CN102748417A - 可更换摩擦块的浮动式列车闸片 - Google Patents

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冯学理
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Abstract

本发明涉及一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：它包括一闸片背板、若干闸片摩擦块体、若干弹性支撑片和若干圆形弹簧卡子；所述闸片背板上设置有安装孔；所述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，它可以广泛用于高速列车的制动系统中。

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形制动装置，特别是关于一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片。
背景技术
随着列车运行速度的提高，为了确保列车制动性能转向架基础制动装置普遍采用轴盘和轮盘两种形式的盘形制动装置，通过制动闸片直接与制动盘摩擦吸收动能，使列车制动停车。对于高速列车，由于制动能量相对较大，制动时对于盘形制动装置的关键部件制动闸片：不仅要求闸片的摩擦块体耐磨、耐高温、低噪声，而且要求摩擦块体与其安装的部件之问应具有良好的热传导性能和载荷均衡性能等。
目前，列车盘式制动系统中，制动时闸片存在制动压力不均衡，导致制动盘振动，无法获得最大有效摩擦面积，致死制动时热负荷大，闸片使用寿命降低。
因此，通过设计优化，提供满足高速列车制动性能要求的制动闸片就十分必要。
发明内容
基于上述技术背景，本发明的目的是：通过结构设计实现制动闸片与制动盘的最大有效接触摩擦面积，摩擦块体与安装部件的连接实现制动力均载，从而提供一种能够满足和改善列车制动性能，确保运行安全的可更换摩擦块的浮动式列车闸片。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：它包括一闸片背板、若干闸片摩擦块体、若干弹性支撑片和若干圆形弹簧卡子；所述闸片背板为上、下对称的弧形结构，其一侧设置有用于定位制动夹钳的左翼板，另一侧设置有用于定位制动夹钳的右翼板，所述闸片背板的上、下分别设置有连接制动夹钳的通孔，所述闸片背板设置了若干用于固定所述闸片摩擦块体安装弹性支撑片、圆形弹簧卡子的安装定位孔；所述弹性支撑片选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型，弹性支撑片顶部设有球形支撑面实现与摩擦块体连接轴根部的球形支撑面相配合使闸片摩擦块体能够相对弹性支撑片转动，所述弹性支撑片底部设有固定支撑棘爪调节弹性支撑片弹性并与闸片背板定位，所述弹性支撑片中部开有中心导向孔用于安装闸片摩擦块体的连接轴；所述闸片摩擦块体包括摩擦块体背板、导向连接轴和摩擦体，所述摩擦块体背板根部设有球形支撑面与弹性支撑片球形支撑面相配合，所述导向连接轴设有弹簧卡槽用于安装圆形弹簧卡子和球形支撑面用于与摩擦块体背板根部内球形支撑面配合，所述摩擦体为多边形中心设有盲孔；所述圆形弹簧卡子设有支腿和圆形卡圈。
所述摩擦体为一具有中心冒孔的单弧四边形柱体，所述导向连接轴压装在所述摩擦块体背板的内球形支撑面上，所述摩擦体与所述摩擦块体背板和导向连接轴烧结成一体。
所述弹性支撑片的数量为对称设置九个，所述弹性支撑片的固定支撑棘爪数量为4但可变。
所述弹性支撑片与所述圆形弹簧卡子具有弹性，可使所述摩擦块体相对所述闸片背板在垂直方向弹性调节，实现所述弹性支撑片、所述圆形弹簧卡子、所述摩擦块体与所述闸片背板为浮动连接。
所述摩擦体每3个一组，利用摩擦块体的多边形边相互啮合，实现所述摩擦块体在所述闸片背板安装平面内水平方向相互锁定。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明摩擦块体通过弹性支撑片与制动闸片背板构成浮动式结构，并由圆形弹簧卡子锁定，使各部件之间相互连接简单紧凑。2、本发明弹性支撑片通过背板弹性支撑片的安装定位孔定位，避免了制动时摩擦块体连接轴与背板安装通孔接触而产生横向剪切力；弹性支撑片的弹性可以吸收制动工作时闸片所产生的振动，有助于减少制动时所产生的噪音。3、由于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，不仅可均衡作用在背板上的制动压力，同时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，摩擦块体还可以在垂直方向有一定的自由调整量，以使得摩擦块体的摩擦工作面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。4、本发明摩擦块体与背板之间由弹性支撑片隔开，有利于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。5、本发明摩擦块体可更换，闸片背板、弹性支撑片和圆形弹簧卡子可重复使用，有利于降低了成本。
本发明制动性能好，运用安全可靠，可以广泛用于高速列车的制动系统的盘形制动装置中。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是图1的后视图
图3是图2的A-A剖视图
图4是图3的局部放大图
图5是本发明闸片背板结构示意图
图6是图5的A-A剖视图
图7是本发明弹性支撑片结构示意图
图8是图7的A-A剖视图
图9是本发明闸片摩擦块体结构示意图
图10是图9的A-A剖视图
图11是本发明弹簧卡子结构示意图
图12是闸片摩擦块体工作时的位置分布示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1～4所示，本发明包括一个闸片背板1、若干闸片摩擦块体2、若干弹性支撑片3和若干弹簧卡子4。
如图1～6所示，本发明的闸片背板1为上、下对称的弧形结构，采用钢质材料制作而成，闸片背板1一侧设置有左翼板101，另一侧设置有右翼板102，闸片背板1的中部设置有一横向通长的凹槽103，在凹槽103内间隔设置有两个减重孔104。在闸片背板1的上、下分别设置有一工艺孔105和一通孔106；闸片背板1上还设置有与弹性支撑片3连接的定位安装孔107，与弹簧卡子4连接的安装孔108，以及使闸片摩擦块体2的导向连接轴穿过的通孔109。
如图7～8所示，本发明的弹性支撑片3选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型，弹性支撑片3顶部设有球形支撑面303用于实现与摩擦块体连接轴根部的球形支撑面212相配合使闸片摩擦块体能够相对弹性支撑片转动，底部设有固定支撑棘爪301调节弹性支撑片弹性并与闸片背板定位，中部开有中心导向孔302用于安装闸片摩擦块体的导向连接轴22。
如图9～10所示，本发明的闸片摩擦块体2由铜基粉术冶金材料经真空加压连同摩擦材料、摩擦块体背板21、导向连接轴22烧结在一起制成，闸片摩擦块体2中的摩擦块体背板21由钢板冲压成型，摩擦块体背板根部设有内球形支撑面211和外球形支撑面212；导向连接轴22设有弹簧卡槽221和球形支撑面222；摩擦体23为单弧四边形231，中心设有盲孔232一方面可以实现摩擦体散热，另一方面可以储存摩擦体23的摩擦屑。。
如图11所示，本发明的圆形弹簧卡子4采用弹簧钢制作，设有多个支腿401和圆形卡圈402。
本发明装配如下：
将每一个弹性支撑片3上的底部固定支撑棘爪301分别插入闸片背板1上相应的定位安装孔107；将闸片摩擦块体2的导向连接轴22依次穿过弹性支撑片3上的中心导向孔302和闸片背板1上的第一定位台阶孔17通孔109；再将圆形弹簧卡子40放入闸片背板1另一侧安装孔108内，并卡装在导向连接轴22的弹簧卡槽221内。
重复若干次，按照图1、图12中2-a、2-b、2-c(表示上部闸片摩擦块体3块为一组(下部与上部对称))闸片摩擦块体2的布置形式放置闸片摩擦块体2，从而将若干闸片摩擦块体2、若干弹性支撑片3和若干圆形弹簧卡子4组装在闸片背板1上。
本发明安装完成后，沿着闸片背板1的左翼板101和右翼板102内侧方向将制动夹钳从上而下套入闸片背板1上，然后通过销柱将闸片背板1的一通孔106与制动夹钳的相应孔连接。制动装置工作时，制动压力作用在闸片背板上，通过若干弹性支撑片弹性地传递到摩擦块体上，若干摩擦块体平稳贴合制动盘实施制动。由于弹性支撑片的球面与摩擦块体根部球面接触使得单弧四边形闸片摩擦块体可实现三向微量转动，在水平面三向微量转动的摩擦块体可自由调整直至3块一组啮合锁紧为止如图12，同时由于弹性支撑片和圆形弹簧卡子的弹性任意一块摩擦块体还可以在垂直方向做自由调整，以使得摩擦块体的摩擦工作面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。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (5)

