CN111022536B - 一种用于高速列车的刹车闸片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高速列车的刹车闸片。所述刹车闸片包括闸片钢背和摩擦块，摩擦块包括摩擦块钢背、压坯和加强销，压坯上设有盲孔，摩擦块钢背上设有与盲孔贯通的通孔，加强销的两端分别卡固在盲孔和通孔中，压坯与摩擦块钢背固定连接，闸片钢背与摩擦块钢背固定连接，采用加强销加强了摩擦块钢背和压坯的机械结合强度，加强了压坯与摩擦块钢背结合面抗剪切性能和抗冲击性能。本发明解决了现有技术中压坯与摩擦块钢背之间结合面上不可避免地出现孔隙，由此导致压坯与摩擦块钢背结合面抗剪切性能和抗冲击性能弱的问题。
Description
技术领域
本发明涉及刹车装置领域，具体而言，涉及一种用于高速列车的刹车闸片。
背景技术
随着高速铁路网日益纵横交错，高速列车的行驶安全越来越受到重视。列车从高速运行到安全刹车停止运行过程中，需要制动系统产生制动力矩达成制动，其中摩擦块直接与车轮接触，通过摩擦将动能转化成热能，并散发到空气中。因此对摩擦块的性能要求很高。
现有技术中，摩擦块由摩擦块压坯和摩擦块钢背通过加压烧结而成，所述摩擦块压坯和摩擦块钢背为相互对应的结构。
例如中国专利公开号为CN109307030A的发明专利公开了一种燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片，包括一体铸造的燕尾钢背板，燕尾钢背板上通过平头铆钉固定有多个闸片摩擦体，闸片摩擦体与燕尾钢背板之间设有圆形垫片，每个闸片摩擦体包括压合在一起的摩擦体和不规则六边形连接片。采用钢背和燕尾一体式、钢背与摩擦体之间安装弹性垫片的结构，既能保证钢背与摩擦体之间存在一定的间隙调整量，又能保证制动闸片安全使用。
再例如中国专利公开号为CN102927170A的发明专利公开了一种新型摩擦块可浮动、燕尾连接钢背结构的制动闸片，包括一上下分体燕尾连接闸片钢背、若干闸片摩擦块体、若干弹性支撑片和若干圆形弹簧卡子；所述上下分体燕尾连接闸片钢背上设置有各种安装孔；所述弹性支撑片有球形支撑面和中心导向孔；所述摩擦块体下部有球形支撑面和带有卡槽的定位连接轴，该连接轴可穿过弹性支撑片中心导向孔和背板定位孔，并由圆形弹簧卡子锁定在背板上实现浮动连接；所述摩擦块体为中心有盲孔的六边形块体，且摩擦块体间相邻互锁，以防止闸片工作时摩擦块体发生转动。该发明采用传统燕尾连接结构，能在列车制动过程中获得闸片与制动盘最大接触摩擦面积，使制动过程平稳且具有阻尼、减振、降噪和散热等功能，摩擦块体易于更换从而降低列车运营成本，它可以广泛用于高速列车的制动系统中。
现有技术中至少存在以下问题：
由于粉末冶金摩擦材料中含有石墨、二氧化硅等非金属组元，其与金属之间不润湿，在烧结过程中压坯与摩擦块钢背之间结合面上不可避免地出现孔隙，由此导致其粘接面抗剪切性能和抗冲击性能弱，出现摩擦块摩擦材料层脱落、掉块的现象，存在安全风险。
针对现有技术中压坯与摩擦块钢背之间结合面上不可避免地出现孔隙，由此导致压坯与摩擦块钢背结合面抗剪切性能和抗冲击性能弱的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于高速列车的刹车闸片。
所述刹车闸片包括：闸片钢背和摩擦块；
摩擦块包括摩擦块钢背、压坯和加强销，压坯上设有盲孔，摩擦块钢背上设有与盲孔贯通的通孔，加强销的两端分别卡固在盲孔和通孔中，压坯与摩擦块钢背固定连接，闸片钢背与摩擦块钢背固定连接。
进一步地，加强销的左端小于加强销的右端。
