CN108953425B - 重型制动蹄及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重型制动蹄，包括底座和摩擦片，座包括底壁和侧壁，侧壁的内周面为朝连接坑外部倾斜的斜面，侧壁上设有容置在侧壁内且处于裸露状态的锡块，摩擦片包括依次设置的摩擦层、隔热层和连接层，连接层内设有金属连接筋，金属连接筋的两端设有朝向底壁嵌入且锡焊在锡块内的刃口，底壁上设有若干底壁部散热通孔，摩擦片上设有若干摩擦片部散热通孔，底壁部散热通孔同摩擦片部散热通孔一一对应地对齐，摩擦层内设有设倒钩的摩擦纤维丝，相邻的摩擦纤维丝上的倒钩的朝向相反，连接层和底壁之间设有热胀冷缩避让间隙。本发明具有连接可靠散热方便摩擦效果好的优点，解决现有的重型制动蹄的摩擦片容易产生脱落、水冷时不便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦制动技术领域，尤其涉及一种重型制动蹄及其制作方法。
背景技术
应市场需要，对少金属制动蹄用刹车片配方进行改进，在各项性能指标不下降的前提下，研究出了少用金属或者不用金属的摩擦材料的制动片的制动蹄。
但是现有的制动蹄仍旧存在以下不足：摩擦片和底座之间容易产生脱开现象；摩擦片制动时容易产生抛光现象而导致制动效果下降较快；制动时的散热效果差，尤其过程中进行水冷时，冷却水不容易进入摩擦面对摩擦片进行冷却。
发明内容
本发明的第一个目的旨在提供一种连接可靠散热方便摩擦效果好的重型制动蹄制，解决现有的重型制动蹄的摩擦片容易产生脱落、水冷时不便的问题。
本发明的第二个目的旨在进一步提供一种摩擦制动时摩擦面不容易产生抛光现象的重型制动蹄制，解决现有的重型制动蹄的摩擦面容易产生抛光现象而导致制动效果下降的问题。
本发明还提供了一种重型制动蹄制作方法，用于制作连接可靠散热方便摩擦效果好的重型制动蹄制。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种重型制动蹄，包括底座和摩擦片，所述底座包括底壁和连接在底壁上的侧壁，底壁和侧壁围成连接坑，所述侧壁的内周面为朝连接坑外部倾斜的斜面，所述侧壁相对的面上设有容置在侧壁内且处于裸露状态的锡块，所述摩擦片包括依次设置的摩擦层、隔热层和连接层，所述连接层内设有金属连接筋，所述金属连接筋的两端设有朝向底壁的刃口，所述刃口嵌入且锡焊在所述锡块内，所述底壁上设有若干底壁部散热通孔，所述摩擦片上设有若干摩擦片部散热通孔，所述底壁部散热通孔同摩擦片部散热通孔一一对应地对齐，所述摩擦层内设有摩擦纤维丝，所述摩擦纤维丝的表面设有倒钩，相邻的摩擦纤维丝上的倒钩的朝向相反，连接层和底壁之间设有热胀冷缩避让间隙。底座半包裹的方式对摩擦片进行固定，在制动时对摩擦片的固定效果更为可靠、但在制动时摩擦片温度上升会较多，此时则容易产生热胀冷缩而导致的摩擦片脱开现象，此时通过巧妙地设置隔热层进行隔热以降低热量传递到连接层的量以降低热胀冷缩量、同时设置热胀冷缩间隙以避免制动发热时由于摩擦片和底座的热胀冷缩系数不一致而导致的开裂现象，故既保证了连接的可靠性有能够避免摩擦片的底座产生开裂现象。在连接层中设计金属连接筋，该金属连接筋不参与摩擦制动，从而即能够提高结构强度有能够满足物金属的要求。金属连接筋嵌入并锡焊在底座上，能够进一步提高连接可靠性和进行准确的焊接。“摩擦层内设有摩擦纤维丝，所述摩擦纤维丝的表面设有倒钩，相邻的摩擦纤维丝上的倒钩的朝向相反”能够提高制动时的效果。摩擦纤维丝的延伸方向优选为：沿摩擦层制动时相对于轮毂滑动方向延伸，已即摩擦片处于使用状态时为沿轮毂周向延伸。
