一种轮装式制动盘装置
技术领域
本实用新型涉及轮装式制动盘装置。
背景技术
轮装式制动盘一般由盘体、定位件、隔套及螺栓、螺母等连接件等组成。盘体一侧为摩擦面,其为车辆制动时与制动闸片配合的作用面;另一侧为安装面,用于与车轮的安装贴合。组装时,将盘体布置于车轮腹板的两侧,并通过盘体上定位槽或安装孔及车轮腹板上设置的与盘体上定位槽或安装孔对应的通孔,利用定位件实现两片盘体与车轮腹板的定位,并使两片盘体的安装面与车轮腹板两侧面贴合,最后利用连接件将两片盘体紧固连接在车轮腹板上,从而实现盘体与车轮的安装。
中国专利申请号为200820124337.3的实用新型公开了一种轮装制动盘装置,包括设于车轮两侧的制动盘环,制动盘环的外侧为摩擦面,内侧设有多个散热筋。上述制动盘与车轮之间通过滑动定位销并配合O型圈进行定位安装,其制动力的传递主要通过螺栓实现,当螺栓拧紧力不足或连接松脱等情况出现,导致螺栓连接失效时,虽然能依靠定位销的侧面传递制动力,但对螺栓的保护还不够。
中国专利申请号为201020546642.9的实用新型专利公开了一种高速列车用轮装制动盘装置,制动盘与车轮之间仅通过螺栓实现定位和连接,制动扭矩也仅通过连接制动盘和车轮的螺栓传递,一旦螺栓连接失效,螺栓将直接承受剪切力,其受力工况恶劣,制动极易失效。
且上述两专利均未考虑制动盘受热径向变形时产生的结构应力的释放问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种既能保护螺栓、防止螺栓因承受剪切力而遭遇损坏,又能有效释放盘体径向膨胀变形引起的结构应力的轮装式制动盘装置。
为达到上述目的,本实用新型采取如下第一种技术方案:本实用新型具有分别置于车轮的腹板左右侧的两盘体以及连接盘体和车轮的螺栓,盘体的安装面上设有周向均布且为间隔设置的径向滑键槽和径向滑块槽,滑键槽和滑块槽的底部均设有螺栓孔,两盘体上的每滑键槽对应一中空滑键,滑键由滑键头和滑键杆组成,滑键头松动地置于滑键槽中,滑键杆插入车轮腹板上对应的通孔中,所述螺栓从一盘体上的螺栓孔插入,穿过两滑键的中空腔插入另一盘体上相对的螺栓孔中,螺栓和两滑键的中空腔为动配合;所述滑块槽中设有松动的滑块,滑块上设有连接孔,分别安装在两盘体上的相对滑块的连接孔之间设有穿过车轮腹板上对应的通孔的中空传力销,所述螺栓从一盘体上的螺栓孔插入,穿过传力销的销腔插入另一盘体上相对的螺栓孔中,螺栓和传力销的销腔为动配合。
所述盘体的安装面上且对应滑键槽和滑块槽的部位设有凸台,滑键槽和滑块槽均设置在凸台上。
所述滑键槽的两侧壁和滑块槽的两侧壁都是直面;滑键头的两侧面是与滑键槽侧壁对应的直面,滑块的两侧面是与滑块槽侧壁对应的直面。
所述滑键槽两侧壁之间的距离即滑键槽宽L1与滑键头的两侧面之间的距离即滑键头宽L2的差值不超过0.1mm;所述滑块槽两侧壁之间的距离即滑块槽宽H1与滑块的两侧面之间的距离即滑块宽度H2的差值不超过0.1mm。
穿过滑键的螺栓的中心线位于滑键中心线的径向近车轮中心线一侧,且与滑键的中心线的偏离距离δ1为1~1.5mm。
穿过传力销的螺栓的中心线位于传力销中心线的径向近车轮中心线一侧,且与传力销的中心线偏离距离δ2为1~1.5mm。
