CN105370772B - 一种轨道车辆轴装制动盘与盘毂的连接 - Google Patents

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Abstract

一种轨道车辆轴装制动盘，盘体(7)和盘体(8)结构相同；盘体由法兰(6)、摩擦环(5)、散热筋(13)组成一体；法兰(6)周向均布通孔；散热筋(13)沿周向均布；盘毂(9)上周向均布通孔，其数量与法兰(6)上的通孔数量相同；盘体(7)、盘体(8)的法兰(6)上周向均布U型槽(14)，盘体(7)和盘体(8)扣合后，通过将压块(4)压装入U型槽(14)实现周向固定；盘毂(9)上周向均布键槽(10)，压块(4)上有通槽(15)，压块(4)和U型槽(14)的数量与盘毂(9)上的键槽(10)数量相同；盘体(7)和盘体(8)在安装到盘毂(9)时，通过压块(4)上的通槽(15)与定位键(12)的配合实现与盘毂(9)的对中和周向定位。紧固螺栓(11)依次穿过盘毂(9)、盘体(8)、盘体(7)、压圈(3)、垫片(2)，通过螺母(1)与紧固螺栓(11)连接实现盘毂(9)、盘体(7)和盘体(8)的轴向固定。解决了现有的制动盘盘体和盘毂错动、单靠摩擦力传递制动力矩的问题。

Description

一种轨道车辆轴装制动盘与盘毂的连接
技术领域
本发明涉及轨道车辆盘形制动器的技术领域，特别涉及一种轨道车辆轴装制动盘与盘毂的连接结构。
技术背景
随着列车运行速度的提高，时速120km以上的城市快轨列车、时速160km的快速重载货车和时速200km以上的动车组及高铁列车均采用了盘形制动。制动盘是盘形制动的基础制动元件，其通过与制动闸片的摩擦将列车动能转化成热能并耗散在大气当中。
目前国内外轨道车辆采用了铁质、钢质、铝基复合材料、C/C复合材料作为制动盘盘体材料，钢铁材料作为制动盘盘体材料具有技术成熟度高、成本低、适用速度范围广的特点，已在国内外得到了广泛的应用。制动盘在服役过程中承受热应力、摩擦力、闸片压力等多种力的共同作用。在制动和冷却过程中，由于剧烈的温度变化会导致制动盘盘体膨胀和收缩，进而在盘体内部、制动盘与盘毂的连接处均形成较大的内应力，影响制动盘的服役安全性和降低其使用寿命。
制动盘盘体的结构可分为两种，整体式和拼接式。整体式盘体自身结构约束较大，制动过程中其内部产生的应力大，且多采用铸造成型；拼接式盘体自身的结构约束小，其内部产生的应力小，成型方法灵活。制动盘盘体与盘毂之间多采用紧固件进行连接，盘体与盘毂的连接必须牢固可靠，避免盘体之间、盘体和盘毂之间发生错动而导致紧固件受剪切力而失效。此外，制动盘盘体与盘毂采用的连接方式应能保证传递足够大的制动力矩，目前多数制动盘的制动扭矩是依靠制动盘盘体、盘毂和紧固件之间的摩擦力传递，而本发明涉及的一种制动盘与盘毂连接方式则是通过摩擦力和机械力共同实现制动力矩的传递。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：(1)多次制动后制动盘盘体之间、盘体与盘毂之间的错动；(2)制动盘单纯依靠摩擦力传递制动力矩的问题。
本发明的技术方案：本发明的目的是提供一种轨道车辆轴装制动盘盘体与盘毂的连接方式，以避免制动盘盘体在服役过程中的错动，以及达到摩擦力和机械力联合传递制动力矩的目的。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种轨道车辆轴装制动盘，第一盘体(7)和第二盘体(8)结构相同；盘体由法兰(6)、摩擦环(5)、散热筋(13)组成一体；法兰(6)周向均布通孔；散热筋(13)沿周向均布；盘毂(9)上周向均布通孔，其数量与法兰(6)上的通孔数量相同；第一盘体(7)、第二盘体(8)的法兰(6)上周向均布U型槽(14)，第一盘体(7)和第二盘体(8)扣合后，通过将压块(4)压装入U型槽(14)实现周向固定；盘毂(9)上周向均布键槽(10)，压块(4)上有通槽(15)，压块(4)和U型槽(14)的数量与盘毂(9)上的键槽(10)数量相同；第一盘体(7)和第二盘体(8)在安装到盘毂(9)时，通过压块(4)上的通槽(15)与定位键(12)的配合实现与盘毂(9)的对中和周向定位。紧固螺栓(11)依次穿过盘毂(9)、第二盘体(8)、第一盘体(7)、压圈(3)、垫片(2)，通过螺母(1)与紧固螺栓(11)连接实现盘毂(9)、第一盘体(7)和第二盘体(8)的轴向固定。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
轨道车辆轴装制动盘第一盘体(7)和第二盘体(8)扣合后，通过将压块(4)压装入U型槽(14)实现周向定位，解决了第一盘体(7)和第二盘体(8)在服役过程中可能发生的周向错动问题；通过紧固螺栓(11)与螺母(1)连接实现盘毂(9)、第一盘体(7)和第二盘体(8)的轴向固定；通过盘毂(9)上均布的键槽(10)中的定位键(12)与压块(4)上的通槽(15)之间的配合， 实现第一盘体(7)和第二盘体(8)与盘毂(9)的对中和周向定位，同时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。该制动盘设计既减小了第一盘体(7)和第二盘体(8)内部的热应力和相互错动，也限制了第一盘体(7)和第二盘体(8)与盘毂(9)之间的错动，还没有给第一盘体(7)和第二盘体(8)的径向膨胀增加额外的约束，使制动盘的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。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明实施例中制动盘爆炸图；
图2是本发明实施例中制动盘与盘毂连接结构的示意图；
图3是本发明实施例中压块示意图；
图4是本发明实施例中定位键示意图；
图5是本发明实施例中制动盘法兰U型槽示意图。
附图标记说明：
螺母1，垫片2，压圈3，压块4，摩擦环5，法兰6，第一盘体7，第二盘体8，盘毂9，键槽10，紧固螺栓11，定位键12，散热筋13，U型槽14，通槽15。
具体实施方式
一种轨道车辆轴装制动盘与盘毂的连接见附图1，一种轨道车辆轴装式制动盘，包括盘毂(9)、第一盘体(7)和第二盘体(8)，所述盘体由法兰(6)、摩擦环(5)、散热筋(13)组成一体。
一种轨道车辆轴装式制动盘，采用拼接式盘体结构，一套完整的制动盘包括完全相同的第一盘体(7)、第二盘体(8)，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。
第一盘体(7)和第二盘体(8)的摩擦环(5)厚度22mm，其外径为640mm，内径为350mm。
法兰(6)周向均布10个Φ28mm通孔，其通孔之间周向均布3对U型槽(14)；盘体(7)和盘体(8)扣合后将U型槽(14)对齐，将3个压块(4)压入第一盘体(7)和第二盘体(8)的3对U型槽(14)中，压块(4)上的通槽(15)开口方向指向轴心方向，实现第一盘体(7)和第二盘体(8)的周向固定。
盘毂(9)上周向均布3个键槽(10)和10个通孔；3个相同的定位键(12)装入盘毂(9)上均布的3个键槽(10)中。
将装好3个压块(4)的第一盘体(7)、第二盘体(8)安装到盘毂(9)上，安装时压块(4)上的通槽(15)与定位键(12)配合，实现第一盘体(7)、第二盘体(8)与盘毂(9)的对中和周向定位。压块(4)的结构如图3所示，定位键(12)的结构如图4所示。
盘毂(9)和第一盘体(7)、第二盘体(8)通过紧固件固定连接，通过紧固螺栓(11)与螺母(1)连接实现盘毂(9)、第一盘体(7)、第二盘体(8)、压圈(3)、垫片(2)的轴向固定；压圈(3)和盘毂(9)实现压块(4)的轴向定位。

