CN204784324U - 一种轨道车辆用盘式制动闸片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车辆用盘式制动闸片，包括基板和装设于基板上的多个摩擦部件，各摩擦部件包括背板和烧结粘接于背板上的摩擦块，各摩擦部件的背板连接有连接销轴，连接销轴弹性浮动连接于基板上，每个摩擦部件与基板之间均设有双重万向调节机构，双重万向调节机构包括具有第一凹凸部的万向托盘，第一凹凸部的凸凹两面分别设有第一凸球面和第一凹球面，基板上设有第二凹球面，第一凸球面与第二凹球面相配合，摩擦部件的背板上设有第二凸球面，第二凸球面与第一凹球面相配合。本实用新型具有磨损均匀、散热均衡、制动性能好、使用寿命长、易于生产制作等优点。

Description

一种轨道车辆用盘式制动闸片

技术领域

本实用新型涉及车辆制动装置技术领域，具体涉及一种轨道车辆用盘式制动闸片。

背景技术

高速列车制动时，制动闸钳推动制动闸片贴合在制动盘的摩擦面上进行摩擦，以此来消耗掉高速列车产生的巨大动能。在制动过程中，高速列车的巨大动能转化为热能，从而导致制动闸片和制动盘产生高温。盘式制动闸片作为高速列车制动的关键部件，不仅要求闸片的摩擦块耐磨、耐高温、低噪声，而且制动闸片自身结构要具有良好的热传导性能和散热性能；同时摩擦面贴合要均衡并使贴合面积最大化，确保摩擦材料磨损一致、发热均匀，避免出现热裂纹、局部高温等问题，保证制动闸片的使用寿命和制动效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种磨损均匀、散热均衡、制动性能好、使用寿命长、易于生产制作的轨道车辆用盘式制动闸片。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种轨道车辆用盘式制动闸片，包括基板和装设于基板上的多个摩擦部件，各摩擦部件包括背板和烧结粘接于背板上的摩擦块，各摩擦部件的背板连接有连接销轴，所述连接销轴弹性浮动连接于基板上，每个摩擦部件与基板之间均设有双重万向调节机构，所述双重万向调节机构包括具有第一凹凸部的万向托盘，所述第一凹凸部的凸凹两面分别设有第一凸球面和第一凹球面，所述基板上设有第二凹球面，所述第一凸球面与第二凹球面相配合，所述摩擦部件的背板上设有第二凸球面，所述第二凸球面与第一凹球面相配合。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述第一凹球面的底部与第二凸球面之间设有空腔。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述万向托盘设有贯穿第一凹凸部的第一贯通孔，所述背板设有第二凹凸部和贯穿第二凹凸部的第二贯通孔，所述第二凸球面设于第二凹凸部的凸面上，所述连接销轴穿设于第二贯通孔、第一贯通孔和基板的通孔中，且连接销轴的一端设有位于第二凹凸部的凹入部分中的限位头部，连接销轴的另一端通过弹簧卡扣与基板弹性浮动连接。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述弹簧卡扣包括支腿部和与支腿部连接的两个弹性卡接部，所述支腿部与基板相抵，两个弹性卡接部分别卡设于连接销轴两侧的两个卡槽内，所述支腿部与两个弹性卡接部在连接销轴的轴线方向上留有间距。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，各弹簧卡扣安装于基板的沉孔内。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述基板呈半环型，所述基板上与摩擦部件相背的一面设有通槽、两个定位销孔、两条L型挡筋和多个散热通风孔，所述通槽沿基板的对称线布置，通槽的底部设有贯通基板的通孔，两条L型挡筋分设于基板的两侧形成一T型槽。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述万向托盘的表面依次镀有防腐防锈镀层和润滑镀层。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述背板设有防止摩擦块沿背板端面移动的周向限位结构。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述周向限位结构为与摩擦块四周紧密接触的环形凸台。

