專利名稱：帶調(diào)整器的列車制動閘片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種列車制動裝置，尤其是涉及一種列車制動閘片。
背景技術(shù)：
隨著列車向高速發(fā)展的趨勢，對列車制動提出了更高的要求。列車用制動閘片普 遍采用的是鉚釘固定連接的閘片結(jié)構(gòu)，而且摩擦塊形狀一般為圓形、六邊形、四邊形或三角 形，這種閘片結(jié)構(gòu)在列車高速制動時，閘片與制動盤之間的有效摩擦面積在90%左右，難以 實現(xiàn)100%的貼合，這樣一方面閘片在高速制動中由于承受交變應(yīng)力和高熱負(fù)荷的共同作 用，容易造成閘片摩擦塊裂紋、掉塊、缺損等現(xiàn)象；另一方面制動盤表面容易出現(xiàn)溫度高點， 發(fā)生熱應(yīng)力集中，產(chǎn)生熱裂紋，影響高速動車組的制動力效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能在工作過程中提高制動閘片與制動盤之間的有效 摩擦面積，散熱能力強且能有效降低間片摩擦塊受高溫高壓作用而發(fā)生裂紋、掉塊、缺損和 性能衰退等現(xiàn)象的帶調(diào)整器的列車制動閘片。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種帶調(diào)整器的列車制動閘片，包括安 裝板、調(diào)整器、摩擦塊和彈簧，所述安裝板上具有三個或三的整數(shù)倍個的安裝板球杯，每個 安裝板球杯的底部均開有調(diào)整器安裝孔；所述調(diào)整器包括承載板、調(diào)整器球杯和調(diào)整器球 面體，承載板上具有三個調(diào)整器球杯，調(diào)整器球杯的底部開有通孔，承載板下部具有調(diào)整器 球面體；所述摩擦塊包括粉末層、支撐板、摩擦塊球面體和尾部連接軸，粉末層位于支撐板 上方且具有中孔，支撐板下部具有摩擦塊球面體，摩擦塊球面體的下端具有尾部連接軸；所 述調(diào)整器的調(diào)整器球面體裝入安裝板上相應(yīng)的安裝板球杯中并且相互滑動配合；所述摩擦 塊的摩擦塊球面體裝入調(diào)整器上相應(yīng)的調(diào)整器球杯中并且相互滑動配合，所述安裝板上位 于每個調(diào)整器安裝孔的周圍處均具有至少一個調(diào)整器定位銷孔和三個摩擦塊安裝孔；所述 調(diào)整器還包括安裝凸臺和調(diào)整器定位凸銷，調(diào)整器定位凸銷設(shè)在承載板下部，安裝凸臺設(shè) 在調(diào)整器球面體的下端；所述調(diào)整器的安裝凸臺松配合地插入安裝板的調(diào)整器安裝孔中， 調(diào)整器的調(diào)整器定位凸銷插入安裝板的調(diào)整器定位銷孔中；所述摩擦塊的尾部連接軸穿過 調(diào)整器上的通孔以及安裝板上的摩擦塊安裝孔，所述彈簧為彈簧卡圈，且尾部連接軸的端 部通過該彈簧卡圈與安裝板彈性連接；所述摩擦塊分為第一摩擦塊和第二摩擦塊，第一摩 擦塊為六邊形體，第二摩擦塊為五邊形體，第二摩擦塊的五個側(cè)面中面向安裝板外側(cè)的一 個面為凸弧面；第二摩擦塊沿安裝板正面四周分布并將第一摩擦塊)圍在中間，或者第二 摩擦塊沿安裝板正面內(nèi)外弧邊沿處分布成兩排并將第一摩擦塊夾在中間。所述第一摩擦塊有4塊，其六邊形體的各側(cè)面均為平面；第二摩擦塊有14塊，其五 邊形體的側(cè)面中除凸弧面之外其余四個側(cè)面均為平面。所述第一摩擦塊有6塊，且其六邊形體的各側(cè)面均為平面；第二摩擦塊有12塊，且 其五邊形體的側(cè)面中除凸弧面之外其余四個側(cè)面均為平面。
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所述第一摩擦塊有4塊或6塊，且其六邊形體的各側(cè)面均為弧面；第二摩擦塊相對 應(yīng)地有14塊或12塊，且其五邊形體的側(cè)面中除凸弧面之外其余四個側(cè)面均為弧面。所述安裝板的中部設(shè)有若干條調(diào)節(jié)筋。所述摩擦塊的尾部連接軸上具有彈簧槽，彈簧槽上裝有彈簧卡圈，以使摩擦塊與 安裝板彈性連接。所述調(diào)整器的承載板是三角花瓣形，每一花瓣上有一個調(diào)整器球杯，調(diào)整器定位 凸銷設(shè)在其中的兩個花瓣之間，承載板的底面由內(nèi)而外逐漸向上傾斜，即承載板的壁厚由 內(nèi)而外逐漸減小。