高速列车制动盘制造技术

技术编号:8269518 阅读:140 留言:0更新日期:2013-01-31 01:15
本发明专利技术公开了一种高速列车制动盘,包括具有中孔的盘体,盘体具有摩擦面和位于摩擦面背后的内侧面,盘体上均匀分布有若干个安装孔,所述盘体的内侧面上一体锻造有多个第一径向板状散热筋、第二径向板状散热筋和凸台,第一径向板状散热筋、第二径向板状散热筋和凸台的侧面均具有拔模斜度,安装孔穿过第二径向板状散热筋,所述凸台上具有径向销槽。本发明专利技术散热效果好、锻造成型简单和强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种列车制动装置,尤其是一种高速列车制动盘及制备该高速列车制动盘的合金材料。
技术介绍
目前,盘形制动装置已经大量运用于160km/h以上速度等级的普通列车和高速动车组上,速度超过100km/h的城轨列车上也用上了盘形制动系统,因此大力发展盘形制动系统将是一个趋势;盘形制动系统主要是依靠制动盘与摩擦材料间的摩擦作用把动能转化为热能散发到空气中,从而实现车辆的停车制动。·现在高速列车上所用的制动盘主要分为两种,一种以CRH2型动车组用锻钢结构制动盘,此种制动盘是盘面内侧伸出连接爪,通过连接爪上螺栓孔用螺栓把制动盘紧固到车轮或者盘毂上,这种结构的锻钢结构制动盘往往很重,盘体的锻造成型工艺比较麻烦 ’另一种是以CRH3型等动车组用铸钢结构制动盘,此种制动盘是通过盘面中心孔用螺栓把制动盘紧固到车轮上,通过螺栓压紧产生的摩擦力来传递动力,这种动力传递方式使螺栓承受剪力,螺栓容易变形或断裂,从而使制动盘的强度较低,以上两种制动盘的通风散热效果较差。制动盘的质量性能直接影响着动车组的各项性能指标。而对于制动盘质量性能影响最大的是制动盘所使用的合金锻钢材料的各项力学性能指标。国内现有高速列车锻钢制动盘用合金锻钢材料的不足之处主要有 (I)现有合金锻钢的各成分匹配不尽合理,且在冶炼过程中成分不容易控制,综合力学性能不是很理想。例如,公开号为CN1385628A、名称为“一种用于高速列车制动盘的材料”(最接近的现有技术)的专利申请为了满足高速列车制动盘材料性能的要求,添加了铬、钥、钒等合金成分,但铬、钥等合金成分在增加材料强度的同时却带来了材料塑性和韧性的明显降低;类似的,钒虽然可以细化晶粒,提高强度,但是钒容易氧化,导致其在冶炼过程中成分不容易控制,而且添加量过多的话,往往容易分散不均匀,还易导致材料产生脆性;此外,钒的添加还会带来材料低温冲击韧性的下降,影响材料的温度适应性能,导致列车在一些寒冷地区或低温季节的制动性能下降。(2)现有合金锻钢采用淬火加回火处理的热处理方法不尽合理,未能充分进一步地优化、提升材料的性能;导致所制得的制动盘容易产生变形和裂纹,影响制动盘的使用寿命O(3)国内现有高速列车锻钢制动盘用合金锻钢主要依赖进口,且价格昂贵。因此,为满足我国高速铁路发展的需要,开发一种综合力学性能优良、制造容易,且性价比高的高速列车制动盘用材料显得尤为迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种散热效果好、锻造成型简单和强度高的高速列车制动盘。为了达到上述目的,本专利技术的技术方案是 一种高速列车制动盘,包括具有中孔的盘体,盘体具有摩擦面和位于摩擦面背后的内侧面,盘体上均匀分布有若干个安装孔,所述盘体的内侧面上一体锻造有多个第一径向板状散热筋、第二径向板状散热筋和凸台,第一径向板状散热筋、第二径向板状散热筋和凸台的侧面均具有拔模斜度,安装孔穿过第二径向板状散热筋,所述凸台上具有径向销槽。所述第一径向板状散热筋在圆周方向间隔60°均匀分布于盘体的内侧面上,第二径向板状散热筋在圆周方向间隔30°均匀分布于盘体的内侧面上,凸台在圆周方向间隔60°均匀分布于盘体的内侧面上。所述第一径向板状散热筋、第二径向板状散热筋和凸台的底部与盘体的内侧面之间均采用圆弧面过渡。 所述第一径向板状散热筋、第二径向板状散热筋和凸台的底部与盘体的内侧面之间的圆弧面的圆角半径为10 25mm。所述第一板状径向散热筋的两个周向侧面均采用15° 18°拔模斜度,两个径向侧面均采用25° 30°拔模斜度。所述第二径向板状散热筋的两个周向侧面均采用15° 18°拔模斜度,两个径向侧面均采用25° 30°拔模斜度。所述凸台的侧面采用15° 18°拔模斜度。所述凸台的下部具有过渡台阶。所述第二径向板状散热筋上具有制成一体的安装孔座,安装孔座两个轴向侧面为圆锥面或者弧锥面,所述安装孔穿过安装孔座。