上述的轨道车辆用盘式制动闸片，优选的，所述摩擦块上开设有交错布置且相互连通的径向槽和周向槽。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的轨道车辆用盘式制动闸片中，各摩擦部件采用双重万向调节机构装在基板上，每个摩擦部件均可单独的进行双重万向调整，进而每个摩擦块都能够均衡平整地贴合在制动盘的摩擦面上，使制动闸片在最大摩擦面积的情况下均匀摩擦制动，不仅保证了良好的制动性能，而且摩擦块的磨损均匀、散热均衡，能够避免热应力、热裂纹的恶性影响，提高了制动闸片的使用寿命；同时，万向托盘的结构简单、加工方便、通用性及互换性高，可降低生产成本。该盘式制动闸片在各种恶劣的使用环境下均能保持性能的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型轨道车辆用盘式制动闸片的主视结构示意图。

图2为本实用新型轨道车辆用盘式制动闸片的后视结构示意图。

图3为本实用新型中摩擦部件与基板连接的局部剖视结构示意图。

图4为本实用新型中万向托盘的剖视结构示意图。

图5为本实用新型中基板的剖视结构示意图。

图6为一种设有环形凸台的摩擦部件的主视结构示意图。

图7为一种设有环形凸台的摩擦部件的剖视结构示意图。

图8为一种设有径向槽和周向槽的摩擦块的结构示意图。

图例说明：

1、基板；11、第二凹球面；12、沉孔；13、通槽；14、定位销孔；15、L型挡筋；16、散热通风孔；2、背板；21、第二凸球面；22、第二贯通孔；23、环形凸台；3、摩擦块；31、径向槽；32、周向槽；4、连接销轴；41、限位头部；5、万向托盘；51、第一凹凸部；511、第一凸球面；512、第一凹球面；513、凹孔；52、第一贯通孔；53、空腔；6、弹簧卡扣；61、支腿部；62、弹性卡接部。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型的轨道车辆用盘式制动闸片，包括基板1和装设于基板1上的多个摩擦部件，各摩擦部件包括背板2和烧结粘接于背板2上的摩擦块3，各摩擦部件的背板2连接有一连接销轴4，连接销轴4弹性连接于基板1上，每个摩擦部件与基板1之间均设有双重万向调节机构，双重万向调节机构包括具有第一凹凸部51的万向托盘5，第一凹凸部51的凸面上设有第一凸球面511，凹两上设有第一凹球面512，基板1上设有第二凹球面11，第一凸球面511与第二凹球面11相配合，摩擦部件的背板2上设有第二凸球面21，第二凸球面21与第一凹球面512相配合。摩擦部件在第一凸球面511与第二凹球面11的配合下可以相对于万向托盘5万向自调整，万向托盘5在第二凸球面21与第一凹球面512的配合下可以相对于基板1万向自调整，从而实现摩擦部件的双重万向调整。

本实施例中，万向托盘5设有贯穿第一凹凸部51的第一贯通孔52，背板2设有第二凹凸部和贯穿第二凹凸部的第二贯通孔22，第二凸球面21设于第二凹凸部的凸面上，连接销轴4穿设于第二贯通孔22、第一贯通孔52和基板1的通孔中，且连接销轴4的一端设有位于第二凹凸部的凹入部分中的限位头部41，连接销轴4的另一端连接有与基板1相抵的弹簧卡扣6。

弹簧卡扣6包括支腿部61和与支腿部61连接的两个弹性卡接部62，其可采用金属丝弯折制成，支腿部61与基板1相抵，两个弹性卡接部62分别卡设于连接销轴4两侧的两个卡槽内，支腿部61与两个弹性卡接部62在连接销轴4的轴线方向上留有间距，从而使连接销轴4可以沿轴向弹性浮动。基板1上对应各弹簧卡扣6分别设有一个沉孔12，各弹簧卡扣6安装于相应的沉孔12内，不超出基板1的表面，不会干扰制动闸片的装配。

本实施例中，如图3和图4所示，第一凹球面512的底部与第二凸球面21之间设有空腔53，具体是通过在第一凹球面512的底部设置一凹孔513，第二凸球面21与第一凹球面512贴合后即形成该空腔53，该空腔53能够减少摩擦部件向万向托盘5传递的热量，同时加大摩擦部件与万向托盘5之间的空气流通，从而可将大量的热量带走，利于摩擦部件和万向托盘5的散热降温。

本实施例中，摩擦部件均为七边形，相同形状的摩擦部件只需要采用一套模具即可成型，利于提高加工效率、降低加工成本，同时也方便安装。七边形的摩擦部件排列在基板1上还能够增大制动闸片的摩擦面积，使得单位面积所受负荷降低，具有更好的制动效果，并可提高摩擦部件的寿命。在其他实施例中，摩擦部件的形状也可以是三边形、四边形等形状。

