CN103883654B - 双背板两级浮动式制动闸片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双背板两级浮动式制动闸片，包括若干由摩擦部、连接盘和铆接杆一体成型的摩擦块，还包括第一背板，第一背板上设有若干定位孔组，每个定位孔组包括至少三个定位孔，摩擦块的铆接杆活动套接在定位孔中，铆接杆的底端安装球冠形的连接头；第一背板的下方对应每个定位孔组的位置均设置一联动浮翘板，联动浮翘板上对应定位孔设置球面凹槽，同一个联动浮翘板的球面凹槽之间设有一个球面凸起；联动浮翘板的下方设有第二背板，第二背板上设有定位凸起；所述第二背板的边沿与第一背板的边沿之间铆接有若干支撑柱。本发明结构合理、性能优良，摩擦块偏转灵活、摩擦面积大，各部件之间间隙布置合理，散热通风性好。

Description

双背板两级浮动式制动闸片

技术领域

本发明涉及一种列车制动装置，具体涉及一种制动闸片。

背景技术

随着我国交通运输业的发展，铁路客货运输量迅速增长，列车的运行速度也越来越快，人们对列车运行的稳定性和安全性的要求也越来越高。列车车轮处的制动闸片是影响列车安全平稳运行的一个重要因素，其主要作用是为列车提供及时有效的减速或者刹车制动。现有的列车用制动闸片一般包括一固定在车架上的背板以及安装在背板上的若干摩擦块。背板上设置有若干用于定位摩擦块的通孔。摩擦块包括摩擦部、连接盘和铆接杆，其中摩擦部由耐磨材料通过粉末冶金技术烧结成型在连接盘的上盘面上，通常做成横截面为圆形或六边形的短柱状；铆接杆固定在连接盘的下盘面中部，摩擦块通过铆接杆安装在背板上。在刹车时，摩擦块贴紧车轮上的制动盘，通过摩擦力阻碍制动盘以及车轮的转动。为了增大摩擦块与制动盘的有效摩擦面积，铆接杆与通孔之间通常采用活动套接的方式连接。本文中所说的活动套接，是指铆接杆的直径略小于通孔直径，并且铆接杆的长度略大于通孔的长度，从而使铆接杆可以在通孔内沿任意方向做小幅度的摆动。这样当铆接杆安装到通孔中时，摩擦块可以具有一定的浮动量地安装到背板上，在刹车时摩擦块可以在一定范围内偏转，从而使摩擦块与车轮可以具有更大的摩擦面积。

随着铁路运载量的增大以及列车运行速度的不断提升，这种现有的制动闸片的不足之处也越来越明显，比如：1）闸片与制动盘之间的有效摩擦面积依赖于摩擦块与背板之间浮动量的大小，而浮动量增大时背板上的定位孔四周承受的载荷也会增大，容易造成背板变形、疲劳甚至开裂，因此有效摩擦面积难以进一步提高；2）在制动过程中，闸片与制动盘之间摩擦剧烈，造成闸片与制动盘处温度急剧升高，容易造成闸片热应力集中，产生热裂纹，影响闸片及制动盘的制动效率和使用寿命。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种双背板两级浮动式制动闸片，以解决传统的制动闸片浮动量小、有效摩擦面积难以提高、闸片与制动盘处散热能力不足的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

双背板两级浮动式制动闸片，包括若干由摩擦部、连接盘和铆接杆一体成型的摩擦块，还包括第一背板，第一背板上设有若干定位孔组，每个定位孔组包括至少三个呈凸多边形布置的定位孔，摩擦块的铆接杆活动套接在定位孔中，铆接杆的底端安装球冠形的连接头；

所述第一背板的下方对应每个定位孔组的位置均设置一联动浮翘板，联动浮翘板上对应定位孔组的定位孔设置与连接头大小对应的向下凸出的球面凹槽，同一个联动浮翘板的球面凹槽之间设有一个向上凸出的球面凸起；

