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CN103133579B - 雨雪天气用浮动式制动闸片 - Google Patents

雨雪天气用浮动式制动闸片 Download PDF

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CN103133579B CN201310047679.5A CN201310047679A CN103133579B CN 103133579 B CN103133579 B CN 103133579B CN 201310047679 A CN201310047679 A CN 201310047679A CN 103133579 B CN103133579 B CN 103133579B
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Abstract

本发明公开了一种雨雪天气用浮动式制动闸片，属于列车制动技术领域。其包括，背板（1），所述背板（1）为两端通过圆弧过渡的扇环形结构；若干个摩擦块（2），所述摩擦块（2）可浮动地连接于所述背板（1）上，沿所述背板（1）的内环至外环排布多层所述摩擦块（2），相邻层的所述摩擦块（2）之间设置防转结构，所述摩擦块（2）的摩擦面为一个光整的平面。该制动闸片解决了现有制动闸片容易积存摩擦屑，在雨雪天气使用时容易与雨雪凝结在一起形成较大冰块，影响制动闸片正常工作的技术问题。

Description

雨雪天气用浮动式制动闸片
技术领域
本发明属于列车制动领域，特别涉及一种雨雪天气用浮动式制动闸片。
背景技术
高速列车用盘式制动结构主要包括制动盘和制动闸片，通过制动盘与制动闸片的相互摩擦，消耗了运动车辆或设备的动能，使列车停止运动。较常见的制动闸片采用背板与摩擦块铆钉固定连接的方式，这种制动闸片在制动时，易出现制动闸片上的摩擦块与制动盘之间不能完全贴合的现象，使作用力不能平均的作用在摩擦块与制动盘上，从而造成制动闸片的高应力作用点出现裂纹、掉块、缺损，产生局部高温区、减短了制动闸片的使用寿命，影响制动效果。
例如，中国专利文件CN1804422A即公开了一种制动闸片，其包括底盘和摩擦元件，所述摩擦元件安装在支撑元件上，支撑元件通过固定装置间隔地固定在底盘上，其固定装置即设置于摩擦元件之间的铆钉，通过铆钉将摩擦块固定连接于底盘上，从而造成制动闸片上的摩擦块与制动盘之间不能完全贴合的问题，制动闸片的高应力作用点出现裂纹、掉块、缺损，制动闸片的使用寿命降低。
为解决上述问题，近年来的制动闸片通常采用背板与摩擦块浮动连接的方式，即摩擦块相对于背板具有一定的浮动量，闸片制动时摩擦块角度可以发生变化，使摩擦块与制动盘之间有效摩擦面积增大，减轻摩擦块的偏磨，提高了制动闸片的使用寿命。由于浮动式连接结构会使摩擦块相对背板转动，因此，通过设置摩擦块的排布方式使摩擦块之间互相啮合，实现摩擦块在背板安装平面内水平方向的锁定；而这种比较紧密的排布方式会使制动闸片的散热性变差，为此通常在摩擦块上成型散热孔实现制动闸片的散热。但是，上述结构的制动闸片不适于在雨雪天气使用，这是由于摩擦块散热孔内积存的摩擦屑会与雨雪凝固在一起，形成较大的冰块，影响制动闸片的正常工作。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有制动闸片的结构不适于雨雪天气使用，进而提供一种适用于雨雪天气使用的制动闸片。
为解决上述技术问题，本发明的雨雪天气用浮动式制动闸片，其包括，背板，所述背板为两端通过圆弧过渡的扇环形结构；若干个摩擦块，所述摩擦块可浮动地连接于所述背板上，沿所述背板的内环至外环排布多层所述摩擦块，相邻层的所述摩擦块之间设置防转结构，所述摩擦块的摩擦面为一个光整的平面。
所述摩擦块的摩擦面积沿所述背板的内环至外环递增排列。
若干所述摩擦块的形状相同，大小相等，接近所述背板内环一侧的摩擦块个数低于接近所述所述背板外环的摩擦块个数。