进一步地，加强销的右端固设有弧形部，弧形部与压坯抵贴。
进一步地，摩擦块钢背上设有多个通孔，多个通孔以摩擦块钢背的端面中心为原点均布，压坯上设有与多个通孔相对应的多个盲孔，每个相对应的盲孔和通孔中均设有一个加强销。
进一步地，加强销的左侧端面设于通孔内。
进一步地，摩擦块钢背上设有多个第一圆孔，多个第一圆孔以摩擦块钢背的端面中心为原点均布，压坯上设有与多个第一圆孔相对应的多个第二圆孔，第一圆孔小于第二圆孔。
进一步地，压坯由以下重量份数的原料组成：
铜粉40份，
锰铁矿粉12份，
二硫化钼7份，
氧化铝5份，
氮化硼3份，
石墨30份，
钛粉10份，
氧化锆5份，
石蜡8份，
硫酸钡8份，
海泡石纤维8份，
纳米三氧化钨5份。
进一步地，多个摩擦块固设于闸片钢背上。
进一步地，闸片钢背的形状为燕尾型。
相对于现有技术，本发明所述的刹车闸片具有以下显著的优越效果：
1，将加强销的两端分别卡固在盲孔和通孔中，加强了摩擦块钢背和压坯的机械结合强度，加强了压坯与摩擦块钢背结合面抗剪切性能和抗冲击性能。
2，通过在加强销的右端设置弧形部，弧形部与压坯抵贴，消除了刹车时产生的应力，提高了所述刹车闸片的使用寿命。
3，通过将多个加强销均匀布设，使刹车时加强销产生的作用力均匀作用，避免了长期使用后摩擦块局部开裂，进而提高了所述刹车闸片的制动性能和使用寿命。
4，通过设置加强销的左端小于加强销的右端，使加强销的定位精度高，安装方便，能够多次装拆。
5，通过在传统压坯的组成原料中加入以下重量份数的：海泡石纤维8份，纳米三氧化钨5份，氧化锆5份，使压坯耐磨性更好、散热更快，进而使所述刹车闸片相较现有技术中的刹车闸片的使用寿命提高了1.5倍。
6，通过将多个摩擦块固设于闸片钢背上，提高了所述刹车闸片的刹车性能。
附图说明
图1为本发明所述刹车闸片中的摩擦块的立体剖面图；
图2为本发明所述刹车闸片的立体结构示意图。
附图标记说明：
1-摩擦块、11-摩擦块钢背、12-压坯、13-加强销、14-盲孔、15-通孔、16-弧形部、17-第一圆孔、18-第二圆孔，2-闸片钢背。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
如图1和图2所示，所述刹车闸片包括闸片钢背2和摩擦块1，摩擦块1包括摩擦块钢背11、压坯12和加强销13，压坯12上设有盲孔14，摩擦块钢背11上设有与盲孔14贯通的通孔15，加强销13的两端分别卡固在盲孔14和通孔15中，用于加强摩擦块1的抗剪切性能和抗冲击性能，压坯12与摩擦块钢背11固定连接，闸片钢背2与摩擦块钢背11固定连接。
进一步地，如图1所示，盲孔14的孔底为平面，盲孔14的孔口向孔底方向逐渐增大，用于与加强销13的右端相对应，通孔15左侧端面向右侧端面逐渐增大，用于与加强销13的左端相对应，组装时，将加强销13放入摩擦块钢背11与压坯12之间，加强销13左端插入摩擦块钢背11的通孔15中，加强销13右端插入压坯12的盲孔14中，再将摩擦块钢背11与压坯12烧结压合固定。
进一步地，如图1所示，摩擦块钢背11上设有多个第一圆孔17，多个第一圆孔17以摩擦块钢背11的端面中心为原点均布，压坯12上设有与多个第一圆孔17相对应的多个第二圆孔18，闸片钢背2上设有多个与第一圆孔17相对应的第三圆孔(图中未示出)，通过紧固件依次穿过第二圆孔18、第一圆孔17、第三圆孔，将闸片钢背2与摩擦块钢背11固定连接，其中，紧固件包括铆钉、螺栓任一种，摩擦块1直接与车轮接触，通过摩擦将动能转化成热能，并将热能散发到空气中，其中，第一圆孔17小于第二圆孔18，用于将紧固件的头端设置于第二圆孔18内。
