专利名称：浮动式双层背板制动闸片的制作方法
技术领域：
浮动式双层背板制动闸片技术领域[0001]本实用新型涉及一种应用于高速列车的盘形制动装置，特别涉及一种浮动式双层 背板制动闸片。
背景技术：
[0002]随着铁路列车向高速发展的趋势，对列车制动性能有了更高的要求。在列车盘式 制动系统中，制动闸片是关键部件之一，直接与制动盘摩擦吸收动能，使列车制动停车。现 有列车制动闸片普遍采用铆钉固定连接，在列车高速制动时，摩擦块与制动盘之间难以实 现完全贴合，这样闸片在承受变应力和高热负荷的共同作用下容易产生摩擦块裂纹、掉块、 缺损等现象，严重时还会导致制动盘裂纹，影响高速列车的制动效果。[0003]为了解决上述问题，中国专利文件CN102107665A公开了一种弹性结构高速闸片， 在摩擦块和背板之间加装碟形弹簧，当高速闸片制动时摩擦块的角度可以发生变化提高摩 擦块与制动盘之间有效摩擦面积，从而减轻摩擦块的偏磨。但受碟形弹簧结构所限，摩擦块 与碟形弹簧之间为线接触，碟形弹簧对摩擦块的支撑力较小，而高速列车制动时摩擦块受 到的摩擦力和压力都非常大，所以碟形弹簧对减轻摩擦块偏磨的效果不佳，而且较大的摩 擦力导致碟形弹簧的使用寿命较短，更换碟形弹簧的频率较高。[0004]为解决上述问题，中国专利文件CN102401047A公开了一种用于列车制动闸片的 弹性支撑片，包括球形支撑面部分、中心导向孔部分以及固定支撑棘爪部分。列车制动时闸 片的摩擦块可以在弹性支撑片球形支撑面内自动调整，提高摩擦块与制动盘的有效摩擦面 积。此弹性支撑片相比碟形弹簧大大提高了弹性和对摩擦块的支撑力。但是，该技术方案中 的固定棘爪球形支撑部分与球形支撑面之间通过具有一定角度的直面过渡，，当摩擦块在 受到高速制动带来的强大压力时，所述过渡面的夹角处产生较大切应力，从而导致部分棘 爪不向外伸张反而向内弯折，使得相应部分的支撑失效，甚至会导致该部分棘爪折断损坏。实用新型内容[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有列车制动闸片的弹性支撑件部分 棘爪不向外伸张反而向内弯折，使得相应部分的支撑失效的问题，进而提供一种能稳定可 靠地使摩擦块与制动盘良好贴合的制动闸片。[0006]为解决上述技术问题，本实用新型公开一种浮动式双层背板制动闸片，其包括，第 一背板，所述第一背板上成型有多个用于连接摩擦块的定位孔；若干个摩擦块，其包括，摩 擦部，插入所述定位孔的定位部以及设置于所述摩擦部和所述定位部之间的球形支撑部， 所述球形支撑部的球面向所述定位部方向凸出；所述摩擦块通过第二背板与所述第一背板 实现具有一定浮动量地连接；所述第二背板成型有多个用于套接所述摩擦块的翻边孔，所 述第二背板与所述第一背板之间固定连接或可拆卸连接；还包括设置于所述摩擦块与所述 第一背板之间的弹性支撑片，所述弹性支撑片包括，球形支撑面，与所述球形支撑部贴合连 接；所述球形支撑面的底部中心成型有适于所述定位部穿过的导向孔；设置于所述球形支撑面外侧的若干支撑棘爪，所述支撑棘爪从所述球形支撑面的边缘向所述球形支撑面的底 部并倾向远离所述导向孔方向延伸，所述支撑棘爪的连接缘与所述球形支撑面的边缘通过 平滑过渡段连接，所述支撑棘爪与所述连接缘相对的支撑缘延伸超过所述球形支撑面的底 部。[0007]所述摩擦块与所述第二背板之间设置防转结构，所述摩擦块的周向上设有多个防 转凸起；所述翻边孔的孔壁上成型有与所述防转凸起配合的防转槽。[0008]所述防转槽的顶壁构成挡边，用于将所述防转凸起卡设于所述防转槽内，实现所 述摩擦块与所述第一背板之间具有一定浮动量地连接。