CN113048172A - 一种具有大间隙的动车组闸片 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种具有大间隙的动车组闸片，包括一分体完全对称的闸片钢背，所述闸片钢背上均布多个摩擦单元，所述摩擦单元通过弹簧卡扣浮动设置于闸片钢背上，所述摩擦单元和闸片钢背之间设置有沿着中心线方向变形的弹性元件，本发明克服现有的制动闸片相邻摩擦单元间的间隙小、磨屑积存、通风性差和散热性能差的问题，提高了制动闸片的制动效果和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及轨道机车制动装置技术领域，尤其是一种具有大间隙的动车组闸片。
背景技术
目前，在轨道机车制动器中，高速列车通常采用的是盘式制动结构。盘式制动结构主要包括制动盘和制动闸片，通过制动盘与制动闸片上的摩擦单元相互摩擦，消耗运动车辆或设备的动能，使列车停止运动。其中，浮动式连接结构的大间隙制动闸片的制动效果、使用维护成本和散热性能是评价其好坏的重要指标。
现有技术中的制动闸片，闸片钢背的最大外轮廓恒定，在不改变摩擦单元位置的前提下摩擦单元之间的间隙也恒定。设置在制动闸片上的摩擦单元和设置在制动盘中心位置的安装孔之间均在间隙，制动过程中，受到朝向制动盘摩擦面方向的制动压力制动闸片的摩擦面和进行旋转运动的制动盘摩擦面相互摩擦，消耗运动车辆动能从而起到列车制动作用的过程中，制动盘会造成制动闸片的磨损，使制动闸片变薄。制动闸片不断地摩擦过程中摩擦单元厚度逐渐减少，减少的过程中产生了大量的磨屑，闸片上摩擦单元间隙的固定，导致相邻摩擦单元之间的空隙和闸片浮动间隙等部位积存了大量的磨屑，磨屑的逐渐积存会在钢背表面形成山峰山谷的磨屑积存形态，进而对摩擦单元的自由度和闸片的制动效果产生影响，造成制动效果差、闸片磨耗量偏大的现象，导致闸片使用寿命变短，增加了闸片更换的频率，增加了铁路运营成本。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种具有大间隙的动车组闸片，克服现有的制动闸片相邻摩擦单元间的间隙小，磨屑积存、通风性差和散热性能差的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种具有大间隙的动车组闸片，包括一分体完全对称的闸片钢背，所述闸片钢背上均布多个摩擦单元，所述摩擦单元通过弹簧卡扣浮动设置于闸片钢背上，所述摩擦单元和闸片钢背之间设置有沿着中心线方向变形的弹性元件。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述闸片钢背上设置有用于卡接弹性元件的锪平面和与锪平面通过通孔连通的定位孔。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述摩擦单元包括有一定厚度的摩擦体、插入定位孔且通过弹簧卡扣与闸片钢背浮动相连的定位部和设置于摩擦体和定位部之间且形状为球面状的支撑部。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述摩擦体的摩擦面为扁长的六边形状且上下两边为平行线、非相邻的两条斜线为平行线，相邻两条斜线交汇处的线条为圆弧或直线，所述摩擦体的中间设置有盲孔。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述上下两边的平行线之间的距离为a，两条斜向平行线之间的距离为b，b/a＝1.05～1.5。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述闸片钢背接口类型为燕尾接口类型。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述弹性元件的中心设置有适于定位部穿过的导向孔，弹性元件设置有球面形状支撑球面且球面形状支撑球面与支撑部接触。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述弹性元件朝向支撑部施加远离闸片钢背方向的偏压力时，闸片钢背与摩擦单元之间存在浮动间隙且浮动间隙的距离范围为0.8mm～2.5mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：相邻摩擦单元在摩擦面投影上的间隙距离范围为6mm～12mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：相邻摩擦单元之间的剩余空间内设置有约束摩擦单元相对于闸片钢背沿闸片摩擦面水平发生位置偏移的限制块。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