为达到上述目的,本实用新型采取如下第二种技术方案:本实用新型具有分别置于车轮的腹板左右侧的两盘体以及连接盘体和车轮的螺栓,盘体的安装面上设有周向均布的径向滑键槽,滑键槽的底部设有螺栓孔,两盘体上的每滑键槽对应一中空滑键,滑键由滑键头和滑键杆组成,滑键头松动地置于滑键槽中,滑键杆插入车轮腹板上对应的通孔中;所述螺栓从一盘体上的螺栓孔插入,穿过两滑键的中空腔插入另一盘体上相对的螺栓孔中,螺栓和两滑键的中空腔为动配合。
所述盘体的安装面上且对应滑键槽的部位设有凸台,滑键槽设置在凸台上。
所述滑键槽的两侧壁是直面;滑键头的两侧面是与滑键槽侧壁对应的直面。
所述滑键槽两侧壁之间的距离即滑键槽宽L1与滑键头的两侧面之间的距离即滑键头宽L2的差值不超过0.1mm。
穿过滑键的螺栓的中心线位于滑键中心线的径向近车轮中心线一侧,且与滑键的中心线的偏离距离δ1为1~1.5mm。
为达到上述目的,本实用新型采取如下第三种技术方案:本实用新型具有分别置于车轮的腹板左右侧的两盘体以及连接盘体和车轮的螺栓,盘体的安装面上设有周向均布的径向滑块槽,滑块槽的底部设有螺栓孔,所述滑块槽中设有松动的滑块,滑块上设有连接孔,分别安装在两盘体上的相对滑块的连接孔之间设有穿过车轮腹板上对应的通孔的中空传力销;所述螺栓从一盘体上的螺栓孔插入,穿过传力销的销腔插入另一盘体上相对的螺栓孔中,螺栓和传力销的销腔为动配合。
所述盘体的安装面上且对应滑块槽的部位设有凸台,滑块槽设置在凸台上。
所述滑块槽的两侧壁是直面;滑块的两侧面是与滑块槽侧壁对应的直面。
所述滑块槽两侧壁之间的距离即滑块槽宽H1与滑块的两侧面之间的距离即滑块宽度H2的差值不超过0.1mm。
穿过传力销的螺栓的中心线位于传力销中心线的径向近车轮中心线一侧且与传力销的中心线偏离距离δ2为1~1.5mm。
本实用新型具有如下积极效果:1.当螺栓副紧固产生的摩擦力不足以克服制动夹钳施加的制动力时,盘体在制动扭矩作用下发生转动,带动滑键头的侧面与滑键槽侧壁贴合,滑块的侧面与滑块槽侧壁贴合,进而将制动扭矩传递到滑键和传力销上,制动扭矩由滑键和传力销承担。2.盘体能实现径向膨胀,从而释放热负荷导致的热应力,减少制动盘因承受结构应力及变形导致的对滑键和传力销的作用力,对滑键和传力销起保护作用。3.螺栓松动地置于滑键的腔中和传力销的销腔中,且通过结构尺寸及公差设计保证螺栓连接失效时,盘体带动滑键及滑块周向滑动时,螺栓的滑键杆仍与滑键及传力销不接触,从而保证螺栓连接始终不会直接承受剪切力。4.滑键和传力销在盘体周向上交错布置,保证了径向释放变形及周向承受制动扭矩的均匀性,提高结构可靠性。
附图说明
图1是实施例1的视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图2的B-B剖视图。
图4是图2的C-C剖视图。
图5是图2的上部放大图,主要反映滑键螺栓的中心线与滑键的中心线。
图6是图2的下部放大图,主要反映滑块螺栓的中心线与传力销的中心线。
图7是盘体的二维视图。
图8是盘体的三维视图。
图9是图8的D部放大图。
图10是滑块和传力销的三维视图。
图11是滑键的三维视图。
图12是实施例2的视图。
图13是实施例3的视图。
具体实施方式
实施例1
