一种浮动式双层背板制动闸片的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于：其包括闸片厚背板、薄背板、燕尾、若干闸片摩擦块体和若干弹性垫；闸片厚背板为弧形半鞋底结构；弹性垫设有球形支撑面；闸片摩擦块体设有球形支撑面和紧固连接件；弹性垫使摩擦块体相对闸片厚薄背板在垂直方向弹性调节；弹性垫球形支撑面与摩擦块体的球形支撑面可转动；摩擦体为圆柱形，利用圆背板上的3个均布凸键与闸片薄背板上的3个均布键槽实现在安装平面内圆周方向相互定位。本发明在列车制动中闸片与制动盘相对既有结构可获得最大接触摩擦面积，制动平稳且具有阻尼、减振、降噪和散热等功能，摩擦块体、弹性垫可更换，列车运营成本降低，可广泛用于高速列车的制动系统中。
【专利说明】一种浮动式双层背板制动闸片
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种盘形制动装置，特别是关于一种双层背板制动闸片。
【背景技术】
[0002]高速列车由于速度等级较高，制动能量相对较大。制动时制动闸片与制动盘间的热负荷较大:不仅要求闸片的摩擦块体耐磨、耐高温、低噪声，而且要求摩擦块体与其安装的部件之间应具有良好的热传导性能和载荷均衡性能等。
[0003]目前，高速列车盘形制动装置制动系统中，既有闸片结构如附图1、图2所示，由于闸片摩擦块与钢背以及燕尾为铆焊或铆接连接，摩擦块与钢背间既无相对转动也无发浮动，致使每个摩擦块作用在制动盘上的制动压力不均衡，无法获得最大有效摩擦面积，制动时热负荷偏大，闸片使用寿命降低。
[0004]为了避免上述制动装置不足导致的一系列问题，研发提供满足高速列车制动性能要求的新型制动闸片就十分必要。
【发明内容】
[0005]基于上述技术背景，本发明的目的是:通过合理设计制动闸片结构，增加摩擦体与制动盘的接触摩擦面积，摩擦块体与安装部件的连接实现制动力均载，满足和改善列车制动性能，确保列车运行安全。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:它包括一块双层闸片背板、一块燕尾、若干闸片摩擦块体、若干弹性垫；
[0007]所述双层闸片背板外形为弧形半鞋底结构，由厚背板和薄背板组成。其中所述厚背板为平板结构，设有多个安装弹性垫的支撑锪平孔、与锪平孔同心的安装摩擦块体紧固连接件的导向定位孔、与薄背板安装定位孔以及多个安装燕尾的铆钉孔；而所述薄背板为钢板冲压件，冲压成型多个安放摩擦体的圆柱形翻边孔、为了实现摩擦体的轴向定位在孔的圆周上均布开有3个键槽以及与厚背板安装定位孔；
[0008]所述弹性垫选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型，弹性垫顶部设有球形支撑面实现与摩擦块体圆背板根部的球形支撑面相配合使闸片摩擦块体能够相对弹性垫转动，所述弹性垫底部设有固定支撑棘爪调节弹性垫弹性并与闸片厚背板定位，所述弹性垫中部开有中心导向孔用于安装闸片摩擦块体的紧固连接件；所述闸片摩擦块体包括摩擦块体圆背板、导向紧固连接件和摩擦体，所述摩擦块体圆背板根部设有球形支撑面与弹性垫球形支撑面相配合，所述导向紧固连接件设有球形支撑面用于与摩擦块体圆背板根部内球形支撑面配合，所述摩擦块体的圆形背板圆周上均布的3个凸键，所述摩擦体为圆柱体。
[0009]所述导向紧固连接件压装在所述摩擦块体圆背板的内球形支撑面上，所述摩擦体与所述摩擦块体圆背板和导向紧固连接件烧结成一体。
[0010]所述弹性垫的固定支撑棘爪数量为4但可变。
[0011]所述弹性垫具有弹性，可使所述摩擦块体相对所述闸片双层背板在垂直方向弹性调节，实现所述弹性垫、所述摩擦块体与所述闸片双层背板为浮动连接。
[0012]所述弹性垫球形支撑面与所述摩擦块体紧固连接件根部的球形支撑面可转动，实现制动力均衡。
[0013]所述圆柱形摩擦体，利用摩擦块体的圆形背板圆周上均布的3个凸键与薄背板圆周上均布的3个键槽配合，实现所述摩擦块体在所述闸片双层背板安装平面内圆周方向定位。
