一种燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片的制作方法

本发明涉及一种列车制动技术，尤其涉及一种燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片。

背景技术：

目前，高速列车制动主要是依靠制动闸片和制动盘的相互摩擦来实现的，随着列车速度的不断提高，制动载荷也越来越大，对制动闸片的要求也越来越高。然而，现有闸片用于标准动车组，经常出现异常磨耗的现象，主要表现为：闸片偏磨严重、摩擦块掉边现象突出、闸片布局摩擦块不合理导致磨屑排不出，出现粘盘现象。因此，要解决闸片异常磨耗的的现象，必须对与制动盘配对使用的闸片进行优化改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片，包括燕尾钢背、多个闸片摩擦块、多个闸片碟形弹簧和多个蝶形卡簧；

每一闸片摩擦块均为中心凸面六角带有带倒角面的正六方结构，中心设有一锁紧销，锁紧销长度大于碟形弹簧和燕尾型钢背的厚度之和，且超出部分上还设有一环形凹槽；

所述燕尾钢背上设有多个定位窝孔，闸片摩擦块错落分布在所述燕尾钢背上，每一闸片摩擦块的锁紧销均通过碟形弹簧伸入所述燕尾钢背中相应的定位窝孔中，其中设有环形凹槽的锁紧销与蝶形卡簧配合卡紧。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片，工作时热分布均匀，磨损均匀，能够有效调节闸片形变，减少制动力因克服形变而造成的损失，并具有更换时拆卸方便的特点，且该闸片摩擦块强度高，能有效抑制使用中磨损掉块现象。本发明通过优化燕尾钢背以及摩擦块安装结构和位置，能够有效避免闸片偏磨，使磨屑顺畅排出，解决摩擦块掉边的现象。

附图说明

图1a、图1b分别为本发明实施例提供的燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片的正面和背面结构示意图；

图2a、图2b分别为本发明实施例中的燕尾钢背的正面和背面结构示意图；

图3为本发明实施例中的碟形弹簧的结构示意图；

图4a、图4b分别为本发明实施例中的摩擦块及其锁紧销的结构示意图；

图5为本发明实施例中的背板的结构示意图；

图6为本发明实施例中的蝶形卡簧的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、燕尾钢背；11、碟形弹簧槽；12、定位窝孔；13、防旋凸台结构；14、倒梯形燕尾的不规则五边形板式结构；15、蝶形卡簧卡槽；2、摩擦块；21、锁紧销；22、环形凹槽；23、中心凸面；24、倒角面；25、正六边形背板；26、正六边形摩擦体；27、通孔；28、凸台；3、碟形弹簧；4、蝶形卡簧；41、开口端；42、圆形卡环；43、卡簧出口通道。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片，其较佳的具体实施方式是：

包括燕尾钢背、多个闸片摩擦块、多个闸片碟形弹簧和多个蝶形卡簧。

每一闸片摩擦块均为中心凸面六角带有带倒角面的正六方结构，中心设有一锁紧销，锁紧销长度大于碟形弹簧和燕尾型钢背的厚度之和，且超出部分上还设有一环形凹槽；

所述燕尾钢背上设有多个定位窝孔，闸片摩擦块错落分布在所述燕尾钢背上，每一闸片摩擦块的锁紧销均通过碟形弹簧伸入所述燕尾钢背中相应的定位窝孔中，其中设有环形凹槽的锁紧销与蝶形卡簧配合卡紧。