见图1至图11,实施例1具有两盘体1,两盘体1分别置于车轮2的腹板左右侧,盘体1与车轮2之间由螺栓3连接。
盘体1的安装面上设有周向均匀分布且为间隔设置的滑键槽1-1和滑块槽1-3,滑键槽和滑块槽的总数量根据产品规格决定。车轮2的腹板上设有周向均布的通孔2-1。本实施例的盘体1设有6个滑键槽1-1和6个滑块槽1-3,相应地,车轮2的腹板上设有12个通孔2-1。
本实施例在盘体1的安装面上对应滑键槽1-1和滑块槽1-3的部位上各设有凸台1-4,滑键槽1-1设置在圆形凸台上,滑块槽1-3设置在扇形凸台上。盘体1的安装面上还设有散热筋1-5,散热筋1-5不能高出于凸台1-4。
所述盘体1上且对应于每滑键槽1-1和滑块槽1-3的底部均设有螺栓孔1-2,螺栓孔1-2通向摩擦面的一端为沉头孔1-2-1。
所述滑键槽1-1的两侧壁1-1-1都是直面,对应每滑键槽1-1中设有一中空滑键4,滑键4由滑键头4-1和滑键杆4-2组成,滑键头4-1和滑键杆4-2为一整体,滑键头4-1的两侧面4-1-1各是与滑键槽侧壁1-1-1对应的直面。滑键头4-1松动设置在滑键槽1-1中,滑键杆4-2插入车轮2的腹板上对应的通孔2-1中,滑键杆4-2的长度不超出腹板通孔2-1长度的一半。滑键4可沿滑键槽1-1作径向自由滑动,周向上,滑键头4-1与滑键槽1-1的间隙设置,保证螺栓连接失效时,盘体1在制动力作用下周向转动而与滑键头4-1接触,从而由滑键4承担制动扭矩。滑键槽1-1的两侧壁1-1-1之间的距离即滑键槽宽L1与滑键头4-1的两侧面4-1-1之间的距离即滑键头宽L2的差值不超过0.1mm。
所述螺栓从一盘体1上的螺栓孔1-2插入,穿过两滑键4的中空腔4-3插入另一盘体1上相对的螺栓孔1-2中由螺母3-2固定,螺栓3与螺栓孔1-2、两滑键4的中空腔4-3均为动配合,螺栓3的头部3-1和螺母3-2分别处于两盘体相应的螺栓孔的沉头孔1-2-1中,螺栓3-1的头部3-1-1处套有隔套5。
为防止盘体因受热径向膨胀导致滑键螺栓3位移而触及到滑键4,穿过滑键的螺栓的中心线3-z1位于滑键中心线4-z的径向近车轮中心线2a一侧,且与滑键的中心线4-z的偏离距离δ1为1~1.5mm。盘体在受热径向膨胀过程中,带动穿过滑键的螺栓3沿径向向远离径向近车轮中心线2a的一侧位移,从而使该螺栓3的中心线3-z1与滑键4的中心线4-z接近或重合,进一步保证制动安全。
所述滑块槽1-3的两侧壁1-3-1都是直面,滑块槽1-3中设有松动的滑块7,滑块7的两侧面各是与滑块槽侧壁1-3-1对应的直面。滑块7具有连接孔7-1,分别安装在两盘体的相对滑块7的连接孔7-1之间连接有中空传力销6,传力销6穿过车轮腹板上对应的通孔2-1。滑块7可沿滑块槽1-3作径向自由滑动,周向上,滑块7与滑块槽1-3的间隙设置,保证螺栓连接失效时,盘体1在制动力作用下周向转动而与滑块7接触,从而由滑块7承担制动扭矩。所述滑块槽两侧壁1-3-1之间的距离即滑块槽宽H1稍大于滑块7的两侧面7-1-1之间的距离即滑块宽度H2,滑块槽宽H1与滑块宽度H2的差值不超过0.1mm。
所述螺栓从一盘体1上的螺栓孔1-2插入,穿过传力销7的销腔7-1插入另一盘体1上相对的螺栓孔1-2中,并由螺母3-2固定,螺栓3与螺栓孔1-2、销腔7-1均为动配合,螺栓3的头部3-1和螺母3-2分别处于两盘体相应的螺栓孔的沉头孔1-2-1中,螺栓3-1的头部3-1处套有隔套5。
