CN111828508A - 用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫 - Google Patents

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Abstract

一种用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫(1)，包括：基板(2)和固定至基板(2)的多个摩擦元件(4)，多个摩擦元件(4)布置在至少两个具有弧形形状的排(6)中。每排(6)具有带有一个相同摩擦表面的摩擦元件(4)，并且每排的摩擦元件(4)的总摩擦表面的尺寸为紧随的更外排(6)的摩擦元件(4)的总摩擦表面的40％至80％。至少一个更内排(6c)的每个摩擦元件(4)的摩擦表面小于紧随的更外排(6b)的每个摩擦元件(4)的摩擦表面。进一步地，每排(6)的摩擦元件(4)布置在基板(2)上以作用于盘(D)的表面部分(P)上，所述表面部分(P)与可能的紧随的更外排(6)的摩擦元件和可能紧随的更内排(6)的摩擦元件(4)所作用的所述盘(D)的表面部分(P)部分地重叠。

Description

用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年4月18日提交的意大利专利申请102019000006094的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫。
背景技术
众所周知，盘式制动器承受较高的应力，并且为了获得最佳的制动作用，必不可少的是将制动力从衬垫良好地传递到盘上。
一段时间以来，人们一直在使用包括多个减小尺寸的摩擦元件而不是仅一个较大的摩擦元件的衬垫。在这方面已经采用的解决方案之一涉及每个衬垫基本上由主基板和固定到该基板的多个摩擦元件组成。每个摩擦元件由金属片和永久地固定到该金属片上的摩擦塞组成。
与使用多个减小尺寸的摩擦元件有关的解决方案在以下两方面是有利的：盘上压力的效率方面以及因此的制动方面，以及低噪音方面。就这一点而言，必须强调的是，低噪声已逐渐成为选择使用盘式制动器的决定因素。
尽管上述衬垫方案在制动和噪音方面提供了上述优点，但是它具有在盘式制动器上造成圆形凹陷的缺点。这种圆形凹陷的存在必然导致衬垫的摩擦元件的损坏。实际上，在运行期间，盘可能相对于衬垫未对准，其虽然轻微，但仍然会使一个或多个摩擦元件撞击由圆形凹陷限定的台阶。对于本领域的专家可能显而易见的是，摩擦元件与台阶的碰撞可能导致对摩擦元件的损坏，使得需要对其进行更换。
上面不可避免地要求对盘进行频繁的检查，以验证是否需要对其进行维护和/或更换，这在财务方面会带来明显的缺点。
本发明旨在解决的技术问题是生产一种用于盘式制动器的衬垫，其技术特征是避免在盘上形成圆形凹陷，而不会因此损害其在由具有多个摩擦元件的衬垫来保证的制动效率和低噪音等方面的优点。
本发明的发明人已经开发出一种用于衬垫的方案，其中，摩擦元件的布置和尺寸保证了对上述缺点的解决方案，因为它们根据不同衬垫部分的角速度的减小而引起摩擦表面的有效且准确的减小。
发明内容
本发明的主题是一种用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫，包括：基板和固定至基板的多个摩擦元件；所述摩擦元件布置在具有弧形形状的排中，并且在使用中基本上与衬垫所作用的盘的相应的同心线重叠；每排具有带有一个相同摩擦表面的摩擦元件；所述衬垫包括至少两排，并且每排包括至少两个摩擦元件；每排的所述摩擦元件的总摩擦表面的尺寸为紧随的更外排的摩擦元件的总摩擦表面的40％至80％；所述衬垫的特征在于，至少一个更内排的每个摩擦元件的摩擦表面小于紧随的更外排的每个摩擦元件的摩擦表面；每排的所述摩擦元件布置在所述基板上以作用于盘的一个表面部分上，所述一个表面部分与可能的紧随的更外排的摩擦元件和可能的紧随的更内排的摩擦元件所作用的盘的表面部分部分地重叠。
在下文中，如果一排摩擦元件的位置分别更靠近于衬垫所作用的盘D的外边缘De(较大)或内边缘Di(较小)，则该排摩擦元件被定义为比另一排摩擦元件更外或更内。
优选地，每排的每个所述元件的摩擦表面的尺寸为紧随的更外排的每个摩擦元件的表面的50％至70％。
优选地，本发明的主题，即衬垫，包括三个弧形的排，其中更外排包括三个彼此等同的摩擦元件，中间排包括两个彼此等同的摩擦元件，并且更内排包括两个彼此等同的摩擦元件。
优选地，所述更外排的单个摩擦元件的尺寸与所述中间排的单个摩擦元件的尺寸相同。
附图说明
为了更好地理解本发明，下面示出一个实施例，该实施例在附图的帮助下纯粹是说明性的而非限制性的，其中：
图1是作为本发明主题的衬垫的俯视立体图。
图2是图1中的衬垫的俯视图，为清楚起见其部分是透明的；
图3是应用到盘上的图1中的衬垫的仰视图，为了清楚起见其部分是透明的。
具体实施方式
在图1和3中，附图标记1表示根据本发明的盘式制动器的衬垫。
衬垫1包括：基板2；“燕尾”固定元件3，其固定到基板2的后表面并且被设计成将衬垫1固定到盘式制动器的结构；多个摩擦元件4，其固定到基板2并布置成在制动盘上施加压力以产生制动作用；和多个间隔件5，其成对布置在摩擦元件4和基板2之间。这些间隔件以虚线示出，因为它们是透明可见的。图2中仅有两个间隔件以附图标记5来表示。
为了本发明的目的，将摩擦元件4可逆地或不可逆地固定在板2上皆可。
摩擦元件4沿着以虚线所示的且以6表示的弧形排来布置，在使用中，其基本上与衬垫所作用的盘D的同心线C重叠。为简单起见，在图3中仅部分示出了盘D，并且在图3中以虚线示出了同心线C。
特别地，摩擦元件4布置成三排6，其可以被识别为外排6a、中间排6b和内排6c。
外排6a包括彼此等同的三个摩擦元件4，而中间排6b包括彼此等同的两个摩擦元件4，中间排6b的每个摩擦元件具有与外排6a的每个元件等同的摩擦表面。
相比之下，内排6c包括彼此等同的两个摩擦元件4，并且内排6c的每个摩擦元件的摩擦表面小于外排6a或中间排6b的每个元件的表面。
具体地，内排6c的摩擦元件4的总表面等于中间排6b的摩擦元件4的总表面的58％，而中间排6b的摩擦元件4的总表面等于外排6a的摩擦元件4的总表面的66％。
如图3所示，每排6的摩擦元件4作用在盘D的部分P上，其与随后的更外排和更内排6的摩擦元件4所作用的盘D的部分P重叠。这些部分以虚线表面示出，以便清楚地示出各部分如何重叠。在图3中，Q表示两个部分P的重叠部分。
实验已经证明，如果少于两个排6，和/或每排6少于两个摩擦元件4，则衬垫不能解决上述技术问题。实际上，为了防止形成圆形凹陷，摩擦元件应该太大，从而丧失了制动和噪音方面的优势。特别地，摩擦元件将无法在盘上施加有效压力，最重要的是，摩擦元件本身将无法准确地被冷却。
实验已经证明，如果仅通过改变摩擦元件的数量而不改变其尺寸来减小各排摩擦元件的摩擦表面，那么结果将不是所期望的，因为会遭遇一系列缺点。
实际上，通过在衬垫中使用全部相同尺寸的摩擦元件并且通过减少每排的摩擦元件的数量以从更外排至更内排减小摩擦表面，太大的摩擦表面变化梯度将会在衬垫的排之间被创建。各排摩擦元件之间的摩擦表面的如此大的差异导致衬垫部分的不平衡，这不可避免地导致异常的盘磨损。
此外，在更内排中具有较小的摩擦元件可以确保在同一摩擦元件中极大地减少振动，从而避免在盘的内部部件(即，由于最靠近轮毂而成为盘的最易损坏的部件)上产生负面影响。
此外，在更内排中具有较小的摩擦元件保证了在衬垫基板上的相同的摩擦元件的更大的几何适应性。这样，本发明适用于已经生产的基板，而不需要去生产新的基板。
实验已经证明，若摩擦表面之间的比率不同于所声明的比率，则不会产生有效的制动作用，并且会导致衬垫部分之间产生不利的不平衡。