以与所述制动闸片配合的制动盘的转动轴心为中心，辐射在所述背板上的任意半径上都覆盖有所述摩擦块。
相邻所述摩擦块之间的距离在5-20mm之间。
所述防转结构为固定连接于所述背板上的防转杆。
所述摩擦块的摩擦面具有两条平行的直边，平行的直边两端通过圆弧连接；所述直边沿所述背板环面方向排布。
所述摩擦块与所述背板之间设置用于实现浮动连接的弹性支撑片或碟簧。
所述弹性支撑片包括，球形支撑面，与所述摩擦块的球形支撑部贴合连接；所述球形支撑面的底部中心成型有导向孔；设置于所述球形支撑面外侧的若干支撑棘爪，所述支撑棘爪从所述球形支撑面的边缘向所述球形支撑面的底部并倾向远离所述导向孔方向延伸，所述支撑棘爪的连接缘与所述球形支撑面的边缘通过平滑过渡段连接，所述支撑棘爪与所述连接缘相对的支撑缘延伸超过所述球形支撑面的底部。
所述支撑棘爪包括一段圆锥形的连接面和一段圆柱形的支撑面，所述连接面与所述支撑面通过圆弧过渡。
所述球形支撑面由边缘球面部分和底部球面部分组成，所述边缘球面部分的曲率半径小于所述底部球面部分的曲率半径，所述边缘球面部分与所述闸片摩擦块的球面部分面接触，而所述底部球面部分与所述闸片摩擦块之间留有间隙。
沿所述球形支撑面的外侧对称设置4个所述支撑棘爪，相邻的所述支撑棘爪之间通过U型开口过渡，所述U型开口的口底与所述平滑过渡段具有一定间距。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明的制动闸片中，在扇环形的背板上沿内环至外环排布若干层摩擦块，相邻层摩擦块设置间隙，同时，摩擦块的摩擦面上不成型散热孔，为一个光整平面；这种结构一方面可以保证制动背板散热性较好，另一方面，可以使该制动闸片在雨雪天气使用时摩擦屑较容易地从摩擦块之间的间隙内滑落，相对于现有浮动式制动闸片来说，避免了摩擦屑积存的现象。
(2)本发明的制动闸片中，摩擦块的摩擦面积沿背板的内环至外环递增排列，其可以保证线速度较高的外环摩擦面较大，线速度较低的内环摩擦面较低，整个制动闸片的受热均匀，使背板的使用寿命较高。为了进一步提高制动背板的散热性能，以与制动闸片配合的制动盘的转动轴心为中心，辐射在所述背板上的任意半径上都覆盖有所述摩擦块。更进一步的，本发明的制动闸片中相邻摩擦块之间距离在5-20mm范围内，摩擦块之间距离较为均匀，进一步提高了制动闸片的散热性能。
(3)本发明的制动闸片中应用弹性支撑片实现摩擦块与背板的浮动连接，弹性支撑片设置用于支撑闸片摩擦块的球面部分的球形支撑面和位于球形支撑面外侧的支撑棘爪，支撑棘爪固定于摩擦块体的定位孔内，高速列车进行制动时，摩擦块通过球形支撑面浮动支撑，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，减轻了摩擦块的偏磨现象。并且，球形支撑面与支撑棘爪之间通过平滑过渡面连接，在摩擦块受到较大的应力时，可将应力向外分散，使支撑棘爪向外伸展。相比于现有制动闸片的结构，本发明的弹性支撑片的支撑性能和弹性都大大提高。
(4)本发明的弹性支撑片中，支撑棘爪包括一段圆锥形的连接面和一段圆柱形的支撑面，连接面与支撑面通过圆弧过渡。减少了应力集中的问题，更加利于支撑棘爪向外进行弹性变形。
(5)本发明的弹性支撑片中，相邻的所述支撑棘爪之间通过U型开口过渡，U型开口的口底与所述平滑过渡段具有一定间距；由于支撑棘爪与球形支撑面之间的平滑过渡段是弹性支撑片的主要的应力集中位置，U型开口与平滑过渡段间隔一段距离可以使弹性支撑片的支撑性提高，避免了支撑力差导致棘爪折断的现象。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明的雨雪天气用浮动式制动闸片的结构示意图；
图2是制动闸片的剖视图；
图3是防转杆与背板的连接结构示意图；
图4是卡簧的结构示意图；
图5是弹性支撑片的俯视图；
图6是弹性支撑片的剖视图；
图7是另一种弹性支撑片的剖视图。
图中附图标记表示为：