为防止盘体因受热径向膨胀导致该螺栓3位移而触及到传力销6,穿过传力销的螺栓的中心线3-z2位于传力销中心线6-z的径向近车轮中心线2a一侧,且与传力销的中心线6-z偏离距离δ2为1~1.5mm。盘体在受热径向膨胀过程中,带动穿过传力销的螺栓3沿径向向远离车轮中心线2a的一侧位移,从而使该螺栓的中心线3-z2与传力销6的中心线6-z接近或重合,进一步保证制动安全。
本制动盘装置在使用中,当螺栓3紧固产生的摩擦力不足以克服制动夹钳施加的制动力时,盘体1在制动扭矩作用下发生转动,带动滑键头的侧面4-1-1与滑键槽侧壁1-1-1贴合,滑块的侧面7-1-1与滑块槽侧壁1-3-1贴合。又由于螺栓分别松动置于滑键的中空腔4-3和传力销的销腔6-1中,且通过结构尺寸及公差设计保证螺栓连接失效时,盘体带动滑键4及滑块7周向滑动时,螺栓仍与滑键及传力销不接触,制动扭矩由滑块及滑键承担,从而保证螺栓始终不会直接承受剪切力。盘体制动承受热负荷作用时,盘体可沿径向自由膨胀,从而减少制动盘因承受结构应力及变形导致的对滑键和传力销的作用力,对滑键4和传力销6起保护作用。
本装置的组装方法如下:将第一片盘体1首先放置于组装平台上,并使盘体1的安装面朝上。在盘体安装面的滑块槽1-3内放置滑块7,在滑键槽1-1内放置滑键4,在滑块7的销孔7-1中安装传力销6,在传力销6的销腔6-1及滑键4的腔4-3内分别穿入定位工装。随后,吊入车轮,根据定位工装的定位,将车轮腹板上的相应通孔分别对准第一片盘体上的滑键4和传力销6,放下车轮,使车轮腹板的腹板面紧贴第一片盘体的凸台面。进而,将第二片盘体安装所需的滑块7套在传力销6上,并使该滑块7的侧面7-1-1与滑块槽1-3的侧壁1-3-1的方向一致,同时将第二片盘体安装所需的滑键4插入车轮腹板上对应的通孔中,并使该滑键4上滑键头4-1的侧面4-1-1方向与滑键槽1-1的侧壁1-1-1方向一致。最后,将第二片盘体的安装面向下,并根据定位工装的定位,将第二片盘体的滑键槽1-1和滑块槽1-3分别落入滑键4和滑块7上,从而实现第二片盘体的定位,并按规定扭矩交叉拧紧完成组装。
实施例2
见图12、图3、图5,并参见图7至图11,实施例2具有两盘体1,两盘体1分别置于车轮2的腹板左右侧,盘体1与车轮2之间由螺栓3连接。
盘体1的安装面上设有周向均布的滑键槽1-1,滑车轮2的腹板上设有周向均布的通孔2-1。本实施例的盘体1设有12个滑键槽1-1,相应地,车轮2的腹板上设有12个通孔2-1。
本实施例在盘体1的安装面上对应滑键槽1-1的部位上各设有圆形凸台1-4,滑键槽1-1设置在圆形凸台上。
所述盘体1上且对应于每滑键槽1-1设有螺栓孔1-2,螺栓孔1-2通向摩擦面的一端为沉头孔1-2-1。
