CN201335114Y - 轮装制动盘装置 - Google Patents

Abstract

一种轮装制动盘装置，包括设于轮对两侧的制动盘环，制动盘环的外侧为摩擦面，内侧设有多个散热筋，所述多个散热筋呈宽度相等的条形且沿径向均匀分布，在散热筋之间形成径向的气流通道。所述制动盘环的内侧还设有铸造凸台、螺栓凸台、对中定位台，散热筋、铸造凸台、螺栓凸台和对中定位台分别在整个制动盘环的内侧循环对称分布。本实用新型能使制动盘的摩擦面受热均匀，加快制动盘内侧冷却风的流动速度，提高制动时的冷却效率，热交换性能好，减少热裂纹的产生；且能使高速旋转的制动盘剩余不平衡量达到最小，从而最大限度地减少对车轴等相关部分的损伤。

Description

轮装制动盘装置

技术领域

本实用新型有关于一种轮装制动盘装置，尤其有关一种用于动车组、机车、列车特别是高速、准高速旅客列车、轻轨、地铁等轨道交通车辆的轮装制动盘装置。

背景技术

目前，动车组、机车、列车特别是高速、准高速旅客列车等轨道交通车辆的基础制动多采用盘形制动装置，还有少量的城市轨道交通车辆如地铁、轻轨的基础制动也采用盘形制动装置。盘形制动装置的作用是在车辆实施制动时，使闸片垂直压紧制动盘的摩擦面产生摩擦力，由此产生制动力矩，将车辆运动时的动能和势能转化为热能，从而达到使车辆减速或停车的目的。

盘形制动装置分为轮装制动盘装置和轴装制动盘装置两大类。其中轮装制动盘装置通常包括两片制动盘环，两片制动盘环分别固定在车轮的两侧，在车辆实施制动时，闸片垂直压紧制动盘环摩擦面产生的制动力矩会直接传递给车轮来达到制动效果。轴装制动盘装置是将制动盘通过制动盘毂固定在车轴上，实施制动时，制动闸片施加给制动盘环的制动力矩将通过连接法兰传递给制动盘毂，再由制动盘毂传递给车轴来达到制动效果。

目前，随着轨道交通车辆运行速度的提高，动能急剧增加，制动时产生的热能也大大增加，巨大的制动热负荷会使制动盘产生很大的温度梯度，并由此产生热应力；而制动盘内部常常由于制造工艺等原因，不可避免的会存在一定的缺陷，不均匀温度和应力的循环作用将会使制动盘产生微裂纹。如果微裂纹在热疲劳等因素的作用下扩展到一定程度，制动盘就会发生疲劳断裂，从而导致事故产生，极大地影响行车的安全性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种轮装制动盘装置，能使制动盘的摩擦面受热均匀，加快制动盘内侧冷却风的流动速度，提高制动时的冷却效率，热交换性能好，减少热裂纹的产生。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种轮装制动盘装置，能使高速旋转的制动盘剩余不平衡量达到最小，从而最大限度地减少对车轴等相关部分的损伤。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种轮装制动盘装置，能使制动盘环可靠的压接在车轮两侧。

本实用新型提供的一种轮装制动盘装置，包括设于轮对两侧的制动盘环，制动盘环的外侧为摩擦面，内侧设有多个散热筋，所述多个散热筋呈宽度相等的条形且沿径向均匀分布，在散热筋之间形成径向的气流通道。

优选的方案，所述制动盘环的散热筋、铸造凸台、螺栓凸台、对中定位台分别在整个制动盘环的内侧循环对称分布。散热筋的循环对称角度是7.5度，螺栓凸台的循环对称角度是30度，对中定位台的循环对称角度是60度，铸造凸台的循环对称角度是180度；一个散热筋与一个螺栓凸台重合，一个散热筋与一个对中定位台重合，四个散热筋与一个铸造凸台重合。

优选的方案，除与对中定位台重合的散热筋以外的全部散热筋在径向的内端和外端设有等高的压接凸台，在内端和外端的压接凸台之间为凹部。

根据上述方案，本实用新型相对于现有结构的效果是显著的：

一、本实用新型的轮装制动盘装置的两个制动盘环内侧的散热筋呈宽度相等的条形，因此两个制动盘环上的散热点分布均匀，制动盘环所受到的热应力相等，制动时制动盘摩擦面的温升一致；并且散热筋沿径向均匀分布，散热筋之间能够形成径向分布的气流通道，从而在车轮旋转的过程当中，制动所产生的热气流将会被沿径向强制性的排出，促进在径向方向上的热、冷空气的热对流，加快制动盘内侧冷却风的流动速度，提高制动时的冷却效率，热交换性能好，不会出现过热现象，从而降低了由热应力梯度原因产生的热裂纹，提高了制动盘的使用寿命。

