一种用于高铁刹车系统的摩擦件技术方案

一种用于高铁刹车系统的摩擦件，本实用新型专利技术涉及一种刹车系统的摩擦件，本实用新型专利技术为了解决高铁刹车系统的刹车片的摩擦件不具有较强的压缩强度和抗冲击强度，以及摩擦件工作环境温度范围小，工作在较低温度时摩擦板与芯板间产生裂痕的问题，所述摩擦件包括摩擦板和芯板，摩擦板的每个顶角处分别加工有一个第一圆弧端面，摩擦板上靠近每个第一圆弧端面分别加工有一个圆形通孔，芯板每个顶角处分别加工有一个第二圆弧端面，芯板上位于每个第二圆弧端面上对称加工有一个U型槽，三个U型槽的中心线相交点与芯板的中心重合，芯板的每个侧面均为凹形面，芯板与摩擦板叠放并固接，本实用新型专利技术用于摩擦磨损技术领域。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种刹车系统的摩擦件，具体涉及一种用于高铁刹车系统的摩擦件。
技术介绍
随着经济的快速发展，我国正处在工业化和城镇化加快发展时期。高速铁路对于保证城镇人口的大流动，起到至关重要的作用，由于高铁营运速率达到每小时250公里以上，因此对高铁的刹车制动系统运行安全性要求更高。刹车制动系统是高铁运行的安全保障，尤其是在高寒地区高铁刹车片要具有较强的压缩强度、抗冲击强度。在较大的温度变化区间内，要求摩擦件的结合力较大，并且相对温度膨胀系数要小。但是，目前高铁的刹车片的摩擦件工作环境温度范围(±40°C)相对较窄，不能很好的满足高寒地区的需求，在高寒地区高铁刹车系统的摩擦件还不具有较强的压缩强度、抗冲击强度，当刹车片工作在较低温度时，在高速刹车制动时摩擦件的摩擦板与芯板间产生裂痕，更严重可能造成刹车片脱落，使得刹车制动系统失灵造成行车事故。
技术实现思路
本技术为了解决高铁刹车系统的刹车片的摩擦件不具有较强的压缩强度和抗冲击强度，以及摩擦件工作环境温度范围小，工作在较低温度时摩擦板与芯板间产生裂痕的问题，进而提供一种用于高铁刹车系统的摩擦件。本技术为解决上述技术问题采取的技术方案是:所述摩擦件包括摩擦板和芯板，摩擦板和芯板均为等边三角形板,摩擦板的每个顶角处分别加工有一个第一圆弧端面，摩擦板上靠近每个第一圆弧端面分别加工有一个圆形通孔，芯板每个顶角处分别加工有一个第二圆弧端面，芯板上位于每个第二圆弧端面上对称加工有一个U型槽，三个U型槽的中心线相交点与芯板的中心重合，芯板的每个侧面均为凹形面，芯板与摩擦板叠放并固接，每个U型槽的中心线经过所对应的圆形通孔的圆心。本技术具有以下有益效果:1、摩擦件采用等边三角形结构，顶角采取圆弧处理，这种设计方案可以有效的提高在受到较大冲击强度时，摩擦件整体的稳定性，并且摩擦件的形状有利于抵消材料的形变量可以相互抵消，摩擦件工作在较低温度时，芯板采用等边三角形结构，利用工程力学中三角形稳定结构这一特点，并在三个顶点处形成U型槽结构，可以加强摩擦板与芯板间的结合力，2、摩擦件的设计有利于气体流动，风冷效果较好，3、摩擦件的设计有利于排水，适用雨天行车，本技术具有节约成本，结构简单、可适用性强的特点。附图说明图1为本技术整体结构主视图；图2为摩擦板I的主视图，图3为图2的俯视图，图4为芯板2的主视图，图5为图4的俯视图，图6为本技术中摩擦件在20°C至700摄氏度之间横坐标对应的循环次数与纵坐标对应的裂纹长度(单位:_)摩擦件抗热冲击测试曲线的坐标图，图7为本技术中横坐标对应的运行时间(单位:min)与纵坐标对应的磨损量(单位:g)的摩擦件测试曲线坐标图。具体实施方式具体实施方式一:结合图1-图5说明本实施方式,本实施方式所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，所述摩擦件包括摩擦板I和芯板2，摩擦板I和芯板2均为等边三角形板，摩擦板I的每个顶角处分别加工有一个第一圆弧端面1-1，摩擦板I上靠近每个第一圆弧端面1-1分别加工有一个圆形通孔1-2，芯板2每个顶角处分别加工有一个第二圆弧端面2-1，芯板2上位于每个第二圆弧端面2-1上对称加工有一个U型槽2-2，三个U型槽2_2的中心线相交点与芯板2的中心重合，芯板2的每个侧面均为凹形面2-3，芯板2与摩擦板I叠放并固接，每个U型槽2-2的中心线经过所对应的圆形通孔1-2的圆心。具体实施方式二:结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，所述圆形通孔1-2的半径为6mm，其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三:结合图1、图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，所述U型槽2-2的圆弧半径为8mm，其它与具体实施方式二相同。具体实施方式四:结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，所述摩擦板I的板厚t为19.7mm,芯板2的板厚h为3mm，其它与具体实施方式一相同。