本专利技术的另一目的在于提供一种适用于制造高速列车或动车组制动盘的合金锻钢,该合金锻钢制造容易、综合力学性能优良。上述高速列车制动盘由合金锻钢制得,所述合金锻钢的各组分及其质量百分比如下-M O. 26% O. 35% ;硅O. 15% O. 39% ;锰O. 85% I. 50% ;磷小于等于O. 02% ;硫小于等于O. 01% ;铬O. 80% 2. 00% M O. 70% 2. 00% ;钥O. 35% I. 00% ;余量为铁及其他元素,所述其他元素的质量百分比总和小于等于O. 30%。在上述技术方案中,优选,所述锰为O. 85% I. 19% ;进一步优选,所述锰为O. 85% I. 10%ο在上述技术方案中,优选,所述铬为O. 91% 2. 00%;进一步优选,所述铬为0.91% I. 95% ;再进一步优选,所述铬为O. 91% I. 85%。在上述技术方案中,优选,所述镍为O. 71% 2. 00% ;再优选,所述镍为O. 71% 1.64% ;进一步优选,所述镍为O. 71% I. 61% ;更进一步优选,所述镍为O. 72% I. 61%。在上述技术方案中,优选,所述钥为O. 35% O. 70% ;进一步优选,所述钥为O. 38% O. 63% ;再进一步优选,所述钥为O. 38% O. 49%。在上述技术方案中,优选,所述硅为O. 20% O. 39% ;进一步优选,所述硅为O. 22% O. 34%ο在上述技术方案中,优选,所述磷的含量为小于等于O. 019% ;优选,所述硫的含量为小于等于O. 009%。在上述技术方案中,优选,所述其他元素包括氧、氢、氮,其中氧质量百分比含量小于等于O. 0020% ;氢质量百分比含量小于等于O. 0005% ;氮质量百分比含量小于等于O.0070%。在所述其他元素中,除了一些常见的应控制的有害合金元素外,如锡、锑、砷、铜等;还可以包括一些对钢的性能有益的合金元素如钒、钛、钨、铌等元素中的一种或几种。在上述技术方案中,优选,所述其他元素包括钒、钛、钨、铌元素中的任意一种或任意二种及以上;其含量为钒< O. 1%,钛< O. 08%,钨< O. 04%,铌< O. 05%。在上述技术方案中,进一步优选,所述其他元素包括钒、钛、钨、铌元素中的任意一种或任意二种及以上;其含量为钒< O. 1%,钛< O. 08%,钨< O. 04%,铌< O. 05%。·在上述技术方案中,所述合金锻钢调质处理后的金相组织为索氏体组织。本专利技术的合金锻钢可以采用现有技术中的LF+V0D+VD (钢包炉法+真空吹氧脱碳炉法+真空脱碳炉法)炼钢工艺方法或类似的炼钢工艺进行制备。下面详细描述一下本专利技术的合金锻钢所含的各化学成分在锻钢冶炼中所起的作用及其优选的含量范围。在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。在碳素钢中加入O. 70%以上时就算“锰钢”,较一般锰量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬透性,改善钢的热加工性能。在本专利技术中,将其含量优选控制在O. 85% I. 19% ;进一步优选锰为O. 85% I. 10%ο铬能提高钢的强度、硬度和耐磨性。同时,铬又能提高钢的高温强度,是耐热钢的重要合金元素。在本专利技术中,将其含量优选控制在铬为O.本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高速列车制动盘,包括具有中孔的盘体(1),盘体(1)具有摩擦面(1?1)和位于摩擦面(1?1)背后的内侧面(1?2),盘体(1)上均匀分布有若干个安装孔(1?3),其特征在于:所述盘体(1)的内侧面(1?2)上一体锻造有多个第一径向板状散热筋(1?2?1)、第二径向板状散热筋(1?2?2)和凸台(1?2?3),第一径向板状散热筋(1?2?1)、第二径向板状散热筋(1?2?2)和凸台(1?2?3)的侧面均具有拔模斜度,安装孔(1?3)穿过第二径向板状散热筋(1?2?2),所述凸台(1?2?3)上具有径向销槽(1?2?4)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:金文伟钱坤才郭立宾黄彪郭晓晖杜利清
申请(专利权)人:常州南车铁马科技实业有限公司南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司
类型:发明
国别省市:

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