所述各联动浮翘板的下方设有第二背板，第二背板上设有与联动浮翘板的球面凸起对应配合的向上凸出的定位凸起；

所述第二背板的边沿与第一背板的边沿之间通过若干支撑柱固定连接。

本发明的进一步改进在于：每个定位孔组包括三个定位孔，三个定位孔呈等边三角形布置。

本发明的进一步改进在于：所述球面凹槽的底部设有除尘散热孔A。

本发明的进一步改进在于：所述第二背板上对应除尘散热孔A的位置设有除尘散热孔B。

本发明的进一步改进在于：所述连接头的中部设置上小下大的阶梯通孔，阶梯通孔上部小孔的直径与铆接杆的直径对应，穿设在阶梯通孔的大孔内的铆接杆的底部对应设置一圈环槽，环槽内配装用于限制连接头与铆接杆脱离的卡簧。

本发明的进一步改进在于：所述第一背板和连接头之间设有弹性垫圈。

本发明的进一步改进在于：所述摩擦部是异形柱，所述异形柱包括圆柱，还包括与圆柱侧壁连接为一体并沿圆柱母线方向布置的柱形限位凸起，限位凸起的外侧面为圆弧面；属于同一个定位孔组的摩擦块的限位凸起相互抵接。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步如下：

本发明结构合理、灵活性强，本发明的第一级浮动是通过连接头与球面凹槽的配合实现的：通过在铆接杆的底端安装具有球冠形端头的连接头，并在连接头下方设置球面凹槽，连接头与球面凹槽的配合使摩擦块可以在第一背板上灵活的偏转，与传统技术中的浮动方式相比具有更大的灵活，从而增大了摩擦块与制动盘之间的有效接触面积。本发明中的第二级浮动是通过联动浮翘板与第二背板的配合来实现的：摩擦块的下方设有联动浮翘板，联动浮翘板通过中部的球面凸起安装在第二背板上的定位凸起上，这样联动浮翘板可以绕着第二背板上的定位凸起灵活偏转，从而进一步增大了摩擦块的偏转灵活性，提高了制动闸片的有效摩擦面积，增强了刹车性能。

本发明中第二背板的边沿与第一背板的边沿之间通过若干支撑柱固定连接，支撑柱可以使第一背板和第二背板保持一定的间隙，在刹车过程中，各部件之间摩擦产生的热量可以通过支撑柱所提供的间隙尽快散出，从而改善了闸片内部零件的工作状况，提高了本发明的使用寿命。本发明中的支撑柱还可以将第一背板受到的扭矩分散到第二背板上，从而改善第一背板和第二背板的受力状态，延长了第一背板和第二背板的使用寿命。

本发明中第一背板和连接头之间设有弹性垫圈，通过弹性垫圈提供预紧力可以使铆接杆、连接头和卡簧之间连接更加紧密，而且弹性垫圈还可以为偏转后的摩擦块提供回复力。

本发明中连接头中部设有上小下大的阶梯通孔，铆接杆穿接在阶梯通孔内，铆接杆的下部对应阶梯通孔的大孔的位置设有环槽，环槽内安装卡簧，连接头通过卡簧安装在铆接杆的底端，卡簧的设置可以避免铆接杆从连接头的阶梯通孔中脱离出去，并且这种设置可以使连接头可以和联动浮翘板的球面凹槽完全匹配，使铆接杆及摩擦块的转动更加灵活。

本发明中球面凹槽的底部开设除尘散热孔A，第二背板上对应除尘散热孔A的位置开设除尘散热孔B，除尘散热孔A和除尘散热孔B配合使用，可以改善连接头和联动浮翘板处的通风状态，使刹车过程中由于震动和摩擦产生的热量尽快散发，改善了连接头和联动浮翘板的工作状况，减慢了连接头和联动浮翘板的磨损。此外，由于除尘散热孔A和除尘散热孔B改善了连接头和联动浮翘板处的通风状态，使连接头和联动浮翘板处不容易积累灰尘，而且通过除尘散热孔A和除尘散热孔B还可以定期对制动闸片内部的灰尘进行清理。