1.一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：它包括一闸片背板、若干闸片摩擦块体、若干弹性支撑片和若干圆形弹簧卡子；
所述弹性支撑片选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型，弹性支撑片顶部设有球形支撑面用于实现与摩擦块体连接轴根部的球形支撑面相配合使闸片摩擦块体能够相对弹性支撑片转动，所述弹性支撑片底部设有固定支撑棘爪调节弹性支撑片弹性并与闸片背板定位，所述弹性支撑片中部开有中心导向孔用于安装闸片摩擦块体的连接轴；
所述闸片摩擦块体包括摩擦块体背板、导向连接轴和摩擦体，所述摩擦块体背板根部设有球形支撑面与弹性支撑片球形支撑面相配合，所述导向连接轴设有弹簧卡槽用于安装圆形弹簧卡子和球形支撑面用于与摩擦块体背板根部内球形支撑面配合，所述摩擦体为多边形中心设有盲孔；
所述闸片背板为上、下对称的弧形结构，其一侧设置有用于定位制动夹钳的左翼板，另一侧设置有用于定位制动夹钳的右翼板，所述闸片背板的上、下分别设置有连接制动夹钳的通孔，所述闸片背板设置了若干用于固定所述闸片摩擦块体安装弹性支撑片、圆形弹簧卡子的安装定位孔；
所述圆形弹簧卡子设有支腿和圆形卡圈。
2.如权利要求1所述的一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：所述摩擦体为一具有中心冒孔的单弧四边形柱体，所述导向连接轴压装在所述摩擦块体背板的内球形支撑面上，所述摩擦体与所述摩擦块体背板和导向连接轴烧结成一体。
3.如权利要求1所述的一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：所述弹性支撑片的数量为对称设置九个，所述弹性支撑片的固定支撑棘爪数量为4但可变。
4.如权利要求1或2所述的一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：所述弹性支撑片与所述圆形弹簧卡子具有弹性，可使所述摩擦块体相对所述闸片背板在垂直方向弹性调节，实现所述弹性支撑片、所述圆形弹簧卡子、所述摩擦块体与所述闸片背板为浮动连接。
5.如权利要求1或2所述的一种可更换摩擦块的浮动式列车闸片，其特征在于：所述摩擦体每3个一组，利用摩擦块体的多边形边相互啮合，实现所述摩擦块体在所述闸片背板安装平面内水平方向相互锁定。
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