CN114776743B - 一种组合式轨道交通轮装碳陶制动盘 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，包括摩擦盘以及相对摩擦盘圆心周向均匀布置的多个支撑块，所述摩擦盘与支撑块之间可拆卸装配连接，所述相邻支撑块之间的间隙形成散热通道，所述每个支撑块的中部设有至少两条沿径向布设且贯通的径向散热槽。本申请的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，具有可适用更多速度等级，增大散热面积，提高散热率，降低加工难度，降低轨道交通车辆运行和制动时的能源消耗，节约运营及维护成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及制动盘技术领域，具体涉及一种组合式轨道交通轮装碳陶制动盘。
背景技术
目前轨道交通车辆使用的制动盘，一般采用金属材料，虽然其具有技术成熟度高、成本低的特点。已在国内外得到了广泛的应用，但存在制动时制动盘的热量往往不能及时散去及热量聚集的问题。并且随着制动盘温度升高，制动盘摩擦系数降低，出现热衰竭，导致制动性能下降明显。而且金属制动盘较重，车辆运行和制动时能源消耗较大。并且由于现有轮装制动盘，采用的是整体结构，材料利用率不高。
目前现有的一种碳陶材料轮装制动盘，由于碳陶材料更加耐高温，因此保证其制动效果好。但由于现有碳陶轮装制动盘的散热结构大多沿用普通制动盘的结构，采用分散式加强筋构成，风道较小且分散，将热量带走需较长时间，易使轮与轴连接处的温升过快，存在影响轮与轴间的过盈配合的风险。并且由于结构复杂，加工周期较长，加工难度较大，加工过程中还需多次换刀和更换装夹，生产效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可适用更多速度等级，增大散热面积，提高散热率，降低加工难度，降低轨道交通车辆运行和制动时的能源消耗，节约运营及维护成本的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，包括摩擦盘以及相对摩擦盘圆心周向均匀布置的多个支撑块，所述摩擦盘与支撑块之间可拆卸装配连接，所述相邻支撑块之间的间隙形成散热通道，所述每个支撑块的中部设有至少两条沿径向布设且贯通的径向散热槽。
进一步，所述每个支撑块的两端均通过镶件与摩擦盘装配，所述镶件轴向穿过摩擦盘和支撑块，并且通过紧定螺钉实现镶件的轴向松脱紧定，所述支撑块上开设有紧定螺钉螺纹孔。
进一步，所述镶件与支撑块之间通过圆锥面配合。
进一步，所述镶件的中心开设有螺栓孔。
进一步，所述支撑块的中部设有滑块安装槽。
进一步，所述摩擦盘采用碳陶复合材料，所述支撑块采用金属材料或碳陶复合材料。
进一步，所述支撑块的轮廓为弧形面或曲面。
进一步，所述支撑块沿厚度方向的横截面面积连续递增或递减。
本发明的有益效果：
(1)由于制动盘采用组合式结构，可根据适用速度等级，进行模块化组合，并且支撑块可循环使用，提高了材料的利用率，降低了维护成本。
(2)由于采用了支撑块，不仅提高了整体的连接强度，而且相邻支撑块之间形成散热通道，支撑块上设置有径向散热槽，其散热面积较传统的制动盘大大增加，散热面积可增加25％以上，同时，通过支撑块的转动，提升了对空气的拨动作用，增强了空气的流动性和流通性，使制动时产生的热量加速散发，因此大大提高了散热效率和效果，也提高了制动盘整体使用性能及寿命。
(3)制动盘整体为组合式结构，支撑块通过螺栓安装在摩擦盘上组成制动盘，相比以往的整体式制动盘，结构更简单，加工难度降低，也大大缩短了加工周期，提高了生产效率。
(4)摩擦盘采用碳陶复合材料，碳陶复合材料具有耐高温、抗热衰竭等特性，其密度是金属材料的(1/4-1/3)左右。
综上所述，本申请相比以往轨道交通车辆制动盘，可适用更多速度等级的轨道交通车辆，增大了散热面积，提高了散热率，降低了加工难度，降低了轨道交通车辆运行和制动时的能源消耗，节约了运营及维护成本，并且重量大大降低，凸显了适用范围广和减重的优势。
附图说明
图1为本发明优选实施例的立体结构示意图；
图2为本发明优选实施例的主视图；
图3为图2的A-A处剖视图；
图4为图2的B-B处剖视放大图。