本发明中摩擦部是具有限位凸起的异形柱，属于同一个定位孔组的摩擦块的限位凸起相互抵接，可以避免摩擦块之间的相对转动，有利于缩短制动时间、提高刹车灵敏性和稳定性。

附图说明

图1：本发明的立体结构示意图；

图2：本发明的安装结构示意图；

图3：本发明中摩擦块的结构示意图；

图4：本发明中第二背板的结构示意图；

图5：本发明中联动浮翘板的结构示意图；

图6：图5左视图的剖视图。

其中：1.第一背板，2.第二背板，21.定位凸起，22.除尘散热孔B，3.摩擦块，30.摩擦部，301.限位凸起，31.定位部，310.连接盘，311.铆接杆，4.联动浮翘板，41.球面凹槽，411.除尘散热孔A，42.球面凸起，5.支撑柱，6.弹性垫圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步详细说明：

双背板两级浮动式制动闸片，如图1和图2所示，包括摩擦块3、第一背板1、第二背板2、联动浮翘板4、支撑柱5以及弹性垫圈6。

第一背板1是一块用于定位摩擦块3的钢板，第一背板1上设有三个定位孔组，每个定位孔组包括三个定位孔，三个定位孔呈等边三角形布置。

摩擦块3的结构如图3所示，包括摩擦部30、连接盘310和铆接杆311。铆接杆311固定在连接盘的下盘面的中部，其轴线方向与连接盘的下盘面相垂直。摩擦部30由耐磨材料通过粉末冶金技术一体烧结成型在连接盘310的上表面上。摩擦块3每三个为一组安装在第一背板1上的定位孔组中。摩擦部30是长度较短的异形柱，该异形柱的横截面为圆形，圆形的局部具有一个圆弧形凸起，也就是说，摩擦部30是由一个圆柱以及一个与圆柱侧壁相贴合并沿圆柱母线方向布置的凸出柱体构成的异形柱，圆柱侧壁的凸出柱体的外侧面为圆弧面。摩擦部30上凸出圆柱外表面的部分称为限位凸起301。同一个定位孔组的三个摩擦块的限位凸起301相互抵接。

铆接杆311活动套接在第一背板的定位孔中，铆接杆311的底端安装有连接头32。连接头32为球冠形，其中部设有用于穿接铆接杆311的阶梯通孔，阶梯通孔的上部直径较小，其尺寸与铆接杆311的直径相对应，阶梯通孔的下部直径较大。铆接杆311与连接头32装配好以后，铆接杆311的底部位于阶梯通孔直径较大的部分设有一圈环槽。当铆接杆311穿入连接头32的阶梯通孔中以后，向铆接杆底端的环槽中安装一具有豁口的圆环形卡簧33，卡簧33用于限制连接头32脱离铆接杆311。连接头32的阶梯通孔的上部直径与铆接杆311的直径对应，下部直径大于卡簧33的外径。这样，当安装好卡簧33以后，连接头32即被卡簧33卡在了铆接杆的底端，从而避免了连接头32脱离铆接杆311。

为了使铆接杆311、连接头32以及卡簧33之间连接更加紧密，在第一背板1和连接头32之间还设有一个弹性垫圈6。弹性垫圈6为圆环形弹性钢片，其内侧朝向连接头32一侧鼓起，以便于为第一背板1和连接头32提供沿铆接杆311轴向的推力，一方面可以使连接头32和卡簧33卡接的更加牢固，另一方面可以为偏转后的摩擦块3提供回复力。

联动浮翘板4是三叶草形，如图5和图6所示，联动浮翘板4的中部设有一个球面凸起42，球面凸起42的外部均匀布置三个球面凹槽41，球面凹槽41为冲压成型，球面凹槽41的下表面相对于联动浮翘板4的下表面是向下凸出的。球面凹槽41的凹槽大小与铆接杆底部的连接头32大小对应。安装时每个联动浮翘板4对应安装在第一背板1的一个定位孔组下方，并且使球面凹槽41的位置与定位孔组的定位孔位置相对应，以保证连接头32安装在球面凹槽41内。为了便于散热，球面凹槽41的底部还开设除尘散热孔A411。

