一种高速列车制动闸片及其安装方法技术

一种高速列车制动闸片及其安装方法，属于高速列车制动技术领域，解决闸片摩擦块裂纹、掉角和缺损以及摩擦块的摩擦面积较小且不稳定的技术问题。本装置包括背板、浮动式调整器、摩擦块体和卡簧，背板包括安装基板，安装基板的前侧面上沿安装基板的圆周方向均匀布置有四组用于安装浮动式调整器的安装位；浮动式调整器安装于背板上，浮动式调整器包括调节板、调整器球座和调整器球面体，摩擦块体包括小扇形摩擦块体和大扇形摩擦块体，两个小扇形摩擦块体对称安装在调节板较窄的一端，两个大扇形摩擦块体对称安装在调节板较宽的一端。本发明专利技术具有较大的安装面积，有较好的热传导性能，增大有效摩擦面积，提高摩擦块的使用效率。

A brake pad of high speed train and its installation method

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车制动闸片及其安装方法
本专利技术属于高速列车制动
，尤其是涉及一种高速列车制动闸片及其安装方法。
技术介绍
随着我国经济快速发展，铁路客货运输量迅速增加，铁路运输的高速重载已经成为了主旋律。列车高速化对制动系统提出较高的要求，特别是对制动系统的制动闸片提出了更高的要求，由于粉末冶金闸片具有较高而平稳的摩擦系数、低的磨损率且环境污染小，所以目前粉末冶金制动闸片是技术最成熟且应用最广泛的。列车用制动闸片普遍采用铆钉固定和焊接等连接方式固定闸片结构，这种连接方式容易在高速、高压下导致摩擦块的破损，在高速制动过程中，由于受力不均和高热载荷的共同作用导致闸片摩擦块出现裂纹、掉角和缺损等现象。为了解决上述问题，摩擦块在制动闸片上的排列保留适当间隙，可以使得摩擦块能够自动调整和制动盘间的接触面，能较快和制动盘保持较大面积的接触。并且为了使闸片在制动过程中保持平稳，摩擦块都设计成一定形状。现有的摩擦块形状包括圆形、六边形、三角形、五边形、圆弧形和双弧形等等，目前的闸片中，圆形衬托的不易固定，不能彼此形成约束，容易转动，制动不平稳；六边形和三角形虽然彼此间能形成依靠，但是摩擦面积相对扇形衬托上摩擦块的摩擦面积较小，且没有扇形摩擦块稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种具有较大摩擦面积、较高摩擦效率、散热能力强且能有效降低闸片在高速、高压和高温的制动条件下摩擦块破损的列车制动闸片。本专利技术通过以下技术方案予以实现。一种高速列车制动闸片，它包括背板、浮动式调整器、摩擦块体和卡簧，其中：所述摩擦块体包括小扇形摩擦块体和大扇形摩擦块体；所述背板包括安装基板，所述安装基板设置为大扇形圆环，大扇形圆环包括两个拼接的小扇形圆环，两个小扇形圆环的圆心角和圆弧直径均相等，两个小扇形圆环之间通过调节筋连接；所述安装基板的前侧面上沿安装基板的圆周方向均匀布置有四组用于安装所述浮动式调整器的安装位；所述浮动式调整器安装于背板上，浮动式调整器包括调节板、调整器球座和调整器球面体，调节板后侧面的中部设置有调整器球面体，调整器球面体的顶端设置有调整器安装凸台，调节板的后侧面由调整器球面体向外辐射设置有方向向前的倾斜角，调节板的壁厚由心部向外侧逐渐减小；调节板呈四叶草状，调节板上部的两个叶草之间的间距比调节板下部的两个叶草之间的间距宽，两个所述小扇形摩擦块体对称安装在调节板较窄的一端，两个大扇形摩擦块体对称安装在调节板较宽的一端，每四个摩擦块体为一组形成互锁，调节板上部的两个叶草的根部之间设置有径向凸起，径向凸起的轴向设有定位凸销；调节板的每叶草上分别设置有一个调整器球座，调整器球座包括大球窝、直筒和小球窝，调整器球座的心部开设有通孔，大球窝和小球窝之间通过直筒过渡连接，小球窝的底部与通孔连接。