摩擦体、闸瓦的制作方法

本实用新型涉及制动技术领域，具体涉及一种摩擦体、闸瓦。

背景技术：

轨道交通用闸瓦主要用于轨道交通车辆踏面制动，通过闸瓦的摩擦面与车轮踏面接触，在制动压力的作用下将列车的动能转化为摩擦热能，从而实现列车的制动，确保列车的行车及制动安全。

现有技术中，轨道交通用闸瓦制造的材料有树脂基复合材料、粉末冶金材料以及碳陶材料等。其中，树脂基复合材料主要在120km/h以下速度较低的列车上广泛应用，粉末冶金闸瓦主要在120km/h以上速度较高的列车上广泛应用，碳陶材料具有密度低、热膨胀系数小、耐高温、摩擦性能高且稳定，尤其是湿态摩擦性能稳定性好的优点，但是由于技术的不成熟导致的制造成本高，目前在列车上只得到少量应用。

而目前，随着高速列车的发展，列车制动能量的增加，对于现有技术中高速列车上广泛使用的粉末冶金闸瓦，由于列车高速制动时产生较高的温度，粉末冶金闸瓦存在高温容易粘结、高温强度下降显著、抗热震能力差、使用寿命短且湿态条件下摩擦性能较差等缺陷，难以满足高速列车的使用要求。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种摩擦体、闸瓦，以解决现有技术中高速列车制动时制动性能较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种摩擦体，包括：粉末冶金基体以及碳陶基体，粉末冶金基体具有用于与车轮踏面配合的第一摩擦面，碳陶基体具有用于与车轮踏面配合的第二摩擦面，其中，粉末冶金基体在第一摩擦面上开设有安装孔，碳陶基体安装在安装孔内，且碳陶基体的第二摩擦面所在的面与粉末冶金基体的第一摩擦面所在的面重合。

进一步地，第一摩擦面和第二摩擦面均为曲面。

进一步地，第一摩擦面的曲面面积与第二摩擦面的曲面面积比例在1:1至1.2:1之间。

进一步地，安装孔的数量为多个，对应的碳陶基体的数量为多个。

进一步地，多个安装孔在第一摩擦面上均匀分布。

进一步地，安装孔为通孔或盲孔。

本实用新型还提供一种闸瓦，包括背板和安装在背板上的至少一个摩擦体，摩擦体为如上所述的摩擦体。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的摩擦体中，摩擦体结合了粉末冶金基体和碳陶基体，从而一方面摩擦体在高速列车制动时具有热膨胀系数小、耐高温、摩擦性能高且稳定的优点，满足了列车高效制动性能，另一方面，摩擦体采用了粉末冶金基体，增加了摩擦体的热容量和导热性能的同时，也保证了制造成本不会过高，利于目前在高速列车上进行推广。

2.本实用新型提供的摩擦体中，粉末冶金基体的第一摩擦面的曲面面积与碳陶基体第二摩擦面的曲面面积比例在1:1至1.2:1之间，这样，摩擦体在高速列车进行制动时，摩擦体的制动性能相对于摩擦体单独使用的粉末冶金摩擦块的制动性能能够得到较大的提升，足以适用于目前高速列车的制动需求。同时并非完全采用碳陶材料，减少了昂贵碳陶材料的使用，相对于采用单一碳陶材料的摩擦体，摩擦体的制造成本较低，利于在高速列车上推广使用。

3.本实用新型提供的摩擦体中，安装孔的数量为多个，对应的碳陶基体的数量为多个，在不增加碳陶基体用量的情况下，分散的多个碳陶基体布置在粉末冶金基体上有利于摩擦体在工作过程中热量的分散，利于摩擦体的散热。

4.本实用新型提供的闸瓦中，由于使用了本实用新型提供的摩擦体，从而在高速列车制动时具有热膨胀系数小、耐高温、摩擦性能高且稳定的优点，满足了列车高效制动性能，另一方面，闸瓦中也并非完全采用碳陶材料，也保证了制造成本不会过高，利于目前在高速列车上进行推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型的第一实施方式中闸瓦的立体结构示意图；