[0009]所述摩擦块由摩擦体，定位件以及支撑板一体烧结成型；其中,所述摩擦体为圆柱 形，其构成所述摩擦部，所述支撑板为中部为球面结构的圆形板，所述支撑板的周向上均匀 设置三个所述防转凸起，其中球面部分构成所述球形支撑部；所述定位件的一端成型所述 定位部，所述定位部穿过所述支撑板并插入所述定位孔内，另一端与所述摩擦体连接。[0010]所述第一背板上成型有多个与所述定位孔同轴的锪平孔，所述锪平孔上放置所述 弹性支撑片，所述锪平孔的直径略大于所述弹性支撑片的外径。[0011]所述第一背板在远离所述摩擦块的一侧面上焊接或铆接有燕尾板。[0012]所述支撑棘爪包括一段圆锥形的连接面和一段圆柱形的支撑面，所述连接面与所 述支撑面通过圆弧过渡。[0013]所述球形支撑面由边缘球面部分和底部球面部分组成，所述边缘球面部分的曲率 半径小于所述底部球面部分的曲率半径，所述边缘球面部分与所述闸片摩擦块的球面部分 面接触，而所述底部球面部分与所述闸片摩擦块之间留有间隙。[0014]所述球形支撑面由一段球面组成，所述球形支撑面与所述闸片摩擦块的球面部分 面接触。[0015]沿所述球形支撑面的外侧对称设置4个所述支撑棘爪，相邻的所述支撑棘爪之间 通过U型开口过渡，所述U型开口的口底与所述平滑过渡段具有一定间距。[0016]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:[0017](I)本实用新型的制动闸片通过在摩擦块与背板之间设置弹性支撑片构成浮动式 连接结构，弹性支撑片设置用于支撑闸片摩擦块的球面部分的球形支撑面和位于球形支撑 面外侧的支撑棘爪，支撑棘爪固定于摩擦块体的定位孔内，高速列车进行制动时，摩擦块通 过球形支撑面浮动支撑，能够自由调整最佳工作面，使摩擦块与制动盘的接触的有效制动 面积增大，减轻了摩擦块的偏磨现象。并且，球形支撑面与支撑棘爪之间通过平滑过渡面连 接，在摩擦块受到较大的应力时，可将应力向外分散，使支撑棘爪向外伸展。相比于现有制 动闸片的结构，本实用新型的弹性支撑片的支撑性能和弹性都大大提高。[0018](2)进一步的，本实用新型的制动闸片中，第二背板的结构一方面将第一背板与摩 擦块实现可浮动地连接，另一方面防止摩擦块自转，这样，摩擦块可以设计成圆柱形，其加 工成本降低，并且相比现有通过弹性卡圈将背板与摩擦块连接的结构，这种结构的连接可 靠性大大提高。[0019](3)本实用新型的弹性支撑片中，支撑棘爪包括一段圆锥形的连接面和一段圆柱 形的支撑面，连接面与支撑面通过圆弧过渡。减少了应力集中的问题，更加利于支撑棘爪向 外进行弹性变形。[0020]( 3 )进一步的，本实用新型的弹性支撑片中，其球形支撑面由边缘球面部分和底部 球面部分组成，边缘球面部分与闸片摩擦块的球面部分面接触，而底部球面部分与闸片摩 擦块之间留有间隙；这种结构可以使摩擦块的转动更加灵活。[0021](5)进一步的，本实用新型的弹性支撑片中，相邻的所述支撑棘爪之间通过U型开 口过渡，U型开口的口底与所述平滑过渡段具有一定间距；由于支撑棘爪与球形支撑面之 间的平滑过渡段是弹性支撑片的主要的应力集中位置，U型开口与平滑过渡段间隔一段距 离可以使弹性支撑片的支撑性提高，避免了支撑力差导致棘爪折断的现象。
[0022]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施 例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中[0023]图1是本实用新型的浮动式双层背板制动闸片的结构示意图；[0024]图2是图1的A-A剖面图；[0025]图3是本实用新型的摩擦块的结构示意图；[0026]图4是本实用新型的弹性支撑片的俯视图；[0027]图5是本实用新型的一种弹性支撑片的剖面图；[0028]图6是本实用新型的另一种弹性支撑片的剖面图；[0029]图7是本实用新型中背板与燕尾板的铆接结构示意图。