燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片的制作方法

本发明涉及一种高速列车用制动闸片，尤其涉及一种燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片。

背景技术：

粉末冶金闸片是高速列车常用制动闸片，现有的粉末冶金闸片，其燕尾和钢背大多采用分体式结构且采用铆接工艺将燕尾和钢背铆接在一起，制动摩擦体与钢背也采用铆接或焊接工艺连接，其工艺复杂，磨耗到限后，闸片摩擦体难以拆卸，极不方便，而且钢背与摩擦体之间没有间隙调整量，当闸片受到来自制动盘转动着的接触压力时，不能达到最大面积的贴合，进而造成接触面受力不均匀，而影响制动性能稳定性，而且不能确保摩擦产生的热能在制动闸片内均匀扩散，直接导致摩擦面的局部过载过热，进而引起闸片表面产生热裂纹。接触表面的不平也会加速磨损的撞击运动而增大材料磨损。并且，连接燕尾和钢背的铆钉存在断裂失效的风险，使得燕尾和钢背剥离脱落，对列车行驶造成安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片。

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粉末冶金铆接闸片，包括一体铸造的燕尾钢背板，所述燕尾钢背板上通过平头铆钉固定有多个闸片摩擦体，所述闸片摩擦体与燕尾钢背板之间设有圆形垫片，每个闸片摩擦体包括压合在一起的摩擦体和不规则六边形连接片。

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粉末冶金铆接闸片，由于采用钢背和燕尾一体式、钢背与摩擦体之间安装弹性垫片的结构，既能保证钢背与摩擦体之间存在一定的间隙调整量，又能保证制动闸片安全使用。

附图说明

图1a、图1b、图1c分别为本发明实施例提供的燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片立体、侧面、背面结构示意图；

图2a、图2b、图2c分别为本发明实施例中粉末冶金闸片燕尾钢背的背面、侧面、正面结构示意图；

图3a、图3b、图3c分别为本发明实施例中摩擦体、不规则六边形连接片、闸片摩擦体的结构示意图；

图4a、图4b分别为本发明实施例中圆形垫片的正面、背面结构示意图；

图5a、图5b分别为本发明实施例中平头铆钉的侧面、立体结构示意图；

附图标记说明：

1、燕尾钢背板；1-1、钢背板；1-2、燕尾凸台；1-3、台阶孔；1-4、沉腔；2、闸片摩擦体；2-1、不规则六边形连接片；2-2、摩擦体；2-3、通孔；2-4、定位柱；2-5、定位孔；2-6、圆形通孔；3、圆形垫片；3-1、内径；4、平头铆钉；4-1、铆钉帽；4-2、铆钉轴。

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粉末冶金铆接闸片，其较佳的具体实施方式是：

包括一体铸造的燕尾钢背板，所述燕尾钢背板上通过平头铆钉固定有多个闸片摩擦体，所述闸片摩擦体与燕尾钢背板之间设有圆形垫片，每个闸片摩擦体包括压合在一起的摩擦体和不规则六边形连接片。

所述平头铆钉的铆钉轴依次通过所述闸片摩擦体的圆形通孔、不规则六边形连接片的通孔、圆形垫片的内径和燕尾钢背板的台阶孔铆接固定。

每个闸片摩擦体采用3个平头铆钉和3个圆形垫片与所述燕尾钢背板固定铆接，相邻的闸片摩擦体之间设有缝隙。

所述燕尾钢背板为不规则多边形的板式结构，燕尾钢背板正面为钢背板，背面为燕尾凸台，钢背板与燕尾凸台为铸坯金属机械加的一体成型结构。

每块所述燕尾钢背板上固定有5个所述闸片摩擦体，所述燕尾钢背板设置15个所述台阶孔，所述台阶孔顶端设有倒角。

所述燕尾凸台中间部位设置矩形的沉腔，沉腔的角以圆角过渡，沉腔的深度低于燕尾的厚度。

所述不规则六边形连接片与摩擦体压坯一体无压烧结成型，所述不规则六边形的角部设有弧形倒角，所述摩擦体压坯由基体组元、润滑组元、摩擦组元经混合压制成型。

所述摩擦体压坯设有两个定位柱，所述不规则六边形连接片上对应的位置设有两个定位孔。

所述圆形垫片采用弹簧钢板加工而成，厚度为1mm。

所述平头铆钉采用高强度不锈钢机械加工而成，铆钉轴尾部进行倒角。

本发明的燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片，克服了现有闸片燕尾与钢背铆接部位强度不足、钢背与摩擦体之间没有间隙调整量的缺点，采用钢背和燕尾一体式、钢背与摩擦体之间安装弹性垫片的闸片，既能保证钢背与摩擦体之间存在一定的间隙调整量，又能保证制动闸片安全使用。