进一步地，所述安装基板的首尾两端分别设置有安装销孔，安装基板的后侧面上靠近外圆面一侧设置有外弧形卡槽，安装基板的后侧面上靠近内圆面一侧设置有内弧形卡槽；每组所述安装位均包括安装凸台导位孔、定位孔和闸片通孔，四个用于安装闸片的所述闸片通孔沿安装位的圆周方向均匀布置，用于装配安装凸台的所述安装凸台导位孔设置于安装位的中部，安装基板的前表面上与安装凸台导位孔同轴设置有曲面凹槽，安装基板的后表面上与安装凸台导位孔同轴设置有紧固件凹槽。进一步地，所述摩擦块体包括摩擦材料层、粘结层和衬托，摩擦材料层的中部设置有中孔，中孔的面积为摩擦块面积的5~15%，粘结层设置于摩擦材料层与衬托之间，摩擦材料层、粘结层和衬托通过预成型再热压烧结成为一体。进一步地，所述粘结层的材质为铜、铁、镍、铬或者锡的金属粉，或者铜、铁、镍、铬或者锡的合金粉。进一步地，所述摩擦材料层包括小扇形摩擦块和大扇形摩擦块，小扇形摩擦块和大扇形摩擦块对应的圆心角均为8.4°~9.4°，小扇形摩擦块的小扇形摩擦块上弧长对应圆半径为240~246mm，小扇形摩擦块下弧长对应圆半径为185~195mm，小扇形摩擦块上弧长与小扇形摩擦块下弧长之间的弧长间距为50~56mm；大扇形摩擦块上弧长对应圆半径为303~313mm，大扇形摩擦块下弧长对应圆半径为246~256mm，大扇形摩擦块上弧长与大扇形摩擦块下弧长的弧长间距为55~63mm。进一步地，所述衬托包括小扇形摩擦块衬托、大扇形摩擦块衬托、衬托安装凸台和安装杆，小扇形摩擦块衬托的形状和尺寸与小扇形摩擦块的形状和尺寸相同，大扇形摩擦块衬托的形状和尺寸与大扇形摩擦块的形状和尺寸相同，沿衬托的中心对称设置两组通孔，两组通孔的圆心距为40~45mm，每一组通孔中包括一个小通孔和一个大通孔，小通孔的直径为4~8mm，大通孔的直径为6~12mm，小通孔的圆心和大通孔的圆心距衬托中心轴的距离均为6~8mm；所述安装凸台分别设置于小扇形摩擦块衬托后侧面的心部或者大扇形摩擦块衬托后侧面的心部，安装凸台的侧壁设置为球面，若干安装杆对应安装于每一个安装凸台的心部，并且安装杆与安装凸台同轴设置，安装杆的外端部的侧壁上开设有卡槽。进一步地，所述小扇形摩擦块沿圆周方向均匀布置于背板上并靠近背板的内圆面一侧，小扇形摩擦块设置有8块；所述大扇形摩擦块沿圆周方向均匀布置于背板上并靠近背板的外圆面一侧，大扇形摩擦块设置有8块，同一圆心角位置处对应的小扇形摩擦块和大扇形摩擦块之间的间距为2~6mm，相邻小扇形摩擦块331或者相邻大扇形摩擦块之间的间距为2~6mm。一种高速列车制动闸片的安装方法，包括以下步骤：将浮动式调整器的调整器球面体对准安装基板上的球面凹槽，使浮动式调整器的调整器安装凸台插入安装基板的安装凸台导位孔中，浮动式调整器的定位突销插入安装基板的定位孔中，将摩擦块体底部的摩擦块安装凸台对准浮动式调整器的调整器球座放到浮动调节器上，使摩擦块体的底部穿过浮动式调整器的调整器球座以及安装基板上的闸片通孔，利用卡簧将扇形摩擦块体和背板在紧固件凹槽内紧固。