一种浮动式制动闸片的制作方法
【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制动闸片。
【背景技术】
[0002]在列车盘式制动系统中，制动闸片是关键部件之一，制动力通过制动夹钳施加到制动闸片上，使制动闸片的摩擦块与制动盘接触，吸收动能，使列车制动停车。当摩擦块与制动盘接触并相对滑动时，在滑动面上会产生摩擦热。摩擦热会导致两者在接触面上发生热变形。热变形反过来又会影响摩擦面之间的接触压力分布。对于给定的摩擦系数，制动盘存在着某个临界滑动速度，当高于此数值时，名义上均匀分布的接触压力将变得不稳定，会在滑动面上的局部区域形成压力与摩擦热的集中。当摩擦热引起的温度应力高于材料的屈服极限时，会在滑动摩擦面上产生热点，这种现象被称作为热弹性不稳定。热点的产生会加剧材料的损伤和磨损，甚至会导致盘式制动器发生低频振动，这些现象对车辆的制动都是不利的。随着车辆速度的逐步提高，对制动性能的要求也在逐渐提高。因此，热弹性不稳定问题也越来越被人们关注。
[0003]为了避免制动盘的热弹性不稳定问题，首先需要使制动盘的热变形较小，制动时产生的摩擦热的温度梯度较小。现有的一种解决方式是通过避免摩擦块偏磨以使摩擦块受到的摩擦热较为均匀的方式实现，例如，中国专利文件CN201606435U公开了一种弹性浮动结构刹车片，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以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，使大小相同的摩擦块产生的摩擦热大致相等。但是，在实际应用时，这种结构只能使摩擦块的偏磨、裂纹、掉块、缺损等现象得以缓解，而摩擦热产生的制动盘变形或裂纹现象并没有解决，导致制动盘的使用寿命较低，制动器的制动性能较差。
[0004]为此，如何解决制动盘的热弹性不稳定问题，降低制动盘的热变形则成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
【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盘的热弹性不稳定导致制动性能较差且制动盘寿命较短的问题，进而提供一种使制动盘热变形较小的浮动式制动闸片。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型公开的一种浮动式制动闸片，其包括，背板，所述背板上成型有多个定位孔；安装于所述背板上的若干个摩擦块，所述摩擦块插入所述定位孔，并通过设置于背板另一侧的若干个卡簧连接于所述背板上；所述摩擦块与所述背板之间设有碟簧，以与所述浮动式制动闸片配合的制动盘的圆心为圆心，将所述背板分隔为若干同心圆环，所述圆环沿径向的长度相等，每个所述圆环内的所述摩擦块的摩擦面积与基准平均摩擦面积相比上下不超过基准平均摩擦面积的15%。
[0007]本实用新型所述的基准平均摩擦面积是将背板上的若干所述摩擦块的摩擦面积之和除以圆环的个数。
[0008]位于所述闸片受力中心线两侧的所述摩擦块的重心位置距所述闸片受力中心线的距离之和与基准距离相比上下不超过基准距离的15%。由于浮动式制动闸片安装于闸片支座上，且制动夹钳与闸片支座通过活节连接，因此，所述活节的轴线即构成本实用新型所述的闸片受力中心线。本实用新型的所述基准距离为所述背板上的所有所述摩擦块的重心位置距所述闸片受力中心线的距离之和除以2。
[0009]位于闸片受力中心线两侧的所述摩擦块的重心位置距所述闸片受力中心线的距离之和相等。
[0010]所述摩擦块的外轮廓位于所述背板的外轮廓内部或与所述背板的外轮廓相切。[0011 ] 若干所述摩擦块的摩擦面积相等。
[0012]所述摩擦块为由摩擦体，定位件以及支撑板一体烧结成型，所述摩擦体为由耐磨材料制成的块体，所述支撑板为中部为球形结构的薄板；所述定位件一端成型定位部，所述定位部插入所述定位孔内，另一端穿过所述支撑板与所述摩擦体连接。
[0013]所述摩擦体朝向所述支撑板的一面设置有若干个定位体，所述支撑板设置有与所述定位体相配合的定位孔。
[0014]所述摩擦体为三角形块体。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优占.V.
