高速列车用制动闸片的制作方法

本发明涉及制动装备技术领域，具体涉及一种高速列车用制动闸片。

背景技术：

随着高速列车在我国的迅速发展，高速列车的安全性能尤为重要。制动闸片是高速列车制动系统的关键执行部件，通过制动闸片和制动盘的摩擦将列车动能转化为摩擦热能,实现列车减速最终停车，确保高速列车的安全运行。随着列车运营速度的不断提升，对制动闸片结构、摩擦材料提出了更高的要求。

现有高速列车用制动闸片大多采用若干摩擦片安装在基板上的结构形式，其中，各摩擦片与基板的安装面直接或通过万向托盘机构间接的刚性接触，由于制作和装配过程中不可避免的存在尺寸误差，所有摩擦片的摩擦面难以保证处在同一平面，导致在制动时无法保证所有摩擦片均与制动盘接触进行制动，从而使制动性能降低。并且，现有摩擦片一般包括背板、连接销轴和摩擦块，背板设有凹凸部和贯穿凹凸部的通孔，连接销轴穿设于通孔中，连接销轴的一端设有位于凹凸部的凹入部分中的限位头部，限位头部的端面与背板粘接摩擦块的端面平齐，摩擦块烧结粘接于背板和限位头部相平齐的端面上。在制作时，通常是将粉末材料先压力成型，然后采用胶水或者定位工装将压力成型的粉末材料与背板固定，再一起放在烧结炉内烧结成一体，在该过程中压力成型的粉末材料与背板固定时要求两者相对位置定位准确，且同时要进行胶水粘接或工装固定操作，存在操作难度大、耗时耗力、生产效率低等问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种制动性能好、制作装配难度低、成本低的高速列车用制动闸片。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高速列车用制动闸片，包括基板和安装于基板上的若干摩擦片，所述摩擦片设有连接销轴，所述连接销轴贯穿基板上的安装通孔并通过弹性部件与基板弹性浮动连接，所述摩擦片与基板之间夹设有能在连接销轴轴线方向上弹性变形的弹性支撑部件。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述摩擦片具有凸球面，所述弹性支撑部件具有与所述凸球面配合实现万向调整的万向配合结构。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述弹性支撑部件为套设于连接销轴上的碟形弹簧，所述万向配合结构为碟形弹簧的中心孔。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述基板设有容置沉孔，所述碟形弹簧安装在所述容置沉孔中，且容置沉孔与碟形弹簧配合限制碟形弹簧除沿连接销轴轴线方向移动以外的所有平移自由度；所述碟形弹簧设有若干通风散热孔。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述基板由两块分板对接拼合而成，两块分板上与摩擦片相背的一面均设有用于与闸片装夹机构的滑接槽配合连接的滑接凸台；各分板上的任一摩擦片与至少一个摩擦片面接触配合相互止转，各分板安装摩擦片的一面设有与至少一个摩擦片接触阻止摩擦片转动的止转凸起。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述摩擦片包括上述连接销轴、背板和烧结粘接于背板上的摩擦块，所述背板设有凹凸部和贯穿凹凸部的通孔，所述连接销轴穿设安装在通孔中，所述连接销轴的一端设有位于凹凸部的凹入腔中的限位头部，所述限位头部上设有卡槽，所述摩擦块具有容置在所述卡槽中的填充部。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述卡槽相对于背板与摩擦块的粘接面倾斜布置。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述卡槽由设于限位头部四周边缘处的凹槽和凹凸部的凹入腔内壁组合构成。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述卡槽为沿限位头部四周边缘布置的环形槽。

上述的高速列车用制动闸片，优选的，所述背板和摩擦块的形状均为六边形，且所述六边形为中心对称的非正六边形。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的高速列车用制动闸片由于在摩擦片与基板之间夹设有弹性支撑部件，弹性支撑部件能在连接销轴轴线方向上弹性变形，使各摩擦片可单独在基板上进行弹性浮动调整，在与制动盘贴合进行制动时，位置凸出的摩擦片在制动压力下会迫使弹性支撑部件弹性变形，从而减小摩擦片与基板之间的间距（也即降低摩擦片的高度），使摩擦片与其余摩擦片都处在同一平面上，可保证所有摩擦片都与制动盘贴合制动，使得制动性能大大提高，并且该种高速列车用制动闸片对各零部件的制作装配要求低，在满足相同制动性能要求的前提下，可大大降低制作装配难度和降低生产成本。

