CN219639307U - 一种轻量化轮装制动盘 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种轻量化轮装制动盘，属于制动盘设备技术领域，包括圆环形的摩擦环基板，其中所述摩擦环基板设置有用于连接车轮轮辐的螺栓孔凸台、对中槽凸台以及第一散热筋，其中所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台以所述摩擦环基板的中心为圆心呈圆形依次间隔地设置在所述摩擦环基板上，且每相邻两个所述对中槽凸台之间设置有两个所述螺栓孔凸台，其中所述第一散热筋呈翼形对称地设置在位于相邻两个所述对中槽凸台之间的两个所述螺栓孔凸台之间，且呈翼形对称分布的两个所述第一散热筋的弯曲方向是相背的。本申请提供的轻量化轮装制动盘能够在确保制动盘轻量化的基础上，有效减小制动盘表面的温度差，进而降低制动盘的热应力和拉压应力。
Description
技术领域
本实用新型涉及制动盘设备技术领域，尤其涉及一种轻量化轮装制动盘。
背景技术
随着动车组速度的提高，功率不断增大，能量消耗也随之增大。为达到整体节能降耗的目的，降低动车组的质量是一种有效且大多数企业都会选择的措施，由此，制动盘轻量化是节能降耗的一种大趋势。
制动盘在制动过程中会产生大量热能，但是，基于制动盘工作的特殊性，这些热量在制动盘上的分布是不均匀的。一般情况下，制动盘外缘线速度高，产生的热量也最大，但是外缘线处的散热效果同样也是最好的；制动盘内缘线产生的热量较小，散热效果次之；制动盘中部产生的热量虽不是最大，但是散热效果也是最差的。由此，实际情况是：制动盘中部温度最高、外缘次之、内孔温度最低。
制动盘温度的不均匀，常常会导致制动盘在各阶段的膨胀量不同，不仅容易在制动盘上产生热应力，而且受连接螺栓的影响，制动盘还会产生拉压应力。
实用新型内容
本实用新型的一个优势在于提供一种轻量化轮装制动盘，其中通过在轮装制动盘的摩擦环基板的预定位置设置预定形状的第一散热筋，能够在确保制动盘轻量化的基础上，有效减小制动盘表面的温度差，进而降低制动盘的热应力和拉压应力。
本实用新型的一个优势在于提供一种轻量化轮装制动盘，其中通过增加制动盘摩擦区域中的过渡区域的厚度，能够在一定程度上增大过渡区域的蓄热能力，进而可以进一步减小制动盘表面的温度差。
本实用新型的一个优势在于提供一种轻量化轮装制动盘，其中通过第二散热筋能够进一步提升制动盘的散热效果，减少制动盘表面的温度差，降低热应力和拉压应力。
为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供一种轻量化轮装制动盘，包括圆环形的摩擦环基板，其中所述摩擦环基板设置有用于连接车轮轮辐的螺栓孔凸台、对中槽凸台以及第一散热筋，其中所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台以所述摩擦环基板的中心为圆心呈圆形依次间隔地设置在所述摩擦环基板上，且每相邻两个所述对中槽凸台之间设置有两个所述螺栓孔凸台，其中所述第一散热筋呈翼形对称地设置在位于相邻两个所述对中槽凸台之间的两个所述螺栓孔凸台之间，且呈翼形对称分布的两个所述第一散热筋的弯曲方向是相背的。
根据本实用新型一实施例，所述第一散热筋在长度方向由中间部分至两端部分对称分布，且所述第一散热筋的中间部分的厚度大于两端部分的厚度。
根据本实用新型一实施例，所述摩擦环基板的摩擦区域包括在直径方向相对靠近圆心的内部区域、相对远离圆心的外部区域以及连接所述内部区域和所述外部区域的过渡区域，其中所述过渡区域的厚度同时大于所述内部区域的厚度和所述外部区域的厚度，所述过渡区域的厚度是所述摩擦环基板的厚度的0.35倍～0.38倍。
根据本实用新型一实施例，所述过渡区域的宽度为48mm～56mm。
根据本实用新型一实施例，所述内部区域的厚度比所述过渡区域的厚度薄3mm～5mm。
根据本实用新型一实施例，所述外部区域的厚度比所述过渡区域的厚度薄1mm～3mm。