[0030]图中附图标记表示为:[0031]1-第一背板，11-定位孔,12-锪平孔，2-摩擦块，21-摩擦部，22-球形支撑部， 23-定位部，24-防转凸起，3第二背板，31-翻边孔，32-防转槽，4-弹性支撑片，41-球形 支撑面，411-导向孔，412-边缘，42-支撑棘爪，43-平滑过渡段，421-连接缘，422-支撑缘， 423-连接面，424-支撑面，5-摩擦体，6-定位件，7-支撑板，8-燕尾板，9-铆钉。
具体实施方式
[0032]以下将结合附图，使用以下实施例对本实用新型进行进一步阐述。[0033]图1，图2为本实用新型的浮动式双层背板制动闸片，其包括，第一背板1，设置在 所述第一背板I上的若干个摩擦块2，设置于所述摩擦块2与所述第一背板I之间的弹性支 撑片4，以及将所述摩擦块2可浮动地连接于所述第一背板I上的第二背板3。[0034]其中，所述第一背板I上成型有多个用于连接摩擦块2的定位孔11 ;优选的，所述 第一背板I上成型有多个与所述定位孔11同轴的锪平孔12，所述锪平孔12上放置所述弹 性支撑片4，所述锪平孔12的直径略大于所述弹性支撑片4的外径。本实施例中，如图7所 示，所述第一背板I在远离所述摩擦块2的一侧面上通过所述铆钉9铆接有燕尾板8。[0035]所述摩擦块2包括摩擦部21，插入所述定位孔11的定位部23以及设置于所述摩 擦部21和所述定位部23之间的球形支撑部22，所述球形支撑部22的球面向所述定位部 23方向凸出。[0036]所述第二背板3成型有多个用于套接所述摩擦块2的翻边孔31，所述第二背板3 与所述第一背板I之间固定连接或可拆卸连接。本实施方式中，所述背板3与所述第一背 板I焊接。[0037]所述摩擦块2与所述第二背板3之间设置防转结构，所述摩擦块2的周向上设有 多个防转凸起24 ;所述翻边孔31的孔壁上成型有与所述防转凸起24配合的防转槽32。所 述防转槽32的顶壁构成挡边，用于将所述防转凸起24卡设于所述防转槽32内，实现所述 摩擦块2与所述第一背板I之间具有一定浮动量地连接。[0038]本实施方式中，如图3所示，所述摩擦块2由摩擦体5，以及支撑板7 —体烧结成 型；其中，所述摩擦体5为圆柱形，其构成所述摩擦部21，所述支撑板7为中部为球面结构 的圆形板，所述支撑板7的周向上均匀设置三个所述防转凸起24，其中球面部分构成所述 球形支撑部22 ;所述定位件6的一端成型所述定位部23，所述定位部23穿过所述支撑板7 并插入所述定位孔11内，另一端与所述摩擦体5连接。[0039]如图4，图5，图6所示，所述弹性支撑片4包括，球形支撑面41，与所述球形支撑部 22贴合连接；所述球形支撑面41的底部中心成型有适于所述定位部23穿过的导向孔411 ； 设置于所述球形支撑面41外侧的若干支撑棘爪42，所述支撑棘爪42从所述球形支撑面41 的边缘412向所述球形支撑面41的底部并倾向远离所述导向孔411方向延伸，所述支撑棘 爪42的连接缘421与所述球形支撑面41的边缘通过平滑过渡段43连接，所述支撑棘爪42 与所述连接缘421相对的支撑缘422延伸超过所述球形支撑面41的底部。[0040]所述支撑棘爪42包括一段圆锥形的连接面423和一段圆柱形的支撑面424，所述 连接面423与所述支撑面424通过圆弧过渡。[0041]本实施方式中，如图5所示，所述球形支撑面41由边缘球面部分和底部球面部分 组成，所述边缘球面部分的曲率半径小于所述底部球面部分的曲率半径，所述边缘球面部 分与所述闸片摩擦块的球面部分面接触，而所述底部球面部分与所述闸片摩擦块之间留有 间隙。