所述滑键槽1-1的两侧壁1-1-1都是直面,对应每滑键槽1-1中设有一中空滑键4,滑键4由滑键头4-1和滑键杆4-2组成,滑键头4-1的两侧面4-1-1各是与滑键槽侧壁1-1-1对应的直面。滑键头4-1松动设置在滑键槽1-1中,滑键杆4-2插入车轮2的腹板上对应的通孔2-1中。滑键4可沿滑键槽1-1作径向自由滑动,周向上,滑键头4-1与滑键槽1-1的间隙设置,保证螺栓连接失效时,盘体1在制动力作用下周向转动而与滑键头4-1接触,从而由滑键4承担制动扭矩。滑键槽1-1的两侧壁1-1-1之间的距离即滑键槽宽L1稍大于滑键头4-1的两侧面4-1-1之间的距离即滑键头宽L2,滑键槽宽L1与滑键头宽L2的差值不超过0.1mm。
所述螺栓从一盘体1上的螺栓孔1-2插入,穿过两滑键4的中空腔4-3插入另一盘体1上相对的螺栓孔1-2中,并由螺母3-2固定,螺栓3与螺栓孔1-2、两滑键4的中空腔4-3均为动配合,螺栓3的头部3-1和螺母3-2分别处于两盘体相应的螺栓孔的沉头孔1-2-1中,螺栓3的头部3-1处套有隔套5。
为防止盘体因受热径向膨胀导致滑键螺栓3位移而触及到滑键4,穿过滑键的螺栓的中心线3-z1位于滑键中心线4-z径向近车轮中心线2a的一侧,且与滑键的中心线4-z的偏离距离δ1为1~1.5mm。盘体在受热径向膨胀过程中,带动穿过滑键的螺栓3沿径向远离车轮中心线2a的一侧位移,从而使该螺栓3的中心线3-z1与滑键4的中心线4-z接近或重合,进一步保证制动安全。
实施例3
见图13、图4、图6,并参见图7至图10,实施例3具有两盘体1,两盘体1分别置于车轮2的腹板左右侧,盘体1与车轮2之间由螺栓3连接。
盘体1的安装面上设有周向均布的滑块槽1-3,滑车轮2的腹板上设有周向均布的通孔2-1。本实施例的盘体1设有12个滑块槽1-3,相应地,车轮2的腹板上设有12个通孔2-1。
本实施例在盘体1的安装面上对应滑块槽1-3的部位上各设有扇形凸台1-4,滑块槽1-3设置在扇形凸台上。
所述盘体1上且对应于每滑块槽1-3的底部均设有螺栓孔1-2,螺栓孔1-2通向摩擦面的一端为沉头孔1-2-1。
所述滑块槽1-3的两侧壁1-3-1都是直面,滑块槽1-3中设有松动的滑块7,滑块7的两侧面各是与滑块槽侧壁1-3-1对应的直面。滑块7具有连接孔7-1,分别安装在两盘体的相对滑块7的连接孔7-1之间连接有中空传力销6,传力销6穿过车轮腹板上对应的通孔2-1。滑块7可沿滑块槽1-3作径向自由滑动,周向上,滑块7与滑块槽1-3的间隙设置,保证螺栓连接失效时,盘体1在制动力作用下周向转动而与滑块7接触,从而由滑块7承担制动扭矩。所述滑块槽两侧壁1-3-1之间的距离即滑块槽宽H1稍大于滑块7的两侧面7-1-1之间的距离即滑块宽度H2,滑块槽宽H1与滑块宽度H2的差值不超过0.1mm。
所述螺栓从一盘体1上的螺栓孔1-2插入,通过两滑键4的中空腔4-3插入另一盘体1上相对的螺栓孔1-2中,并由螺母3-2固定。螺栓3与螺栓孔1-2、两滑键4的中空腔4-3均为动配合,螺栓3的头部3-1和螺母3-2分别处于两盘体相应的螺栓孔的沉头孔1-2-1中,螺栓3的头部3-1处套有隔套5。
为防止盘体因受热径向膨胀导致该螺栓3位移而触及到传力销6,穿过传力销的螺栓的中心线3-z2位于传力销中心线6-z的径向近车轮中心线2a一侧,且与传力销的中心线6-z偏离距离δ2为1~1.5mm。盘体在受热径向膨胀过程中,带动穿过传力销的螺栓3沿径向向远离车轮中心线2a的一侧位移,从而使该螺栓的中心线3-z2与传力销6的中心线6-z接近或重合,进一步保证制动安全。