1-背板，11-定位孔，12-锪平孔，2-摩擦块，21-摩擦体，22-定位件，23-支撑板，3-卡簧，31-支腿，32-圆形卡圈，4-弹性支撑片，41-球形支撑面，411-导向孔，412-边缘，42-支撑棘爪，43-平滑过渡段，421-连接缘，422-支撑缘，5-防转杆。
具体实施方式
以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。
图1为本发明所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其包括，背板1，所述背板1为两端通过圆弧过渡的扇环形结构；若干个摩擦块2，所述摩擦块2可浮动地连接于所述背板1上，沿所述背板1的内环至外环排布多层所述摩擦块2，相邻层的所述摩擦块2之间设置防转结构，所述摩擦块2的摩擦面为一个光整的平面。
由于所述闸片内环的线速度低于所述闸片外环的线速度，因此为了保持背板的摩擦受热均匀，将所述摩擦块2的摩擦面积沿所述背板1的内环至外环递增排列设置。本实施例中，如图2所示，若干所述摩擦块2的形状相同，大小相等，接近所述背板1内环一侧的摩擦块2个数低于接近所述所述背板1外环的摩擦块2个数。相邻所述摩擦块2之间的距离在5-20mm之间。
为了使制动闸片工作时受热更加均匀，如图1所示，以与所述制动闸片配合的制动盘的转动轴心为中心，辐射在所述背板1上的任意半径上都覆盖有所述摩擦块2。
所述摩擦块2由摩擦体21，定位件22以及支撑板23一体烧结成型，所述摩擦块2的所述摩擦体21的摩擦面具有两条平行的直边，平行的直边两端通过圆弧连接；所述支撑板23为中部为球形结构的薄板，其外形与所述摩擦体21的形状一致，其球面部分构成球形支撑部；所述定位件22一端插入所述背板1内，另一端与所述摩擦体21连接。所述定位件22的插入所述背板1的一侧上成型有定位卡槽。
所述防转结构为固定连接于所述背板1上的防转杆5。本实施例中，如图3所示，所述防转杆5为与所述背板1铆接的铆钉。所述摩擦体21的直边部分沿所述背板1环面方向排布。在每个所述摩擦块2的直面部分设置1个或2个铆钉用于防止所述摩擦块2的转动。
如图2所示，所述摩擦块2与所述背板1之间设置用于实现浮动连接的弹性支撑片4。所述弹性支撑片4放置于所述背板的锪平孔12内，所述摩擦块2的定位件22依次穿过所述弹性支撑片4和所述背板1，通过卡簧3卡接于所述背板的定位孔11内。如图4所示，所述卡簧3由弹簧钢折弯成型，其包括两条支腿31以及圆形卡圈32，所述圆形卡圈32卡接于所述定位件22的定位卡槽上。
如图6所示，所述弹性支撑片4包括，与所述摩擦块2的所述球形支撑部贴合连接的球形支撑面41；所述球形支撑面41的底部中心成型有适于所述定位件22穿过的导向孔411；设置于所述球形支撑面41外侧的若干支撑棘爪42，所述支撑棘爪42从所述球形支撑面41的边缘412向所述球形支撑面41的底部并倾向远离所述导向孔411方向延伸，所述支撑棘爪42的连接缘421与所述球形支撑面41的边缘通过平滑过渡段43连接，所述支撑棘爪42与所述连接缘421相对的支撑缘422延伸超过所述球形支撑面41的底部。所述支撑棘爪42包括一段圆锥形的连接面423和一段圆柱形的支撑面424，所述连接面423与所述支撑面424通过圆弧过渡。所述球形支撑面41由一段球面组成，所述球形支撑面41与所述闸片摩擦块的球面部分面接触。
如图5所示，沿所述球形支撑面41的外侧对称设置4个所述支撑棘爪42，相邻的所述支撑棘爪42之间通过U型开口44过渡，所述U型开口44的口底与所述平滑过渡段43具有一定间距。
其他实施方式中，为了使摩擦块的水平偏移更加灵活，如图7所示，所述弹性支撑片4的所述球形支撑面41由边缘球面部分和底部球面部分组成，所述边缘球面部分的曲率半径小于所述底部球面部分的曲率半径，所述边缘球面部分与所述闸片摩擦块的球面部分面接触，而所述底部球面部分与所述闸片摩擦块之间留有间隙。
其他实施方式中，用于实现所述摩擦块2与所述背板1之间浮动连接的还可以是设置于所述摩擦块2与所述背板1之间的碟簧。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种雨雪天气用浮动式制动闸片，其包括，
