一种接地装置复合金属摩擦盘制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于机械制造领域，涉及一种接地装置复合金属摩擦盘，利用双结晶器连铸法生产复合胚料，然后将复合胚料进行热处理，而后进行机加工获得一种接地装置复合金属摩擦盘，其由摩擦盘芯和包覆层组成，其中摩擦盘芯为耐磨铜合金，所述的包覆层为现有技术中的轻金属铝合金。与单一金属的摩擦盘相比，复合金属摩擦盘可有效的降低摩擦盘重量，提高了接地装置运用过程中的可靠性；与非金属材料包覆金属摩擦盘芯结构相比，复合金属摩擦盘结合强度高、散热性好、尺寸稳定性好，提高了接地装置运行过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种接地装置复合金属摩擦盘
本技术属于于机械制造领域，涉及一种接地装置复合金属摩擦盘。
技术介绍
接地装置是实现动车组接地回流功能的装置，接地装置核心零部件为摩擦副，即碳刷和摩擦盘。目前，接地装置摩擦盘主要有单一金属摩擦盘和非金属材料包覆金属摩擦盘芯两种结构形式；其中单一金属摩擦盘主要为铜合金和不锈钢摩擦盘，摩擦盘重量较大，接地装置在动车组的振动条件下，容易导致安装螺栓松脱甚至断裂，影响动车组运行安全。而非金属材料包覆金属摩擦盘芯结构，摩擦盘重量较轻，但非金属材料在动车组振动的情况下，非金属材料表面和非金属与金属结合处容易出现裂纹，非金属材料包覆材料尺寸稳定性较差，装车运行一段时间后可能与装配件发生干涉；非金属材料熔点较低，在接地装置受到大电流冲击时，非金属材料可能发生熔化；与金属材料相比，非金属材料导热性差，长期使用接地装置温升较高。
技术实现思路
基于以上技术问题，本技术提供的一种复合金属摩擦盘，与单一金属摩擦盘相比，可以有效的降低摩擦盘重量，提高接地装置运用过程中的可靠性；与非金属材料包覆金属摩擦盘芯结构相比，复合金属摩擦盘可以避免非金属材料带来的一系列的问题，同时可以保持摩擦盘的重量与非金属材料包覆金属摩擦盘芯结构相当。为解决以上技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种接地装置复合金属摩擦盘，其由摩擦盘芯和包覆层组成，其中摩擦盘芯为耐磨铜合金，所述的包覆层为轻金属铝合金，其中复合金属摩擦盘正面中心的摩擦盘芯为凸起结构，其顶端形成圆形的盘芯摩擦面，而与包覆层结合处的摩擦盘芯具有呈花瓣状的盘芯凸缘，而复合金属摩擦盘正面的包覆层从外围向内依次设置包覆层外边缘、包覆层凹槽、包覆层内边缘以及包覆层过渡面，并且在包覆层过渡面设置安装孔；也使得复合金属摩擦盘背面中心的摩擦盘向内凹陷，形成减重孔，并在复合金属摩擦盘背面的包覆层对应着所述包覆层凹槽的位置，设置一圈突出的包覆层背面边缘。作为优选的，所述盘芯凸缘三个连成一组，共有四组均匀围绕摩擦盘芯外侧分布。进一步，所述包覆层外边缘和包覆层内边缘为直立凸起的圆环结构，并且两者之间的包覆层凹槽为下陷的环形槽体，进而使得包覆层外边缘、包覆层凹槽、包覆层内边缘共同形成了正面迷宫结构。进一步，所述安装孔贯通包覆层过渡面设置成环形矩阵，并且安装孔开设四个，对应着盘芯凸缘组之间的空隙进行设置。进一步，所述减重孔为圆柱形槽体。本技术的有益效果如下：(1)本技术中的复合金属摩擦盘，其中摩擦盘芯上设置有凸起和凹陷结构，以增大与包覆层结合强度，并且减轻自身重量；(2)本技术中的复合金属摩擦盘，其中摩擦盘芯上设置有摩擦面与接地装置碳刷滑动摩擦接触，实现导流功能；(3)本技术中的复合金属摩擦盘，其中包覆层上设置有迷宫结构和安装孔，迷宫结构用于密封接地装置碳粉，安装孔用于摩擦盘安装；(4)本技术利用双结晶器连铸法形成形成一种接地装置复合金属摩擦盘，有效的降低摩擦盘重量，并提高接地装置运用过程中的可靠性。附图说明图1是本技术中复合金属摩擦盘的正面结构示意图；图2是本技术中复合金属摩擦盘的背面结构示意图；图3是本技术中复合金属摩擦盘的剖面结构示意图；图4是本技术使用双结晶器连铸法进行生产的示意图；图5是本技术中复合胚料的结构示意图；图中，1-包覆层外边缘，2-包覆层凹槽，3-包覆层内边缘，4-包覆层过渡面，5-安装孔，6-盘芯凸缘，7-盘芯摩擦面，8-减重孔，9-包覆层背面边缘；10-铜液，11-盘芯胚料，12-铝液，13-包裹层胚料，14-复合胚料。具体实施方式为了本