图2为图1所示闸瓦的主视结构示意图；

图3为图2所示闸瓦沿B方向的结构示意图；

图4为图2所示闸瓦沿A-A方向的剖视结构示意图；

图5图1所示闸瓦中摩擦体的剖视结构示意图。

其中，上述附图中的附图标记为：

10-粉末冶金基体；11-第一摩擦面；20-碳陶基体；21-第二摩擦面；30-背板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图3至图5所示，根据本实用新型实施例的摩擦体包括粉末冶金基体10以及碳陶基体20，粉末冶金基体10具有用于与车轮踏面配合的第一摩擦面11，碳陶基体20具有用于与车轮踏面配合的第二摩擦面21，其中，粉末冶金基体10在第一摩擦面11上开设有安装孔，碳陶基体20安装在安装孔内，且碳陶基体20的第二摩擦面21所在的面与粉末冶金基体10的第一摩擦面11所在的面重合。

由于本实用新型实施例中的摩擦体中结合了粉末冶金基体10和碳陶基体20，从而一方面摩擦体在高速列车制动时具有热膨胀系数小、耐高温、摩擦性能高且稳定的优点，满足了列车高效制动性能，另一方面，摩擦体采用了粉末冶金基体10，增加了摩擦体的热容量和导热性能的同时，也保证了制造成本不会过高，利于目前在高速列车上进行推广。

具体地，如图1和图2所示，本实用新型实施例中与车轮踏面配合的第一摩擦面11和第二摩擦面21均为曲面，第一摩擦面11和第二摩擦面21曲面的曲率需要根据车轮踏面的形状进行调整。

优选地，在本实用新型实施例中的摩擦体中，粉末冶金基体10的第一摩擦面11的曲面面积与碳陶基体20第二摩擦面21的曲面面积比例在1:1至1.2:1之间。经测算，在这个比例范围内，摩擦体在高速列车进行制动时，摩擦体的制动性能相对于摩擦体单独使用的粉末冶金摩擦块的制动性能能够得到较大的提升，足以适用于目前高速列车的制动需求。同时并非完全采用碳陶材料，减少了昂贵碳陶材料的使用，相对于采用单一碳陶材料的摩擦体，摩擦体的制造成本较低，利于在高速列车上推广使用。

进一步参见图3，本实用新型实施例中安装孔的数量为多个，对应的碳陶基体20的数量为多个，在不增加碳陶基体20用量的情况下，分散的多个碳陶基体20布置在粉末冶金基体10上有利于摩擦体在工作过程中热量的分散，利于摩擦体的散热。

优选地，多个安装孔在第一摩擦面11上均匀分布，这样布置好的多个碳陶基体20在粉末冶金基体10上均匀分布，有利于摩擦时受力均匀，保证摩擦体在工作时性能的稳定，制动平稳。

具体地，本实用新型实施例中摩擦体上的安装孔为通孔或盲孔，采用通孔的话便于进行加工，采用盲孔的话也有利于节省碳陶材料，在不过多增加碳陶材料的用量的同时，保证摩擦体在高速制动时的性能。

如图1和图3所示，本实用新型还提供一种闸瓦，包括背板30和安装在背板30上的三个个摩擦体，摩擦体为上述实施例中所述的摩擦体。从而本实用新型实施例中的闸瓦在高速列车制动时具有热膨胀系数小、耐高温、摩擦性能高且稳定的优点，满足了列车高效制动性能，另一方面，闸瓦中也并非完全采用碳陶材料，也保证了制造成本不会过高，利于目前在高速列车上进行推广。

实施例2

本实用新型还提供一种摩擦体的加工方法，包括以下步骤：S10：将粉末冶金基体10的粉状料在冷压的过程中，预留出安装孔，冷压后形成预制坯；S20：将碳陶基体20放入粉末冶金基体10的安装孔内；S30：将带有碳陶基体20的预制坯进行高温烧结。碳陶基体20以过盈配合的方式放入粉末冶金基体10的安装孔内。

使用本实施例的摩擦体的加工方法，可以将碳陶基体20牢固地固定在粉末冶金基体10中，使碳陶基体20与粉末冶金基体10的结合更加牢固可靠，提高了摩擦体的制动性能，延长了摩擦体的使用寿命。

优选地，碳陶基体20是以镶嵌的方式放入粉末冶金基体10的预留孔内，这样后续加工及使用中碳陶基体20不易与粉末冶金基体10分离，进一步保障摩擦体在使用过程中的可靠性。

优选地，在步骤S30之后还包括以下步骤：步骤S40：热压成型之后进行固化处理；步骤S50：固化之后进行机械加工。这样可以进一步提高摩擦体的整体性能，有效地降低磨损，进而稳定制动力。

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。