CN104696397A - 一种防反翘结构轨道车辆轴装制动盘 - Google Patents

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韩建民
曾奇夫
李志强
曾德文
吴雷
杨智勇
李卫京
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一种防反翘结构轨道车辆轴装制动盘，盘体和盘体结构相同；盘体由法兰、摩擦环、宽散热筋和窄散热筋连成一体；法兰周向均布通孔；宽散热筋和窄散热筋沿周向均布，宽散热筋的一个侧面沿径向开设通槽，一端与法兰圆弧过渡连接。窄散热筋包括多条沿径向分布的短散热筋；盘毂上周向均布梯形凹槽和通孔，其数量与法兰上的通孔数量相同。盘毂、盘体、盘体通过弹性销实现周向定位；弹性销的数量与法兰上的通孔数量相同；盘体和盘体通过宽散热筋侧面通槽的扣合，防止盘体和盘体的轴向翘曲变形。紧固螺栓依次穿过压圈、盘体、弹性销、盘毂、盘体、压圈、垫片，通过螺母与紧固螺栓连接实现盘毂、盘体和盘体的轴向固定。

Description

一种防反翘结构轨道车辆轴装制动盘
技术领域
本发明涉及圆盘制动器的技术领域，特别涉及一种防反翘结构轨道车辆轴装制动盘。
技术背景
中国正在大力发展120km/h以上的城市快轨列车、160km/h 、21t轴重的快速重载货车和200 km/h以上的动车组列车及高铁列车。实践证明，列车运行速度提高到120 km/h以上时，传统的闸瓦-车轮踏面制动已不能满足列车制动的要求，所以城市快轨列车、快速重载货车和高速动车组列车的基础制动方式均采用盘形制动。
制动盘是将列车动能通过摩擦能转化成热能的关键部件，国内外已研发出的制动盘体包括：铸铁盘体、锻钢盘体、铸钢盘体、铝基复合材料盘体、C/C复合材料盘体。钢质盘体具有技术成熟度高、成本低、适用速度范围广的特点，在国外发达国家的快速和高速动车组列车已得到广泛的应用。制动盘服役工况复杂，承受多种力场的耦合作用。盘体本身结构具有不均匀性，在制动过程中由于温度变化不均匀而导致制动盘盘体发生不均匀变形，其内部存在较大的内应力，影响制动盘的服役安全性和降低其使用寿命。制动盘盘体的结构分为两种，整体式和分体式。整体式盘体自身约束较大，其内部制动产生的应力大，但盘体轴向变形小；分体式盘体自身的结构约束小，其内部制动产生的应力小，但盘体轴向发生翘曲变形。盘体发生翘曲后，将导致闸片压力分布不均匀，造成闸片异常磨耗和加剧盘体摩擦面的热损伤，致使闸片更换频繁，增加运营成本，降低制动盘的服役安全性。此外，目前制动盘传递制动扭矩的方式多采用单一的摩擦力传递，而本发明涉及的制动盘则是通过摩擦力和弹性销的机械力共同实现扭矩的传递。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：（1）分体式制动盘盘体制动过程中和多次制动后会发生轴向翘曲变形；（2）制动盘单纯依靠摩擦力传递制动扭矩的问题。
本发明的技术方案：本发明的目的是提供一种防反翘结构轨道车辆轴装制动盘，以克服分体式盘体的制动盘在服役过程中的轴向翘曲变形和达到摩擦力和机械力联合传递制动扭矩的目的。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种具有防反翘结构轨道车辆轴装制动盘，盘体（6）和盘体（9）结构相同；盘体由法兰（4）、摩擦环（5）、宽散热筋（12）和窄散热筋（13）连成一体；法兰（4）周向均布通孔；宽散热筋（12）和窄散热筋（13）沿周向均布，宽散热筋（12）的一个侧面沿径向开设通槽，一端与法兰（4）圆弧过渡连接。窄散热筋（13）包括多条沿径向分布的短散热筋；盘毂（7）上周向均布梯形凹槽（14）和通孔，其数量与法兰（4）上的通孔数量相同。盘毂（7）、盘体（6）、盘体（9）通过弹性销（8）实现周向定位；弹性销（8） 的数量与法兰（4）上的通孔数量相同；盘体（6）和盘体（9）通过宽散热筋（12）侧面通槽的扣合，防止盘体（6）和盘体（9）的轴向翘曲变形。紧固螺栓（10）依次穿过压圈（11）、盘体（9）、弹性销（8）、盘毂（7）、盘体（9）、压圈（3）、垫片（2），通过螺母（1）与紧固螺栓（10）连接实现盘毂（7）、盘体（6）和盘体（9）的轴向固定。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