作为优选，所述摩擦层内设有增阻颗粒，所述增阻颗粒的横截面积从远离连接层的一端向靠近连接层的一端逐渐变大，所述增阻颗粒外包裹有熔点为200℃-300℃的表面层。摩擦时使得增阻颗粒裸露而同轮毂接触，且制动时产生的温度上升导致表面层熔化或软化，从而使得摩擦层制动时摩擦面上的各处的硬度产生较大差异，硬度差异的结果为使得制动时相当于表面层内陷而产生摩擦面不平整以提高摩擦效果。实现了第二个发明目的。增阻颗粒的横截面积从远离连接层的一端向靠近连接层的一端逐渐变大使得增阻颗粒不容易产生脱落现象。
作为优选，所述底壁部散热通孔为内端直径大外端直径小的锥形孔。制作时固定隔离套时方便。
作为优选，所述摩擦片部散热通孔内设有隔离套，所述隔离套延伸到所述底壁部散热通孔内。能够提高制作散热孔时的方便性，和通过摩擦片各层之间的连接效果。
作为优选，所述隔离套的内周面上设有镜面层。能够提高制作时的方便性。
作为优选，所述隔热层隔离在底座和摩擦层之间。能够进一步避免制动时产生的热量传递到底座和连接层。
本发明还提供了一种重型制动蹄制作方法，其特征在于，第一步、将上端封闭的隔离套套设到下端设有锥头的散热孔成型型芯上，将底座搁置到上端敞开的型腔内；型腔的底部设有若干一一对应地同底壁部散热通孔对齐的定位通孔，型腔对应底座侧壁的部位上设有对侧壁进行加热的电热器；第二步、在每一个定位通孔内各插接一根所述散热孔成型型芯，散热孔成型型芯的上端内陷在型腔内，散热孔成型型芯的具体连接方式为将散热孔成型型芯的尖头经底壁部散热通孔插入到定位通孔内、散热孔成型型芯的下端将隔离套的下端按压在底壁部散热通孔内；第三步、将气囊存放在底座内；第四步、形成连接层，形成连接层的具体过程为：将金属连接筋以两端的刃口朝向底壁的方式搁置在锡块上；将构成连接层的材料（本实施例中为钢纤维）填充到底座内且覆盖住气囊，气囊位于金属连接筋的下方，按压构成连接层的材料而使得金属连接筋下降和气囊收缩而使得刃口嵌入锡块内，给电热器通电而使得锡块熔化从而将刃口焊接在侧壁上；第五步、在连接层上铺设形成隔热层的材料（本实施例中为玻璃纤维）而形成隔热层；第六步、形成摩擦层，具体过程为：在隔热层上铺设沿相对于轮毂滑动方向延伸的摩擦纤维丝后在型腔内填充形成摩擦层的材料（本实施例中钢纤维）形成第一摩擦层分层，然后在第一摩擦分层上铺设沿相对于轮毂滑动方向延伸的摩擦纤维丝后在型腔内填充形成摩擦层的材料形成第二摩擦分层，如此类推而使得最后一层摩擦分层覆盖住隔离套的上端；第七步、将重型制动蹄从型腔内脱出后对最后一层摩擦分层进行打磨而使得隔离套的裸露，进而将隔离套的顶端壁切除；第八步、敲击散热孔成型型芯的接头段使得散热孔成型型芯脱出；第九步，刺破气囊而在底壁和连接层之间形成热胀冷缩避让间隙。成型出散热孔，能够避免打孔而导致的摩擦片开裂损坏。设置气囊放气而形成热胀冷缩避让间隙，能够使得通过按压连接层而使得刃口嵌入锡块内，从而使得锡块熔化时能够可靠地对金属连接筋进行锡焊固定。在填充有原料包裹住金属连接筋后进行按压而使得刃口嵌入，不容易导致金属连接筋产生弯曲变形现象。
作为优选，第六步中，在铺设每一层摩擦分层的同时还铺设包裹有熔点为200℃-300℃的表面层的增阻颗粒，增阻颗粒的粒径小的一端远离连接层，同一摩擦分层中的增阻颗粒之间断开。
作为优选，第一步中将底座搁置到上端敞开的型腔内时，底座侧壁外周面的上端同型腔内表面抵接在一起；第四步中隔热层完全覆盖住底座的侧壁的上端面。
作为优选，第九步中通过在底壁上设置针孔，通过针头经针孔插入而刺破气囊。给气囊放气而形成热胀冷缩避让间隙时方便。
本发明具有下述优点：底座和摩擦片之间的连接可靠，不容易产生热胀冷缩导致的脱开现；便于通风通水对摩擦面进行冷却；摩擦效果好。
附图说明
图1为重型制动蹄的示意图。
图2为对重型制动蹄进行制作时的示意图。
