CN203362912U - 闸瓦、制动装置及铁路货车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种闸瓦、制动装置及铁路货车。其中，闸瓦包括：金属瓦背，用于提供支撑；第一闸瓦体，为复合材料层，所述第一闸瓦体与所述金属瓦背固定；第二闸瓦体，为金属粉末层，固定在所述第一闸瓦体远离所述金属瓦背的侧面上。上述技术方案，第二闸瓦层和金属瓦背之间间隔有第一闸瓦体，第一闸瓦体的材料为复合材料层，复合材料层的优点是耐磨性高。由于具有第一闸瓦体，在第二闸瓦体磨损到限后，第一闸瓦体将与车轮踏面接触，在保证不影响制动性能的前提下，避免了金属瓦背划伤车轮踏面，为检修车间及运用部门减少了检修车轮的费用。

Description

闸瓦、制动装置及铁路货车

技术领域

本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种闸瓦、制动装置及铁路货车。

背景技术

铁路货车一般包括车体、转向架、制动装置、车钩缓冲装置等部分组成。其中，制动装置是使列车减速或停车的重要部分；制动装置主要有两种型式，一种是闸瓦，另一种盘式制动。其中货车上常用的为闸瓦制动。

按照材质划分，现在闸瓦包括高磷铸铁闸瓦、低磨合成闸瓦及高磨合成闸瓦。高磷铸铁闸瓦由于磷含量达2%以上，从而使铸铁闸瓦获得了优异的摩擦制动性能，使用寿命大幅度提高，但是由于磷含量增加，使得铸铁的脆性大大增加，在使用过程中不可避免的产生裂纹，特别是会产生潜在断瓦危险的横向贯通裂纹。同时由于高磷铸铁闸瓦的使用，列车在长大坡道减速或进站制动时，闸瓦与车轮之间经常出现大量的火花或冒烟现象，导致列检对车辆性能出现误判，认为该列车出现抱闸故障。低磨合成闸瓦是为了解决上述高磷铸铁闸瓦而产生的一种合成闸瓦。随着重载货车的发展，铸铁闸瓦和低磨合成闸瓦越来越不适应重载货车的发展需要，所以研制了高磨合成闸瓦，高磨合成闸瓦的主要优点是能提供较高且稳定的摩擦系数。

按照结构划分，现有闸瓦的形式包括以下两种：

图1为现有技术中第一种闸瓦的结构示意图。第一种闸瓦包括固定连接的第一金属瓦背4和第一闸瓦主体5，此处第一闸瓦主体5呈实体结构。现有的第一闸瓦主体5在长达坡道上进行制动时，闸瓦与踏面长时间接触磨耗，使得车轮踏面与闸瓦之间的温度急剧升高，温度达到一定程度时，第一闸瓦主体5被磨损，闸瓦的耐磨性降低，容易使闸瓦很快磨耗到限。闸瓦磨耗到限后，第一金属瓦背4与车轮磨耗，这样闸瓦容易划伤车轮踏面。

图2为现有技术中第二种闸瓦的结构示意图。第二种闸瓦包括第二金属瓦背6和第二闸瓦主体7，此处第二闸瓦主体7上设置有两条沿着第二金属瓦背6宽度方向的沟槽，沟槽用于散热。由于设置有沟槽，第二种闸瓦在纵向方向被分为3块，第二闸瓦主体7和车轮踏面之间接触的面积减小，且与踏面磨耗时磨耗速度较快；同样该闸瓦磨耗到限后，第二金属瓦背6很容易划伤车轮踏面。

实用新型内容

本实用新型提供一种闸瓦、制动装置及铁路货车，用于减少对车轮踏面的划伤。

本实用新型提供了一种闸瓦，其中，包括：

金属瓦背，用于提供支撑；

第一闸瓦体，为复合材料层，所述第一闸瓦体与所述金属瓦背固定；

第二闸瓦体，为金属粉末层，固定在所述第一闸瓦体远离所述金属瓦背的侧面上。

如上所述的闸瓦，优选的是，

所述第二闸瓦体上设置有沟槽，所述沟槽贯穿所述第二闸瓦体的厚度方向直至所述第一闸瓦体。

如上所述的闸瓦，优选的是，

所述复合材料层呈与车轮踏面匹配的弧形。

如上所述的闸瓦，优选的是，

所述金属粉末层呈与所述车轮踏面匹配的弧形。

如上所述的闸瓦，优选的是，

所述第一闸瓦体的厚度大于或等于14mm。

本实用新型还提供一种制动装置，其中，包括本实用新型任一提供的闸瓦。

本实用新型还提供一种铁路货车，其中，包括本实用新型所述提供的制动装置。

上述技术方案，第二闸瓦层和金属瓦背之间间隔有第一闸瓦体，第一闸瓦体的材料为复合材料层，复合材料层的优点是耐磨性高。由于具有第一闸瓦体，在第二闸瓦体磨损到限后，第一闸瓦体将与车轮踏面接触，在保证不影响制动性能的前提下，避免了金属瓦背划伤车轮踏面，为检修车间及运用部门减少了检修车轮的费用。

附图说明

图1为现有技术中第一种闸瓦的结构示意图；

图2为现有技术中第二种闸瓦的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的闸瓦爆炸结构示意图。

具体实施方式

图3为本实用新型实施例提供的闸瓦爆炸结构示意图。

本实用新型实施例提供一种闸瓦，其中，包括金属瓦背1、第一闸瓦体2和第二闸瓦体3。金属瓦背1用于提供支撑，安装时将金属瓦背1与铁路货车上制动装置的连接部件固定。第一闸瓦体2为复合材料层，所述第一闸瓦体2与所述金属瓦背1固定；第二闸瓦体3为金属粉末层，固定在所述第一闸瓦体2远离所述金属瓦背1的侧面上。