根据本实用新型一实施例，所述内部区域和所述过渡区域之间，以及所述过渡区域和所述外部区域之间为斜面过渡连接，倾斜角度为20°～40°。
根据本实用新型一实施例，所述摩擦环基板还设置有第二散热筋，其中所述第二散热筋被设置在相邻的所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台之间，且相邻的所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台之间的所述第二散热筋对称分布在所述内部区域和所述外部区域。
根据本实用新型一实施例，所述第二散热筋呈板条形，并沿所述摩擦环基板的直径方向延伸，所述第二散热筋在延伸方向的两端均为弧面弯曲过渡结构。
本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
附图说明
图1示出了本申请一较佳实施例轻量化轮装制动盘的主视结构示意图。
图2示出了本申请一较佳实施例轻量化轮装制动盘的局部侧视剖视示意图。
附图标记：10-摩擦环基板，11-螺栓孔凸台，12-对中槽凸台，13-第一散热筋，14-第二散热筋，101-内部区域，102-过渡区域，103-外部区域。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考图1和图2，依本实用新型一较佳实施例的一种轻量化轮装制动盘将在以下被详细地阐述，其中所述轻量化轮装制动盘包括圆环形的摩擦环基板10，其中所述摩擦环基板10设置有用于连接车轮轮辐的螺栓孔凸台11、对中槽凸台12以及第一散热筋13，需要注意的是，在一些情况下，所述第一散热筋13也可以不与车轮轮辐相连接。另外，所述对中槽凸台12和所述螺栓孔凸台11以所述摩擦环基板10的中心为圆心呈圆形依次间隔地设置在所述摩擦环基板10上，且每相邻两个所述对中槽凸台12之间设置有两个所述螺栓孔凸台11，其中所述第一散热筋13呈翼形对称地设置在位于相邻两个所述对中槽凸台12之间的两个所述螺栓孔凸台11之间，同时，呈翼形对称分布的两个所述第一散热筋13的弯曲方向是相背的。基于所述第一散热筋13预定的形状特征以及分布位置特征，同时基于传热原理和离心通风原理，能够减小所述摩擦环基板10的进风阻力，从而加快空气在所述第一散热筋13的表面的流速，进而增加单条散热筋的散热面积，除此之外，呈翼形对称分布的两个所述第一散热筋13之间还会形成良好的通风通道，不仅能够减小进风阻力，提高通风效果，提高摩擦环基板10，尤其是摩擦环基板10的中部位置的散热效果，在另一方面，还可以降低通风功率，减小通风功率损失，并最终达到减小制动盘表面的温度差，降低制动盘的热应力和拉压应力的目的。
作为一较佳实施例，所述第一散热筋13在长度方向由中间部分至两端部分对称分布，且所述第一散热筋13的中间部分的厚度大于两端部分的厚度，进而能够加快制动盘中部摩擦区域的热量的散失效率。
在一个实施例中，所述摩擦环基板10的摩擦区域包括在直径方向相对靠近圆心的内部区域101、相对远离圆心的外部区域103以及连接所述内部区域101和所述外部区域103的过渡区域102，其中所述过渡区域102的厚度同时大于所述内部区域101的厚度和所述外部区域103的厚度，同时，所述过渡区域102的厚度是所述摩擦环基板10的厚度的0.35倍～0.38倍，从而能够在一定程度上增大所述过渡区域102的蓄热能力，提高所述过渡区域102的热传导效率，进而减小制动盘表面的温度差。
进一步优选地，所述过渡区域102的宽度为48mm～56mm。
此外，由于所述内部区域101更加靠近进风口，进入的空气温度相对较低，因此，所述内部区域101的厚度相对更薄，具体为：所述内部区域101的厚度比所述过渡区域102的厚度薄3mm～5mm。
在上述基础上，由于所述外部区域103相对更加靠近出风口，通过的空气的温度相对较高，摩擦产生的热量也相对较多，散热条件相对所述过渡区域102稍微好一些，因此，所述外部区域103的厚度尺寸居于中间位置，具体为：所述外部区域103的厚度比所述过渡区域102的厚度薄1mm～3mm，从而能够从整体上减小制动盘表面的温度差。
