CN102359523A - 可更换摩擦块的浮动式列车闸片 - Google Patents

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本发明是应用于高速列车的盘式制动系统中的制动闸片，其闸片组成的摩擦块体是可以灵活更换的。制动闸片包括金属材料的制动闸片背板、弹性支撑片、摩擦块体和圆形弹簧卡子。所述弹性支撑片有球形支撑面和中心导向孔；所述摩擦块体下部有球形支撑面和带有卡槽的定位连接轴，该连接轴可穿过弹性支撑片中心导向孔和背板定位孔，并由圆形弹簧卡子锁定在背板上实现浮动连接；所述摩擦块体为中心有盲孔的多边形块体，且每3个摩擦块体为一个互锁组，以防止闸片工作时摩擦块体发生转动。本发明制动闸片能在列车制动过程中获得闸片与制动盘最大接触摩擦面积，使制动过程平稳且具有阻尼、减振、降噪和散热等功能。摩擦块体易于更换从而降低列车运营成本。

Description

可更换摩擦块的浮动式列车闸片
技术领域
本发明涉及一种应用于高速列车的盘式制动系统中的制动闸片。制动压力作用在闸片背板上，使闸片上的摩擦块体的摩擦工作面与制动盘紧密平稳接触实施制动。制动闸片上有多个摩擦块体，通过弹性支撑片构成浮动式结构，并由圆形弹簧卡子锁定。
背景技术
列车盘式制动系统中，制动闸片是关键部件之一，直接与制动盘摩擦吸收动能，使列车制动停车。因此要保证制动闸片与制动盘的最大有效摩擦面积。而任何固定摩擦块体结构的闸片在制动工作中都由于制动压力不均衡，制动时产生的制动盘振动等无法获得最大有效摩擦面积。
本发明为可更换摩擦块的浮动式结构的列车闸片即可有效地解决上述问题。摩擦块体可更换是为了降低成本，而由位于背板定位锪平孔内的弹性支撑片，以及圆形弹簧卡子与摩擦块体组成浮动式结构。这种结构的发明其目的在于列车制动时，摩擦块体的摩擦工作面与制动盘制动工作面获得最大的接触摩擦面积；同时也最大程度的均匀作用在闸片背板上的制动压力。
本发明的结构关键部件就是弹性支撑片，该弹性支撑片选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型后，按材料要求进行热处理。弹性支撑片定位于背板正面的锪平孔内，这样就避免了制动作用时摩擦块体连接轴与背板定位孔接触而产生横向剪切力。弹性支撑片的球形支撑面与摩擦块体连接轴根部的球形支撑面相配合即可保证制动工作时的最大接触摩擦面积，同时支撑片的弹性可以对作用在背板上的制动压力进行阻尼平衡，使作用到每个摩擦块体的摩擦工作面上的制动压力都是相对均匀的。也正是支撑片的弹性功能还可以吸收制动工作时闸片所产生的振动，有助于减少制动工作时所产生的噪音。弹性支撑片的使用，使得摩擦块体与背板之间存在一定的间隙，正是这个间隙的存在，在制动工作时可以充分的散发掉摩擦块体与制动盘接触摩擦所产生的热量，从而避免了由于过热而使制动盘出现发蓝及热裂现象，保证制动盘的工作寿命。
发明内容
本发明是一种可更换摩擦块的浮动式结构的列车制动闸片。
本发明目的在于列车制动时，摩擦块体的摩擦工作面与制动盘制动工作面获得最大的接触摩擦面积；同时也最大程度的均匀作用在闸片背板上的制动压力。以确保高速列车的制动工作安全可靠。特别是制动闸片的工作安全可靠。该目的是通过上述权利要求1～5来实现的。其中所使用的各种材料、配方、浮动式机械结构均使得制动闸片的工作更加安全可靠。摩擦块体可更换是为了降低成本，而由位于背板定位锪平孔内的弹性支撑片，以及圆形弹簧卡子与摩擦块体组成浮动式结构。
为了实现该目的而提出的可更换摩擦块的浮动式结构的列车制动闸片，该制动闸片具有以下特点：
