铁路车辆制动盘制造技术

一种铁路车辆制动盘包括柱形轮毂、摩擦环以及将所述轮毂与所述摩擦环连接的钟形法兰。所述柱形轮毂限定中心轴线并且具有轴向宽度和外径。在所述外径处的表面限定轮毂外周。摩擦环包括两个相对的环形部件，每个所述环形部件均具有外制动表面和内表面。所述环形部件通过多个翅片相互连接，所述翅片从一个环形部件的内表面延伸到另一个环形部件的内表面。钟形法兰具有与轮毂连接的内部、与翅片连接的外部以及将所述内部与所述外部连接的径向部。轮毂、摩擦环和钟形法兰由单一材料一体形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铁路车辆制动盘，进一步涉及通过法兰连接轮毂和摩擦环的整体式制动盘。
技术介绍
用于火车的制动盘通常被压接到轮轴上或者通过螺栓连接到车轮上。轮轴安装式制动盘可由单次铸造制造而成或者可以包括通过螺栓连接到一起的分离的轮毂和摩擦环， 诸如授予Lehmann等人的美国专利6，808，050。单体式或整体式制动盘通常包含将轮毂与摩擦环连接的径向轮辐，诸如授予Wirth的美国专利4，638，891。在制动过程中产生的热使得摩擦环径向向外膨胀。在两件式制动盘设计中，在盘由于制动而变热时，通常允许摩擦环相对于轮毂膨胀。此膨胀是通过盘-轮毂的连接来适应的。参照图I和图2，常规的单体式制动盘I包括摩擦环2，摩擦环2通过多个间隔的轮辐4紧固到轮毂3。在此单体式制动盘设计中，在摩擦环由于制动而变热时，将摩擦环与轮毂3连接的轮辐4被拉伸而张紧。在制动过程中连接轮辐4的张力趋于拉动轮毂3而使轮毂远离轮轴，这减弱了轮毂3与轮轴的压配合并且会导致盘在轮轴上自旋。参照图3和图4，另一常规设计使用法兰7将摩擦环8与轮毂9联接的制动盘6。此制动盘6为两件式铸造，摩擦环8所使用的材料与连接法兰/轮毂7、9所使用的材料不同，这在制动盘6的制造过程中带来了一些问题。美国专利申请公布第2004/0124045和2007/0181389公开了使轮辐将轮毂与摩擦环连接的制动盘，该申请的全部内容通过引用并入本文。专利技术概述本文详细说明的铁路车辆制动盘包括柱形轮毂、摩擦环以及将轮毂与摩擦环连接的钟形法兰。柱形轮毂限定中心轴线并且具有轴向宽度和外径。在外径处的表面限定了轮毂外周。摩擦环包括两个相对的环形部件，每个环形部件具有外制动表面和内表面。环形部件通过多个翅片相互连接，翅片从一个环形部件的内表面延伸到另一环形部件的内表面。钟形法兰具有与轮毂连接的内部、与翅片连接的外部以及将所述内部与所述外部连接的径向部。轮毂、摩擦环和钟形法兰由单一材料一体形成，以使制动盘为整体式制动盘。轮毂具有第一轴向端和第二轴向端,第一轴向端和第二轴向端限定轴向宽度，并且钟形法兰的内部可在第一轴向端处与轮毂连接。内部还可以在与第一轴向端共同的平面中从第一轴向端径向向外延伸。另外，内部可以轴向延伸而超过第一轴向端。此外，内部可以弓形形状。而且，内部可以从轮毂外周径向向外延伸。钟形法兰的内部、外部和径向部可以进一步具有大致均匀或大致非均匀的厚度。径向部可以使轮毂外周限定角度或者可与轮毂外周大致平行。在另一实施方案中，铁路车辆制动盘包括柱形轮毂、摩擦环以及将轮毂与摩擦环连接的钟形法兰。柱形轮毂限定中心轴线并且具有轴向宽度和外径。在外径处的表面限定轮毂外周。摩擦环包括两个相对的环形部件，每个环形部件均具有外制动表面和内表面。环形部件通过多个翅片相互连接，翅片从一个环形部件的内表面延伸到另一环形部件的内表面。钟形法兰具有与轮毂连接的内部、与两个相对的环形部件中的一个连接的外部以及将所述内部与所述外部连接的径向部。在另一实施方案中，铁路车辆制动盘包括柱形轮毂，所述柱形轮毂限定中心轴线，所述轮毂具有轴向宽度和外径。外径处的表面限定轮毂外周。盘进一步包括摩擦环，所述摩擦环包括两个相对的环形部件，每个所述环形部件均具有外制动表面和内表面。环形部件通过多个翅片相互连接，所述翅片从一个环形部件的内表面延伸到另一环形部件的内表面。法兰将轮毂与摩擦环连接。法兰包括与轮毂连接的内部、与翅片连接的外部以及将内部与外部连接的径向部。轮毂包括第一轴向端和第二轴向端，所述第一轴向端和第二轴向端限定轴向宽度，并且所述法兰的内部在位于所述第一轴向端和第二轴向端中间的位置处与轮毂连接。径向部可以为大致C形。轮毂、摩擦环和法兰可以由单一材料一体形成，以使制动盘包括整体式制动盘。通过结合附图阅读下面的详细说明，进一步的细节和优点将变得清楚，其中在全文中相同的部件由相同的附图标记和字符表示。附图说明图I为常规的整体式制动盘的主视图。图2为图I所示的制动盘的剖视图。图3为另一常规制动盘的主视图和局部剖切图。图4为图3所示的制动盘的剖视图。图5为根据第一实施方案的制动盘的截面立体图。图6为图5所示的制动盘的剖视图。图7为图5所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图8为图5所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图9为根据第二实施方案的制动盘的剖视图。图10为图9所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图11为图9所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图12为根据第三实施方案的制动盘的剖视图。图13为图12所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图14为图12所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图15为根据第四实施方案的制动盘的剖视图。