[0015](I)本实用新型的浮动式制动闸片中，以与所述浮动式制动闸片配合的制动盘的圆心为圆心，将所述背板分隔为若干同心圆环，所述圆环沿径向的长度相等，每个所述圆环内的所述摩擦块的摩擦面积与基准平均摩擦面积相比上下不超过基准平均摩擦面积的15%，即若干个等距圆环内的摩擦面积大致相等，通过改变摩擦块在背板上的排布，使制动盘的热流密度一致，制动时摩擦块产生的摩擦热在制动盘产生的升温均匀分布，避免了现有浮动式制动闸片温度梯度过高导致的制动盘变形或裂纹现象，提高了制动盘的使用寿命，使制动器的制动性能得到很大改善。本实用新型的浮动式制动闸片在摩擦块与背板之间设置碟簧构成浮动式连接结构，高速列车进行制动时，摩擦块通过浮动支撑，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，进一步减轻了摩擦块的偏磨现象。
[0016](2)本实用新型以闸片受力中心线为中心，左右两侧的所述摩擦块距所述闸片受力中心线的距离之和与基准距离相比上下不超过基准距离的15%。这种浮动式制动闸片可以使闸片上摩擦块距闸片受力中心线的力矩大致相等，避免了摩擦块偏磨的现象，摩擦块温升较为均匀，进一步提高了制动器的制动稳定性及使用寿命。
[0017](3)本实用新型的浮动式制动闸片通过卡簧将背板与摩擦块进行锁定，使各部件的连接简单紧凑。摩擦块的摩擦部设置为圆柱削边柱体结构，多个摩擦块互相啮合，实现摩擦块在闸片背板安装平面内水平方向的锁定。
【附图说明】
[0018]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
[0019]图1是本实用新型的浮动式制动闸片的正面结构示意图；
[0020]图2是本实用新型的浮动式制动闸片的反面结构示意图；
[0021]图3是本实用新型的浮动式制动闸片的剖视图；
[0022]图4是本实用新型的摩擦块的结构示意图；
[0023]图5是本实用新型的浮动式制动闸片的装配结构示意图。
[0024]图中附图标记表示为:
[0025]1-背板，11-定位孔，12-定位槽，2-摩擦块，3_卡簧，4_碟簧，5_摩擦体，51-定位体，6-定位件，61-定位部，7-支撑板，71-定位孔，8-燕尾结构，A-浮动式制动闸片，B-制动夹钳，C-活节，D-闸片支座。
【具体实施方式】
[0026]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。
[0027]实施例1
[0028]图1-4为本实用新型的浮动式制动闸片，其包括背板I ;设置在所述背板I上的若干个摩擦块2 ;以及将所述摩擦块2连接于所述背板I上的卡簧3 ;如图1所示，以所述背板I的虚拟圆心为圆心，将所述背板I分隔为三个圆环a，三个所述圆环a沿径向的长度相等，每个所述圆环a内的所述摩擦块2的摩擦面积与基准平均摩擦面积相比上下不超过基准平均摩擦面积的12%，即等距圆环的摩擦面积大致相等。这种摩擦块的排布结构可以使背板的热流密度一致，制动时摩擦块产生的摩擦热在背板产生的升温均匀分布，避免了现有浮动式制动闸片温度梯度过高导致的背板变形或裂纹现象，提高了浮动式制动闸片的使用寿命O
[0029]作为具体结构，如图3所述，上述浮动式制动闸片中，在摩擦块2与背板I之间设置弹性支撑件构成浮动式连接结构，高速列车进行制动时，摩擦块2通过浮动支撑能够自由调整最佳工作面，使摩擦块2与制动盘的接触的有效制动面积增大，进一步减轻了摩擦块2的偏磨现象，使背板I的温度梯度进一步降低，本实施方式选用所述碟簧4作为弹性支撑件，对于本领域技术人员来说，还可以根据使用情况选用其他弹性支撑件，在此不再一一赘述。
[0030]如图3所示，所述