本实用新型专利技术公开了一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，包括从上至下依次设置的摩擦块、金属托盘和钢背，摩擦块的背面设有第一限位柱，金属托盘上设有第一定位孔，第一限位柱穿设于第一定位孔内，第一限位柱的周向面上设有紧固孔，紧固孔内设有可防止第一限位柱脱离第一定位孔的紧固件，金属托盘与钢背连接，摩擦块与金属托盘之间设有抗剪凸块和抗剪凹槽。本实用新型专利技术通过摩擦块与金属托盘的连接取消了现有的铆接/螺栓连接方式，第一限位柱设置在摩擦块的背面，基本不占用摩擦块的正面的有效摩擦面积，提高了摩擦块的利用率，并且解决了摩擦块与金属托盘的热不匹配问题，使制动过程中闸片热应力大大减弱，更加安全可靠。更加安全可靠。更加安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片
[0001]本技术涉及车辆制动装置
，尤其涉及一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片。
技术介绍
[0002]高速列车紧急制动时，要求制动闸片与制动盘贴合摩擦，在短时间内消耗列车的巨大动能实现列车的制动。在制动过程中，列车动能转换成热能导致制动盘和制动闸片温度急剧上升，同时伴随巨大的热应力产生，因此对制动闸片和制动装置的性能要求有稳定的摩擦系数、高耐热性、高耐磨性、足够的机械强度、高环境友好性(材料环保、低噪音)。同时摩擦面贴合要均衡并使贴合面积最大化，以增大摩擦力并确保摩擦材料磨损一致、发热均匀，避免出现热裂纹、局部高温等问题，保证制动闸片的使用寿命和制动效果。
[0003]目前针对350公里时速以下列车的制动，市场上提供了可浮动式粉末冶金闸片及制动装置。但对350公里时速甚至400公里时速以上的列车制动，粉末冶金闸片以及制动装置已无法满足制动过程中所需的稳定的摩擦系数、高耐热性、高耐磨性等要求。碳陶材料制成的制动盘和制动闸片用于高速动车组来解决以上问题已成为技术发展方向。现有技术中，碳陶材料是非金属材料，托板为金属材料，二者一般采用铆钉连接也有钎焊连接。
[0004]例如专利CN103511525A提出的碳陶制动摩擦块是采用铆接的方式将碳陶摩擦体与钢背铆接在一起，即：在碳陶摩擦体中设计贯穿孔，然后通过铆钉从贯穿孔穿过而将碳陶摩擦体与钢背铆接在一起而形成的碳陶制动摩擦块。然而以上结构设计存在一些不足之处：1.铆钉受力墩粗过程中容易压坏碳陶孔壁；2.目前应用较广、综合性能较好的碳陶材料其增强体一般由多层碳纤维针刺而成，平行于摩擦面方向的剪切强度较弱，采用铆钉连接方式抗层间剪面积小，能承载的摩擦剪切力有限；3.刹车过程中，摩擦体上的多个铆钉之间很难实现协同抗剪，容易出现某个铆钉因受力集中而失效；4.铆钉墩粗工艺使铆钉与碳陶孔壁紧密配合，无失配缓冲间隙；5.刹车过程中，因空气对流换热导致铆钉端部温度很高，引起铆钉与碳陶摩擦块之间的热失配问题更突出；6.铆接方式无法实现碳陶摩擦块的无损更换；7.碳陶摩擦体需要在其中设计数个贯穿孔，减少了碳陶摩擦块的摩擦面积，而减少了摩擦块的利用率。
[0005]例如专利CN112539233A提出了一种将备用碳陶摩擦体的待粘结的面与备用钢背待粘结的面贴合在一起进行钎焊加压烧结，然后经时效处理得到产品的方法。该方法沿用粉末冶金闸片的烧结方法，避免了碳陶摩擦块表面开孔的弊端，但是存在以下不足：1.产品制备需要高温、加压、钎焊烧结、时效冷却等过程，工艺过程复杂，能耗大，生产工艺条件苛刻容易出现局部钎焊烧结不均匀，摩擦体热变形等缺陷；2.由于碳陶摩擦体和钢背材料差异性很大，刹车过程中，二者之间由于热膨胀系数的不同导致热不匹配的问题突出，闸片内部会产生很大的热应力，尤其多次制动后，二者钎焊部位会出现裂纹甚至脱离的风险；3.该产品只能选择特定材料作为托板且不能实现托板的重复利用，使用成本更高。
技术实现思路
[0006]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种取消了现有的铆接/螺栓连接方式，第一限位柱设置在摩擦块的背面，基本不占用摩擦块的正面的有效摩擦面积，提高了摩擦块的利用率，并且解决了摩擦块与金属托盘的热不匹配问题的高利用率的高速轨道车辆用制动闸片。
[0007]为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0008]一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，包括从上至下依次设置的摩擦块、金属托盘和钢背，所述摩擦块的背面设有第一限位柱，所述金属托盘上设有第一定位孔，所述第一限位柱穿设于第一定位孔内，所述第一限位柱的周向面上设有紧固孔，所述紧固孔内设有可防止第一限位柱脱离第一定位孔的紧固件，所述金属托盘与钢背连接，所述摩擦块与金属托盘之间设有抗剪凸块和抗剪凹槽。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述紧固件为开口销或螺栓。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述摩擦块为多边形碳陶块，所述金属托盘为与多边形碳陶块形状匹配的多边形托盘。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述金属托盘的背面设有球面凸块，所述钢背的正面设有球面凹槽，所述球面凸块与球面凹槽相互配合。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述球面凸块的端部设有固定销柱，所述钢背的背面设有连接沉孔，所述连接沉孔与球面凹槽连通，所述固定销柱穿过球面凹槽位于连接沉孔内，所述固定销柱上设有卡簧槽，所述卡簧槽外套有卡簧，所述第卡簧抵靠在连接沉孔的沉台上。