背板(1)，所述背板(1)为两端通过圆弧过渡的扇环形结构；
若干个摩擦块(2)，所述摩擦块(2)可浮动地连接于所述背板(1)上，其特征在于：
沿所述背板(1)的内环至外环排布多层所述摩擦块(2)，相邻层的所述摩擦块(2)之间的空隙内设置防转结构，所述摩擦块(2)的摩擦面为一个光整的平面。
2.根据权利要求1所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述摩擦块(2)的摩擦面积沿所述背板(1)的内环至外环递增排列。
3.根据权利要求2所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
若干所述摩擦块(2)的形状相同，大小相等，接近所述背板(1)内环一侧的摩擦块(2)个数低于接近所述所述背板(1)外环的摩擦块(2)个数。
4.根据权利要求1-3任一所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
以与所述制动闸片配合的制动盘的转动轴心为中心，辐射在所述背板(1)上的任意半径上都覆盖有所述摩擦块(2)。
5.根据权利要求1-3任一所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
相邻所述摩擦块(2)之间的距离在5-20mm之间。
6.根据权利要求1-3任一所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述防转结构为固定连接于所述背板(1)上的防转杆(5)。
7.根据权利要求1-3任一所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述摩擦块(2)的摩擦面具有两条平行的直边，平行的直边两端通过圆弧连接；所述直边沿所述背板(1)环面方向排布。
8.根据权利要求1-3任一所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述摩擦块(2)与所述背板(1)之间设置用于实现浮动连接的弹性支撑片(4)或碟簧。
9.根据权利要求8所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述弹性支撑片(4)包括，球形支撑面(41)，与所述摩擦块(2)的球形支撑部部分贴合连接；所述球形支撑面(41)的底部中心成型有导向孔(411)；设置于所述球形支撑面(41)外侧的若干支撑棘爪(42)，所述支撑棘爪(42)从所述球形支撑面(41)的边缘(412)向所述球形支撑面(41)的底部并倾向远离所述导向孔(411)方向延伸，所述支撑棘爪(42)的连接缘(421)与所述球形支撑面(41)的边缘通过平滑过渡段(43)连接，所述支撑棘爪(42)与所述连接缘(421)相对的支撑缘(422)延伸超过所述球形支撑面(41)的底部。
10.根据权利要求8所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述支撑棘爪(42)包括一段圆锥形的连接面(423)和一段圆柱形的支撑面(424)，所述连接面(423)与所述支撑面(424)通过圆弧过渡。
11.根据权利要求9所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
所述球形支撑面(41)由边缘球面部分和底部球面部分组成，所述边缘球面部分的曲率半径小于所述底部球面部分的曲率半径，所述边缘球面部分与所述摩擦块(2)的球面部分面接触，而所述底部球面部分与所述摩擦块(2)之间留有间隙。
12.根据权利要求9所述的雨雪天气用浮动式制动闸片，其特征在于，
沿所述球形支撑面(41)的外侧对称设置4个所述支撑棘爪(42)，相邻的所述支撑棘爪(42)之间通过U型开口(44)过渡，所述U型开口(44)的口底与所述平滑过渡段(43)具有一定间距。
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