二、轮装制动盘装置的散热筋、铸造凸台、螺栓凸台、对中定位台分别在整个制动盘环的内侧循环对称分布，能使制动盘剩余不平衡量达到最小，这对于高速轨道交通车辆来说，能够最大限度地减少对车轴等相关部分的损伤。

三、大多数的散热筋的内端和外端设有等高的压接凸台，螺栓凸台、对中定位台与压接凸台等高，因此相对于由散热筋的整个上表面进行压接而言，通过面积相对较小的压接凸台和螺栓凸台、对中定位台来进行压接，能使制动盘环与车轮的压接强度和紧密度，使二者压接更加可靠。

附图说明

图1为本实用新型的轮装制动盘装置组装在轮对上的侧视图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1的B-B向剖视图。

图4为本实用新型的制动盘环的立体图。

图5为图4中的平面图。

具体实施方式

如图1～5所示，本实用新型提供了一种轮装制动盘装置，包括设于轮对1两侧的两个制动盘环2，制动盘环2为一体铸造成型且包括内边缘21和外边缘22，制动盘环2的外侧为摩擦面23，内侧设有多个散热筋3，两个制动盘环2通过环形排布的滑动定位销24对中并由连接螺栓25、垫片26、自锁螺母27、套筒28固定在轮对1的两侧，其中滑动定位销24的作用是对中定位并配合有O形圈29，垫片26和自锁螺母27的作用是为了防止连接螺栓25松动，制动盘环2与轮对1的连接方式为现有技术，不再详述，本实用新型的改进之处是：多个散热筋3呈宽度相等的条形且沿径向均匀分布，这里的宽度相等是指以制动盘环2的中心为圆心的任意圆在散热筋3上所截切的弧长相等，在相邻的散热筋3之间形成径向的气流通道30，这样能使摩擦面23的散热面积均匀，制动时制动盘环2的摩擦面23温升一致，且在车轮旋转的过程当中，热气流可由气流通道30被沿径向方向强制性的排出，促进径向方向上的热、冷空气的热对流，加快制动盘内侧冷却风的流动速度，提高制动时的冷却效率，热交换性能好，不会出现过热现象，制动盘环2受到的热应力相等，从而降低了由热应力梯度原因产生的热裂纹，提高了制动盘的使用寿命。

在制动盘环2的内侧还设有铸造凸台4、螺栓凸台5、对中定位台6，在对中定位台6的径向中心设有定位槽61。全部散热筋3、铸造凸台4、螺栓凸台5和对中定位台6分别在整个制动盘环2的内侧面循环对称分布。其中散热筋3的循环对称角度A1是7.5度，即每隔7.5度就有一个散热筋3；螺栓凸台5的循环对称角度A2是30度，即每隔30度就有一个螺栓凸台5；对中定位台6的循环对称角度A3是60度，即每隔60度就有一个对中定位台6；铸造凸台4的循环对称角度A4是180度，即每隔180度就有一个铸造凸台4。当然这些对称角度A1、A2、A3、A4不限于前述数值，散热筋3的数量也不不限于前述数值，如果轮装制动盘直径有较明显的变化，则循环对称角度A1就有可能变化，同理铸造凸台4、螺栓凸台5、对中定位台6的数量也可能改变，循环对称角度A2、A3、A4就会变化。此种散热筋3、铸造凸台4、螺栓凸台5和对中定位台6的循环对称分布结构，能大大减小制造工艺中的动平衡试验的工作量，使制动盘剩余不平衡量达到最小，这对于高速轨道车辆来说，能够最大限度地减少对车轴等相关部分的损伤。