金属瓦背1、第一闸瓦体2和第二闸瓦体3整体均呈弧形，以与车轮踏面的形状匹配，使得第二闸瓦体3在制动时能与车轮踏面保持最大的接触面积，以保证制动效果。第二闸瓦体3用于与铁路货车轮胎的踏面接触、摩擦，以产生制动力。

第一闸瓦体的材料为复合材料层，比如由玻璃纤维、凯芙拉纤维、碳纤维或金属纤维的至少其中一种为增强材料，以橡胶、酚醛树脂、改性的酚醛树脂或聚酰亚胺的其中一种为粘结剂，加上摩擦组元材料、润滑组元材料和填料经混合后热压形成与车轮踏面匹配的弧形。

上述粘结剂都是耐热聚合物。改性的酚醛树脂是指用不同的化合物或聚合物通过化学或物理方法（如共聚或机械混合）改性制得的酚醛树脂，包括聚酰胺改性酚醛树脂、双氰胺改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂等。此处，根据实际应用的工况、车型不同，所选用的改性的酚醛树脂可能不同。但对于确定的工况和车型，可以根据实际工况确定需进行何种改性操作。

摩擦组元材料用以提高第二闸瓦体的摩擦系数，以增加滑动阻力。摩擦组元材料主要有氧化物(SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃)、碳化物(SiC、B₄C)和矿物(石棉、莫来石等)。润滑组元材料可选用现有的材料。填料可选用现有闸瓦所使用的填料材料。

采用上述材料的第一闸瓦体，为非金属材料，即便接触车轮踏面，也不会对车轮踏面造成划伤。另外，第一闸瓦体具有良好的耐磨性能和较大的阻尼系数，使用寿命较长和制动效果较好。

第二闸瓦体的材料为金属粉末层，比如为由铸铁材料和铁系金属粉末配加陶瓷或石墨粉末，通过混合、压制和烧结形成与车轮踏面匹配的弧形。

铁系元素包括铁、钴、镍。铁系金属粉末有多种，比如铁系磷等。

上述技术方案，第二闸瓦层和金属瓦背之间间隔有第一闸瓦体，第一闸瓦体的材料为复合材料层，复合材料层的优点是耐磨性高。由于具有第一闸瓦体，在第二闸瓦体磨损到限后，第一闸瓦体将与车轮踏面接触，在保证不影响制动性能的前提下，避免了金属瓦背划伤车轮踏面，为检修车间及运用部门减少了检修车轮的费用。

进一步地，所述第二闸瓦体3上设置有沟槽（图未示出），所述沟槽贯穿所述第二闸瓦体3的厚度方向直至所述第一闸瓦体2。

列车制动时，第二闸瓦体与铁路货车的车轮踏面通过摩擦进行制动，尤其列车在长大坡道上进行制动时，第二闸瓦体与车轮踏面长时间进行摩擦，第二闸瓦体与车轮踏面温度升高较快，即产生的大量热量，如果热量不及时散出，将导致第二闸瓦体磨耗加快，设置沟槽后，该沟槽主要起到排水和加快散热的作用，以延长闸瓦的使用寿命。

按照运行规定，闸瓦磨耗到限时需要剩余厚度为14mm，所以第一闸瓦体的复合材料层厚度应大于或等于14mm，此处设置为14mm。在列出运行过程中，闸瓦磨耗到限后，当复合材料层与车轮踏面进行摩擦制动时，由于复合材料为非金属材料，所以不会划伤车轮踏面，减少了车轮损失。

本实用新型实施例还提供一种制动装置，其中，包括本实用新型任意实施例所提供的闸瓦。

上述制动装置，其闸瓦同时具有第一闸瓦体和第二闸瓦体，在第二闸瓦体被磨损后，第一闸瓦体将于车轮踏面接触，第一闸瓦体的为复合材料层，不会划伤车轮踏面。

本实用新型实施例再提供一种铁路货车，其中，包括本实用新型任意实施例所提供的制动装置。

上述铁路货车，其制动装置上的闸瓦同时具有第一闸瓦体和第二闸瓦体，在第二闸瓦体被磨损后，第一闸瓦体将于车轮踏面接触，第一闸瓦体的为复合材料层，不会划伤车轮踏面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种闸瓦，其特征在于，包括： 

金属瓦背，用于提供支撑； 

第一闸瓦体，为复合材料层，所述第一闸瓦体与所述金属瓦背固定； 

第二闸瓦体，为金属粉末层，固定在所述第一闸瓦体远离所述金属瓦背的侧面上。 

2.根据权利要求1所述的闸瓦，其特征在于， 

所述第二闸瓦体上设置有沟槽，所述沟槽贯穿所述第二闸瓦体的厚度方向直至所述第一闸瓦体。 

3.根据权利要求1-2任一所述的闸瓦，其特征在于， 

所述复合材料层呈与车轮踏面匹配的弧形。 

4.根据权利要求1-2任一所述的闸瓦，其特征在于， 

所述金属粉末层呈与车轮踏面匹配的弧形。 

5.根据权利要求1-2任一所述的闸瓦，其特征在于， 

所述第一闸瓦体的厚度大于或等于14mm。 

6.一种制动装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的闸瓦。 

7.一种铁路货车，其特征在于，包括权利要求6所述的制动装置。 

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