[0013]一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，包括从上至下依次设置的摩擦块、金属托盘和钢背，所述摩擦块的背面设有第二抗剪方柱，所述金属托盘上设有第二定位方孔，所述第二抗剪方柱穿设于第二定位方孔内，所述第二抗剪方柱的侧面上设有紧固孔，所述紧固孔内设有可防止第二抗剪方柱脱离第二定位方孔的紧固件，所述金属托盘与钢背连接。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述紧固孔设置两个，所述紧固件对应设置两个。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进，所述紧固件为开口销或螺栓。
[0016]作为上述技术方案的进一步改进，所述摩擦块为多边形碳陶块，所述金属托盘为与多边形碳陶块形状匹配的多边形托盘。
[0017]一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，包括从上至下依次设置的摩擦块、金属托盘和钢背，所述摩擦块的背面设有抗剪凹槽，所述金属托盘的正面设有与抗剪凹槽配合的抗剪凸块，所述摩擦块的一侧面设有卡销孔，所述卡销孔贯穿抗剪凸块并延伸至摩擦块的另一侧面，所述卡销孔内设有将摩擦块与金属托盘锁紧的卡销，所述金属托盘与钢背连接。
[0018]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0019]本技术的高速轨道车辆用制动闸片，首先，通过第一限位柱和紧固件实现摩擦块与金属托盘的连接，取消了现有的铆接/螺栓连接方式，第一限位柱设置在摩擦块的背面，基本不占用摩擦块的正面的有效摩擦面积，最大利用了摩擦块的面积和厚度，避免了摩
擦块摩擦面积减小，提高了摩擦块的利用率，延长了制动闸片使用寿命，节省了材料成本，其次，采用第一限位柱和紧固件连接，制动过程中，金属套不与高温空气直接接触，温度低、热应力小；同时机械连接的方法使得摩擦块与金属套二者存在一定的间隙，解决了摩擦块(尤其是碳陶复合材料的摩擦块)与连接金属的热不匹配问题，使制动过程中闸片热应力大大减弱，更加安全可靠；进一步的，摩擦块与金属托盘之间设置的抗剪凸块区别于铆钉连接的结构，更大的利用了剪切面积，单片摩擦块传递更大的摩擦载荷，受力均匀，不松动，同时起到止转作用。此外，摩擦块、金属托盘采用紧固件的连接使得摩擦块与金属托盘可拆卸，方便拆装，可重复利用。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例1的高速轨道车辆用制动闸片的结构示意图。
[0021]图2是图1的A
‑
A视图。
[0022]图3是本技术实施例1中摩本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，其特征在于：包括从上至下依次设置的摩擦块(1)、金属托盘(2)和钢背(3)，所述摩擦块(1)的背面设有第一限位柱(4)，所述金属托盘(2)上设有第一定位孔(21)，所述第一限位柱(4)穿设于第一定位孔(21)内，所述第一限位柱(4)的周向面上设有紧固孔(5)，所述紧固孔(5)内设有可防止第一限位柱(4)脱离第一定位孔(21)的紧固件，所述金属托盘(2)与钢背(3)连接，所述摩擦块(1)与金属托盘(2)之间设有抗剪凸块(22)和抗剪凹槽(11)。2.根据权利要求1所述的高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，其特征在于：所述紧固件为开口销(6)或螺栓。3.根据权利要求1所述的高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，其特征在于：所述摩擦块(1)为多边形碳陶块，所述金属托盘(2)为与多边形碳陶块形状匹配的多边形托盘。4.根据权利要求1至3任意一项所述的高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，其特征在于：所述金属托盘(2)的背面设有球面凸块(7)，所述钢背(3)的正面设有球面凹槽(31)，所述球面凸块(7)与球面凹槽(31)相互配合。5.根据权利要求4所述的高利用率的高速轨道车辆用制动闸片，其特征在于：所述球面凸块(7)的端部设有固定销柱(71)，所述钢背(3)的背面设有连接沉孔(32)，所述连接沉孔(32)与球面凹槽(31)连通，所述固定销柱(71)穿过球面凹槽(31)位于连接沉孔(32)内，所述固定销柱(71)上设有卡簧槽(72)，所述卡簧槽(72)外套有卡簧(8...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙宪海，周峰，黄日升，王成华，匡湘铭，汪莉，何家琪，
申请(专利权)人：中京吉泰北京科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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