1/.包括正面有多个支撑锪平孔(101)，背面有多个圆形弹簧卡子锪平孔(102)，且支撑锪平孔中心有摩擦块体连接轴导向定位孔(103)的制动闸片背板(1)；
2/.包括多个带有球形支撑面(203)和中心导向孔(202)及固定支撑棘爪(201)的弹性支撑片(2)；
3/.包括多个根部有球形支撑面(303)和带有弹簧卡槽(304)的导向连接轴(305)，且中心有盲孔(307)摩擦材料(301)烧结制成的多边形摩擦块体(3)；
4/.包括多个带有支腿(401)和圆形卡圈(402)的锁定摩擦块体的圆形弹簧卡子(4)；
附图说明
外观图给出了三维立体本发明及实现的可更换摩擦块的浮动式结构的列车制动闸片；
附图1给出了本发明及实现的闸片的局部剖面图，描述了摩擦块体的浮动式连接结构；
附图2给出了本发明及实现的闸片的正面、背面平面图，描述了摩擦块体工作时啮合组成的分布定位弹簧卡子的工作位置；
附图3给出了单一摩擦块体浮动结构剖面图；
附图4给出了弹性支撑片零件图；
附图5给出了摩擦块体零件剖面图；
附图6给出了弹簧卡子零件图；
具体实施方式
本发明结构实例装配过程如下：
由附图1给出了制动闸片背板(1)，背板上有多个单弧四边形摩擦块体(3)连接定位孔(103)，背板的正片有多个支撑片锪平孔(101)，背板的背面有多个弹簧卡子锪平孔(102)。弹性支撑片(2)的固定支撑棘爪(201)放置于背板正面的支撑片锪平孔内(101)。摩擦块体的摩擦材料(301)是铜基粉末冶金材料经真空加压烧结制成的，在烧结同时，还要将摩擦材料与摩擦块体衬板(302)连同导向连接轴(305)烧结粘接在一起。将摩擦块体的导向连接轴(305)穿过弹性支撑片的中心导向孔(203)，再穿过背板的摩擦块体连接定位孔(103)，由弹性支撑片的球形支撑面(203)支撑起摩擦块体根部的球形支撑面(303)。之后，在背板的弹簧卡子锪平孔(102)内，将弹簧卡子(4)的圆形卡圈(402)卡紧在摩擦块体连接轴上的弹簧卡槽(304)内。
本发明功能说明叙述如下：
本发明的关键点在于浮动式闸片结构，本发明的关键部件在于弹性支撑片(2)。列车制动时，制动盘随列车运动而转动，制动闸片受到制动压力后于制动盘紧密接触发生摩擦，所以要求制动闸片相对于制动盘有最大有效接触面积。本发明的浮动式结构是获得最大有效接触面积的结构方式。由附图3摩擦块体浮动结构剖面图所示，单弧四边形摩擦块体在水平方向可自由调整，直至每3块摩擦块体啮合锁紧为止；摩擦块体还可以在任意垂直方向做自由调整，以使得摩擦块体的摩擦工作面(306)最大程度的与制动盘相接触，这样的动态自由调整过程即发生在制动开始的瞬间，也贯穿于整个制动过程之中。浮动式结构即可使制动过程获得最大有效接触摩擦面积，还可以省略或缩短新闸片的磨合过程。
由于浮动式结构中弹性支撑片的存在，平衡了所有摩擦块体上的制动压力，使制动更加平稳。同时弹性支撑片还阻尼了制动压力的瞬间变化，从而减小了制动工作时的振动和降低了制动工作时产生的噪声。还是由于弹性支撑片的存在，使摩擦块体与背板之间产生了间隙，这个间隙的存在极大地帮助了摩擦块体的迅速散热，从而有效地避免了制动盘由于过热而发生的发蓝和热裂现象。
摩擦块体留有中心盲孔(307)，中心盲孔可以帮助摩擦块体产生辐射散热，还可以避免摩擦块体中心热量集中现象。中心盲孔还可以在制动工作时临时存留摩擦产生的粉屑，以避免摩擦粉屑在制动盘上堆积而造成对制动盘的划伤。
附图标记列表
Figure BSA00000559965700031

Claims (5)