进一步优选地，所述内部区域101和所述过渡区域102之间，以及所述过渡区域102和所述外部区域103之间为斜面或弧面过渡连接，倾斜角度为20°～40°，从而避免出现应力集中的问题。
进一步优选地，所述摩擦环基板10还设置有第二散热筋14，其中所述第二散热筋14被设置在相邻的所述对中槽凸台12和所述螺栓孔凸台11之间，且相邻的所述对中槽凸台12和所述螺栓孔凸台11之间的所述第二散热筋14对称分布在所述内部区域101和所述外部区域103，这样一来，通过所述第二散热筋14能够进一步提升制动盘的散热效果，减少制动盘表面的温度差，降低热应力和拉压应力。
进一步优选地，所述第二散热筋14呈板条形，并沿所述摩擦环基板10的直径方向延伸，同时，所述第二散热筋14在延伸方向的两端均为弧面弯曲过渡结构，以减小风阻，进一步提高所述第二散热筋14的散热效果。
需要说明的是，本实用新型中用语“第一、第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (9)
1.一种轻量化轮装制动盘，包括圆环形的摩擦环基板，其特征在于，其中所述摩擦环基板设置有用于连接车轮轮辐的螺栓孔凸台、对中槽凸台以及第一散热筋，其中所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台以所述摩擦环基板的中心为圆心呈圆形依次间隔地设置在所述摩擦环基板上，且每相邻两个所述对中槽凸台之间设置有两个所述螺栓孔凸台，其中所述第一散热筋呈翼形对称地设置在位于相邻两个所述对中槽凸台之间的两个所述螺栓孔凸台之间，且呈翼形对称分布的两个所述第一散热筋的弯曲方向是相背的。
2.如权利要求1所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述第一散热筋在长度方向由中间部分至两端部分对称分布，且所述第一散热筋的中间部分的厚度大于两端部分的厚度。
3.如权利要求2所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述摩擦环基板的摩擦区域包括在直径方向相对靠近圆心的内部区域、相对远离圆心的外部区域以及连接所述内部区域和所述外部区域的过渡区域，其中所述过渡区域的厚度同时大于所述内部区域的厚度和所述外部区域的厚度，所述过渡区域的厚度是所述摩擦环基板的厚度的0.35倍～0.38倍。
4.如权利要求3所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述过渡区域的宽度为48mm～56mm。
5.如权利要求4所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述内部区域的厚度比所述过渡区域的厚度薄3mm～5mm。
6.如权利要求5所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述外部区域的厚度比所述过渡区域的厚度薄1mm～3mm。
7.如权利要求3至6任一所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述内部区域和所述过渡区域之间，以及所述过渡区域和所述外部区域之间为斜面过渡连接，倾斜角度为20°～40°。
8.如权利要求7所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述摩擦环基板还设置有第二散热筋，其中所述第二散热筋被设置在相邻的所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台之间，且相邻的所述对中槽凸台和所述螺栓孔凸台之间的所述第二散热筋对称分布在所述内部区域和所述外部区域。
9.如权利要求8所述轻量化轮装制动盘，其特征在于，所述第二散热筋呈板条形，并沿所述摩擦环基板的直径方向延伸，所述第二散热筋在延伸方向的两端均为弧面弯曲过渡结构。
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