1、本发明提供的一种具有大间隙的动车组闸片，摩擦单元在闸片钢背上的位置保持不变，通过将摩擦单元水平方向尺寸a减小，两条斜向平行线之间的距离b增大，在保持了相同的摩擦单元数量和摩擦面积基础上，提高了相邻摩擦单元之间的间隙，有效的提高了制动闸片在制动过程中相邻摩擦单元之间的气流流动，制动过程中产生的热量伴随气流的流动而脱离制动闸片，进而提高闸片的散热性能，并且摩擦单元覆盖了制动盘的摩擦面，避免了制动盘摩擦面出现热量集中而形成热斑，造成与制动盘热斑接触部位的制动闸片磨耗增大、制动闸片寿命降低和使用周期短的现象发生，解决了制动闸片的更换周期短，增加了铁路运营成本的问题；
2.本发明提供的一种具有大间隙的动车组闸片，通过弹性元件与摩擦单元的接触部位是近似的球面，形成了球幅接触，增大了摩擦单元与弹性元件的接触面积，增大了摩擦单元的受力面积和受力的稳定性，保证了制动闸片摩擦面与制动盘的摩擦面在制动过程中接触面积，由于摩擦单元和弹性元件接触面积更大，在制动过程中，摩擦单元与弹性元件接触部位的单位面积受力减小并且更加均匀，保证了摩擦单元的稳定性，最终保证了制动闸片性能的稳定性；
3、本发明提供的一种具有大间隙的动车组闸片，通过弹簧卡扣将摩擦单元浮动设置于闸片钢背上，浮动效果好，安装使用方便。
附图说明
图1为本发明提供的制动闸片的摩擦面正视方向示意图；
图2为本发明提供的制动闸片连接结构剖切面示意图；
图3为本发明提供的摩擦单元摩擦面示意图；
图4为本发明提供的摩擦单元剖切面示意图；
图5为本发明提供的弹性元件示意图。
其中，1、闸片钢背，2、锪平面，3、定位孔，4、，5、摩擦单元，6、摩擦体，7、弹簧卡扣，8、定位部，9、支撑部，10、摩擦面，11、盲孔，12、，13、弹性元件，14、支撑球面，15、导向孔，16、浮动间隙，17、通孔，18、燕尾接口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图5所示，一种具有大间隙的动车组闸片，包括一分体完全对称的闸片钢背1，所述闸片钢背1接口类型为燕尾接口18类型。所述闸片钢背1上均布多个摩擦单元5，多个摩擦单元5覆盖了制动盘的摩擦面，避免了制动盘摩擦面出现热量集中而形成热斑，造成与制动盘热斑接触部位的制动闸片磨耗增大、制动闸片寿命降低和使用周期短的现象发生，解决了制动闸片的更换周期短，增加了铁路运营成本的问题。
所述摩擦单元5通过弹簧卡扣7浮动设置于闸片钢背1上，浮动效果好，安装使用方便。所述摩擦单元5和闸片钢背1之间设置有沿着中心线方向变形的弹性元件13，弹性元件13用于使摩擦单元5在垂直方向和水平方向上大自由度调整，从而达到最佳工作面，从而提高制动闸片的制动效果和使用寿命。经过实际使用验证，在相同的使用条件下，闸片的使用寿命提升10％到15％。
所述闸片钢背1上设置有用于卡接弹性元件13的锪平面2和与锪平面2通过通孔17连通的定位孔3。所述摩擦单元5包括有一定厚度的摩擦体6、插入定位孔3且通过弹簧卡扣7与闸片钢背1浮动相连的定位部8和设置于摩擦体6和定位部8之间且形状为球面状的支撑部9。通过弹性元件13与摩擦单元5的接触部位是近似的球面，形成了球幅接触，增大了摩擦单元5与弹性元件13的接触面积，增大了摩擦单元5的受力面积和受力的稳定性，保证了制动闸片1摩擦面与制动盘的摩擦面在制动过程中接触面积，由于摩擦单元5和弹性元件13接触面积更大，在制动过程中，摩擦单元5与弹性元件13接触部位的单位面积受力减小并且更加均匀，保证了摩擦单元5的稳定性，最终保证了制动闸片1性能的稳定性。