1.一种应用于高速列车的盘式制动系统中的摩擦块体可浮动式制动闸片，包括带有球形支撑面和中心导向孔的弹性支撑片(2)所产生的浮动结构方式，而无论数量多少个，是全部浮动还是局部浮动，均纳入本专利摩擦块体可浮动定义，包括带有球形支撑面和带有卡槽的定位连接轴的多边形摩擦块体(3)所实现的浮动结构方式，而无论数量多少个，是全部浮动还是局部浮动，均纳入本专利摩擦块体可浮动定义，其特征在于列车制动时，摩擦块体浮动结构可以克服摩擦块体的摩擦工作面(306)不平整，从而获得与制动盘接触摩擦的最大有效面积，同时摩擦块体浮动结构可以克服制动压力的不均匀性，从而获得与制动盘接触摩擦的最大有效面积和平稳制动压力；
2.根据权利要求1所述可更换摩擦块的浮动式制动闸片，包括正面有多个支撑锪平孔(101)，背面有多个圆形弹簧卡子锪平孔(102)，且支撑锪平孔中心有摩擦块体连接轴导向定位孔(103)的制动闸片背板(1)，包括多个带有球形支撑面(203)和中心导向孔(202)以及固定支撑棘爪(201)的弹性支撑片(2)，包括多个根部有球形支撑面(303)和带有弹簧卡槽(304)的导向连接轴(305)，且中心有盲孔(307)摩擦材料(301)烧结制成的单弧四边形摩擦块体(3)，包括多个带有支腿(401)和圆形卡圈(402)的锁定摩擦块体的圆形弹簧卡子(4)，其特征在于列车制动时，所有多边形摩擦块体将每3个一组相互啮合锁定，防止闸片工作时摩擦块体发生转动，所有弹性支撑片在背板上的支撑锪平孔内都将自由调整到一个最佳的工况位置，使摩擦块体的摩擦面与制动盘有最大接触面积，最大程度的散发列车制动时所产生的热量，同时避免摩擦块体的连接轴在工作时与背板定位孔侧壁接触而产生的侧向剪切力，从而避免连接轴与摩擦块体的断裂发生，所有由弹性支撑片球面所支撑的摩擦块体都将自由调整到一个最佳的工况位置，在产生平稳刹车制动的同时还产生阻尼效应，抑制或降低制动时产生的振动和噪声。
3.根据权利要求1所述可更换摩擦块的浮动式制动闸片，包括耐高温合金不锈弹簧钢材料的弹性支撑片耐高温合金不锈弹簧钢材料，包括球形支撑面(203)和中心导向孔(202)，包括弹性支撑片固定支撑棘爪(201)，其特征在于列车制动时，所有在支撑锪平孔内的弹性支撑片都将进入一个最佳的工况位置，由于弹性支撑片使得摩擦块体与背板之间产生一定间隙，这个间隙的存在能够最大程度的散发列车制动时摩擦块体所产生的热量。
4.根据权利要求1所述可更换摩擦块的浮动式制动闸片，包括带有球形支撑面和导向连接轴的摩擦块体以及铜基粉末冶金材料经真空加压烧结制成的摩擦块体材料(301)，且摩擦块体为中心有盲孔(307)的多边形块体，包括带有球形支撑面(303)的摩擦块体衬板(302)，包括带有弹簧卡槽(304)的导向连接轴(305)，其特征在于列车制动时，所有摩擦块体的球形支撑面与所有弹性支撑片的球形支撑面浮动配合，使得所有摩擦块体都将进入一个最佳的工况位置，以获得最大接触摩擦面积，摩擦块体中心盲孔(307)有助于辐射散热，同时还可以临时存储制动摩擦所产生的粉屑，以避免摩擦粉屑堆积造成制动盘的划伤，多边形摩擦块体每3个一组相互啮合锁定，以获得最大程度的平稳制动。
5.根据权利要求1所述可更换摩擦块的浮动式制动闸片，包括耐高温合金不锈弹簧钢材料圆形定位锁定弹簧卡子，包括两条中心平行的并带有圆形卡圈(402)的弹性定位锁定支腿(401)，其特征在于将所有摩擦块体浮动定位锁定在闸片背板上。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C04 Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Open date: 20120222