本实施例中，万向托盘5的表面依次镀有防腐防锈镀层（内层）和润滑镀层（外层），防腐防锈镀层能够防止万向托盘5生锈腐蚀，避免影响制动闸片的性能，而润滑镀层能够提高摩擦部件和万向托盘5的调整运动顺畅性，同时降低噪音，该润滑镀层优选干式粉末润滑剂。

本实施例中，万向托盘5的第一凹凸部51四周为平板结构，该平板结构与基板1的端面以及与背板2的端面之间均存一定的间隙，以实现在一定角度内进行调整。该万向托盘5通过车加工和打孔两道工序即可完成外形加工，其加工工序简单、效率高、加工成本低。

本实施例中，基板1呈半环型，基板1上与摩擦部件相背的一面设有通槽13、两个定位销孔14、两条L型挡筋15和多个散热通风孔16，其中，如图5所示，两条L型挡筋15分设于基板1的两侧形成一T型槽，两个定位销孔14用于安装制动闸片时插入定位销进行定位，制动闸片安装到闸片装夹板上时，制动闸片顺着T型槽的方向滑套于闸片装夹板上，闸片装夹板与T型槽采用小间隙配合，再在两个定位销孔14中插入定位销，通过T型槽和定位销的限位作用将制动闸片固定，该种安装方式操作简便、拆卸方便快捷，能够极大的缩短维护时间，降低维修人员的工作强度，提高维修效率。散热通风孔16可以加强空气的流动，从而带走制动闸片制动过程中产生的热，显著提高制动闸片的散热性能。通槽13沿基板1的对称线布置，通槽13的底部设有贯穿基板1的通孔，该结构有利于基板1对称轴位置处的散热，能够降低该位置处的温度，同时还能降低基板1对称轴位置处的刚度，有利于基板1在受夹紧力作用时产生弹性变形，促进制动闸片有效的贴合于制动盘。同时，半环型的基板1为轴对称结构，可以同时满足左右闸片装夹板的安装，使制动闸片具有很高的通用性。

本实施例中，背板2和限位头部41的端面平齐形成一连接平面，摩擦块3烧结粘接于该连接平面上。

进一步的，还可在背板2上设有防止摩擦块3沿背板2端面移动的周向限位结构。周向限位结构为与摩擦块3四周紧密接触的环形凸台23，背板2和环形凸台23形成一碗状结构，摩擦块3烧结于碗内，四周的环形凸台23形成阻挡作用，能有效的增加摩擦块3的抗剪强度，比现有技术烧结出来的摩擦块3更加牢固可靠，同时在烧结时，摩擦材料的压坯可直接放置于碗内，四周的环形凸台23形成定位作用，降低了烧结时压坯摆放工作的难度，减少了装配定位的工时损耗，从而能够提高生产效率，降低工作量和生产成本。图6和图7示出了一种背板2上设有环形凸台23的摩擦部件，该摩擦部件的结构与本实施例中摩擦部件的结构不同，仅作为环形凸台23形状和设置方式的一种参考。

背板2和环形凸台23为冲压成型的一体件，在制作时，采用设计形状的平钢板直接冲压出环形凸台23即可，制作方便、成本低、利于批量生产。环形凸台23与背板2之间的角度为70°~110°，环形凸台23的高度为1mm~5mm，通过试验分析，环形凸台23太高有可能导致摩擦材料摩擦到某个程度之后钢碗与对偶钢盘摩擦而伤及钢盘，环形凸台23太低则抗剪切力的提高较低，环形凸台23的高度为1mm~5mm时能够综合解决上述问题。环形凸台23的外形根据摩擦块3压坯的形状而定，保证环形凸台23的形状与摩擦块3的形状一致。

进一步的，还可在摩擦块3上开设有交错布置且相互连通的径向槽31和周向槽32。径向槽31和周向槽32在摩擦块3上布置成网格状（形成网格槽），制动时气流进入周向槽32并在相互连通的径向槽31和周向槽32内流动，能够带走制动盘和制动闸片之间摩擦产生的热，其散热效果好，能够显著降低制动温度，从而提高制动系统的稳定性和提高制动材料的耐久性，同时，在制动过程中流动的空气还能将径向槽31和周向槽32中的磨屑及杂物吹走，起到保护制动盘的作用。图8示出了一种开设有径向槽31和周向槽32的摩擦块3，该摩擦块3与本实施例中的摩擦块3不同，仅作为径向槽31和周向槽32布置方式的一种参考。