附图说明

图1为高速列车用制动闸片的主视结构示意图。

图2为高速列车用制动闸片的后视结构示意图。

图3为高速列车用制动闸片的侧剖视结构示意图。

图4为两块分板在非对接状态下的立体结构示意图。

图5为两块分板在非对接状态下另一视角的立体结构示意图。

图6为高速列车用制动闸片中碟形弹簧的立体结构示意图。

图7为高速列车用制动闸片中摩擦片的剖视结构示意图。

图8为高速列车用制动闸片中连接销轴的剖视结构示意图。

图9为高速列车用制动闸片中连接销轴与背板配合的剖视结构示意图。

图10为高速列车用制动闸片中摩擦片的俯视结构示意图。

图11为高速列车用制动闸片中摩擦片的仰视结构示意图。

图例说明：

1、基板；11、容置沉孔；101、分板；102、滑接凸台；103、止转凸起；2、摩擦片；21、连接销轴；211、限位头部；2111、凹槽；22、凸球面；23、背板；231、凹凸部；232、通孔；24、摩擦块；241、填充部；242、散热孔；25、卡槽；3、弹性支撑部件；31、中心孔；32、通风散热孔；4、弹性部件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图6所示，本实施例的高速列车用制动闸片，包括基板1和安装于基板1上的若干摩擦片2，摩擦片2设有连接销轴21，连接销轴21贯穿基板1上的安装通孔并通过弹性部件4与基板1弹性浮动连接，摩擦片2与基板1之间夹设有能在连接销轴21轴线方向上弹性变形的弹性支撑部件3。由于在摩擦片2与基板1之间夹设有弹性支撑部件3，弹性支撑部件3能在连接销轴21轴线方向上弹性变形，使各摩擦片2可单独在基板1上进行弹性浮动调整，在与制动盘贴合进行制动时，位置凸出的摩擦片2在制动压力下会迫使弹性支撑部件3弹性变形，从而减小摩擦片2与基板1之间的间距（也即降低摩擦片2的高度），使摩擦片2与其余摩擦片2都处在同一平面上，可保证所有摩擦片2都与制动盘贴合制动，保证摩擦制动的有效制动面积，使得制动性能大大提高，并且该种高速列车用制动闸片对各零部件的制作装配要求低，在满足相同制动性能要求的前提下，可大大降低制作装配难度和降低生产成本。

本实施例中，摩擦片2具有凸球面22，弹性支撑部件3具有与凸球面22配合实现万向调整的万向配合结构，摩擦片2可相对于弹性支撑部件3进行万向调整，可保证各摩擦片2与制动盘的贴合度。本实施例的弹性支撑部件3为套设于连接销轴21上的碟形弹簧（参见图6），万向配合结构为该碟形弹簧的中心孔31，具体的，碟形弹簧的大径端与基板1相抵，碟形弹簧的小径端与摩擦片2的凸球面22相抵，并且摩擦片2的凸球面22直接支承在碟形弹簧的中心孔31四周边沿，这样凸球面22与中心孔31四周边沿形成万向配合。

本实施例中，基板1设有容置沉孔11，碟形弹簧安装在容置沉孔11中，且容置沉孔11与碟形弹簧配合限制碟形弹簧除沿连接销轴21轴线方向移动以外的所有平移自由度，也即容置沉孔11对碟形弹簧的四周均形成限位，使碟形弹簧不能在与连接销轴21轴线垂直的平面内平移运动，这样能够保证碟形弹簧安装位置的稳定性，进而保证摩擦片2与碟形弹簧接触和配合的稳定性，使制动闸片工作稳定可靠。优选的，碟形弹簧设有若干通风散热孔32，利于通风散热，从而保证制动闸片的制动性能和使用寿命。

