CN1804422B - 特别用于铁路领域的具有摩擦元件的盘式制动衬垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铁路领域的、与制动盘配合使用以进行制动的盘式制动衬垫(1)，包括底盘(2)，其上固定用于支撑摩擦元件(3)的弹性支撑元件(4)，摩擦元件单个或成对地安装在弹性支撑元件沿其纵轴线的端部，弹性支撑元件通过固定装置(5)间隔地固定在底盘上，该衬垫的特点在于：设置在底盘上的支撑元件的纵轴线取向垂直于穿过制动盘中心的辐射线。所述摩擦元件的定位和尺寸使得单个摩擦元件或成对摩擦元件在其上所用的制动盘的圆形部或带尽可能地窄，以使所述圆形部或带的内径和外径之间的周向速度差最小。对于安装在单独支撑上的单个摩擦元件，所述圆形部或带的最佳尺寸最大为40毫米，对成对元件，最佳尺寸最大为50毫米。

Description

特别用于铁路领域的具有摩擦元件的盘式制动衬垫
技术领域
本发明涉及具有摩擦元件的盘式制动衬垫，特别用于铁路领域。更具体地，本发明涉及能显著降低现有制动器噪音的制动衬垫的改进。
背景技术
众所周知，近年来人们特别关注铁路车辆的制动装置，同样应注意到所述车辆必须实现更高的速度。
在该背景下，一个具体的进步是具有根据1993年4月5日提交的并且涉及“具有烧结摩擦元件的盘式制动衬垫”的意大利专利No.1261780的技术方案。
上述意大利专利提出的技术方案涉及一种衬垫，其中，具有圆柱或多面体形状的一次烧结摩擦元件安装在弹性金属薄板的端部上。金属薄板通过调整垫固定到底盘上，固定方式为薄板的每一端包括一个独立移动的托架，该托架能吸收因热载引起的变形并因此在一次烧结摩擦元件和制动盘之间形成均匀的接触压力。该技术方案具有良好的操作特性，这已被同类制动器的广泛应用所证实。
然而，在制动过程中，所述专利中提出的技术方案具有一些涉及衬垫噪音的问题，而噪音是非常令人不愉悦的。
发明内容
有鉴于此，申请人对上述在先专利中描述的衬垫加以改进，所述改进使得即便并非完全消除，也减轻了上述噪音问题。本发明的衬垫实现了这些和其它结果，在衬垫上设置了摩擦元件，摩擦元件安装在弹性金属薄板上并通过调整垫与支撑板相连，其中所述摩擦元件的定位和尺寸使得每个摩擦元件或成对摩擦元件在其上作用的制动盘的圆形部或带尽可能地窄，以使所述圆形部或带的内径和外径的之间的周向速度差最小。对于安装在单个支撑元件上的单个摩擦元件，所述圆形部或带的最佳尺寸最大为40毫米，对于成对摩擦元件，最佳尺寸最大为50毫米。
因此，本发明提供一种用于铁路领域的、与制动盘配合使用以进行制动的盘式制动衬垫，包括底盘，其上固定用于支撑摩擦元件的弹性支撑元件，所述的摩擦元件单个或成对地安装在弹性支撑元件沿其纵轴线的端部，所述的弹性支撑元件通过固定装置间隔地固定在底盘上，所述衬垫的特点在于：设置在所述底盘上的所述支撑元件的所述纵轴线取向垂直于穿过所述制动盘的盘心的辐射线。
根据本发明，所述摩擦元件具有基本上为多边形或圆形的横截面形状。
另外，根据本发明，在每个弹性支撑元件上可以配设一、二或三个摩擦元件。
在本发明的衬垫的一个优选实施例中，设置包括两个叠置弹性元件的弹性支撑元件，叠置弹性元件的中心彼此相连，从而实现对弹性元件弯曲刚性的调节，下弹性元件具有两个突起，下弹性元件与上弹性元件的接触仅发生在中心相连处以及具有突起的端部的相应处，从而实现上弹性元件的预载。
根据本发明，所述摩擦元件由烧结材料构成。
此外，根据本发明，所述弹性支撑元件可由弹性金属薄板构成。
根据本发明，所述摩擦元件通过适当的金属支撑铆接在所述弹性支撑元件上。
而且，根据本发明，可在所述弹性支撑元件和所述底盘之间放入高耐热的隔离或阻尼层。
根据本发明，还可在所述摩擦元件和相应的弹性支撑元件之间放入隔离或阻尼层。
附图说明
现在，根据优选实施例，具体参考附图对本发明进行示例性而非限制性的描述。其中：
图1是根据本发明的衬垫的第一实施例的局部视图；
图2是图1的衬垫的前视图；
图3是根据本发明的衬垫的第二实施例的局部视图；
图4是图3的衬垫的前视图；
图5是根据本发明的衬垫的第三实施例的局部视图；
图6是图5的衬垫的前视图；
图7是根据本发明的衬垫的第四实施例的局部视图；
图8是本发明的衬垫相对于现有衬垫的噪音测量结果的对比图；
图9是根据本发明的衬垫的第五实施例的局部视图；
图10是图9的衬垫的前视图；以及
图11是图9的衬垫的剖面图。
具体实施方式
首先参考附图中的图1和图2，图中显示了一个具有底盘2的衬垫1，在底盘上设置成对的摩擦元件3，且摩擦元件3铆接在钢金属薄板(即弹性支撑元件)4上。调整垫设置在底盘2和金属薄板4之间，该调整垫与铆钉一体成形也是可能的。
金属薄板4与底盘2之间的连接特征最好如前面提及的意大利专利No.1261780中所描述和请求保护的那样。
然而，在本发明的技术方案中，设置在底盘2上的摩擦元件3的主轴连线(即弹性支撑元件4的纵轴线)基本垂直于衬垫的辐射线(即穿过与衬垫配合使用以进行制动的制动盘的盘心的辐射线)。具体说，如从图1可见到的那样，本发明的衬垫的辐射线穿过底盘2上薄板4的固定铆钉5。
这样，便实现了摩擦元件3的定位，这意味着相对于同类衬垫其径向方向的总尺寸最小。
现在参考附图中的图3和图4，图中显示了根据本发明的衬垫的第二实施例。在这些附图中，使用了相同附图标记来指示与先前附图中的元件相应的元件。
与先前实施例的不同之处主要在于摩擦元件3的形状不同，在本实施例中，多边形代替了先前实施例中的圆形。
现在参考附图中的图5和图6，图中显示了根据本发明的衬垫的第三实施例。在这些附图中，所用的相同附图标记代表与先前附图中的元件相应的元件。
在本实施例中，摩擦元件3的形状使得底盘2上空间的利用最优化，使底盘2表面上的摩擦元件具有更高的密度，并且总是考虑到了同样的摩擦元件的取向和定位约束。
根据本发明的衬垫1的第四实施例显示于图7中，其中设置了通过固定铆钉5悬在底盘2上的弹性支撑元件4，并且相应地设置了单个的摩擦元件3。
然后观察图8，图中的横坐标代表制动数，纵坐标代表噪声级，曲线A代表本发明衬垫的测试结果，图B代表现有衬垫的测试结果。
测得的噪音减弱非常清楚、明显。
现在观察附图中的图9-11，图中显示了根据本发明的衬垫的第五实施例，设置了包括两个叠置弹性元件6’、6”的弹性支撑元件，弹性元件通过两个中心铆钉7彼此相连，从而实现对弹性元件弯曲刚性的调节。
下弹性元件6’具有两个突起8。两弹性元件6’、6”之间的接触仅发生在与铆钉7对应的位置以及具有突起8的端部的相应处。
这样就可以实现上弹性元件6”的预加载，从而获得最佳工况，并且也顾及了运行过程中最临界的工况(最大噪音)发生于低标准负荷(制动力)情况下的事实。
通过这种技术方案，就湿工况下的噪音和效率而言，获得了更好的结果。
本发明已经根据其优选实施例进行了示例性而非限制性的描述，但是应该认识到，本领域技术人员可以在不违背所附权利要求界定的范围的情况下对其进行修改和/或变化。