上述各摩擦块3上分别开设有三条径向槽31和一条周向槽32，周向槽32将各径向槽31等分。周向槽32为弧形槽，弧形槽沿制动盘的转动圆周向方向布置，在其他实施例中，径向槽31和周向槽32也可为其他数量，周向槽32也可以为直槽等其他布置形式的槽。

通过对网格槽的宽度和深度进行了深入的研究，槽的宽度如果小于2mm，空气很难进入网格槽形成流动气流，槽的宽度如果大于20mm，则有效摩擦面积过小。槽的深度如果小于摩擦块3的有效摩擦厚度，则不能保证在有效摩擦厚度范围内都有通风散热的通道，存在局部过热的现象从而影响制动闸片和制动的耐久性。本实施例的径向槽31和周向槽32的宽度为2mm~20mm，摩擦块3的有效摩擦厚度≤径向槽31和周向槽32的深度≤摩擦块3的厚度，能够在不影响闸片制动性能的情况下，在闸片的整个使用过程中均能有效的进行通风散热，避免因温度过高而造成的各种问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道车辆用盘式制动闸片，包括基板（1）和装设于基板（1）上的多个摩擦部件，各摩擦部件包括背板（2）和烧结粘接于背板（2）上的摩擦块（3），其特征在于：各摩擦部件的背板（2）连接有连接销轴（4），所述连接销轴（4）弹性浮动连接于基板（1）上，每个摩擦部件与基板（1）之间均设有双重万向调节机构，所述双重万向调节机构包括具有第一凹凸部（51）的万向托盘（5），所述第一凹凸部（51）的凸凹两面分别设有第一凸球面（511）和第一凹球面（512），所述基板（1）上设有第二凹球面（11），所述第一凸球面（511）与第二凹球面（11）相配合，所述摩擦部件的背板（2）上设有第二凸球面（21），所述第二凸球面（21）与第一凹球面（512）相配合。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述第一凹球面（512）的底部与第二凸球面（21）之间设有空腔（53）。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述万向托盘（5）设有贯穿第一凹凸部（51）的第一贯通孔（52），所述背板（2）设有第二凹凸部和贯穿第二凹凸部的第二贯通孔（22），所述第二凸球面（21）设于第二凹凸部的凸面上，所述连接销轴（4）穿设于第二贯通孔（22）、第一贯通孔（52）和基板（1）的通孔中，且连接销轴（4）的一端设有位于第二凹凸部的凹入部分中的限位头部（41），连接销轴（4）的另一端通过弹簧卡扣（6）与基板（1）弹性浮动连接。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述弹簧卡扣（6）包括支腿部（61）和与支腿部（61）连接的两个弹性卡接部（62），所述支腿部（61）与基板（1）相抵，两个弹性卡接部（62）分别卡设于连接销轴（4）两侧的两个卡槽内，所述支腿部（61）与两个弹性卡接部（62）在连接销轴（4）的轴线方向上留有间距。

5.根据权利要求3所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：各弹簧卡扣（6）安装于基板（1）的沉孔（12）内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述基板（1）呈半环型，所述基板（1）上与摩擦部件相背的一面设有通槽（13）、两个定位销孔（14）、两条L型挡筋（15）和多个散热通风孔（16），所述通槽（13）沿基板（1）的对称线布置，通槽（13）的底部设有贯通基板（1）的通孔，两条L型挡筋（15）分设于基板（1）的两侧形成一T型槽。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述万向托盘（5）的表面依次镀有防腐防锈镀层和润滑镀层。

8.根据权利要求1所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述背板（2）设有防止摩擦块（3）沿背板（2）端面移动的周向限位结构。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述周向限位结构为与摩擦块（3）四周紧密接触的环形凸台（23）。

10.根据权利要求1所述的轨道车辆用盘式制动闸片，其特征在于：所述摩擦块（3）上开设有交错布置且相互连通的径向槽（31）和周向槽（32）。