[0014]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明摩擦块体通过弹性垫与制动闸片双层背板(厚、薄背板)构成浮动式结构。2、本发明弹性垫通过厚背板上的弹性垫安装定位孔定位，避免了制动时摩擦块体紧固连接件与背板安装通孔接触而产生横向剪切力；弹性垫的弹性可以吸收制动工作时闸片所产生的振动，有助于减少制动时所产生的噪音。3、由于弹性垫的球形支撑面与摩擦块体紧固连接件根部的球形支撑面相配合，在制动过程之中，可均衡制动压力，使得摩擦块体的摩擦工作面最大程度的与制动盘相接触，获得最大有效接触摩擦面积。4、本发明摩擦块体与厚背板之间由弹性垫隔开，有利于散发掉摩擦块体与制动盘接触摩擦所产生的热量，从而避免了由于过热而使制动盘出现发蓝及热裂现象，保证制动盘的工作寿命。5、本发明摩擦块体为圆柱形结构简单，制造方便。6、本发明摩擦块体可更换，闸片厚背板、燕尾、弹性垫可重复使用，有利于降低了成本。
[0015]本发明可实现良好制动性能、安全可靠，可广泛用于高速列车的制动系统的盘形制动装置中。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是既有制动闸片结构示意图
[0017]图2是既有制动闸片零部件连接示意图
[0018]图3是本发明的主视图
[0019]图4是本发明的后视图
[0020]图5是图3的A-A剖视图
[0021]图6是图4的C-C剖视图
[0022]图7是本发明闸片厚背板结构示意图
[0023]图8是图7的A-A剖视图
[0024]图9是本发明弹性垫结构示意图
[0025]图10是图9的A-A剖视图
[0026]图11是本发明闸片摩擦块体结构示意图
[0027]图12是图11的A-A剖视图
[0028]图13是本发明闸片薄背板结构示意图
[0029]图14是图13的A-A剖视图
[0030]图15是本发明燕尾结构示意图
[0031]图16是图14的A-A剖视图
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。[0033]如图3?6所示，本发明包括一个闸片厚背板1、一个闸片薄背板2、若干弹性垫3、若干闸片摩擦块体4、一个燕尾5、若干铆钉6、若干电焊点7。
[0034]如图7?8所示，本发明的闸片厚背板I弧形鞋底结构，采用钢质材料制作而成，闸片厚背板I设置有与弹性垫3连接的定位安装锪平孔101、与燕尾5连接的安装孔102、使闸片摩擦块体2的导向紧固连接件穿过的通孔103以及与薄背板2实现安装定位的定位孔 104。
[0035]如图9?10所示，本发明的弹性垫3选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型，弹性垫3顶部设有球形支撑面303用于实现与摩擦块体紧固连接件根部的球形支撑面412相配合使闸片摩擦块体能够相对弹性垫转动，底部设有固定支撑棘爪301调节弹性垫弹性并与闸片厚背板定位，中部开有中心导向孔302用于安装闸片摩擦块体的导向紧固连接件22。
[0036]如图11?12所示，本发明的闸片摩擦块体4由铜基粉末冶金材料经真空加压连同摩擦材料43、摩擦块体圆背板41、导向紧固连接件42烧结在一起制成，闸片摩擦块体4中的摩擦块体圆背板41由钢板冲压成型，摩擦块体圆背板根部设有内球形支撑面411、外球形支撑面412、与闸片薄背板实现圆周方向定位的3个均布凸键413以及增大摩擦体与圆背板连接强度的6个圆柱孔414 ;导向紧固连接件42设有球形支撑面421 ;摩擦体43分为圆柱形结构。
[0037]如图13?14所示，本发明的闸片薄背板2采用薄钢板冲压制作而成，设有多个圆柱形翻边21、与摩擦体圆背板41实现圆周定位的3个均布键槽22以及与厚背板I的定位孔104定位的定位孔23。
[0038]如图15?16所示，本发明的燕尾5采用钢质材料制作而成，设有多个铆接孔501和筋502。
[0039]本发明组装如下:
[0040]首先将燕尾5与闸片厚背板I通过铆钉6铆接在一起。之后将每一个弹性垫3上的底部固定支撑棘爪301分别插入闸片厚背板I上相应的定位安装孔101 ;将闸片摩擦块体4的导向紧固连接件42依次穿过弹性垫3上的中心导向孔302和闸片厚背板I上的103;重复若干次从而将若干闸片摩擦块体4、若干弹性垫3组装在闸片厚背板I上；再将薄背板2套装所有闸片摩擦体，与厚背板通过安装定位孔104定位，之后与厚背板通过电焊点7焊接连接在一起。
[0041]本发明安装完成后，沿着燕尾5的燕尾翼板502插入制动夹钳闸片安装托上，然后通过夹钳托底部的定位装置将闸片与制动夹钳定位。制动装置工作时，制动压力作用在闸片厚背板上，通过若干弹性垫弹性地传递到摩擦块体上，若干摩擦块体平稳贴合制动盘实施制动。由于弹性垫的球面与摩擦块体根部球面接触使得闸片摩擦块体可实现三向微量转动，利用摩擦块体的圆背板上的3个均布凸键与薄背板圆周上的3个均布键槽相互啮合，实现所述摩擦块体在所述闸片背板安装平面内圆周方向相互定位。同时由于弹性垫的弹性任意一块摩擦块体还可以在垂直方向做自由调整，以使得摩擦块体的摩擦工作面最大程度的与制动盘相接触，这样的动态自由调整过程即发生在制动开始的瞬间，也贯穿于整个制动过程之中，浮动式结构即可使制动过程获得最大有效接触摩擦面积。
[0042]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种高速列车用浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:它包括一闸片厚背板、一闸片薄背板、一燕尾板、若干闸片摩擦块体和若干弹性垫； 所述闸片厚背板为弧形半鞋底结构，设有多个安装弹性垫的支撑锪平孔、与上述两锪平孔同心的安装摩擦块体紧固连接件的导向定位孔、多个安装燕尾板的铆焊孔和与薄背板组焊定位孔； 所述弹性垫选用耐高温合金不锈弹簧钢材料冲压成型，弹性垫顶部设有球形支撑面实现与摩擦块体紧固连接件根部的球形支撑面相配合使闸片摩擦块体能够相对弹性垫转动，所述弹性垫底部设有固定支撑棘爪调节弹性垫弹性并与闸片背板定位，所述弹性垫中部开有中心导向孔用于安装闸片摩擦块体的紧固连接件； 所述闸片摩擦块体包括摩擦块体圆背板、紧固连接件和摩擦体，所述摩擦块体圆背板根部设有球形支撑面与弹性垫球形支撑面相配合，所述导向紧固连接件设有球形支撑面用于与摩擦块体圆背板根部内球形支撑面配合， 所述薄背板也为弧形半鞋底结构，设有多个套装摩擦体的翻边孔、与摩擦体圆背板圆周方向定位的键槽、多个与厚背板组焊定位孔。
2.如权利要求1所述的一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述紧固连接件压装在所述摩擦块体背板的内球形支撑面上，所述摩擦体与所述摩擦块体背板和导向紧固连接件烧结成一体。
3.如权利要求1所述的一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述摩擦体为圆柱形，摩擦体圆背板上设有为3个均布的凸键。
4.如权利要求1所述的一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述弹性垫的固定支撑棘爪数量为4但可变。
5.如权利要求1和2所述的一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述弹性垫具有弹性，可使所述摩擦块体相对所述闸片厚、薄背板在垂直方向弹性调节，实现所述弹性垫、、所述摩擦块体与所述闸片厚、薄背板为浮动连接。
6.如权利要求1和3所述的一种浮动式双层背板制动闸片，其特征在于:所述圆柱形摩擦体利用摩擦块体的圆背板上的凸键与薄背板上的键槽配合，实现所述摩擦块体与所述闸片背板在安装平面内圆周方向相互定位。
【文档编号】F16D65/04GK103629273SQ201210304089
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】吴佩芳 申请人:北京天宜上佳新材料有限公司