轨道列车钢质锻造轮装制动盘制造技术

本实用新型专利技术涉及轨道列车钢质锻造轮装制动盘，属于制动盘技术领域。其解决了钢质锻造制动盘导热系数和热容量较小、膨胀系数较大、强度低、寿命短等难题。本实用新型专利技术包括环形盘体，盘体设有散热筋面和摩擦面，盘体上均匀分布有若干安装孔，安装孔设置于散热筋上，若干安装孔的孔心围成的圆形与盘体同心设置，盘体的散热筋面包括呈辐射状排布的散热筋，散热筋剖面设置有至少一个凹槽；散热筋间断或者连续设置；相邻散热筋相互交汇或者不相交设置。本实用新型专利技术强度好、不易产生锻造缺陷、安全可靠，适合机车、城轨、高铁等各种型号轨道列车钢质轮装制动盘的大批量生产制造。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轨道列车钢质锻造轮装制动盘，属于制动盘

技术介绍
目前，我国所需的高速轨道列车钢质锻造制动盘仍是进口为主。随着我国高速列车应用的推广，要摆脱进口现状，更好地满足各种轨道列车新造与检修的需要，所以钢质锻造制动盘国产化十分必要，这也符合铁路总公司关于基础制动系统实施国产化的要求。随着列车速度的提高，对制动装置及制动材料的耐磨性能、耐热裂性能、疲劳性能和摩擦性能等提出了更高的要求，原先的低合金铸铁制动盘摩擦面在使用过程中容易出现热裂纹，蠕墨铸铁制动盘的耐磨性能不够理想，满足不了高速轨道列车制动盘强度高、寿命长的要求。铸钢制动盘由于导热系数和热容量较小、膨胀系数较大，在使用过程中摩擦面容易出现沟槽、皱折及细网状裂纹，局部摩擦表面甚至还会产生熔化，以“鱼鳞状”金属镶嵌入闸片中，大大加剧制动盘与闸片的磨损，使得铸钢制动盘寿命较短。而且铸钢材质的铸造性能较差，易在制动盘的筋板处产生铸造裂纹缺陷，铸钢制动盘的制造工艺难度较大，批量生产时质量较难控制。因此，铸铁、铸钢制动盘已经满足不了高速列车制动盘强度高、寿命长的要求。研制钢质锻造制动盘以代替铸铁、铸钢制动盘，提尚制动盘的耐磨性能、疲劳性能及耐热裂性能，确保高速轨道列车运输的可靠性、安全性，已经成为亟需解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有轨道列车制动盘存在的上述缺陷，提出了一种轨道列车钢质锻造轮装制动盘，其解决了钢质锻造制动盘导热系数和热容量较小、膨胀系数较大、强度低、寿命短等难题，实现了钢质锻造轮装制动盘的强度提高和寿命延长。本技术是采用以下的技术方案实现的:一种轨道列车钢质锻造轮装制动盘，包括环形盘体，盘体设有散热筋面和摩擦面，盘体上均匀分布有若干安装孔，安装孔设置于散热筋上，若干安装孔的孔心围成的圆形与盘体同心设置，盘体的散热筋面包括呈辐射状排布的散热筋，散热筋剖面设置有至少一个凹槽。进一步的，散热筋间断或者连续设置。进一步的，相邻散热筋相互交汇或者不相交设置。本技术所述的轨道列车钢质锻造轮装制动盘的精密成形方法，包括如下步骤:步骤一、下料:根据产品型号，将相应规格圆钢通过剪切设备或锯床得到设定长度的坯料；步骤二、制坯:下料所得坯料采用感应加热设备加热，将毛坯在压力机上镦粗，然后将镦粗后的毛坯中心冲孔，得到设定形状尺寸的环形毛坯；步骤三、扩孔:环形毛坯在扩孔机上扩孔，将毛坯内径尺寸扩孔至与相应型号的轮装制动盘内径尺寸相同；步骤四、辗压成形:通过摆辗机摆辗头对扩孔后的毛坯进行连续局部辗压，使扩孔后的毛坯充满模具型腔成形；步骤五、切边:用切边设备将内外圆多余的边料切除；步骤六、热处理:采用淬火、回火的热处理工艺对成形后锻件进行热处理；步骤七、机械加工:用数控加工中心将热处理后的锻件加工成成品形状及尺寸；步骤八、动平衡校验:在自动动平衡机上对加工后的制动盘进行动平衡校验。感应加热设备采用1250KW中频感应加热设备，采用的加热温度为1150°C ±20°C;压力机将毛坯镦粗至高度小于100mm;圆钢可以用几何形状的棒材进行替换；扩孔后的毛坯采用摆辗方式进行塑性成形；热处理工艺采用的淬火温度为910°C ±5°C，采用的回火温度为600°C ±5°C ;模具型腔采用整体式结构或组合式结构。本技术的有益效果是:(1)本技术所述的轨道列车钢质锻造轮装制动盘，设置凹槽的散热筋散热效果更佳；(2)本技术所述的轨道列车钢质锻造轮装制动盘，增加散热筋和安装孔，增强力学性能，延长使用寿命；(3)本技术所述的轨道列车钢质锻造轮装制动盘，强度好、不易产生锻造缺陷、安全可靠，适合机车、城轨、高铁等各种型号轨道列车钢质轮装制动盘的大批量生产制造。