[0042]其他实施方式中，如图6所示，为了加工方便，所述球形支撑面41由一段球面组 成，所述球形支撑面41与所述闸片摩擦块的球面部分面接触。[0043]沿所述球形支撑面41的外侧对称设置4个所述支撑棘爪42，相邻的所述支撑棘 爪42之间通过U型开口 44过渡，所述U型开口 44的口底与所述平滑过渡段43具有一定 间距。[0044]本实用新型的制动闸片组装如下:[0045]将所述燕尾板8与所述第一背板I通过铆钉铆接，再将若干个所述弹性支撑片4 的所述支撑棘爪42放置于所述锪平孔12内，将若干个所述摩擦块2的所述定位部23分别 依次穿过所述弹性支撑片4的所述导向孔411和所述第一背板I的所述定位孔11内，再将 所述第二背板3套装于所述摩擦块2上，所述摩擦块2上的防转凸起24插入到所述第二背 板3上的防转槽32内，使所述摩擦块2相对所述第一背板I可以上下具有一定浮动量，同 时防止所述摩擦块2转动，最后将所述第二背板3与所述第一背板I焊接连接。[0046]制动装置工作时，制动压力作用在所述第一背板I上，通过若干弹性支撑片4传递 到所述摩擦块2上，若干摩擦块2平稳贴合制动盘实施制动。由于所述弹性支撑片4的球 形支撑面41与所述摩擦块2的球形支撑部22接触使得闸片摩擦块可实现三向微量转动， 以使摩擦块的摩擦工作面最大程度地与制动盘接触，防止摩擦块偏磨的问题。[0047]其他实施方式中，所述第一背板I与所述燕尾板8焊接连接，所述背板3与所述第 一背板I还可以通过螺钉可拆卸连接。[0048]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
权利要求1.一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:其包括，第一背板(I )，所述第一背板(I)上成型有多个用于连接摩擦块(2)的定位孔(11);若干个摩擦块(2 )，其包括，摩擦部(21)，插入所述定位孔(11)的定位部(23 )以及设置于所述摩擦部(21)和所述定位部(23 )之间的球形支撑部(22 )，所述球形支撑部(22 )的球面向所述定位部(23)方向凸出；所述摩擦块(2)通过第二背板(3)与所述第一背板(I)实现具有一定浮动量地连接；所述第二背板(3)成型有多个用于套接所述摩擦块(2)的翻边孔(31)，所述第二背板(3)与所述第一背板(I)之间固定连接或可拆卸连接；还包括设置于所述摩擦块(2)与所述第一背板(I)之间的弹性支撑片(4)，所述弹性支撑片(4)包括，球形支撑面(41)，与所述球形支撑部(22)贴合连接；所述球形支撑面(41) 的底部中心成型有适于所述定位部(23)穿过的导向孔(411);设置于所述球形支撑面(41) 外侧的若干支撑棘爪(42 )，所述支撑棘爪(42 )从所述球形支撑面(41)的边缘(412 )向所述球形支撑面(41)的底部并倾向远离所述导向孔(411)方向延伸，所述支撑棘爪(42)的连接缘(421)与所述球形支撑面(41)的边缘通过平滑过渡段(43 )连接，所述支撑棘爪(42 )与所述连接缘(421)相对的支撑缘(422 )延伸超过所述球形支撑面(41)的底部。
2.根据权利要求1所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述摩擦块(2)与所述第二背板(3)之间设置防转结构，所述摩擦块(2)的周向上设有多个防转凸起(24);所述翻边孔(31)的孔壁上成型有与所述防转凸起(24)配合的防转槽(32)。
