铁道车辆双层法兰轴装制动盘制造技术

一种铁道车辆双层法兰轴装制动盘，该制动盘盘体（１）的第一法兰（３）和第二法兰（１５）与盘体的两摩擦环连成一体；在第一和第二法兰上开设第一轴向通槽（２）和第二轴向通槽（１０）；盘毂（９）上均布凸缘（１１）；凸缘插入第一轴向通槽，实现盘毂和盘体的周向定位；第一压圈（８）放置在第一法兰的外侧，第二压圈（１３）放置在第二法兰（１５）的外侧；紧固螺栓（１４）依次穿过第二压圈、第二轴向通槽（１０）、第一压圈、防松垫片（７），通过螺母（６）与紧固螺栓连接实现盘体和盘毂的轴向固定。解决了现有的制动盘质量分布的不均匀性大，盘体的径向变形受限，单一的摩擦扭矩制动的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轨道车辆用制动盘，该制动盘采用铸造成型，适用于快速重载货车和高速动车组列车。
技术介绍
中国正在大规模快速建设高速铁路，根据国家规划，至2020年中国将建设高速铁路1. 8万公里。目前，京津高速客运列车的运营时速已经超过300km/h，速度100km/h以上的城市轨道车辆业已开通运行；时速160km/h以上的重载货运列车也在积极的研发过程中。 国际铁路联盟UIC对21t轴重的货车采用双侧铸铁闸瓦踏面制动的模式进行过试验，结果表明，当速度高于130km/h时，原有的踏面制动将不能满足货车安全制动的要求，对于速度160km/h以上的提速和高速客车，中国国内外基本上也都采用盘形制动，盘形制动已经成为快速货车和高速动车组的主要制动方式。 国内外已研发出的制动盘包括铸铁制动盘、锻铸钢制动盘、铝基复合材料制动盘、C/C复合材料制动盘。铸铁制动盘由于其材料自身性能的局限，难以用于快速货车和高速动车组列车。C/C复合材料由于其成本过高、摩擦系数随环境变化而产生较大波动，目前在国内外尚未见到用于轨道车辆的任何报道。钢质制动盘具有技术成熟度高、成本低、适用速度范围广的特点，在国外发达国家的快速和高速动车组列车已得到广泛的应用。铝基复合材料制动盘具有重量轻、耐磨性好的特点，目前少数国家和地区已经应用于城市轨道车辆，时速达到160km/h。 服役工况复杂，承受多种力场的耦合作用。在制动过程中列车的动能通过制动盘与闸片的摩擦转变成热能，绝大部分的热能输入到制动盘内部使其温度升高，目前，整体盘的结构不均匀性和自身的结构变形约束，导致整体制动盘内部存在较大的内应力，严重影响制动盘的使用寿命。分体盘在制动过程中能够使热应力得到充分释放，但是制动盘的轴向和径向变形较大，尤其在重载和高速的情况下，制动盘吸收的能量高，分体制动盘的轴向和径向变形加剧，影响制动盘和配副闸片的使用寿命，另外，分体制动盘对于加工精度要求较高，增加了加工成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题现有的制动盘质量分布的不均匀性大，盘体与盘毂之间采用压紧装配极大限制了盘体的径向变形，采用单一的摩擦扭矩制动。 本专利技术的技术方案一种铁道车辆双层法兰轴装制动盘，该制动盘包括盘毂、盘体、压圈；其特征在于，盘体具有双层法兰，分别为第一法兰和第二法兰，两层法兰分别与盘体的两摩擦环连成一体；在第一和第二法兰上开设第一轴向通槽和第二轴向通槽；盘毂上均布凸缘；凸缘插入第一轴向通槽，实现盘毂和盘体的周向定位；第一压圈放置在第一法兰的外侧，第二压圈放置在第二法兰的外侧；紧固螺栓依次穿过第二压圈、第二轴向通槽、第一压圈、防松垫片，通过螺母与紧固螺栓连接实现盘体和盘毂的轴向固定。3 本专利技术的有益效果 制动盘采用双层法兰，有效的改善了制动盘质量分布的不均匀性；制动盘和盘毂采用插入式装配，并用螺栓夹紧，能够大幅减少紧固力矩，充分释放盘体的径向变形，同时，由单一的摩擦扭矩制动变为机械扭矩和摩擦扭矩联合制动，通过防松垫片、压圈和螺母三者的配合达到防松的目的，制动服役寿命和安全性得到提高，社会和经济效益明显。附图说明图1为实施例一双层法兰轴装制动盘的零部件爆炸图；图2为实施例一双层法兰轴装制动盘的装配主视图；图3为图2的A-A剖面图；图4为图3的C-C剖面图；图5为实施例一盘体的结构形状示意图；图6为实施例一盘毂结构形状示意图；图7为实施例一压圈结构形状示意图；图8为防松垫片弯折后结构示意图；图9为防松垫片防松原理示意图；图10为实施例二双层法兰轴装制动盘的装配轴侧图；图11为实施例二双层法兰轴装制动盘的装配主视图；图12为图10的B-B剖面图；图13为图11的D-D剖面图；图14为实施例二盘体的结构形状示意图；图15为实施例二盘毂结构形状示意图；图16为实施例二压圈结构形状示意图；图中，1-制动盘盘体，2-第一轴向通槽，3-第一法兰，4-弧形通风槽，5-垫片轴向通槽，6-螺母，7-防松垫片，8-第一压圈，9-盘毂，10-第二轴向通槽，11-盘毂凸缘，12-散热筋，13-第二压圈，14-螺栓，15-第二法兰。