Claims (11)

1.用于铁路领域的、与制动盘配合使用以进行制动的盘式制动衬垫(1)，包括底盘(2)，其上固定用于支撑摩擦元件(3)的弹性支撑元件(4)，所述的摩擦元件单个或成对地安装在弹性支撑元件沿其纵轴线的端部，所述的弹性支撑元件通过固定装置(5)间隔地固定在底盘上，所述衬垫的特征在于：设置在所述底盘上的所述支撑元件的所述纵轴线取向垂直于穿过所述制动盘的盘心的辐射线。
2.根据权利要求1所述的盘式制动衬垫，其特征在于：制动盘的被各摩擦元件或成对摩擦元件作用的圆形部或带的尺寸，对于安装在单个支撑元件上的单个摩擦元件最多为40毫米，而对于成对元件最多为50毫米，以使所述圆形部或带的内径和外径之间的周向速度差最小。
3.根据权利要求1所述的盘式制动衬垫，其特征在于：所述摩擦元件具有多边形的横截面形状。
4.根据权利要求1所述的盘式制动衬垫，其特征在于：所述摩擦元件具有圆形的横截面形状。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：在每个弹性支撑元件上设置一个、两个或三个摩擦元件。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：设置包括两个叠置弹性元件的弹性支撑元件，弹性元件的中心彼此相连，从而实现对弹性元件弯曲刚性的调节，下弹性元件具有两个突起，下弹性元件与上弹性元件之间的接触仅发生在与中心相连处对应的位置以及具有突起的端部的相应处，从而实现上弹性元件的预载。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：所述摩擦元件由烧结材料构成。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：所述弹性支撑元件由弹性金属薄板构成。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：所述摩擦元件通过合适的金属支撑铆接在所述支撑元件上。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：在所述弹性支撑元件和底盘之间放入高耐热的隔离或阻尼层。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的盘式制动衬垫，其特征在于：在所述摩擦元件和相应的弹性支撑元件之间放入隔离或阻尼层。
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