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：本专利技术具有较大的安装面积，从而具有较好的热传导性能，且有利于摩擦块的调整，进而增大有效摩擦面积，提高摩擦块的使用效率，增加制动性能，并能有效地降低闸片在高压、高速下由于受力不均产生的破损，能有效降低闸片表面温度，同时增加闸片的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的制动闸片的主视结构示意图；图2是沿图1中A-A面的剖视结构示意图；图3是图2的局部放大图；图4是本专利技术的制动闸片的后视结构示意图；图5是本专利技术的制动闸片的俯视结构示意图；图6是背板的主视结构示意图；图7是背板的后视结构示意图；图8是浮动式调整器的主视结构示意图；图9是沿图8的B-B面的剖视结构示意图；图10是摩擦块的主视结构示意图；图11是沿图10的C-C面的剖视结构示意图；图12是本专利技术的摩擦块衬托安装在背板上的正视图；图13是本专利技术的制动闸片安装结构的卡簧的等轴测视图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细描述。实施例1如图1至图13所示的一种高速列车制动闸片，它包括背板1、浮动式调整器2、摩擦块体3和卡簧4，其中：所述摩擦块体3包括小扇形摩擦块体3-1和大扇形摩擦块体3-2；所述背板1包括安装基板1-1，所述安装基板1-1设置为大扇形圆环，大扇形圆环包括两个拼接的小扇形圆环，两个小扇形圆环的圆心角和圆弧直径均相等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速列车制动闸片，它包括背板（1）、浮动式调整器（2）、摩擦块体（3）和卡簧（4），其特征在于：所述摩擦块体（3）包括小扇形摩擦块体（3‑1）和大扇形摩擦块体（3‑2）；所述背板（1）包括安装基板（1‑1），所述安装基板（1‑1）设置为大扇形圆环，大扇形圆环包括两个拼接的小扇形圆环，两个小扇形圆环的圆心角和圆弧直径均相等，两个小扇形圆环之间通过调节筋（1‑4）连接；所述安装基板（1‑1）的前侧面上沿安装基板（1‑1）的圆周方向均匀布置有四组用于安装所述浮动式调整器（2）的安装位（1‑5）；所述浮动式调整器（2）安装于背板（1）上，浮动式调整器（2）包括调节板（2‑1）、调整器球座（2‑2）和调整器球面体（2‑3），调节板（2‑1）后侧面的中部设置有调整器球面体（2‑3），调整器球面体（2‑3）的顶端设置有调整器安装凸台（2‑6），调节板（2‑1）的后侧面由调整器球面体（2‑3）向外辐射设置有方向向前的倾斜角，调节板（2‑1）的壁厚由心部向外侧逐渐减小；调节板（2‑1）呈四叶草状，调节板（2‑1）上部的两个叶草之间的间距比调节板（2‑1）下部的两个叶草之间的间距宽，两个所述小扇形摩擦块体（3‑1）对称安装在调节板（2‑1）较窄的一端，两个大扇形摩擦块体（3‑2）对称安装在调节板（2‑1）较宽的一端，每四个摩擦块体（3）为一组形成互锁，调节板（2‑1）上部的两个叶草的根部之间设置有径向凸起，径向凸起的轴向设有定位凸销（2‑5）；调节板（2‑1）的每叶草上分别设置有一个调整器球座（2‑2），调整器球座（2‑2）包括大球窝（2‑2‑1）、直筒（2‑2‑2）和小球窝（2‑2‑3），调整器球座（2‑2）的心部开设有通孔（2‑4），大球窝（2‑2‑1）和小球窝（2‑2‑3）之间通过直筒（2‑2‑2）过渡连接，小球窝（2‑2‑3）的底部与通孔（2‑4）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种高速列车制动闸片，它包括背板（1）、浮动式调整器（2）、摩擦块体（3）和卡簧（4），其特征在于：所述摩