CN107152479A

CN107152479A - 列车制动闸片

Info

Publication number: CN107152479A
Application number: CN201710599579.1A
Authority: CN
Inventors: 周素霞; 郭子豪; 臧泳佩; 徐鹏; 赵兴晗
Original assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Current assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2017-09-12
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: CN107152479B

Abstract

本发明公开了一种列车制动闸片，包括钢背、托架、第一摩擦块、第二摩擦块，第一摩擦块、第二摩擦块与托架的一面弹性连接组成一组摩擦单元，钢背的一面弹性连接有若干组摩擦单元，钢背与托架之间、托架与第一摩擦块、第二摩擦块之间均设置有弹性缓冲结构。本发明结构简单，通过在摩擦块与托架之间、托架与钢背之间设置弹性缓冲结构，增大了运行中制动闸片与制动盘之间的有效摩擦面积，同时摩擦块与托架之间、托架与钢背之间均为弹性连接，加之两层弹性连接的设计有效缓解列车制动时制动闸片与制动盘接触产生的冲击，减小了振动噪声，热稳定性好，有效提高列车制动闸片的使用寿命，并改善了高速列车的制动稳定性。

Description

列车制动闸片

技术领域

本发明涉及一种列车制动装置，特别是涉及一种列车制动闸片。

背景技术

随着列车向高速发展的趋势，对列车制动提出了更高的要求。列车用制动闸片普遍采用的铆钉固定连接的闸片结构，这种闸片结构在列车高度制动时，由于缺乏弹性缓冲结构，闸片与制动盘接触时振动噪声大，对制动盘损伤大，缩短了制动闸片的使用寿命，进而影响了高速列车的制动稳定性。

因此亟需提供一种新型的列车制动闸片来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种列车制动闸片，能够有效缓解列车制动时制动闸片与制动盘接触产生的冲击，减小振动噪声。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种列车制动闸片，包括钢背、托架、第一摩擦块、第二摩擦块，第一摩擦块、第二摩擦块与托架的一面弹性连接组成一组摩擦单元，钢背的一面弹性连接有若干组摩擦单元，钢背与托架之间、托架与第一摩擦块、第二摩擦块之间均设置有弹性缓冲结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述弹性缓冲结构包括设置在托架一面中部的第一弧形凸块、设置在托架另一面两侧的第二弧形凹槽、周向分布在钢背一面的若干个第一弧形凹槽、设置在第一摩擦块一面中部的第二弧形凸块、设置在第二摩擦块一面中部的第三弧形凸块，第一弧形凸块与第一弧形凹槽滑动配合，第二弧形凸块、第三弧形凸块与第二弧形凹槽滑动配合。弧形凸块与弧形凹槽的滑动配合，使摩擦块与托架之间、托架与钢背之间具有一定的摆动空间，进而适应制动盘的不平，增大接触面积，改善接触工况。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一摩擦块、第二摩擦块与托架的一面通过弹片弹性连接，摩擦单元通过弹片与钢背的一面弹性连接。利用弹片在列车制动闸片中设置两层弹性层，同样能够有效缓解列车制动时制动闸片与制动盘接触产生的冲击，减小振动噪声。

进一步的，所述托架上第一弧形凸块的两侧设置有第一定位销，在第二弧形凹槽的两侧设置有摩擦块安装孔，摩擦块安装孔的一面开有用于安装弹片的矩形槽。

进一步的，所述第一摩擦块为六面体，其中顶面及与其间隔一面为凸弧面，在第二弧形凸块的两侧设置有第二定位销，第一摩擦块的底面中部设有一横槽，弹片、托架、第一摩擦块通过第二定位销固定连接。

进一步的，所述第二摩擦块为六面体，其中顶面及与其间隔一面为凸弧面，在第三弧形凸块的两侧设置有第三定位销，第二摩擦块的底面中部设有一横槽，弹片、托架、第二摩擦块通过第三定位销固定连接。

进一步的，所述第一摩擦块与第二摩擦块的上层材料为粉末冶金。

进一步的，所述钢背上第一弧形凹槽的两侧开有托架安装孔，在托架安装孔的一面开有用于安装弹片的矩形槽，弹片、钢背、托架通过第一定位销固定连接；钢背的两侧开有若干通孔，背面的边缘设置有弧形卡槽，通孔及弧形卡槽用于制动闸片与制动夹钳的装配。

进一步的，所述弹片的形状为椭圆形，中部呈拱形、并开有腰型槽，腰型槽用于卡接定位销。

进一步的，所述钢背、托架均为平板状，再进一步的，所述钢背呈弧形的平板状。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，通过在摩擦块与托架之间、托架与钢背之间设置弹性缓冲结构，不仅增大了运行中制动闸片与制动盘之间的有效摩擦面积，而且使摩擦块与托架之间、托架与钢背之间具有一定的摆动空间，同时摩擦块与托架之间、托架与钢背之间均为弹性连接，加之两层弹性连接的设计有效缓解列车制动时制动闸片与制动盘接触产生的冲击，减小振动噪声，热稳定性好，有效提高列车制动闸片的使用寿命，并改善了高速列车的制动稳定性；

