一种矿物纤维强化铝基制动盘制造技术

本实用新型专利技术属于汽车制动装置技术领域，尤其涉及一种矿物纤维强化铝基制动盘，包括盘毂和盘体，盘体套接并固定于所述盘毂的外周侧壁，盘体包括两片重叠设置的环形摩擦片，环形摩擦片设置为矿物纤维强化铝合金基体‑碳硼烷强化铝合金过渡层‑陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层三层复合结构，盘毂设置为球墨铸铁基体‑灰铸铁过渡层‑陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层三层复合结构。本实用新型专利技术所述制动盘，采用多层材料结构，能够有效减轻列车重量，该制动盘导热性好，能实现盘体快速散热，耐高温、耐摩擦，而且通风筋采用曲线型结构，大大增加了制动盘通风筋的表面积，提高了制动盘的散热能力和热承载能力。

A mineral fiber reinforced aluminum based brake disc

【技术实现步骤摘要】
一种矿物纤维强化铝基制动盘
本技术属于汽车制动装置
，尤其涉及一种矿物纤维强化铝基制动盘。
技术介绍
制动系统是机车车辆关键技术之一，直接关系到机车车辆的运行安全。现有技术中的制动形式主要分为鼓式和盘式两大类，其原理均是由固定不旋转的部分以一定的力量压迫与车轮一同旋转的部分，从而强制车轮制动。目前盘形制动系统已经广泛应用于机车、客车、货车、高速动车组，其中，制动盘为盘形制动系统的最基本组成部分，其功能是使汽车减速或保持静止状态。制动盘在制动过程中受到的载荷有：自身重量、制动扭矩、热负荷及振动冲击载荷等，因此，制动盘工作的可靠性几乎决定了整个基础制动装置的可靠性水平，直接影响着机车车辆的行车安全。然而，现有技术中的制动盘存在以下缺点：(1)现有技术中的制动盘使用的大多为铸铁或锻钢材料，具有耐摩擦耐高温性能差、不能及时进行热传导、表面温度分布不均匀的缺点，而且由于重量较大，导致运行能耗增加；(2)盘式制动器的制动盘采用合金钢制造并固定在车轮上，可随着车轮一起转动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，可由分泵提供动力驱动摩擦片压向制动盘并发生摩擦制动，在此制动过程中，利用了摩擦力将车轮和制动盘的动能转化为热能，如果制动盘处的散热越快，则制动效果越理想，然而现有技术中制动盘具有散热效果不理想的缺点，难以满足要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种矿物纤维强化铝基制动盘，采用多层材料结构，能够有效减轻列车重量，该制动盘导热性好，能实现盘体快速散热，轻质高强、散热性好，能够耐高温、耐摩擦，而且通风筋采用曲线型结构，大大增加了制动盘通风筋的表面积，提高了制动盘的散热能力和热承载能力。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种矿物纤维强化铝基制动盘，包括盘毂和盘体，所述盘毂和盘体均呈环形，所述盘体套接并固定于所述盘毂的外周侧壁，所述盘体包括两片重叠设置的环形摩擦片，两片环形摩擦片之间设置有若干根通风筋，相邻通风筋之间形成通风间隙。所述环形摩擦片包括矿物纤维强化铝合金基体，所述矿物纤维强化铝合金基体表面设置有一层陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层，所述矿物纤维强化铝合金基体与耐磨层之间还设置有碳硼烷强化铝合金过渡层。环形摩擦片设置为矿物纤维强化铝合金基体-碳硼烷强化铝合金过渡层-陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层三层复合结构，矿物纤维强化铝合金基体能够有效减轻列车重量，而且铝基复合材料的导热性好，能实现盘体快速散热，矿物纤维强化可以大大提高铝合金的耐高温性能；碳硼烷强化铝合金过渡层一方面具有较好的耐高温性能和快速散热性能，另一方面还起到连接基体和耐磨层作用，而且其承重效果好，能克服基体和耐磨层热膨胀系数不同的缺陷，牢固连接基体和耐磨层；而陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层可以大大提高制动盘的耐摩擦性能。所述盘毂包括球墨铸铁基体，所述球墨铸铁基体表面设置有一层陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层，所述球墨铸铁基体和耐磨层之间设置有灰铸铁过渡层。盘毂设置为球墨铸铁基体-灰铸铁过渡层-陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层三层复合结构，球墨铸铁具有强度高和较高的延伸率，使制动盘不易产生断裂；灰铸铁过渡层具有良好的导热性，能实现盘体快速散热；而陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层可以大大提高制动盘的耐摩擦性能。作为优选，所述通风筋为沿制盘体周向平面螺旋状均匀分布的径向曲线型通风筋，而且通风筋采用曲线型结构，大大增加了制动盘通风筋的表面积，提高了制动盘的散热能力和热承载能力。作为优选，所述矿物纤维强化铝合金基体与碳硼烷强化铝合金过渡层之间设置有凹凸槽，所述矿物纤维强化铝合金基体与碳硼烷强化铝合金过渡层之间通过固液熔融固定连接，结构更加牢固。作为优选，所述球墨铸铁基体和灰铸铁过渡层之间设置有凹凸槽，所述球墨铸铁基体和灰铸铁过渡层之间通过固液熔融固定连接。作为优选，所述矿物纤维强化铝合金基体、碳硼烷强化铝合金过渡层和耐磨层的厚度比为2～2.5：1.5～2：0.5～0.8。