所述燕尾钢背是后背连一倒梯形燕尾的不规则五边形板式结构，为燕尾和钢背一体式金属机械加工件；

燕尾钢背的中部挖空，并设有多个蝶形卡簧卡槽，在所述的燕尾钢背的板式平面上开有多个碟形弹簧槽，其中心开有定位窝孔，其中的多个定位窝孔位于蝶形卡簧卡槽中心位置。

所述燕尾钢背的板式平面上带有防旋凸台结构，防旋凸台结构与摩擦块间隙约束配合。

所述闸片摩擦块包括形状一致的正六边形背板和正六边形摩擦体；

所述正六边形背板包括定位销和连接背板；

所述背板上还设有若干通孔，摩擦体的相应位置上设有凸台，由凸台与通孔啮合使背板与摩擦体紧密连接。

设置在燕尾钢背上的闸片摩擦块之间均具有间隙。

所述蝶形卡簧呈圆形蝴蝶状，一侧为开口端；

所述蝶形卡簧的内部设有一与锁紧销的凹槽相配合的圆形卡环，圆形卡环出口通道连接所述开口端。

內缘闸片摩擦块分布数量多于外缘闸片摩擦块分布数量，內缘闸片摩擦块总摩擦面积与摩擦半径的平方的乘积大于外缘闸片摩擦块总摩擦面积与摩擦半径的平方的乘积。

每个制动闸片分布有9个闸片摩擦块，自闸片內缘向外缘排成四列，每列的闸片摩擦块分布数量依次为3个、3个、2个、1个。

本发明的燕尾钢背一体式标准动车组用粉末冶金闸片，根据闸片偏磨严重以及闸片布局摩擦块不合理导致磨屑排不出出现粘盘的现象，重新布局摩擦块的分布，扩展各个摩擦块之间的间隙，并使间隙连续流畅，避免出现死角，使磨屑顺畅排出。根据摩擦块掉边现象突出的问题，改进钢背与摩擦块的浮动连接方式，减少摩擦块自旋转的角度，增大摩擦块与摩擦块之间的间隙，使摩擦块与制动盘之间的有效摩擦面积增大，减少冲击的强度。能够有效避免闸片偏磨，使磨屑顺畅排出，解决摩擦块掉边的现象，并且具有更换时拆卸方便的特点。

本发明中所述闸片摩擦块在所述燕尾钢背上错落分布，闸片摩擦块形状排布在块与块之间设有一定缝隙，便于散热，降低闸片整体在制动过程中因受热膨胀的变形量，也便于制动时闸片摩擦块的磨屑及时排出；闸片摩擦块块与块之间缝隙较小，保证摩擦块在使用过程中具有自锁功能，防止自转。钢背上面有一定量的凸起挡块，与摩擦块间隙较小，也具有防止摩擦块自转的作用。

所述闸片摩擦块在所述燕尾钢背上单位半径摩擦面积与摩擦半径的平方成正比关系，保证单位面积上的闸片摩擦块承受的制动能量相同，保证了单位面积上的闸片摩擦块的磨耗相同，可有效的提高闸片使用寿命。

所述闸片摩擦块在所述摩擦块的边缘部位，设有光滑圆角，保证了闸片摩擦块的摩擦块边缘在高速摩擦制动过程中不会因边缘效应破碎脱落。

所述闸片摩擦块定位锁紧销通过所述碟形弹簧的窄口内径、钢背的定位窝孔进而与蝶形卡簧配合卡紧。通过碟形弹簧可以实现自动微调节制动平面，与制动盘平整贴合，进行摩擦制动。

该闸片工作时热分布均匀，磨损均匀，能够有效调节闸片形变，减少制动力因克服形变而造成的损失，并具有更换时拆卸方便的特点，且该闸片摩擦块强度高，能有效抑制使用中磨损掉块现象。本发明通过优化燕尾钢背以及摩擦块安装结构和位置，能够有效避免闸片偏磨，使磨屑顺畅排出，解决摩擦块掉边的现象。

具体实施例：

如图1a、图1b所示，其主要包括：燕尾钢背1、闸片摩擦块2、碟形弹簧3和蝶形卡簧4。

其中图1a为正面图，图1b为背面图。本实施例中，所述燕尾钢背1是后背连一倒梯形燕尾的不规则五边形板式结构14，为燕尾和钢背一体式铸坯金属机械加工件；燕尾钢背1的中部挖空，并设有n个蝶形卡簧卡槽15，燕尾侧面有两个豁口；