如图4、5所示，基于全部散热筋3、铸造凸台4、螺栓凸台5和对中定位台6的循环对称角度，会有一部分散热筋3分别与铸造凸台4、螺栓凸台5和对中定位台6重合。除了与对中定位台6重合的散热筋3以外的全部散热筋3在径向的内端31和外端32设有距离制动盘环2内侧面等高的压接凸台33、34，在内端31和外端32的压接凸台33、34之间为凹部35，制动盘环2能通过内外端的压接凸台33、34压接在轮对1的两侧，增加散热筋3与轮对1的压接强度和紧密度，使二者压接更加可靠，优选各散热筋3内端31和外端32的压接凸台33、34的径向长度相等、面积相等，能使散热筋3内端31和外端32的受力点均衡。与对中定位台6重合的散热筋3不在内外端设置压接凸台33、34是为了便于在对中定位台6的中心铣制高精度的定位槽61。

如图4、5所示，一个散热筋3与一个螺栓凸台5重合，散热筋3的内端31和外端32分别位于螺栓凸台5的径向两侧，螺栓凸台5的高度等于散热筋3内端31和外端32的压接凸台33、34的高度，螺栓凸台5的横截面为椭圆形，椭圆的长轴沿径向分布，这样可以保证足够宽的气流通道30。

一个散热筋3与一个对中定位台6的定位槽61对应重合，散热筋3的内端31和外端32分别位于定位槽61的径向两侧，对中定位台6的高度等于不与对中定位台6重合的其它散热筋3内端31和外端32的压接凸台33、34的高度。

四个散热筋3与一个铸造凸台4重合，其中最外侧的两个散热筋3与铸造凸台4的侧面41邻接，中间的两个散热筋3的内端31和外端32分别位于铸造凸台4的径向两侧，且铸造凸台4的高度低于散热筋3内端31和外端32的压接凸台33、34的高度。

优选的，制动盘环2的厚度为20～25mm。各散热筋3径向的内端31和外端32分别紧邻内边缘21和外边缘22，能在最大限度地增加热容量的同时尽可能有大的热对流面积，强化冷却效果，但又不至于使整个轮装制动盘装置过重。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，当然不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型的内容所作的等同变化与修饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种轮装制动盘装置，包括设于轮对两侧的制动盘环，制动盘环的外侧为摩擦面，内侧设有多个散热筋，其特征是：所述多个散热筋呈宽度相等的条形且沿径向均匀分布，散热筋之间形成径向的气流通道。

2.根据权利要求1所述的轮装制动盘装置，其特征是：所述制动盘环的内侧还设有铸造凸台、螺栓凸台和对中定位台，在对中定位台的径向中心设有定位槽，所述散热筋、铸造凸台、螺栓凸台和对中定位台分别在整个制动盘环的内侧面循环对称分布。

3.根据权利要求2所述的轮装制动盘装置，其特征是：所述散热筋的循环对称角度是7.5度，螺栓凸台的循环对称角度是30度，对中定位台的循环对称角度是60度，铸造凸台的循环对称角度是180度；一个散热筋与一个螺栓凸台重合，一个散热筋与一个对中定位台重合，四个散热筋与一个铸造凸台重合。

4.根据权利要求3所述的轮装制动盘装置，其特征是：除与对中定位台重合的散热筋以外的全部散热筋在径向的内端和外端设有等高的压接凸台，在内端和外端的压接凸台之间为凹部。

5.根据权利要求4所述的轮装制动盘装置，其特征是：散热筋内端和外端的压接凸台的径向长度相等、面积相等。

6.根据权利要求4所述的轮装制动盘装置，其特征是：与螺栓凸台重合的所述一个散热筋的内端和外端分别位于螺栓凸台的径向两侧，螺栓凸台的高度等于散热筋内端和外端的压接凸台的高度，螺栓凸台的横截面为椭圆形，椭圆的长轴沿径向分布。

7.根据权利要求4所述的轮装制动盘装置，其特征是：与对中定位台重合的所述一个散热筋与定位槽对应重合，且该散热筋的内端和外端分别位于定位槽的径向两侧，对中定位台的高度等于不与对中定位台重合的散热筋内端和外端的压接凸台的高度。

8.根据权利要求4所述的轮装制动盘装置，其特征是：与铸造凸台重合的所述四个散热筋中，最外侧的两个散热筋与铸造凸台的侧面邻接，中间的两个散热筋的内端和外端分别位于铸造凸台的径向两侧，且铸造凸台的高度低于散热筋内端和外端的压接凸台。

9.根据权利要求4所述的轮装制动盘装置，其特征是：所述制动盘环的厚度为20～25mm。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的轮装制动盘装置，其特征是：所述制动盘环为一体铸造成型，制动盘环包括内边缘和外边缘，各散热筋径向的内端和外端分别紧邻内边缘和外边缘。

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