图16为图15所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。 图17为图15所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图18为根据第五实施方案的制动盘的剖视图。图19为图18所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图20为根据第六实施方案的制动盘的剖视图。图21为图20所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图22为根据第七实施方案的制动盘的剖视图。图23为图22所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图24为根据第八实施方案的制动盘的剖视图。图25为图24所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图26为根据第九实施方案的制动盘的剖视图。 图27为图26所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图28为根据第十实施方案的制动盘的剖视图。图29为图28所示的制动盘的示意图，示出了制动盘的有限元分析计算机模型。图30为根据第i^一实施方案的制动盘的剖视图。专利技术详述为了下面说明的目的，所使用的空间取向术语应当如其在附图的图中取向或在下面的详细说明书中所描述与所引用的实施方案相关。然而，应当理解的是，下文所述的实施方案可以具有多种可选的变型例和实施方案。还应当理解的是，在附图的图中所图示的以及在本文中所描述的具体的装置和部件仅为示例性的，而不应当被视为限制。参照图5-8，制动盘20的一个实施方案包括摩擦环22、轮毂24和法兰26。在本实施方案中，摩擦环22、轮毂24和连接法兰26 —体形成以使制动盘20包括整体式制动盘。摩擦环22包括两个相对的环形部件28、29，每个环形部件均具有外制动表面30和内表面32。环形部件28、29通过多个径向间隔布置的销翅片34相互连接，销翅片从一个环形部件28的内表面32延伸到外环形部件29的内表面32，但是可以使用其它适当的翅片布置，诸如径向翅片。轮毂24包括柱形主体36，主体36具有第一轴向端38和第二轴向端40。柱形主体36包括形成轮毂外周或表面39的外表面。柱形主体36具有限定在第一轴向端38和第二轴向端40之间的轴向宽度W。轮毂主体36还限定了中央开口 42，中央开口 42被构造为容纳轮轴(未示出)并且具有中心轴线L。轮毂24可以压配合到轮轴上，这是铁路车辆领域公知的。法兰26为大致钟形并且包括内部44、外部46和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.30 US 61/265,0091.铁路车辆制动盘，包括 柱形轮毂，其限定中心轴线，所述轮毂具有轴向宽度和外径，所述外径处的表面限定轮毂外周； 摩擦环，其包括两个相对的环形部件，每个所述环形部件均具有外制动表面和内表面，所述环形部件通过多个翅片相互连接，所述翅片从一个环形部件的所述内表面延伸到另一个环形部件的所述内表面； 钟形法兰，其将所述轮毂与所述摩擦环连接，所述钟形法兰包括与所述轮毂连接的内部、与所述翅片连接的外部以及将所述内部与所述外部连接的径向部；以及 其中，所述轮毂、所述摩擦环和所述钟形法兰由单一材料一体形成，使得所述制动盘包括整体式制动盘。2.如权利要求I所述的铁路车辆制动盘，其中，所述轮毂包括第一轴向端和第二轴向端，所述第一轴向端和所述第二轴向端限定所述轴向宽度，并且其中，所述钟形法兰的所述内部在所述轮毂的所述第一轴向端处与所述轮毂连接。3.如权利要求2所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述内部在与所述轮毂的所述第一轴向端的共同平面中从所述第一轴向端向外延伸。4.如权利要求2所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述内部轴向延伸而超过所述轮毂的所述第一轴向端。5.如权利要求4所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述内部为弓形形状。6.如权利要求I所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述内部从所述轮毂外周向外延伸。7.如权利要求I所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述内部、所述外部和所述径向部具有均匀厚度。8.如权利要求I所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述内部、所述外部和所述径向部具有非均匀厚度。9.如权利要求I所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述径向部与所述轮毂外周限定角度。10.如权利要求I所述的铁路车辆制动盘，其中，所述钟形法兰的所述径向部与所述轮毂外周大致平行。11.铁路车辆制动盘，包括 柱形轮毂，其限定中心轴线，所述轮毂具有轴向宽度和外径，所述外径处的表面限定轮毂外周； 摩擦环，其包括两个相对的环形部件，每个所述环形部件均具有外制动表面和内表面，所述环形部...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·J·芬奇，P·D·曼色尼，
申请(专利权)人：瓦博泰克控股公司，
类型：发明
国别省市：