具体实施例方式结合附图对本专利技术作进一步说明 实施例一 —种铁道车辆双层法兰轴装制动盘，见图1、2。该制动盘包括盘体1、螺母6、防松垫片7、第一压圈8、盘毂9、第二压圈13、和螺栓14。 盘体1具有双层法兰，分别为第一法兰3和第二法兰15，两层法兰分别与盘体1的两摩擦环连成一体，两个摩擦环之间通过柱状散热筋相连，散热筋以摩擦环中心为中心满足正五边形分布，见图3。 在第一和第二法兰上开设轴向通槽2和第二轴向通槽10，两类通槽的数量各5个，见图5，盘毂9具有5个凸缘11，见图6。 凸缘11插入第一轴向通槽2，实现盘毂9和盘体1的周向定位，见图3 ;第一压圈8放置在第一法兰3的外侧，第二压圈13放置在第二法兰15的外侧，见图4 ;紧固螺栓14依次穿过第二压圈13、第二轴向通槽10、第一压圈8、防松垫片7，通过螺母6与紧固螺栓14连接实现盘体1和盘毂9的轴向固定，见图4。 第一压圈8、第二压圈13采用环形结构，其上均匀分布与第二轴向通槽10数量相同的轴向通槽5和弧形通风槽4，见图7。 异形防松垫片7采用板料成形，见图8，防松垫片7弯折部分插入第一压圈8的轴向通槽5中，实现防松垫片7和压圈8的周向定位，见图9。 盘毂9和盘体1通过紧固螺栓14、第二压圈13、第一压圈8、防松垫片7、螺母6实现轴向夹紧后，防松垫片7沿着螺母6六边形的一条边弯折与螺母的一个平面贴紧，对螺母起到防松效果。 盘体1的材料为铸钢或铝基复合材料；盘体1采用铸造成型。 实施例二 实施例二与实施例一的部件装配关系相同，如图10、11、12、13，两个实施例的区别在于实施例二中，散热筋以摩擦环中心为中心满足正六边形分布，如图12，第一和第二法兰上开设的两类通槽的数量各3个，如图14所示；盘毂具有3个均布凸缘，如图15所示；第一和第二压圈上轴向通槽和弧形通风槽的数量各为3个，如图16所示；螺栓、螺母、防松垫片的数量为3个。权利要求一种铁道车辆双层法兰轴装制动盘，该制动盘包括盘毂、盘体、压圈；其特征在于，盘体(1)具有双层法兰，分别为第一法兰(3)和第二法兰(15)，两层法兰分别与盘体(1)的两摩擦环连成一体；在第一和第二法兰上开设第一轴向通槽(2)和第二轴向通槽(10)；盘毂(9)上均布凸缘(11)；凸缘(11)插入第一轴向通槽(2)，实现盘毂(9)和盘体(1)的周向定位；第一压圈(8)放置在第一法兰(3)的外侧，第二压圈(13)放置在第二法兰(15)的外侧；紧固螺栓(14)依次穿过第二压圈(13)、第二轴向通槽(10)、第一压圈(8)、防松垫片(7)，通过螺母(6)与紧固螺栓(14)连接实现盘体(1)和盘毂(9)的轴向固定。2. 按照权利要求l所述铁道车辆双层法兰轴装制动盘，其特征在于，第一轴向通槽(2)和第二轴向通槽(10)的数量均为3 5个；盘毂(9)上均布凸缘(11)的数量与第一轴向通槽(2)的数量相同。3. 按照权利要求l所述铁道车辆双层法兰轴装制动盘，其特征在于，盘体(l)的材料为铸钢或铝基复合材料；盘体(1)采用铸造成型。4. 按照权利要求l所述铁道车辆双层法兰轴装制动盘，其特征在于，第一压圈(8)、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道车辆双层法兰轴装制动盘，该制动盘包括：盘毂、盘体、压圈；其特征在于，盘体（１）具有双层法兰，分别为第一法兰（３）和第二法兰（１５），两层法兰分别与盘体（１）的两摩擦环连成一体；在第一和第二法兰上开设第一轴向通槽（２）和第二轴向通槽（１０）；盘毂（９）上均布凸缘（１１）；凸缘（１１）插入第一轴向通槽（２），实现盘毂（９）和盘体（１）的周向定位；第一压圈（８）放置在第一法兰（３）的外侧，第二压圈（１３）放置在第二法兰（１５）的外侧；紧固螺栓（１４）依次穿过第二压圈（１３）、第二轴向通槽（１０）、第一压圈（８）、防松垫片（７），通过螺母（６）与紧固螺栓（１４）连接实现盘体（１）和盘毂（９）的轴向固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨智勇，韩建民，李卫京，王金华，陈跃，李志强，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]