本发明中，闸片摩擦体在所述燕尾钢背上错落分布，闸片摩擦体形状排布在片与片之间设有一定缝隙，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体的磨屑及时排出。

所述闸片摩擦体在所述燕尾钢背上装配燕尾形背板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体承受的制动能量相同，保证了单位面积上的闸片摩擦体的磨耗相同，可有效的提高闸片使用寿命。

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

所述闸片摩擦体在所述摩擦体的三角部位留有圆形通孔，保证所述平头铆钉能够穿过连接，同时保证粉末冶金闸片制动时不会因受热膨胀而出现鼓起现象。

所述闸片摩擦体的不规则六边形连接片平面设有通孔，与所述摩擦体上平面的通孔对应，并且直径小于所述摩擦体上平面通孔的直径与平头铆钉的铆钉轴相对应，保证所述粉末冶金闸片制动时不会因制动摩擦力导致脱落。

所述粉末冶金闸片在所述制动过程中，通过垫片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，且该闸片摩擦体强度高，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板以及铆钉的安装结构和位置，降低了燕尾受到的剪切力和拉伸力，提高了闸片摩擦体和燕尾钢背板的连接强度，保证了闸片摩擦体沿铆钉方向的弹性浮动。

具体实施例：

如图1a、图1b、图1c～图5a、图5b所示，本发明公开了一种燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片，所述闸片包括1个一体铸造的燕尾钢背板1、5个闸片摩擦体2、15个圆形垫片3和15个平头铆钉4。所述燕尾钢背一体式粉末冶金铆接闸片通过平头铆钉4的铆钉轴4-2依次通过闸片摩擦体2不规则六边形连接片2-1的通孔2-3、圆形垫片3的内径3-1和所述一体铸造的燕尾钢背板1的台阶孔1-3铆接固定。

如图1a、图1b、图1c所示，本发明每个闸片摩擦体2采用3个平头铆钉3按照所述连接方式与一体铸造的燕尾钢背板1固定铆接。闸片摩擦体2形状排布在片与片之间设有一定缝隙。

如图2a、图2b、图2c所示，本发明燕尾钢背板1是铸坯金属机械加工件，为不规则多边形的板式结构，燕尾钢背板1一侧为加工成型的钢背板1-1，另一面为加工成型的燕尾凸台1-2，钢背板1-1和燕尾凸台1-2为一体成型结构。钢背板1-1设置15个规则排列的用于固定连接所述闸片摩擦体的台阶孔1-3，台阶孔1-3开口朝向燕尾凸台1-2侧，并且台阶孔1-3顶端进行倒角。燕尾凸台1-2中间设置矩形的沉腔1-4，沉腔1-4的角以圆角过渡，沉腔1-4的深度低于燕尾的厚度。

如图3a、图3b、图3c所示，本发明闸片摩擦体2为有六个弧形倒角的不规则六边形连接片2-1与摩擦体2-2压坯一体无压烧结成型。倒角保证了摩擦体边缘在高速摩擦制动过程中不会因边缘效应破碎脱落。所述摩擦体2-2压坯是由基体组元、润滑组元、摩擦组元经混合压制成型。有六个弧形倒角的不规则六边形连接片2-1上均匀分布3个安装平头铆钉4的通孔2-3，以及用于和摩擦体2-2压坯定位柱2-4相匹配的定位孔2-5。摩擦体2-2压坯对应不规则六边形连接片2-1的通孔2-3部位设有圆形通孔2-6，便于平头铆钉4通过圆形通孔2-6连接不规则六边形连接片2-1，同时保证了摩擦体在高速摩擦制动过程中不会因受热膨胀而鼓起。

如图4a、图4b所示，本发明圆形垫片3采用弹簧钢板加工而成，内径3-1套设在平头铆钉4的内轴上，厚度为1mm。

如图5a、图5b所示，本发明平头铆钉4采用高强度不锈钢机械加工而成，由铆钉帽4-1和铆钉轴4-2组成，铆钉轴尾部进行倒角。

值得注意的是，本发明中的闸片摩擦片仅涉及了不规则六边形结构，凡应用了本发明的设计思想只改变摩擦片形状的其它设计结构均在此专利的保护权限内。

综上所述，本发明的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，且该闸片摩擦体强度高，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板以及铆钉的安装结构和位置，降低了燕尾受到的剪切力和拉伸力，提高了闸片摩擦体和燕尾钢背板的连接强度，保证了闸片摩擦体沿铆钉方向的弹性浮动。

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。