发生变化，刹车块2的摩擦面能够充分接触刹车盘，从而实现减轻乃至避免刹车块2偏磨的目的。
由于碟形弹簧5硬度较高，随着碟形弹簧工作次数增多，钢背1和刹车块2的骨架9与碟形弹簧5接触面会出现凹凸不平，影响碟形弹簧5的变形量。因此采用垫圈4避免钢背1和骨架9的磨损和变形，该垫圈4应选用高热后硬度与碟形弹簧5硬度相当的材料，如65Mn。
刹车块2由粉末冶金摩擦材料烧结在骨架9上制成，刹车块2的摩擦体按照下述任意配方之一所涉及的材料配方和重量百分比含量烧结而成：
铜粉52～61、铋粉3～5、石墨6～10、氮化硼1～3、锡粉5～7、铬粉1～3、钛粉2～4、镍粉3～5、铁粉4～7、三氧化二铝3～5、二氧化硅4～7、锆英石3～6。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉53、铋粉4、石墨9、氮化硼2、锡粉6、铬粉2、钛粉2、镍粉4、铁粉6、三氧化二铝4、二氧化硅5、锆英石3。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉52、铋粉5、石墨7、氮化硼1、锡粉7、铬粉1、钛粉4、镍粉5、铁粉7、三氧化二铝3、二氧化硅4、锆英石4。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉57、铋粉3、石墨6、氮化硼3、锡粉5、铬粉3、钛粉2、镍粉3、铁粉4、三氧化二铝3、二氧化硅6、锆英石5。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉59、铋粉3、石墨7、氮化硼1、锡粉5、铬粉1、钛粉3、镍粉3、铁粉5、三氧化二铝3、二氧化硅4、锆英石6。
有益效果
本发明提供的弹性结构高速闸片具有机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好、动力矩和静力矩高、无噪音、防海水腐蚀、防风沙、防盐雾性能优良等优点。且由于采用弹性结构，避免了高速闸片的刹车块与制动盘表面接触不充分而导致高速闸片的刹车块偏磨现象，使高速列车制动平稳，制动距离短。
附图说明
图1是本发明弹性结构高速闸片的平面图。
图2是本发明弹性结构高速闸片的A-A剖视图。
图3是本发明弹性结构高速闸片的弹性结构部分的放大剖视图。
具体实施方式
结合附图，本发明公开的弹性结构高速闸片由钢背1、刹车块2、燕尾板3、垫圈4、碟形弹簧5、导向套6、衬套7、铆钉8组成。在各零件加工完毕以及刹车块2的烧结工作完毕之后，首先进行各零件的铆接工作，具体为：将铆钉8穿过钢背1上的铆钉孔，然后将一件垫圈4套在铆钉8上，再将导向套6安装在铆钉8与两片碟形弹簧5之间，两片碟形弹簧5如图3所示的方式背靠背套在导向套6外，然后套入另一件垫圈4，再将刹车块2通过其铆钉孔套入铆钉8，最后将衬套7套在铆钉8外侧导向套6内侧。
所述的衬套7的作用一是为了保证在制动推力大时，剪切力直接作用于衬套7，可保护铆钉8不被损坏，二是利用衬套7的零件长度来控制铆接时刹车块2与钢背1之间的距离即碟形弹簧的变形量，三是衬套7端面孔倒角后，铆钉8铆接后其铆头不易被拉脱，可靠性高。所述的衬套材料选用高热后变形小、硬度高的材料，比如30CrMnSi。
所述的碟形弹簧5受作用力后可产生变形，利用这一特性，当本发明所述的弹性结构高速闸片受到制动推力作用后，刹车块2的角度会发生变化，刹车块2的摩擦面能够充分接触刹车盘，从而实现减轻乃至避免刹车块2偏磨的目的。
由于碟形弹簧5硬度较高，随着碟形弹簧工作次数增多，钢背1和刹车块2的骨架9与碟形弹簧5接触面会出现凹凸不平，影响碟形弹簧5的变形量。因此采用垫圈4避免钢背1和骨架9的磨损和变形，该垫圈4应高热后硬度与碟形弹簧5硬度相当的材料，如65Mn。
刹车块2由粉末冶金摩擦材料烧结在骨架9上制成，刹车块2的摩擦体按照下述任意配方之一所涉及的材料配方和重量百分比含量烧结而成：
铜粉52～61、铋粉3～5、石墨6～10、氮化硼1～3、锡粉5～7、铬粉1～3、钛粉2～4、镍粉3～5、铁粉4～7、三氧化二铝3～5、二氧化硅4～7、锆英石3～6。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉53、铋粉4、石墨9、氮化硼2、锡粉6、铬粉2、钛粉2、镍粉4、铁粉6、三氧化二铝4、二氧化硅5、锆英石3。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉52、铋粉5、石墨7、氮化硼1、锡粉7、铬粉1、钛粉4、镍粉5、铁粉7、三氧化二铝3、二氧化硅4、锆英石4。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉57、铋粉3、石墨6、氮化硼3、锡粉5、铬粉3、钛粉2、镍粉3、铁粉4、三氧化二铝3、二氧化硅6、锆英石5。
或者，刹车块2的摩擦体的材料配方和重量百分比可优选为：
铜粉59、铋粉3、石墨7、氮化硼1、锡粉5、铬粉1、钛粉3、镍粉3、铁粉5、三氧化二铝3、二氧化硅4、锆英石6。

Claims (10)

1.一种弹性结构高速闸片，其特征在于所述的弹性结构高速闸片由钢背(1)、刹车块(2)、燕尾板(3)、垫圈(4)、碟形弹簧(5)、导向套(6)、衬套(7)、铆钉(8)组成。
2.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于在钢背(1)与刹车块(2)之间安装两片碟形弹簧(5)。
3.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于在铆钉(8)与碟形弹簧(5)之间安装导向套(6)。
4.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于在铆钉(8)外侧安装衬套(7)。
5.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于在钢背(1)和刹车块(2)的骨架(9)之间、碟形弹簧(5)的两侧安装两片垫圈(4)。
6.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于所述的刹车块(2)的摩擦体的材料配方和重量百分比范围为：
铜粉52～61、铋粉3～5、石墨6～10、氮化硼1～3、锡粉5～7、铬粉1～3、钛粉2～4、镍粉3～5、铁粉4～7、三氧化二铝3～5、二氧化硅4～7、锆英石3～6。
7.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于所述的刹车块(2)的摩擦体的材料配方和重量百分比含量为：
铜粉53、铋粉4、石墨9、氮化硼2、锡粉6、铬粉2、钛粉2、镍粉4、铁粉6、三氧化二铝4、二氧化硅5、锆英石3。
8.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于所述的刹车块(2)的摩擦体的材料配方和重量百分比含量为：
铜粉52、铋粉5、石墨7、氮化硼1、锡粉7、铬粉1、钛粉4、镍粉5、铁粉7、三氧化二铝3、二氧化硅4、锆英石4。
9.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于所述的刹车块(2)的摩擦体的材料配方和重量百分比含量为：
铜粉57、铋粉3、石墨6、氮化硼3、锡粉5、铬粉3、钛粉2、镍粉3、铁粉4、三氧化二铝3、二氧化硅6、锆英石5。
10.根据权利要求1所述的弹性结构高速闸片，其特征在于所述的刹车块(2)的摩擦体的材料配方和重量百分比含量为：
铜粉59、铋粉3、石墨7、氮化硼1、锡粉5、铬粉1、钛粉3、镍粉3、铁粉5、三氧化二铝3、二氧化硅4、锆英石6。
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