防反翘结构轨道车辆轴装制动盘盘体（6、9）的宽散热筋（12）的一个侧面沿径向开设梯形通槽。盘体（6）和盘体（9）通过宽散热筋（12）侧面通槽的扣合，解决了盘体（6）和盘体（9）的轴向翘曲变形问题；通过紧固螺栓（10）与螺母（1）连接实现盘毂（7）、盘体（6）和盘体（9）的轴向固定；盘毂（7）、盘体（6）、盘体（9）通过弹性销（8）实现周向定位，解决了单纯依靠摩擦力传递制动扭矩问题，实现了摩擦力和机械力联合制动。该制动盘设计即减小了盘体（6，9）内部的热应力也限制了盘体（6，9）的轴向翘曲，制动盘的制动服役寿命和安全性能够得到提高，具有明显的社会和经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例中制动盘爆炸图；
图2是本发明实施例中防反翘结构的示意图
图3是本发明实施例中弹性销示意图；
图4是本发明实施例中压圈示意图；
图5是本发明实施例中垫片示意图；
图中，螺母1，垫片2，压圈3，法兰4，摩擦环5，盘体6，盘毂7，圆柱弹性销8，盘体9，螺栓10，压圈11，宽散热筋12，窄散热筋（13），梯形凹槽（14）。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步的说明。
一种防反翘结构轨道车辆轴装式制动盘见附图1.
一种防反翘结构轨道车辆轴装式制动盘，包括盘毂（7）、盘体（6）和盘体（9）。盘体由法兰（4）、摩擦环（5）、宽散热筋（12）和窄散热筋（13）连成一体。
一种防反翘结构轨道车辆轴装式制动盘，采用分体式盘体结构，一套完整的制动盘包括完全相同盘体（6）、盘体（9），均采用低合金锻钢材料，成型方式为锻造成型。盘体装配后高度80mm。
盘体（6，9）的摩擦环厚度22mm，其外径为640mm，内径为350mm。
法兰（4）周向均布10个Φ28通孔，其内测开设10个通槽；宽散热筋（12）10条且周向均布，最大高度28mm，一端与法兰（4）通过R30圆弧过渡连接，宽散热筋（12）的一个侧面沿径向开设梯形通槽，梯形截面尺寸见图2。10组窄散热筋（13）与10条宽散热筋（12）沿周向等间隔均布，每组窄散热筋（13）包括2条沿径向分布的短散热筋，高度18mm。宽散热筋（12）、窄散热筋（13）与摩擦面之间通过R10圆弧过渡连接；宽散热筋（12）和窄散热筋（13）的侧面与摩擦面内表面的夹角分别83°和80°
盘毂（7）上周向均布10个梯形凹槽（14）和10个Φ28通孔；
盘毂（7）、盘体（6）、盘体（9）通过弹性销（8）实现周向定位；弹性销（8）的结构如图3所示。盘毂（7）和盘体（6、9）通过紧固件固定连接。
盘体（6）和盘体（9）通过宽散热筋（12）侧面的通槽互相扣合，防止盘体（6）和盘体（9）的轴向翘曲变形；通过紧固螺栓（10）与螺母（1）连接实现盘毂（7）、盘体（6）和盘体（9）的轴向固定；盘毂（7）、盘体（6）、盘体（9）通过弹性销（8）实现周向定位。

Claims (3)

1.一种防反翘结构轨道车辆轴装制动盘，包括盘毂（7）和两片制动盘盘体（6、9），所述盘体由法兰（4）、摩擦环（5）、宽散热筋（12）和窄散热筋（13）连成一体，其特征在于：法兰（4）周向均布通孔；宽散热筋（12）和窄散热筋（13）沿周向均布，宽散热筋（12）的一个侧面沿径向开设通槽，一端与法兰（4）圆弧过渡连接，窄散热筋（13）包括多条沿径向分布的短散热筋；盘毂（7）上周向均布梯形凹槽（14）和通孔；盘毂（7）、盘体（6）、盘体（9）通过弹性销（8）实现周向定位；盘毂（4）和盘体（6、9）通过紧固件固定连接。
2.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于：所述宽型散热筋（9）的一侧沿径向开设截面为梯形的通槽，通槽的数量与法兰（4）周向通孔的数量相同；盘体（6）和盘体（9）通过宽散热筋（12）侧面通槽的扣合，防止盘体（6）和盘体（9）的轴向翘曲变形。
3.根据权利要求1所述的盘毂（7），其特征在于：盘毂（7）上周向均布通孔，其数量与法兰（4）上的通孔数量相同。
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