另外摩擦块采用分块设计，散热能力强，并且可任意转动一定角度，当与制动盘接触不平时具有自动调节的空间，改善了制动闸片与制动盘接触不平的现象。

附图说明

图1是本发明列车制动闸片一较佳实施例的立体结构示意图之一；

图2是所述列车制动闸片一较佳实施例的立体结构示意图之二；

图3是图1的A-A剖面图；

图4是所述钢背的正面结构示意图；

图5是图4的B-B剖面图；

图6是所述钢背的背面结构示意图；

图7是所述托架的正面结构示意图；

图8是所述托架的背面结构示意图；

图9是所述第一摩擦块的正面结构示意图；

图10是所述第一摩擦块的反面结构示意图；

图11是图9的正视图；

图12是图11的C-C剖面图；

图13是所述第二摩擦块的立体结构示意图；

图14是图13的正视图；

图15的图14的D-D剖面图；

图16是所述摩擦单元的立体结构示意图；

图17是所述弹片压缩状态的立体结构示意图；

图18是所述弹片自由状态的立体结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、钢背，11、第一弧形凹槽，12、托架安装孔，13、通孔，14、弧形卡槽，2、托架，21、第一弧形凸块，22、第一定位销，23、摩擦块安装孔，24、第二弧形凹槽，3、第一摩擦块，31、第二弧形凸块，32、第二定位销，4、第二摩擦块，41、第三弧形凸块，42、第三定位销，5、弹片，51、腰型槽，6、矩形槽，7、横槽，8、金属，9、粉末冶金。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种列车制动闸片，包括钢背1、托架2、第一摩擦块3、第二摩擦块4、弹片5，第一摩擦块3、第二摩擦块4与托架2的一面通过弹片5弹性连接组成一组摩擦单元，钢背1的一面通过弹片5弹性连接有若干组摩擦单元，摩擦单元的个数至少六组，钢背1与托架2之间、托架2与第一摩擦块3、第二摩擦块4之间均设置有弹性缓冲结构。

结合图4至图6，所述钢背1呈弧形的平板状，在钢背1正面的弧形段周向分布有六个第一弧形凹槽11，在第一弧形凹槽11的两侧开有托架安装孔12，在托架安装孔12的一面即钢背1的背面开有用于安装弹片5的矩形槽6。钢背1的两侧开有若干通孔13，背面的边缘设置有弧形卡槽14，通孔13及弧形卡槽14用于制动闸片与制动夹钳的装配。

所述托架2呈平板状，结合图7，托架的正面中部设置有第一弧形凸块21，第一弧形凸块21的两侧设置有第一定位销22，弹片5、钢背1、托架2通过第一定位销22固定连接，在第二弧形凹槽24的两侧设置有摩擦块安装孔23，两个第一定位销22的中心轴线与摩擦块安装孔23的中心轴线相互垂直，摩擦块安装孔23的一面即托架2的正面开有用于安装弹片5的矩形槽6。结合图8，托架2的背面与第一定位销22相对的位置设置有两个第二弧形凹槽24。

请参阅图9至图12，所述第一摩擦块3为六面体，其中顶面及与其间隔一面为凸弧面，其余三面为平面，结合图9，在第一摩擦块3的正面中部设置有第二弧形凸块31，第二弧形凸块31的两侧设置有第二定位销32，弹片5、托架2、第一摩擦块3通过第二定位销32固定连接，结合图10，第一摩擦块3的底面中部设有一横槽7，用于增大散热面积。

请参阅图13至图15，所述第二摩擦块4为六面体，其中顶面及与其间隔一面为凸弧面，其余三面为平面，在第一摩擦块的正面中部设置有第三弧形凸块41，第三弧形凸块41的两侧设置有第三定位销42，弹片5、托架2、第二摩擦块4通过第三定位销42固定连接，第二摩擦块4的底面中部设有一横槽7，同样用于增大散热面积。

结合图12与图15，所述第一摩擦块3与第二摩擦块4的上层材料为金属8，下层(与制动盘接触部分)材料为粉末冶金9。结合图16，摩擦单元中第一摩擦单元3与第二摩擦单元4的平面相对，两者的凸弧面均位于外侧，第一摩擦单元3比第二摩擦单元4的体积大。

请参阅图17，所述弹片5的形状为椭圆形，中部呈拱形、并开有腰型槽51，腰型槽51用于卡接定位销。所述弹片5具有一定的弹性，利用弹片5在列车制动闸片中设置两层弹性层，能够有效缓解列车制动时制动闸片与制动盘接触产生的冲击，减小振动噪声。