所述摩擦体6的摩擦面10为扁长的六边形状且上下两边为平行线、非相邻的两条斜线为平行线，相邻两条斜线交汇处的线条12为圆弧或直线，所述上下两边的平行线之间的距离为a，两条斜向平行线之间的距离为b，b/a＝1.05～1.5，摩擦单元5在闸片钢背1上的位置保持不变，通过将摩擦单元5水平方向尺寸a减小，两条斜向平行线之间的距离b增大，在保持了相同的摩擦单元5数量和摩擦面积基础上，提高了相邻摩擦单元5之间的间隙，有效的提高了制动闸片1在制动过程中相邻摩擦单元5之间的气流流动，制动过程中产生的热量伴随气流的流动而脱离制动闸片，进而提高闸片的散热性能。所述摩擦体6的中间设置有盲孔11，相邻摩擦单元5在摩擦面10投影上的间隙距离范围为6mm～12mm。相邻摩擦单元5之间的剩余空间内设置有约束摩擦单元5相对于闸片钢背1沿闸片摩擦面10水平发生位置偏移的限制块4。
所述弹性元件13的中心设置有适于定位部8穿过的导向孔15，弹性元件13设置有球面形状的支撑球面14且球面形状支撑球面14与支撑部9接触。所述弹性元件13朝向支撑部9施加远离闸片钢背1方向的偏压力时，闸片钢背1与摩擦单元5之间存在浮动间隙16且浮动间隙16的距离范围为0.8mm～2.5mm。
本发明克服现有的制动闸片相邻摩擦单元间的间隙小、磨屑积存、通风性差和散热性能差的问题，提高了制动闸片的制动效果和使用寿命。
Claims (10)
1.一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：包括一分体完全对称的闸片钢背(1)，所述闸片钢背(1)上均布多个摩擦单元(5)，所述摩擦单元(5)通过弹簧卡扣(7)浮动设置于闸片钢背(1)上，所述摩擦单元(5)和闸片钢背(1)之间设置有沿着中心线方向变形的弹性元件(13)。
2.根据权利要求1所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述闸片钢背(1)上设置有用于卡接弹性元件(13)的锪平面(2)和与锪平面(2)通过通孔(17)连通的定位孔(3)。
3.根据权利要求2所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述摩擦单元(5)包括有一定厚度的摩擦体(6)、插入定位孔(3)且通过弹簧卡扣(7)与闸片钢背(1)浮动相连的定位部(8)和设置于摩擦体(6)和定位部(8)之间且形状为球面状的支撑部(9)。
4.根据权利要求3所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述摩擦体(6)的摩擦面(10)为扁长的六边形状且上下两边为平行线、非相邻的两条斜线为平行线，相邻两条斜线交汇处的线条(12)为圆弧或直线，所述摩擦体(6)的中间设置有盲孔(11)。
5.根据权利要求4所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述上下两边的平行线之间的距离为a，两条斜向平行线之间的距离为b，b/a＝1.05～1.5。
6.根据权利要求1所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述闸片钢背(1)接口类型为燕尾接口(18)类型。
7.根据权利要求3所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述弹性元件(13)的中心设置有适于定位部(8)穿过的导向孔(15)，弹性元件(13)设置有球面形状的支撑球面(14)且球面形状支撑球面(14)与支撑部(9)接触。
8.根据权利要求7所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：所述弹性元件(13)朝向支撑部(9)施加远离闸片钢背(1)方向的偏压力时，闸片钢背(1)与摩擦单元(5)之间存在浮动间隙(16)且浮动间隙(16)的距离范围为0.8mm～2.5mm。
9.根据权利要求4所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：相邻摩擦单元(5)在摩擦面(10)投影上的间隙距离范围为6mm～12mm。
10.根据权利要求4所述的一种具有大间隙的动车组闸片，其特征在于：相邻摩擦单元(5)之间的剩余空间内设置有约束摩擦单元(5)相对于闸片钢背(1)沿闸片摩擦面(10)水平发生位置偏移的限制块(4)。
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