CN102606652A - 用于轨道车辆的制动盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于轨道车辆的制动盘，制动盘由蠕墨铸铁制成，以重量百分比计，其化学组成为：碳：3.45％～3.77％，硅：1.86％～2.25％，锰：0.5％～0.8％，硫：≤0.02％，磷：≤0.05％，其余为铁，且该蠕墨铸铁的蠕化率≥60％；制动盘由左盘体、右盘体、第一径向连接筋和第二径向连接筋构成，其中左盘体和右盘体的直径相同，且左盘体的左表面和右盘体的右表面为制动工作面，这两个制动工作面的粗糙度均为1.6mm～3.2mm。本发明通材料替换和调整结构两个方面来避免制动盘产生裂纹，进而防止引发安全事故，并且制动盘的制动距离适中，结构简单，制作容易，具有很好的经济和技术价值，适于大规模推广运用。

Description

用于轨道车辆的制动盘

技术领域

本发明属于轨道车辆制动领域，具体地说，尤其涉及一种用于轨道车辆的制动盘。

背景技术

众所周知，制动盘是轨道车辆刹车系统的重要部件之一，现有的制动盘一般为实心薄盘，并由灰铁或球铁制成。对于采用灰铁成的制动盘而言，由于灰铁的韧性差，延伸率低，这样就容易使制动盘产生裂纹，进而导致刹车系统发生故障，甚至引发安全事故。

对于采用球铁成的制动盘而言，由于球铁的散热效果差，这样就容易在内部产生热应力，又由于现有的制动盘为实心结构，其通风、散热能力差，这样也容易导致现有的制动盘出现裂纹，并引发安全事故。

另外，球铁的摩擦系数比较小，这样就导致制动盘的制动距离过长。

综上所述，现有技术的缺陷是：制动盘易产生裂纹，进而导致刹车系统发生故障，甚至引发安全事故。另外，由于现有制动盘的摩擦系数比较小，从而导致其制动距离过长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种不易产生裂纹，且制动距离适中的用于轨道车辆的制动盘。

本发明的技术方案如下：一种用于轨道车辆的制动盘，其特征在于：该制动盘由蠕墨铸铁制成，以重量百分比计，其化学组成为：

碳：3.45％～3.77％，硅：1.86％～2.25％，锰：0.5％～0.8％，硫：≤0.02％，磷：≤0.05％，其余为铁，且该蠕墨铸铁的蠕化率≥60％；

所述制动盘由左盘体(1)、右盘体(2)、第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)构成，其中左盘体(1)和右盘体(2)的直径相同，且左盘体(1)的左表面和右盘体(2)的右表面为制动工作面(Z)，这两个制动工作面(Z)的粗糙度均为1.6mm～3.2mm；

所述左盘体(1)的中心开有刹车轴过孔(5)，而右盘体(2)的中心部位朝向该刹车轴过孔(5)凸起，并形成圆形凸台(2a)，该圆形凸台的直径小于刹车轴过孔(5)的孔径；在所述圆形凸台(2a)的中心开有刹车轴安装过孔(6)，该刹车轴安装过孔的中心线与所述刹车轴过孔(5)的中心线在同一条直线上，且所述圆形凸台(2a)上沿周向分布有螺栓安装过孔(7)；

所述第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)位于左、右盘体(1、2)之间，并将左盘体(1)和右盘体(2)连接在一起；所述第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)沿周向均匀布置，并交错设置，该第一、二径向连接筋(3、4)的外端在同一圆周上，并紧靠所述左盘体(1)的外圆面；所述第二径向连接筋(4)比第一径向连接筋(3)长，且第二径向连接筋(4)的内端靠近所述右盘体(2)的圆形凸台(2a)。

采用以上技术方案，本发明从两个方面来防止本制动盘避免出现裂纹，其一是通过改良材料来实现，具体表现在：采用上述化学组分的蠕墨铸铁各项性能参数均比较好，如抗拉强度≥350MPa，抗屈服强度≥250MPa，硬度的范围是180～230HB，摩擦系数的范围是0.32～0.36，散热系数高，且受热时延伸率比较大，这样就能从材料上有效克服以前用灰铁或球铁带来的易产生裂纹的缺陷；