如图2a、图2b所示，在所述的燕尾钢背的板式平面上开有n个碟形弹簧槽11，并在其中心开设定位窝孔12，其中的n个定位窝孔12位于蝶形卡簧4卡槽中心位置。所述燕尾钢背1，其板式平面上带有防旋凸台结构13，与摩擦块2间隙约束配合，控制摩擦块2只能限于在小角度内转动。

本领域技术人员可以理解，如图1-2所示的结构中为了便于表示从而将n设为9，但实际上n的具体数值可以根据需求来确定。

如图3所示，每一闸片碟形弹簧4均为碟形结构，球面朝上与摩擦块接触配合。

如图4a、图4b所示，每一闸片摩擦块2均为中心凸面23六角带有带倒角面24的正六方结构，中心设有一锁紧销21，长度大于碟形弹簧3和燕尾钢背1的厚度之和，且超出部分上还设有一环形凹槽22，摩擦块的中心凸面23与碟形弹簧3接触配合。

闸片摩擦块2错落分布在所述燕尾型钢背1上，以降低闸片整体在制动过程中因受热膨胀的变形量；每一闸片摩擦块的锁紧销21均穿过碟形弹簧3伸入所述燕尾钢背1中相应的定位窝孔12中，通过锁紧销21的环形凹槽22与蝶形卡簧4配合卡紧。

所述闸片摩擦块在所述非燕尾型钢背平面上单位半径摩擦面积与摩擦半径的平方成正比关系，保证单位面积上的闸片摩擦块承受的制动能量相同，保证了单位面积上的制动摩擦块的磨耗相同，可有效的提高闸片使用寿命。

本实施例中，闸片摩擦块2中设有环形凹槽22的锁紧销21主要用来固定，以防止从燕尾钢背1上脱落，此外，还使得闸片摩擦块2能够以锁紧销21所在位置为旋转中心通过碟形弹簧3在所述燕尾钢背1上方进行微小旋转，所述锁紧销21的位置，能保证在制动过程中，单位面积所受摩擦力产生的相对于旋转中心的扭矩与相对于制动盘中心的扭矩相互抵消。另外闸片中摩擦块2能够在列车制动时的压力下通过碟形弹簧3和蝶形卡簧4的弹性伸缩，使得其与制动盘达到最大面积的贴合。

如图4a、图4b所示，所述闸片摩擦块2包括：形状一致的正六边形背板25与正六边形摩擦体26；

如图5所示，所述正六边形背板25包括定位销和连接背板；所述背板25上还设有若干通孔27，摩擦体的相应位置上设有凸台28，由凸台28与通孔27啮合使背板25与摩擦体26紧密连接；保证了所述制动摩擦块的背板25与摩擦体26在高速摩擦制动过程中不会脱落。

本实施例中，设置在燕尾钢背1上的闸片摩擦块2之间均具有一定间隙，降低闸片整体在制动过程中因受热膨胀的变形量，更便于制动时闸片摩擦块的磨屑及时排出。

如图6所示，所述蝶形卡簧4呈圆形蝴蝶状，一侧为开口端41；所述蝶形卡簧的内部设有一与锁紧销21的凹槽22相配合的圆形卡环42，圆形卡环42出口通道43连接所述开口端41。

在制动过程中，通过碟形弹簧3和蝶形卡簧4可以实现自动调节闸片制动平面，与制动盘实现最大面积的平整贴合，进行摩擦制动。

本实施例提供的上述粉末冶金闸片具有工作时热分布均匀，磨损均匀，能够有效调节闸片形变，减少制动力因克服形变而造成的损失，并具有更换时拆卸方便的特点，且该闸片摩擦块强度高，能有效抑制使用中磨损掉块现象。本发明通过优化燕尾钢背以及摩擦块安装结构和位置，能够有效避免闸片偏磨，使磨屑顺畅排出，解决摩擦块掉边的现象。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。