附图标记：1--摩擦盘、2--支撑块、3--镶件、4--紧定螺钉、5--滑块安装槽、6--径向散热槽、7--散热通道、8--螺栓孔、9--圆锥面。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
如图1至图4所示，本实施例提供了一种组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，包括摩擦盘1以及相对摩擦盘1圆心周向均匀布置的多个支撑块2，本实施例中，采用6块支撑块2，相邻支撑块之间以相对摩擦盘的圆心间隔60°布设；所述每个支撑块2的两端均通过镶件3与摩擦盘装配，所述镶件3轴向穿过摩擦盘1和支撑块2，并且通过紧定螺钉4实现镶件的轴向松脱紧定，所述支撑块2上开设有紧定螺钉螺纹孔。所述镶件3的中心开设有螺栓孔8，通过穿过该螺栓孔的主螺栓实现摩擦盘与支撑块的紧固装配并与车轮稳固装配；优选地，所述镶件3与支撑块2之间通过圆锥面9配合，在拧紧主螺栓的过程中，圆锥面9能使主螺栓的锁紧力放大，并具有自锁效果。
本申请的制动盘，采用该种装配式设计，一方面，支撑块可循环使用，提高了材料的利用率，降低了维护成本，同时，更换不同的支撑块，可适应不同的速度等级，另一方面，相比以往的整体式制动盘，结构更简单，加工难度降低，也大大缩短了加工周期，提高了生产效率。
所述相邻支撑块2之间的间隙形成散热通道7，所述每个支撑块2的中部设有至少两条沿径向布设且贯通的径向散热槽6。通过设置支撑块2，不仅提高了整体的连接强度，而且相邻支撑块之间形成散热通道7，支撑块上设置有径向散热槽6，一方面，其散热面积较传统的制动盘大大增加，散热面积可增加25％以上，另一方面，每两个相邻支撑块之间形成的散热通道构成风道，当车轮高速旋转时，制动产生的热量很快通过风道的空气对流所带走，起到很好的通风散热作用，同时，通过支撑块的转动，提升了对空气的拨动作用，增强了空气的流动性和流通性，使制动时产生的热量加速散发，因为大大提高了散热效率和效果，也提高了制动盘整体使用性能及寿命。
所述支撑块2的中部设有滑块安装槽5；滑块安装槽5用于将制动盘与车轮连接，车轮辐板安装有与滑块安装槽5对应的滑块，滑块安装在滑块安装槽5内，并且通过副螺栓与制动盘连接，承受制动时产生的剪切力，从而将制动力矩传递给车轮，即传递给车轴，起到制动作用。
所述摩擦盘1采用碳陶复合材料，所述支撑块2采用金属材料或碳陶复合材料。碳陶复合材料具有耐高温、抗热衰竭等特性，其密度是金属材料的(1/4-1/3)左右。
所述支撑块2的轮廓为弧形面或曲面，可增大散热面积；所述支撑块2沿厚度方向的横截面面积连续递增或递减，进一步有利散热。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，其特征在于：包括摩擦盘(1)以及相对摩擦盘圆心周向均匀布置的多个支撑块(2)，所述摩擦盘与支撑块之间可拆卸装配连接，所述相邻支撑块之间的间隙形成散热通道(7)，所述每个支撑块的中部设有至少两条沿径向布设且贯通的径向散热槽(6)；所述每个支撑块的两端均通过镶件(3)与摩擦盘装配，所述镶件轴向穿过摩擦盘和支撑块，并且通过紧定螺钉(4)实现镶件的轴向松脱紧定，所述支撑块上开设有紧定螺钉螺纹孔；所述镶件与支撑块之间通过圆锥面(9)配合。
2.根据权利要求1所述的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，其特征在于：所述镶件的中心开设有螺栓孔(8)。
3.根据权利要求2所述的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，其特征在于：所述支撑块的中部设有滑块安装槽(5)。
4.根据权利要求3所述的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，其特征在于：所述摩擦盘(1)采用碳陶复合材料，所述支撑块(2)采用金属材料或碳陶复合材料。
5.根据权利要求4所述的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，其特征在于：所述支撑块(2)的轮廓为弧形面或曲面。
6.根据权利要求5所述的组合式轨道交通轮装碳陶制动盘，其特征在于：所述支撑块(2)沿厚度方向的横截面面积连续递增或递减。
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