其二是通过改善制动盘的结构来实现，具体体现在于：将本制动盘做成空心结构，并使左、右盘体通过第一、二连接筋相连，且第一、二连接筋之间形成散热孔，这样就能及时地通风、散热，防止制动盘内部的热应力过大，进而从结构上避免出现裂纹。

另外一个方面，由于本发明采用的蠕墨铸铁摩擦系数比球铁稍微大，这样就能从材料上适当缩短制动距离。同时，两个制动工作面的粗糙度介于1.6mm和3.2mm之间，比较适中，也能进一步缩短本制动盘的制动距离，这是因为如果两个制动工作面的粗糙度＞3.2mm或者＜1.6mm都会延长制动盘的制动距离。另外，所述右盘体(2)的中心部位朝向刹车轴过孔(5)凸起，并形成圆形凸台(2a)，这样就能使本制动盘的重心位置与制动盘厚度方向的中心线基本重合，从而避免出现偏心。

综上所述，本发明通材料替换和调整结构两个方面来避免制动盘产生裂纹，进而防止引发安全事故，并且制动盘的制动距离适中，结构简单，制作容易，具有很好的经济和技术价值，适于大规模推广运用。

在所述左盘体(1)和右盘体(2)的外圆面均分别沿周向开有一个环形槽(8)，该环形槽(8)靠近相应盘体(1和2)上的制动工作面(Z)，且两个环形槽(8)到对应制动工作面(Z)的距离相等。

本制动盘制动时，两个制动工作面(Z)会发生磨损，当任何一个制动工作面的位置磨损后达到环形槽(8)的时候本制动盘就报废，这样就能起到标记和及时提示的作用，避免因为过度磨损而引发安全事故。

在所述右盘体(2)的圆形凸台(2a)上沿周向均布有定位销孔(9)和螺纹孔(10)，且定位销孔(9)、螺纹孔(10)与所述螺栓安装过孔(7)分布在同一圆周上。上述结构中的定位销孔(9)便于安装定位本制动盘，而螺纹孔(10)用于安装螺钉，拆卸本制动盘时，可通过旋转螺纹孔(10)中的螺钉方便地拆卸本制动盘。

在本技术方案中，所述左盘体(1)、右盘体(2)、第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)通过铸造一体成型。

有益效果：本发明通材料替换和调整结构两个方面来避免制动盘产生裂纹，进而防止引发安全事故，并且制动盘的制动距离适中，结构简单，制作容易，具有很好的经济和技术价值，适于大规模推广运用。

附图说明

图1为本发明中左盘体1切去一半后的轴测图；

图2为本发明的主视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图3中B部分的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、2、3及4所示，本制动盘由蠕墨铸铁制成，以重量百分比计，该制动盘的化学组成为：

碳：3.45％～3.77％，硅：1.86％～2.25％，锰：0.5％～0.8％，硫：≤0.02％，磷：≤0.05％，其余为铁，且该蠕墨铸铁的蠕化率≥60％。

本制动盘由左盘体1、右盘体2、第一径向连接筋3和第二径向连接筋4构成，其中左盘体1和右盘体2的直径相同，且左盘体1的左表面和右盘体2的右表面为制动工作面Z，这两个制动工作面Z的粗糙度均为1.6mm～3.2mm，一般优选为1.6mm。在所述左盘体1的沿圆面沿周向开有一个深度比较浅的环形槽8，此环形槽8与左盘体1上的制动工作面Z相对应，并靠近该制动工作面Z。所述右盘体2的外圆面也沿周向开有一个深度比较浅的环形槽8，该环形槽8与右盘体2上的制动工作面Z相对应，并靠近该制动工作面Z。并且，上述两个环形槽8到对应制动工作面Z的距离相等。

所述左盘体1的中心开有刹车轴过孔5，而右盘体2的中心部位朝向该刹车轴过孔5凸起，并形成圆形凸台2a，该圆形凸台2a的直径小于刹车轴过孔5的孔径。在所述圆形凸台2a的中心开有刹车轴安装过孔6，该刹车轴安装过孔6的中心线与所述刹车轴过孔5的中心线在同一条直线上。安装时，刹车轴(图中未画出)从刹车轴过孔5和刹车轴安装过孔6穿过。