擦块体（3）包括小扇形摩擦块体（3-1）和大扇形摩擦块体（3-2）；所述背板（1）包括安装基板（1-1），所述安装基板（1-1）设置为大扇形圆环，大扇形圆环包括两个拼接的小扇形圆环，两个小扇形圆环的圆心角和圆弧直径均相等，两个小扇形圆环之间通过调节筋（1-4）连接；所述安装基板（1-1）的前侧面上沿安装基板（1-1）的圆周方向均匀布置有四组用于安装所述浮动式调整器（2）的安装位（1-5）；所述浮动式调整器（2）安装于背板（1）上，浮动式调整器（2）包括调节板（2-1）、调整器球座（2-2）和调整器球面体（2-3），调节板（2-1）后侧面的中部设置有调整器球面体（2-3），调整器球面体（2-3）的顶端设置有调整器安装凸台（2-6），调节板（2-1）的后侧面由调整器球面体（2-3）向外辐射设置有方向向前的倾斜角，调节板（2-1）的壁厚由心部向外侧逐渐减小；调节板（2-1）呈四叶草状，调节板（2-1）上部的两个叶草之间的间距比调节板（2-1）下部的两个叶草之间的间距宽，两个所述小扇形摩擦块体（3-1）对称安装在调节板（2-1）较窄的一端，两个大扇形摩擦块体（3-2）对称安装在调节板（2-1）较宽的一端，每四个摩擦块体（3）为一组形成互锁，调节板（2-1）上部的两个叶草的根部之间设置有径向凸起，径向凸起的轴向设有定位凸销（2-5）；调节板（2-1）的每叶草上分别设置有一个调整器球座（2-2），调整器球座（2-2）包括大球窝（2-2-1）、直筒（2-2-2）和小球窝（2-2-3），调整器球座（2-2）的心部开设有通孔（2-4），大球窝（2-2-1）和小球窝（2-2-3）之间通过直筒（2-2-2）过渡连接，小球窝（2-2-3）的底部与通孔（2-4）连接。2.根据权利要求1所述的一种高速列车制动闸片，其特征在于：所述安装基板（1-1）的首尾两端分别设置有安装销孔（1-3），安装基板（1-1）的后侧面上靠近外圆面一侧设置有外弧形卡槽（1-2），安装基板（1-1）的后侧面上靠近内圆面一侧设置有内弧形卡槽（1-2’）；每组所述安装位（1-5）均包括安装凸台导位孔（1-5-2）、定位孔（1-5-3）和闸片通孔（1-5-4），四个用于安装闸片的所述闸片通孔（1-5-4）沿安装位（1-5）的圆周方向均匀布置，用于装配安装凸台的所述安装凸台导位孔（1-5-2）设置于安装位（1-5）的中部，安装基板（1-1）的前表面上与安装凸台导位孔（1-5-2）同轴设置有曲面凹槽（1-5-1），安装基板（1-1）的后表面上与安装凸台导位孔（1-5-2）同轴设置有紧固件凹槽（1-5-5）。3.根据权利要求1所述的一种高速列车制动闸片，其特征在于：所述摩擦块体（3）包括摩擦材料层（3-3）、粘结层（3-5）和衬托（3-6），摩擦材料层（3-3）的中部设置有中孔（3-4），中孔的面积为摩擦块面积的5~15%，粘结层（3-5）设置于摩擦材料层（3-3）与衬托（3-6）之间，摩擦材料层（3-3）、粘结层（3-5）和衬托（3-6）通过预成型再热压烧结成为一体。4.根据权利要求3所述的一种高速列车制动闸片，其特征在于：所述粘结层（3-5）的材质为铜、铁、镍、铬或者锡的金属粉，或者铜、铁、镍、铬或者锡的合金粉。5.根据权利要求3所述的一种高速列车制动闸片，其特征在于：所述摩擦材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占军，刘犇，张东卿，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14