作为优选，所述球墨铸铁基体、灰铸铁过渡层和耐磨层的厚度比为1～2：0.8～1.6：0.3～0.5。有益效果本技术公开了一种矿物纤维强化铝基制动盘，采用多层材料结构，能够有效减轻列车重量，该制动盘导热性好，能实现盘体快速散热，轻质高强、散热性好，能够耐高温、耐摩擦，而且通风筋采用曲线型结构，大大增加了制动盘通风筋的表面积，提高了制动盘的散热能力和热承载能力。环形摩擦片设置为矿物纤维强化铝合金基体-碳硼烷强化铝合金过渡层-陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层三层复合结构，矿物纤维强化铝合金基体能够有效减轻列车重量，而且铝基复合材料的导热性好，能实现盘体快速散热，矿物纤维强化可以大大提高铝合金的耐高温性能；碳硼烷强化铝合金过渡层一方面具有较好的耐高温性能和快速散热性能，另一方面还起到连接基体和耐磨层作用，而且其承重效果好，能克服基体和耐磨层热膨胀系数不同的缺陷，牢固连接基体和耐磨层；而陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层可以大大提高制动盘的耐摩擦性能。盘毂设置为球墨铸铁基体-灰铸铁过渡层-陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层三层复合结构，球墨铸铁具有强度高和较高的延伸率，使制动盘不易产生断裂；灰铸铁过渡层具有良好的导热性，能实现盘体快速散热；而陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层可以大大提高制动盘的耐摩擦性能。附图说明图1是本专利实施例1所述矿物纤维强化铝基制动盘的剖面结构示意图；图2是本专利实施例1所述环形摩擦片的剖面结构示意图；图3是本专利实施例1所述盘毂的剖面结构示意图；图4是本专利实施例2所述环形摩擦片的剖面结构示意图；图5是本专利实施例2所述盘毂的剖面结构示意图；图中，1：盘毂；2：盘体；3：通风筋；4：矿物纤维强化铝合金基体；5：陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层；6：碳硼烷强化铝合金过渡层；7：球墨铸铁基体；8：灰铸铁过渡层；9：凹凸槽。具体实施方式以下，将详细地描述本技术。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许技术人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本技术的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本技术的范围，从而应当理解的是，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。以下实施例仅是作为本技术的实施方案的例子列举，并不对本技术构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本技术的实质和构思的范围内的修改均落入本技术的保护范围。实施例1如图1所示，一种矿物纤维强化铝基制动盘，包括盘毂1和盘体2，所述盘毂和盘体均呈环形，所述盘体套接并固定于所述盘毂的外周侧壁，所述盘体包括两片重叠设置的环形摩擦片，两片环形摩擦片之间设置有若干根通风筋3，相邻通风筋之间形成通风间隙。所述通风筋为沿制盘体周向平面螺旋状均匀分布的径向曲线型通风筋，而且通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿物纤维强化铝基制动盘，包括盘毂和盘体，所述盘毂和盘体均呈环形，所述盘体套接并固定于所述盘毂的外周侧壁，所述盘体包括两片重叠设置的环形摩擦片，两片环形摩擦片之间设置有若干根通风筋，相邻通风筋之间形成通风间隙，其特征在于：所述环形摩擦片包括矿物纤维强化铝合金基体，所述矿物纤维强化铝合金基体表面设置有一层陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层，所述矿物纤维强化铝合金基体与耐磨层之间还设置有碳硼烷强化铝合金过渡层；所述盘毂包括球墨铸铁基体，所述球墨铸铁基体表面设置有一层陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层，所述球墨铸铁基体和耐磨层之间设置有灰铸铁过渡层。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿物纤维强化铝基制动盘，包括盘毂和盘体，所述盘毂和盘体均呈环形，所述盘体套接并固定于所述盘毂的外周侧壁，所述盘体包括两片重叠设置的环形摩擦片，两片环形摩擦片之间设置有若干根通风筋，相邻通风筋之间形成通风间隙，其特征在于：所述环形摩擦片包括矿物纤维强化铝合金基体，所述矿物纤维强化铝合金基体表面设置有一层陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层，所述矿物纤维强化铝合金基体与耐磨层之间还设置有碳硼烷强化铝合金过渡层；所述盘毂包括球墨铸铁基体，所述球墨铸铁基体表面设置有一层陶瓷颗粒增强钛合金耐磨层，所述球墨铸铁基体和耐磨层之间设置有灰铸铁过渡层。


2.根据权利要求1所述的矿物纤维强化铝基制动盘，其特征在于，所述通风筋为沿制盘体周向平面螺旋状均匀分布的径向曲线型通风筋。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海燕，张士鹏，刘玉里，李涛，刘启川，
申请(专利权)人：山东隆基机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37