进一步地，如图1所示，加强销13的左端小于加强销13的右端，通过挤压作用将加强销13固定，加强销13的右端固设有弧形部16，弧形部16与压坯12抵贴，用于消除在刹车过程中产生的应力，摩擦块钢背11上设有多个通孔15，多个通孔15以摩擦块钢背11的端面中心为原点均布，压坯12上设有与多个通孔15相对应的多个盲孔14，每个相对应的盲孔14和通孔15中均设有一个加强销13，用于平衡刹车时压坯12和摩擦块钢背11受到的剪切力，同时为压坯12和摩擦块钢背11提供轴向定位，需要说明的是，通孔15与盲孔14的对应关系为贯通且轴心线重合，加强销13的左侧端面设于通孔15内，具体地，加强销13的左侧端面不凸出于通孔15。
进一步地，压坯12由以下重量份数的原料组成：
铜粉40份，
锰铁矿粉12份，
二硫化钼7份，
氧化铝5份，
氮化硼3份，
石墨30份，
钛粉10份，
氧化锆5份，
石蜡8份，
硫酸钡8份，
海泡石纤维8份，
纳米三氧化钨5份。
进一步地，如图2所示，多个摩擦块1固设于闸片钢背2上，闸片钢背2为不规则的多边形，多个摩擦块1分为内外两层，其中，内层的摩擦块1的数量小于外层的摩擦块1的数量，通过内外层摩擦块1非均布结构，能够使内外层的所属摩擦块1受力不同，从而平衡所述刹车闸片内外层的热量、磨损的状况，需要说明的是，闸片钢背2的形状为燕尾型，用于满足高速列车制动性能要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于高速列车的刹车闸片，其特征在于，包括：闸片钢背（2）和摩擦块（1）；
所述摩擦块（1）包括摩擦块钢背（11）、压坯（12）和加强销（13），所述压坯（12）上设有盲孔（14），所述摩擦块钢背（11）上设有与所述盲孔（14）贯通的通孔（15），所述加强销（13）的左端小于所述加强销（13）的右端，所述加强销（13）的右端固设有弧形部（16），所述弧形部（16）与所述压坯（12）抵贴，所述加强销（13）的两端分别卡固在所述盲孔（14）和所述通孔（15）中，所述压坯（12）与所述摩擦块钢背（11）固定连接，所述摩擦块钢背（11）上设有多个通孔（15），所述多个通孔（15）以所述摩擦块钢背（11）的端面中心为原点均布，所述压坯（12）上设有与所述多个通孔（15）相对应的多个盲孔（14），每个相对应的所述盲孔（14）和所述通孔（15）中均设有一个所述加强销（13），所述闸片钢背（2）与所述摩擦块钢背（11）固定连接，所述压坯（12）由以下重量份数的原料组成：铜粉40份，锰铁矿粉12份，二硫化钼7份，氧化铝5份，氮化硼3份，石墨30份，钛粉10份，氧化锆5份，石蜡8份，硫酸钡8份，海泡石纤维8份，纳米三氧化钨5份。
2.根据权利要求1所述的用于高速列车的刹车闸片，其特征在于，所述加强销（13）的左侧端面设于所述通孔（15）内。
3.根据权利要求1所述的用于高速列车的刹车闸片，其特征在于，所述摩擦块钢背（11）上设有多个第一圆孔（17），所述多个第一圆孔（17）以所述摩擦块钢背（11）的端面中心为原点均布，所述压坯（12）上设有与所述多个第一圆孔（17）相对应的多个第二圆孔（18），所述第一圆孔（17）小于所述第二圆孔（18）。
4.根据权利要求1所述的用于高速列车的刹车闸片，其特征在于，多个所述摩擦块（1）固设于所述闸片钢背（2）上。
5.根据权利要求1所述的用于高速列车的刹车闸片，其特征在于，所述闸片钢背（2）的形状为燕尾型。
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