具体实施方式五:结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，所述任意相邻两个圆形通孔1-2的中心距m为51.17_，其它与具体实施方式四相同。 工作原理:抗热冲击测试:由摩擦生热原理，当刹车片与车轮轮缘接触时，刹车片的温度会急剧上升，停止摩擦时，刹车片的温度会急剧下降，因此采用热冲击测试刹车片的强度。图6横坐标为冲击循环次数，纵坐标为裂痕的长度(单位:_)，从图6中可以看出，循环次数在90次以下时，刹车片的裂痕较为稳定，仅为0.5mm以下，变化速率较慢，视为稳定工作区。当循环次数达到90次以上时，裂纹会加速生长，但是由于芯板的作用，刹车片并未发生整体脱落。摩擦磨损原理:摩擦是抵抗两物体接触表面发生切向相对移动的现象。摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦三种形式。摩擦系数的定义为摩擦力F与载荷P的比值，即:FLI= —实际接触面积越大，表面分子吸引作用大，摩擦系数大。动摩擦系数随表面粗糙度的减小，先是减小，到最小值后增大；随粗糙度的减小，摩擦系数下降。摩擦系数小，意味着由于摩擦而消耗的能量少。弹性或弹塑性接触的干摩擦情况，表面粗糙度越低，实际接触面积越大，表面分子吸引作用大，摩擦系数大。磨损则因摩擦引起物体表面材料产生迁移的现象，是材料的损耗。从工程意义上讲，磨损比摩擦更重要。磨损是发生在两物体相对运动的表面，而且是在很薄的一层工作表面上。按磨损的作用机理或失效机制进行分类，通常的研究对象为粘着磨损和磨料磨损。图1纵坐标为磨损量(g)，横坐标为摩擦时间(min)，由图可以得出，在起始阶段刹车片与摩擦副直接作用，摩损率较大，经过50min后，磨损率较为稳定，因为刹车片在摩擦副上成功转移了一层保护膜，表面较为光滑，因此刹车片的有效使用时间也会大大增加。随着时间的增加，摩擦副上的保护膜会逐渐脱落，此时刹车片又会像其转移新的膜，因此磨损率有提高。权利要求1.一种用于高铁刹车系统的摩擦件，其特征在于:所述摩擦件包括摩擦板(I)和芯板(2)，摩擦板(I)和芯板(2)均为等边三角形板，摩擦板(I)的每个顶角处分别加工有一个第一圆弧端面(1-1)，摩擦板(I)上靠近每个第一圆弧端面(1-1)分别加工有一个圆形通孔(1-2)，芯板(2)每个顶角处分别加工有一个第二圆弧端面(2-1)，芯板(2)上位于每个第二圆弧端面(2-1)上对称加工有一个U型槽(2-2)，三个U型槽(2-2)的中心线相交点与芯板(2)的中心重合，芯板(2)的每个侧面均为凹形面(2-3)，芯板(2)与摩擦板(I)叠放并固接，每个U型槽(2-2)的中心线经过所对应的圆形通孔(1-2)的圆心。2.根据权利要求1所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，其特征在于:所述圆形通孔(1-2)的半径为6mm。3.根据权利要求2所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，其特征在于:所述U型槽(2-2)的圆弧半径为8_。4.根据权利要求1所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，其特征在于:所述摩擦板(I)的板厚⑴为19.7mm,芯板⑵的板厚(h)为3mm。5.根据权利要求4所述一种用于高铁刹车系统的摩擦件，其特征在于:所述任意相邻两个圆形通孔(1_2)的中心距(m)为51.17mm。专利摘要一种用于高铁刹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高铁刹车系统的摩擦件，其特征在于：所述摩擦件包括摩擦板(1)和芯板(2)，摩擦板(1)和芯板(2)均为等边三角形板，摩擦板(1)的每个顶角处分别加工有一个第一圆弧端面(1?1)，摩擦板(1)上靠近每个第一圆弧端面(1?1)分别加工有一个圆形通孔(1?2)，芯板(2)每个顶角处分别加工有一个第二圆弧端面(2?1)，芯板(2)上位于每个第二圆弧端面(2?1)上对称加工有一个U型槽(2?2)，三个U型槽(2?2)的中心线相交点与芯板(2)的中心重合，芯板(2)的每个侧面均为凹形面(2?3)，芯板(2)与摩擦板(1)叠放并固接，每个U型槽(2?2)的中心线经过所对应的圆形通孔(1?2)的圆心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜久兴，张光宇，王振华，徐帆，许健君，陈国远，杨哲，刘宁，朱智涵，姬广举，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：实用新型
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