Claims (2)

1.一种轨道车辆轴装制动盘与盘毂的连接结构，其特征在于：第一盘体(7)、第二盘体(8)的法兰(6)上周向均布U型槽(14)，盘毂(9)上周向均布键槽(10)，压块(4)上有通槽(15)，压块(4)和U型槽(14)的数量与盘毂(9)上的键槽(10)数量相同；
第一盘体(7)和第二盘体(8)扣合后，通过将压块(4)压装入U型槽(14)实现周向固定；第一盘体(7)和第二盘体(8)在安装到盘毂(9)时，通过压块(4)上的通槽(15)与定位键(12)的配合实现与盘毂(9)的对中和周向定位；
紧固螺栓(11)依次穿过盘毂(9)、第二盘体(8)、第一盘体(7)、压圈(3)、垫片(2)，通过螺母(1)与紧固螺栓(11)连接实现盘毂(9)、第一盘体(7)和第二盘体(8)的轴向固定。
2.根据权利要求1所述的制动盘与盘毂的连接结构，其特征在于：所述压圈(3)上周向均布通孔，通孔数量与法兰(6)周向通孔的数量相同；压圈(3)和盘毂(9)可对压块(4)实现轴向固定。
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Application publication date: 20160302

Assignee: Jiangsu Northern Rail Transit Technology Co., Ltd.

Assignor: Beijing Jiaotong University

Contract record no.: 2018990000007

Denomination of invention: Connecting structure of shaft-mounted brake disc and disc hub of railway vehicle

Granted publication date: 20170929

License type: Exclusive License

Record date: 20180112