的人员更好的理解本技术，下面结合附图和以下实施例对本技术作进一步详细描述。如图1～3所示，一种接地装置复合金属摩擦盘，由摩擦盘芯和包覆层组成，其中摩擦盘芯为耐磨铜合金，而铜合金的化学成分按质量分数为Sn8～11％，Zn1～3％，Pb0.5～2％，Ni0.05-0.2％，P0.01～0.04％，Ti0.2～0.5％，其余为铜，总杂质含量小于0.2％；所述的包覆层为现有技术中的轻金属铝合金。具体的，如图1和3所示，所述的复合金属摩擦盘正面中心的摩擦盘芯为凸起结构，其在顶端形成的圆形的盘芯摩擦面7，而与包覆层结合处的摩擦盘芯具有呈花瓣状的盘芯凸缘6，作为优选的，所述盘芯凸缘6三个连成一组，共有四组均匀围绕摩擦盘芯外侧分布，以提高摩擦盘芯和包覆层两者的结合强度；其中的摩擦面7与接地装置碳刷滑动摩擦接触，实现导流功能。进一步，如图1和3所示，在复合金属摩擦盘正面围绕摩擦盘芯设置着所述的包覆层，而包覆层的正面从外围向内，分别为包覆层外边缘1、包覆层凹槽2、包覆层内边缘3以及包覆层过渡面4，其中包覆层外边缘1和包覆层内边缘3为直立凸起的圆环结构，并且两者之间的包覆层凹槽2为下陷的环形槽体，进而使得包覆层外边缘1、包覆层凹槽2、包覆层内边缘3共同形成了正面迷宫结构，用于密封接地装置的碳粉。其中的，所述包覆层过渡面4上还开设有若干个呈环形矩阵的安装孔5，用于摩擦盘的安装，安装孔5贯穿复合金属摩擦盘的包覆层进行设置，作为优选的，所述安装孔5开设四个，并且对应着盘芯凸缘组之间的空隙进行设置。具体的，如图2和3所示，所述的复合金属摩擦盘背面中心的摩擦盘芯向内凹陷，形成减重孔8，所述减重孔8为圆柱形槽体。进一步，所述的复合金属摩擦盘背面的包覆层对应着所述包覆层凹槽2的位置，还具有一圈突出的包覆层背面边缘9。本技术中的复合金属摩擦盘在使用时，将机车接地装置安装在本技术复合金属摩擦盘正面上，并使得机车接地装置卡接在正面的迷宫结构中，而复合金属摩擦盘的背面连接适配器，并通过对应安装孔进行固定连接，进而完成了接地装置的安装，以便于接地使用。实施例1生产上述的一种接地装置复合金属摩擦盘的生产工艺，如图4和5所示，具体步骤如下：步骤一，通过双结晶器连铸法将铜液10和铝液12进行复合连续铸造，形成复合胚料14；具体方式是，利用沿拉胚方向设置的上下两个同轴的结晶器，先将调配好的铜液10在上部结晶器中凝固形成盘芯胚料11，盘芯胚料11进入到下部保温坩埚中的铝液12中，然后在下部结晶器中铝液凝固形成包裹层胚料13，然后包裹层胚料13与盘芯胚料11冶金结合形成了复合胚料14，如图5所示。其中，所述铜液10的化学成分按质量分数为Sn10％，Zn3％，Pb1％，Ni0.15％，P0.03％，Ti0.5％，总杂质含量小于0.2％，其余为铜。其中，所述的铝液12为7055铝合金。步骤二，对复合坯料进行热处理，先进行的高温热处理工艺为450/8h，出炉风冷，而后进行的低温热处理工艺为120℃/8h，出炉空冷。步骤三，根据摩擦盘尺寸采用锯床对复合坯料下料，优选的下料长度为33mm，然后对摩擦盘坯料进行机加工获得上述的复合金属摩擦盘。...

【技术保护点】
1.一种接地装置复合金属摩擦盘，其特征在于，由摩擦盘芯和包覆层组成，其中摩擦盘芯为耐磨铜合金，所述的包覆层为轻金属铝合金，其中复合金属摩擦盘正面中心的摩擦盘芯为凸起结构，其顶端形成圆形的盘芯摩擦面，而与包覆层结合处的摩擦盘芯具有呈花瓣状的盘芯凸缘，而复合金属摩擦盘正面的包覆层从外围向内依次设置包覆层外边缘、包覆层凹槽、包覆层内边缘以及包覆层过渡面，并且在包覆层过渡面设置安装孔；也使得复合金属摩擦盘背面中心的摩擦盘向内凹陷，形成减重孔，并在复合金属摩擦盘背面的包覆层对应着所述包覆层凹槽的位置，设置一圈突出的包覆层背面边缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种接地装置复合金属摩擦盘，其特征在于，由摩擦盘芯和包覆层组成，其中摩擦盘芯为耐磨铜合金，所述的包覆层为轻金属铝合金，其中复合金属摩擦盘正面中心的摩擦盘芯为凸起结构，其顶端形成圆形的盘芯摩擦面，而与包覆层结合处的摩擦盘芯具有呈花瓣状的盘芯凸缘，而复合金属摩擦盘正面的包覆层从外围向内依次设置包覆层外边缘、包覆层凹槽、包覆层内边缘以及包覆层过渡面，并且在包覆层过渡面设置安装孔；也使得复合金属摩擦盘背面中心的摩擦盘向内凹陷，形成减重孔，并在复合金属摩擦盘背面的包覆层对应着所述包覆层凹槽的位置，设置一圈突出的包覆层背面边缘。


2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪梅，王伟番，马冬冬，赵东源，马小峰，张卫国，白建枝，李强，
申请(专利权)人：河南和实科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41