图中：底座1、底壁11、侧壁12、针孔13、锡块14、底壁部散热通孔15、摩擦片2、摩擦层21、隔热层22、连接层23、金属连接筋24、刃口、热胀冷缩避让间隙26、摩擦片部散热通孔27、隔离套28、增阻颗粒3、表面层31、摩擦纤维丝4、散热孔成型型芯5、锥头51、型腔6、定位通孔61、电热器62、气囊7。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
参见图1和图2，一种重型制动蹄，包括底座1和摩擦片2，底座1包括底壁11和连接在底壁上的侧壁12。底壁和侧壁围成连接坑。侧壁的内周面为朝连接坑外部倾斜的斜面。侧壁的外周面为同内周面同向倾斜的斜面。底壁上设有针孔13。侧壁相对的面上设有容置在侧壁内且处于裸露状态的锡块14。底壁上设有若干底壁部散热通孔15。底壁部散热通孔为内端即图中上端直径大外端直径小的锥形孔。
摩擦片2包括从上向下依次设置的摩擦层21、隔热层22和连接层23。摩擦层21内设有若干层（图中只示意性画出了一层）增阻颗粒3和若干层摩擦纤维丝4。增阻颗粒的层数和摩擦纤维丝的层数相等。增阻颗粒的横截面积从远离连接层的一端即上端向靠近连接层的一端逐渐变大。增阻颗粒外包裹有熔点为200℃-300℃的表面层31。表面层的厚度为0.03-0.08毫米。本发明安装在轮毂上上，摩擦纤维丝是沿轮毂的周向延伸的。摩擦纤维丝的表面设有倒钩，位于同一侧的摩擦纤维丝中的相邻的摩擦纤维丝上的倒钩的朝向相反。隔热层覆盖住侧壁的上端即隔热层隔离在底座和摩擦层之间。连接层内设有金属连接筋24。金属连接筋的两端设有刃口朝向底壁的刃口。刃口嵌入且锡焊在锡块内。连接层和底壁之间设有热胀冷缩避让间隙26。摩擦片上设有若干摩擦片部散热通孔27。底壁部散热通孔同摩擦片部散热通孔一一对应地对齐。摩擦片部散热通孔内设有隔离套28。隔离套延伸到底壁部散热通孔内。隔离套的内周面上设有镜面层。
制作本发明中的重型制动蹄的制作方法为，第一步、将隔离套28套设到下端设有锥头51的散热孔成型型芯5上，隔离套为上端封闭下端开口结构。将底座1搁置到上端敞开的型腔6内；型腔的底部设有若干一一对应地同底壁部散热通孔对齐的定位通孔61，型腔对应底座侧壁的部位上设有对侧壁进行加热的电热器62；将底座搁置到上端敞开的型腔内时，底座侧壁外周面的上端同型腔内表面抵接在一起。第二步、在每一个定位通孔内各插接一根散热孔成型型芯，散热孔成型型芯的上端内陷在型腔6内，散热孔成型型芯的具体连接方式为将散热孔成型型芯的尖头经底壁部散热通孔插入到定位通孔内、散热孔成型型芯的下端将隔离套的下端按压在底壁部散热通孔内；第三步、将气囊7存放在底座1内；第四步、形成连接层，形成连接层的具体过程为：将金属连接筋以两端的刃口朝向底壁的方式搁置在锡块上；将构成连接层的材料填充到底座内且覆盖住气囊，气囊位于金属连接筋的下方，按压构成连接层的材料而使得金属连接筋下降和气囊收缩而使得刃口嵌入锡块内，给电热器通电而使得锡块熔化从而将刃口焊接在侧壁上；第五步、在连接层上铺设形成隔热层的材料而形成隔热层；第六步、形成摩擦层，具体过程为：在隔热层上铺设沿相对于轮毂滑动方向延伸的摩擦纤维丝后在型腔内填充形成摩擦层的材料形成第一摩擦层分层，然后在第一摩擦分层上铺设沿相对于轮毂滑动方向延伸的摩擦纤维丝后在型腔内填充形成摩擦层的材料形成第二摩擦分层，如此类推而使得最后一层摩擦分层覆盖住隔离套的上端；第七步、将重型制动蹄从型腔内脱出后对最后一层摩擦分层进行打磨而使得隔离套的裸露，进而将隔离套的顶端壁切除；第八步、敲击散热孔成型型芯的接头段使得散热孔成型型芯脱出；第九步，刺破气囊而在底壁和连接层之间形成热胀冷缩避让间隙，具体为通过在底壁上设置针孔13，通过针头经针孔插入而刺破气囊。第六步中，在铺设每一层摩擦分层的同时还铺设包裹有熔点为200℃-300℃的表面层的增阻颗粒，增阻颗粒的粒径小的一端远离连接层，同一摩擦分层中的增阻颗粒之间断开。