第二背板2是外轮廓与第一背板1相似的的钢板，设置在联动浮翘板4的下方。如图4所示，第二背板2上设有定位凸起21，定位凸起21的位置和大小与联动浮翘板4上的球面凸起42相对应。此外，第二背板2上还设有除尘散热孔B22，除尘散热孔B22的位置与球面凹槽41底部的除尘散热孔A411位置对应，并且除尘散热孔B的孔径大于除尘散热孔A的孔径。安装时球面凹槽41的下表面向下凸出的部分抵接到除尘散热孔B内。这样，除尘散热孔B对联动浮翘板4可以起到限位作用，避免联动浮翘板4绕着定位凸起21旋转造成除尘散热孔B和除尘散热孔A的位置不对应。安装过程中除尘散热孔B22可以作为观测孔，安装结束后以及本装置工作过程中除尘散热孔A和除尘散热孔B还可以作为清理第一背板和第二背板之间灰尘的通道。

第一背板1和第二背板2的边沿均设有十个通孔，第一背板上的通孔与第二背板上的通孔上下对应。支撑柱5为短柱体，支撑柱5两端的直径分别与第一背板和第二背板上的通孔直径相对应，中部的直径大于第一背板和第二背板上通孔的直径。支撑柱5一端固定铆接在第一背板的通孔内，另一端固定铆接在第二背板上对应的通孔内。这样，第一背板1和第二背板2通过支撑柱5固定铆接在一起。这种设置可以使第一背板1和第二背板2保持一定的间隔，从而可以在第一背板和第二背板之间自然形成散热风道，有利于第一背板和第二背板之间各个零件的散热。

本实施例仅仅是对本发明的内容进行解释说明，而并非对本发明的保护范围进行限制，本发明还可以有其他实现形式，比如以呈矩形分布的四个定位孔作为一个定位孔组、改变摩擦块的形状、改变除尘孔的位置、或者将本发明中的部件进行简单的替换等，这些改变和替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.双背板两级浮动式制动闸片，包括若干由摩擦部（30）、连接盘（310）和铆接杆（311）一体成型的摩擦块（3），其特征在于：

还包括第一背板（1），第一背板（1）上设有若干定位孔组，每个定位孔组包括至少三个呈凸多边形布置的定位孔，摩擦块（3）的铆接杆（311）活动套接在定位孔中，铆接杆（311）的底端安装球冠形的连接头（32）；

所述第一背板（1）的下方对应每个定位孔组的位置均设置一联动浮翘板（4），联动浮翘板（4）上对应定位孔组的定位孔设置与连接头（32）大小对应的向下凸出的球面凹槽（41），同一个联动浮翘板（4）的球面凹槽（41）之间设有一个向上凸出的球面凸起（42）；

所述联动浮翘板（4）的下方设有第二背板（2），第二背板（2）上设有与联动浮翘板（4）的球面凸起（42）对应配合的向上凸出的定位凸起（21）；

所述第二背板（2）的边沿与第一背板（1）的边沿之间通过若干支撑柱（5）固定连接。

2.根据权利要求1所述的双背板两级浮动式制动闸片，其特征在于：每个定位孔组包括三个定位孔，三个定位孔呈等边三角形布置。

3.根据权利要求1所述的双背板两级浮动式制动闸片，其特征在于：所述球面凹槽（41）的底部设有除尘散热孔A（411）。

4.根据权利要求3所述的双背板两级浮动式制动闸片，其特征在于：所述第二背板（2）上对应除尘散热孔A（411）的位置设有除尘散热孔B（22）。

5.根据权利要求1所述的双背板两级浮动式制动闸片，其特征在于：所述连接头（32）的中部设置上小下大的阶梯通孔，阶梯通孔上部小孔的直径与铆接杆的直径对应，穿设在阶梯通孔的大孔内的铆接杆（311）的底部对应设置一圈环槽，环槽内配装用于限制连接头（32）与铆接杆（311）脱离的卡簧（33）。

6.根据权利要求1所述的双背板两级浮动式制动闸片，其特征在于：所述第一背板（1）和连接头（32）之间设有弹性垫圈（6）。

7.根据权利要求1所述的双背板两级浮动式制动闸片，其特征在于：所述摩擦部（30）是异形柱，所述异形柱包括圆柱，还包括与圆柱侧壁连接为一体并沿圆柱母线方向布置的柱形限位凸起（301），限位凸起（301）的外侧面为圆弧面；属于同一个定位孔组的摩擦块的限位凸起（301）相互抵接。