Claims (4)

1.一种用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫(1)，所述衬垫(1)包括：基板(2)和固定至所述基板(2)的多个摩擦元件(4)；所述摩擦元件(4)布置在具有弧形形状的排(6)中，并且所述排(6)在使用中基本上与所述衬垫(1)所作用的盘(D)的相应的同心线(C)重叠；每排(6)具有带有一个相同摩擦表面的摩擦元件(4)；所述衬垫包括至少两排(6)，并且每排包括至少两个摩擦元件(4)；每排的所述摩擦元件(4)的总摩擦表面的尺寸为紧随的更外排(6)的摩擦元件(4)的总摩擦表面的40％至80％；所述衬垫的特征在于，至少一个更内排(6c)的每个摩擦元件(4)的摩擦表面小于紧随的更外排(6b)的每个摩擦元件(4)的摩擦表面；每排(6)的所述摩擦元件(4)布置在所述基板(2)上以作用于所述盘(D)的一个表面部分(P)上，所述一个表面部分(P)与可能的紧随的更外排(6)的摩擦元件和可能的紧随的更内排(6)的摩擦元件(4)所作用的所述盘(D)的表面部分(P)部分地重叠。
2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫(1)，其特征在于，每排(6)的每个所述元件(4)的摩擦表面的尺寸为紧随的更外排(6)的每个所述摩擦元件(4)的表面的50％至70％。
3.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫(1)，其特征在于，所述衬垫包括三个弧形的排(6)，其中，更外排(6a)包括三个彼此等同的摩擦元件，中间排(6b)包括两个彼此等同的摩擦元件，并且更内排(6c)包括两个彼此等同的摩擦元件。
4.根据权利要求3所述的用于轨道车辆的盘式制动器的衬垫(1)，其特征在于，所述更外排(6a)的单个摩擦元件(4)的尺寸与所述中间排(6b)的单个摩擦元件(4)的尺寸相同。
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