从图1～4可看出，在所述圆形凸台2a上沿周向分布有多个螺栓安装过孔7，在本实施例中，该螺栓安装过孔7的数目为8个，这些螺栓安装过孔7分布于所述刹车轴安装过孔6的周围。在所述右盘体2的圆形凸台2a上沿周向均布有多个定位销孔9和螺纹孔10，且定位销孔9、螺纹孔10与所述螺栓安装过孔7分布在同一圆周上。在本实施例中，所述定位销孔9的数目为4个，螺纹孔10的数目也为4个。

如图1～4可得出，所述第一径向连接筋3和第二径向连接筋4位于左盘体1和右盘体2之间，并将左盘体1和右盘体2连接在一起；在本技术方案中，所述左盘体1、右盘体2、第一径向连接筋3和第二径向连接筋4通过塑形模具一体铸造成型。所述第一径向连接筋3和第二径向连接筋4沿周向均匀布置，并交错设置，且相邻的第一径向连接筋3和第二径向连接筋4之间形成散热孔11，该散热孔11在制造时通过射芯机加工而成。在本实施例中，第一径向连接筋3和第二径向连接筋4的数目均为36条，但实际制造过程中并不局限于本实施例中的具体数目，其具体数目可以为34、38、40……

如图1～4可进一步得出，所述第一径向连接筋3和第二径向连接筋4的外端在同一圆周上，该第一径向连接筋3和第二径向连接筋4的外端紧靠左盘体1的外圆面，并不超过所述左盘体1的外圆面。所述第一径向连接筋3的内端靠近所述刹车轴过孔5，该第一径向连接筋3比所述第二径向连接筋4短，且第二径向连接筋4的内端靠近所述右盘体2的圆形凸台2a。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于轨道车辆的制动盘，其特征在于：该制动盘由蠕墨铸铁制成，以重量百分比计，其化学组成为：

碳：3.45％～3.77％，硅：1.86％～2.25％，锰：0.5％～0.8％，硫：≤0.02％，磷：≤0.05％，其余为铁，且该蠕墨铸铁的蠕化率≥60％；

所述制动盘由左盘体(1)、右盘体(2)、第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)构成，其中左盘体(1)和右盘体(2)的直径相同，且左盘体(1)的左表面和右盘体(2)的右表面为制动工作面(Z)，这两个制动工作面(Z)的粗糙度均为1.6mm～3.2mm；

所述左盘体(1)的中心开有刹车轴过孔(5)，而右盘体(2)的中心部位朝向该刹车轴过孔(5)凸起，并形成圆形凸台(2a)，该圆形凸台的直径小于刹车轴过孔(5)的孔径；在所述圆形凸台(2a)的中心开有刹车轴安装过孔(6)，该刹车轴安装过孔的中心线与所述刹车轴过孔(5)的中心线在同一条直线上，且所述圆形凸台(2a)上沿周向分布有螺栓安装过孔(7)；

所述第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)位于左、右盘体(1、2)之间，并将左盘体(1)和右盘体(2)连接在一起；所述第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)沿周向均匀布置，并交错设置，该第一、二径向连接筋(3、4)的外端在同一圆周上，并紧靠所述左盘体(1)的外圆面；所述第二径向连接筋(4)比第一径向连接筋(3)长，且第二径向连接筋(4)的内端靠近所述右盘体(2)的圆形凸台(2a)。

2.根据权利要求1所述用于轨道车辆的制动盘，其特征在于：在所述左盘体(1)和右盘体(2)的外圆面均分别沿周向开有一个环形槽(8)，该环形槽(8)靠近相应盘体(1和2)上的制动工作面(Z)，且两个环形槽(8)到对应制动工作面(Z)的距离相等。

3.根据权利要求1或2所述用于轨道车辆的制动盘，其特征在于：在所述右盘体(2)的圆形凸台(2a)上沿周向均布有定位销孔(9)和螺纹孔(10)，且定位销孔(9)、螺纹孔(10)与所述螺栓安装过孔(7)分布在同一圆周上。

4.根据权利要求3所述用于轨道车辆的制动盘，其特征在于：所述左盘体(1)、右盘体(2)、第一径向连接筋(3)和第二径向连接筋(4)通过铸造一体成型。

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