3.根据权利要求2所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述防转槽(32)的顶壁构成挡边，用于将所述防转凸起(24)卡设于所述防转槽(32) 内，实现所述摩擦块(2)与所述第一背板(I)之间具有一定浮动量地连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述摩擦块(2)由摩擦体(5)，定位件(6)以及支撑板(7)—体烧结成型；其中，所述摩擦体(5)为圆柱形，其构成所述摩擦部(21)，所述支撑板(7)为中部为球面结构的圆形板， 所述支撑板(7)的周向上均匀设置三个所述防转凸起(24)，其中外球面部分构成所述球形支撑部(22);所述定位件(6)的一端成型所述定位部(23)，所述定位部(23)穿过所述支撑板(7 )并插入所述定位孔(11)内，另一端与所述摩擦体(5 )连接。
5.根据权利要求4所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述第一背板(I)上成型 有多个与所述定位孔(11)同轴的锪平孔(12)，所述锪平孔(12)上放置所述弹性支撑片(4)，所述锪平孔(12)的直径略大于所述弹性支撑片(4)的外径。
6.根据权利要求5所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述第一背板(I)在远离所述摩擦块(2)的一侧面上焊接或铆接有燕尾板(8)。
7.根据权利要求6所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述支撑棘爪(42)包括一段圆锥形的连接面(423)和一段圆柱形的支撑面(424)，所述连接面(423 )与所述支撑面(424 )通过圆弧过渡。
8.根据权利要求7所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述球形支撑面(41)由边缘球面部分和底部球面部分组成，所述边缘球面部分的曲率半径小于所述底部球面部分的曲率半径，所述边缘球面部分与所述闸片摩擦块的球面部分面接触，而所述底部球面部分与所述闸片摩擦块之间留有间隙。
9.根据权利要求7所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述球形支撑面(41)由一段球面组成，所述球形支撑面(41)与所述闸片摩擦块的球面部分面接触。
10.根据权利要求7所述的浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:沿所述球形支 撑面(41)的外侧对称设置4个所述支撑棘爪(42 )，相邻的所述支撑棘爪(42)之间通过U型开口(44)过渡，所述U型开口(44)的口底与所述平滑过渡段(43)具有一定间距。
专利摘要本实用新型公开了一种浮动式双层背板制动闸片，其包括，第一背板，设置在第一背板上的若干个摩擦块，设置于摩擦块与第一背板之间的弹性支撑片，以及将摩擦块可浮动地连接于第一背板上的第二背板，所述弹性支撑片包括，与摩擦块的球形支撑部贴合连接的球形支撑面；球形支撑面的底部中心成型有适于摩擦块的定位部穿过的导向孔；设置于球形支撑面外侧的若干支撑棘爪，支撑棘爪从球形支撑面的边缘向球形支撑面的底部并倾向远离导向孔方向延伸，支撑棘爪的连接缘与球形支撑面的边缘通过平滑过渡段连接，支撑棘爪与连接缘相对的支撑缘延伸超过球形支撑面的底部。该制动闸片解决了现有闸片的弹性支撑件部分棘爪不向外伸张反而向内弯折，使相应部分的支撑失效的问题。
文档编号F16D65/097GK203161918SQ20132006932
公开日2013年8月28日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者吴佩芳 申请人:北京天宜上佳新材料有限公司