【附图说明】图1是本技术制动盘的散热筋面示意图。图2是本技术制动盘的摩擦面示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明。一种轨道列车钢质锻造轮装制动盘，包括环形盘体，盘体设有散热筋面和摩擦面，盘体上均匀分布有若干安装孔，安装孔设置于散热筋上，若干安装孔的孔心围成的圆形与盘体同心设置，盘体的散热筋面包括呈辐射状排布的散热筋，散热筋剖面设置有至少一个凹槽。其中，散热筋间断或者连续设置；相邻散热筋相互交汇或者不相交设置。如图1所示，制动盘散热筋面设置有至少五种类型的散热筋，最简单的一种为直线形散热筋；其次为设置有安装孔的直线形散热筋；第三种为间断设置的直线形散热筋，只包括两端；第四种为带有弧形的散热筋，与安装孔形成的弧度相一致；第五种为一端为两条散热筋，另一端为一条散热筋的交汇式散热筋。需要说明的是，上述五种散热筋所共有的特性是，其散热筋剖面设置有至少一个凹槽，凹槽的作用是增加散热效果和增强几何力度。本技术采用但不限于采用上述提及的散热筋，只要其采用的散热筋原理与本技术一致，也属于本技术的保护范围。如图2所示，制动盘的摩擦面为设置有安装孔的平面。本技术所述的轨道列车钢质锻造轮装制动盘的精密成形方法，包括如下步骤:步骤一、下料:根据产品型号，将相应规格圆钢通过剪切设备或锯床得到设定长度的坯料；步骤二、制坯:下料所得坯料采用感应加热设备加热，将毛坯在压力机上镦粗，然后将镦粗后的毛坯中心冲孔，得到设定形状尺寸的环形毛坯；步骤三、扩孔:环形毛坯在扩孔机上扩孔，将毛坯内径尺寸扩孔至与相应型号的轮装制动盘内径尺寸相同；步骤四、辗压成形:通过摆辗机摆辗头对扩孔后的毛坯进行连续局部辗压，使扩孔后的毛坯充满模具型腔成形；步骤五、切边:用切边设备将内外圆多余的边料切除；步骤六、热处理:采用淬火、回火的热处理工艺对成形后锻件进行热处理；步骤七、机械加工:用数控加工中心将热处理后的锻件加工成成品形状及尺寸；步骤八、动平衡校验:在自动动平衡机上对加工后的制动盘进行动平衡校验。感应加热设备采用1250KW中频感应加热设备，采用的加热温度为1150°C ±20°C;压力机将毛坯镦粗至高度小于100mm;圆钢可以用几何形状的棒材进行替换；扩孔后的毛坯采用摆辗方式进行塑性成形；热处理工艺采用的淬火温度为910°C ±5°C，采用的回火温度为600°C ±5°C ;模具型腔采用整体式结构或组合式结构。实施例一:钢质锻造轮装制动盘盘体成形的一个实例。本技术的使用过程如下所述:将直径为200mm、长度为245mm的圆钢毛坯采用的加热温度为1150°C，通过自动上料设备送至制坯设备镦粗、冲孔，然后由机器人将工件放置到自动扩孔机上进行扩孔。扩孔后的毛坯由机器人转至摆辗机上进行摆辗操作，摆辗完成后进行切边，得到锻坯外径为650mm、锻坯内径为340mm的锻造毛坯。需要注意的是，摆辗机采用的摆辗方式是指利用一个绕中心迅速滚动的圆锥上模(摆头)对金属毛坯端面局部加压，使其逐步成形的一种回转成形工艺。本技术根据需要，不同制动盘摆辗模具可以加工出不同型号的制动盘。检验合格后的锻造毛坯进行淬火、回火热处理，其中，淬火温度为910°C ±5°C，回火温度为600°C ±5°C。热处理后的锻坯在加工中心上进行加工得到制动盘，将制动盘在自动动平衡机上进行校验后，得到带有如图1所示的散热筋面和如图2所示的摩擦面的制动盘，制动盘的外径为640mm、制动盘内径为350mm。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道列车钢质锻造轮装制动盘，包括环形盘体，盘体设有散热筋面和摩擦面，盘体上均匀分布有若干安装孔，安装孔设置于散热筋上，其特征在于：若干安装孔的孔心围成的圆形与盘体同心设置，盘体的散热筋面包括呈辐射状排布的散热筋，散热筋剖面设置有至少一个凹槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆敏，岳岩，
申请(专利权)人：青岛中天鹏锻压制造有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37