与现有技术相比，本发明在闸片内部设置有弹性缓冲结构，其包括第一弧形凸块21、第二弧形凹槽24、若干个第一弧形凹槽11、第二弧形凸块31、第三弧形凸块41，第一弧形凸块21与第一弧形凹槽11滑动配合，第二弧形凸块31、第三弧形凸块41与第二弧形凹槽11滑动配合。结合图3，弧形凸块与弧形凹槽的滑动配合，使摩擦块与托架2之间、托架2与钢背1之间具有一定的摆动空间，进而适应制动盘的不平，增大接触面积，改善接触工况。

所述列车制动闸片未受力时，结合图18，弹片5处于自由状态，钢背1、托架2、摩擦块通过弹片5的弹性张紧。

列车实施制动时，结合图17，弹片5处于压缩状态，弹片5的张力减小，摩擦块的第二弧形凸块31、第三弧形凸块41与托架2的第二弧形凹槽24之间产生相对转动，托架2的第一弧形凸块21与钢背1的第一弧形凹槽11之间产生相对转动，进而构成了摩擦块的摆动，因为弹片5的刚性很大，当摩擦块摆动一定角度时就会被卡住，因而摩擦块只允许小范围的摆动。又因为摩擦块与托架2之间、托架2与钢背1之间均为弹性连接，加之两层弹性连接的设计有效缓解了列车制动时制动闸片与制动盘接触产生的冲击，减小振动噪声。

列车解除制动时，制动闸片与制动盘之间由不平整关系转为平整关系，当闸片与制动盘接触不平时，摩擦块会倾斜，因而摩擦块上的两个定位销受到弹片5的弹力不同，当摩擦块不再倾斜时，由于弹片5施加给定位销的力是同样大小的，摩擦块自然回复原平整状态，因而弹片5还起到自动调节摩擦块状态的作用。

本发明结构简单，零部件少且通用，成本低，列车制动时与制动盘之间产生的冲击力及振动小，噪声低，热稳定性好，有效提高列车制动闸片的使用寿命，并改善了高速列车的制动稳定性；摩擦块采用分块设计，散热能力强，并且可任意转动一定角度，当与制动盘接触不平时具有自动调节的空间，改善了制动闸片与制动盘接触不平的现象。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种列车制动闸片，其特征在于，包括钢背、托架、第一摩擦块、第二摩擦块，第一摩擦块、第二摩擦块与托架的一面弹性连接组成一组摩擦单元，钢背的一面弹性连接有若干组摩擦单元，钢背与托架之间、托架与第一摩擦块、第二摩擦块之间均设置有弹性缓冲结构。

2.根据权利要求1所述的列车制动闸片，其特征在于，所述弹性缓冲结构包括设置在托架一面中部的第一弧形凸块、设置在托架另一面两侧的第二弧形凹槽、周向分布在钢背一面的若干个第一弧形凹槽、设置在第一摩擦块一面中部的第二弧形凸块、设置在第二摩擦块一面中部的第三弧形凸块，第一弧形凸块与第一弧形凹槽滑动配合，第二弧形凸块、第三弧形凸块与第二弧形凹槽滑动配合。

3.根据权利要求1所述的列车制动闸片，其特征在于，所述第一摩擦块、第二摩擦块与托架的一面通过弹片弹性连接，摩擦单元通过弹片与钢背的一面弹性连接。

4.根据权利要求3所述的列车制动闸片，其特征在于，所述托架上第一弧形凸块的两侧设置有第一定位销，在第二弧形凹槽的两侧设置有摩擦块安装孔，摩擦块安装孔的一面开有用于安装弹片的矩形槽。

5.根据权利要求3所述的列车制动闸片，其特征在于，所述第一摩擦块为六面体，其中顶面及与其间隔一面为凸弧面，在第二弧形凸块的两侧设置有第二定位销，第一摩擦块的底面中部设有一横槽，弹片、托架、第一摩擦块通过第二定位销固定连接。

6.根据权利要求3所述的列车制动闸片，其特征在于，所述第二摩擦块为六面体，其中顶面及与其间隔一面为凸弧面，在第三弧形凸块的两侧设置有第三定位销，第二摩擦块的底面中部设有一横槽，弹片、托架、第二摩擦块通过第三定位销固定连接。

7.根据权利要求4所述的列车制动闸片，其特征在于，所述钢背上第一弧形凹槽的两侧开有托架安装孔，在托架安装孔的一面开有用于安装弹片的矩形槽，弹片、钢背、托架通过第一定位销固定连接；钢背的两侧开有若干通孔，背面的边缘设置有弧形卡槽。

8.根据权利要求3至7任一项所述的列车制动闸片，其特征在于，所述弹片的形状为椭圆形，中部呈拱形、并开有腰型槽。

9.根据权利要求1至7任一项所述的列车制动闸片，其特征在于，所述钢背、托架均为平板状。