本实施例中，基板1由两块分板101对接拼合而成，其制作安装方便容易，两块分板101上与摩擦片2相背的一面均设有用于与闸片装夹机构的滑接槽配合连接的滑接凸台102，方便制动闸片的安装，本实施例的滑接凸台102的截面为燕尾形，并且两块分板101对接拼合后两块分板101上的滑接凸台102对接形成一条整体的凸台。各分板101上的任一摩擦片2与至少一个摩擦片2面接触配合相互止转，也即任一摩擦片2的侧面与一个或多个摩擦片2的侧面形成面接触配合，通过一个以上面接触配合结构的限制作用，使摩擦片2不能绕连接销轴21的轴线转动。各分板101上的摩擦片2相互之间形成相互锁紧，使每个摩擦片2均不会发生转动，能够有效保证制动闸片的制动性能。进一步的，各分板101安装摩擦片2的一面设有与摩擦片2接触阻止摩擦片2转动止转凸起103，以保证止转的稳定性和可靠性，该止转凸起103呈三角形，同时与两个摩擦片2接触进行限位止转。上述两块分板101均为半月形板，两块分板101及其上安装的摩擦片2相对于两块分板101的对接线对称。

本实施例的弹性部件4为现有技术，包括支腿部和与支腿部连接的两个弹性卡接部，支腿部与基板1相抵，两个弹性卡接部分别卡设于连接销轴21两侧的两个卡槽内，支腿部与两个弹性卡接部在连接销轴21的轴线方向上留有间距。从而使连接销轴21可以沿轴向弹性浮动。基板1上对应各弹性部件4分别设有一个沉孔，各弹性部件4安装于相应的沉孔内，不超出基板1的表面，不会干扰制动闸片的装配。弹性部件4可采用金属丝弯折制成，不仅制作方便，且便于拆装。

本实施例中，如图7至图9所示，摩擦片2包括上述连接销轴21、背板23和烧结粘接于背板23上的摩擦块24，背板23设有凹凸部231和贯穿凹凸部231的通孔232，连接销轴21穿设安装在通孔232中，连接销轴21的一端设有位于凹凸部231的凹入腔中的限位头部211，限位头部211与背板23的端面平齐，该限位头部211上设有卡槽25，摩擦块24具有容置在卡槽25中的填充部241。由于限位头部211上设有卡槽25，摩擦块24具有容置在卡槽25中的填充部241，在制作时，可以背板23和限位头部211的装配体作为冲头对粉末进行压型，粉末会填充到卡槽25中并被压实成型，形成容置在卡槽25中的填充部241，通填充部241和卡槽25的卡接锁紧作用，使粉末材料成型体与背板23和限位头部211的装配体相互固定成一体，实现粉末材料成型体与背板23和限位头部211的装配体一体压制成型，能够省去粉末材料成型体与背板23和限位头部211的装配体进行定位和固定的组装操作，从而使制作更加简单容易、生产效率大大提高，同时粉末材料成型体与背板23和限位头部211的装配体一体压制成型，也利于提高摩擦块24和背板23的相对位置精度；此外，烧结后的摩擦块24具有容置卡接在卡槽25中的填充部241，还能提高摩擦块24与背板23和限位头部211的装配体之间的连接稳固性。本实施例的摩擦片2的凸球面22设于凹凸部231的凸面上。

本实施例中，卡槽25相对于背板23与摩擦块24的粘接面倾斜布置，利于粉末材料填充进入卡槽25，且卡接锁紧能力好。

本实施例中，卡槽25由设于限位头部211四周边缘处的凹槽2111和凹凸部231的凹入腔内壁组合构成，在制作时，只需在限位头部211四周边缘处开设凹槽2111即可，其制作简单容易。

本实施例中，卡槽25为沿限位头部211四周边缘布置的环形槽，环形槽开设更加简单，且环形槽与填充在其内部的填充部241相互卡接锁紧效果更好。优选的，卡槽25的截面呈燕尾形。

本实施例中，如图10所示，背板23和摩擦块24的形状均为六边形，且六边形为中心对称的非正六边形，该种形状有利于背板23冲压成型以及粉末材料压制成型过程中受力均匀，保证模具生产寿命，同时装配在闸片上时，可以通过摩擦片2两两之间限位两个侧面，实现摩擦片2之间的互锁不转动，保证闸片制动效果。优选的，如图11所示，摩擦块24设有一个以上散热孔242，以利于散热，散热孔242的形状可以是圆形、六边形等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明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，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。