Claims (9)
1.一种重型制动蹄，包括底座和摩擦片，其特征在于，所述底座包括底壁和连接在底壁上的侧壁，底壁和侧壁围成连接坑，所述侧壁的内周面为朝连接坑外部倾斜的斜面，所述侧壁相对的面上设有容置在侧壁内且处于裸露状态的锡块，所述摩擦片包括依次设置的摩擦层、隔热层和连接层，所述连接层内设有金属连接筋，所述金属连接筋的两端设有朝向底壁的刃口，所述刃口嵌入且锡焊在所述锡块内，所述底壁上设有若干底壁部散热通孔，所述摩擦片上设有若干摩擦片部散热通孔，所述底壁部散热通孔同摩擦片部散热通孔一一对应地对齐，所述摩擦层内设有摩擦纤维丝，所述摩擦纤维丝的表面设有倒钩，相邻的摩擦纤维丝上的倒钩的朝向相反，连接层和底壁之间设有热胀冷缩避让间隙；
所述摩擦层内设有增阻颗粒，所述增阻颗粒的横截面积从远离连接层的一端向靠近连接层的一端逐渐变大，所述增阻颗粒外包裹有熔点为200℃-300℃的表面层。
2.根据权利要求1所述的重型制动蹄结构，其特征在于，所述底壁部散热通孔为内端直径大外端直径小的锥形孔。
3.根据权利要求1所述的重型制动蹄，其特征在于，所述摩擦片部散热通孔内设有隔离套，所述隔离套延伸到所述底壁部散热通孔内。
4.根据权利要求3所述的重型制动蹄，其特征在于，所述隔离套的内周面上设有镜面层。
5.根据权利要求1所述的重型制动蹄，其特征在于，所述隔热层隔离在底座和摩擦层之间。
6.一种重型制动蹄制作方法，其特征在于，第一步、将上端封闭的隔离套套设到下端设有锥头的散热孔成型型芯上，将底座搁置到上端敞开的型腔内；型腔的底部设有若干一一对应地同底壁部散热通孔对齐的定位通孔，型腔对应底座侧壁的部位上设有对侧壁进行加热的电热器；第二步、在每一个定位通孔内各插接一根所述散热孔成型型芯，散热孔成型型芯的上端内陷在型腔内，散热孔成型型芯的具体连接方式为将散热孔成型型芯的尖头经底壁部散热通孔插入到定位通孔内、散热孔成型型芯的下端将隔离套的下端按压在底壁部散热通孔内；第三步、将气囊存放在底座内；第四步、形成连接层，形成连接层的具体过程为：将金属连接筋以两端的刃口朝向底壁的方式搁置在锡块上；将构成连接层的材料填充到底座内且覆盖住气囊，气囊位于金属连接筋的下方，按压构成连接层的材料而使得金属连接筋下降和气囊收缩而使得刃口嵌入锡块内，给电热器通电而使得锡块熔化从而将刃口焊接在侧壁上；第五步、在连接层上铺设形成隔热层的材料而形成隔热层；第六步、形成摩擦层，具体过程为：在隔热层上铺设摩擦纤维丝后在型腔内填充形成摩擦层的材料形成第一摩擦层分层，然后在第一摩擦分层上铺设摩擦纤维丝后在型腔内填充形成摩擦层的材料形成第二摩擦分层，如此类推而使得最后一层摩擦分层覆盖住隔离套的上端；第七步、将重型制动蹄从型腔内脱出后对最后一层摩擦分层进行打磨而使得隔离套的裸露，进而将隔离套的顶端壁切除；第八步、敲击散热孔成型型芯的接头段使得散热孔成型型芯脱出；第九步，刺破气囊而在底壁和连接层之间形成热胀冷缩避让间隙。
7.根据权利要求6所述的重型制动蹄制作方法，其特征在于，第六步中，在铺设每一层摩擦分层的同时还铺设包裹有熔点为200℃-300℃的表面层的增阻颗粒，增阻颗粒的粒径小的一端远离连接层，同一摩擦分层中的增阻颗粒之间断开。
8.根据权利要求6所述的重型制动蹄制作方法，其特征在于，第一步中将底座搁置到上端敞开的型腔内时，底座侧壁外周面的上端同型腔内表面抵接在一起；第四步中隔热层完全覆盖住底座的侧壁的上端面。
9.根据权利要求6所述的重型制动蹄制作方法，其特征在于，第九步中通过在底壁上设置针孔，通过针头经针孔插入而刺破气囊。
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