所述安裝板的兩端各有一個安裝銷孔，安裝板背部的內(nèi)外弧邊沿處設(shè)有弧形卡 槽，作為與制動夾鉗閘片托的接口。所述摩擦塊的尾部連接軸上的彈簧槽為環(huán)形卡槽。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的制動閘片具有以下優(yōu)點(1)制動間片各部件采用彈性接觸、浮動式連接，尤其是尾部連接軸的端部通過 彈簧卡圈與安裝板彈性連接，相對于剛性連接閘片結(jié)構(gòu)，可降低噪音，并起到一定的減震作用。(2)利用三點定面原理調(diào)整平面，使每一調(diào)整器上的各個摩擦塊更有效地自動調(diào) 整到同一平面、提高工作時接觸面積、杜絕材料局部受力不均所產(chǎn)生的過熱疲勞，提高閘片 的散熱能力、克服閘片摩擦性能衰退。(3)通過摩擦塊球面體和調(diào)整器球面體對摩擦塊的調(diào)節(jié)，使各摩擦塊的摩擦面同 時完全處于同一平面，能夠有效降低間片摩擦塊在高速動車組在進行制動時，受高溫高壓 的作用發(fā)生裂紋、掉塊、缺損和性能衰退等現(xiàn)象，確保高速動車組安全運行。(4)摩擦塊的粉末層具有中孔，既增加摩擦體的比表面，又提高散熱能力。(5)第二摩擦塊的五個側(cè)面中面向安裝板外側(cè)的一個面為凸弧面，可減少機械碰 傷和扭動力。(6)由于各個摩擦塊可以自動調(diào)整到同一平面，摩擦塊的厚度只要燒結(jié)時控制在 一定的尺寸范圍，不需要磨削加工，節(jié)省了后續(xù)加工成本。(7)閘片維修、更換方便，磨耗到限后只需更換摩擦塊，其他零部件可以重復(fù)使用。 降低維修成本。
以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的帶調(diào)整器的列車制動閘片第一實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為本發(fā)明中的調(diào)整器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的A-A剖視圖；圖5為圖3的B-B剖視圖；圖6為本發(fā)明中的摩擦塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的C-C剖視圖；圖8為圖1中的調(diào)整器與摩擦塊及安裝板的組裝局部剖視5
圖9為圖1中的第二摩擦塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明第一實施例的摩擦塊形成的平面單元示意圖；圖11為圖10的D-D剖視圖；圖12為圖10的E-E剖視圖；圖13為本發(fā)明的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為圖13的摩擦塊形成的平面單元的示意圖；圖15為本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1 9所示，本發(fā)明的第一實施例，本發(fā)明的帶調(diào)整器的列車制動閘片，包括 安裝板1、調(diào)整器2、摩擦塊3和彈簧，所述安裝板1上具有三個或三的整數(shù)倍個的安裝板 球杯1-6，每個安裝板球杯1-6的底部均開有調(diào)整器安裝孔1-4 ；所述調(diào)整器2包括承載板 2-6、調(diào)整器球杯2-1和調(diào)整器球面體2-3，承載板2-6上具有三個調(diào)整器球杯2_1，調(diào)整器 球杯2-1的底部開有通孔2-2，承載板2-6下部具有調(diào)整器球面體2-3 ；所述摩擦塊3包括 粉末層3-1、支撐板3-2、摩擦塊球面體3-3和尾部連接軸3-4，粉末層3_1位于支撐板3_2 上方且具有中孔3-5，支撐板3-2下部具有摩擦塊球面體3-3，摩擦塊球面體3-3的下端具 有尾部連接軸3-4 ；所述調(diào)整器2的調(diào)整器球面體2-3裝入安裝板1上相應(yīng)的安裝板球杯 1-6中并且相互滑動配合；所述摩擦塊3的摩擦塊球面體3-3裝入調(diào)整器2上相應(yīng)的調(diào)整 器球杯2-1中并且相互滑動配合，所述安裝板1上位于每個調(diào)整器安裝孔1-4的周圍處均 具有至少一個調(diào)整器定位銷孔1-3和三個摩擦塊安裝孔1-5 ；所述調(diào)整器2還包括安裝凸 臺2-4和調(diào)整器定位凸銷2-5，調(diào)整器定位凸銷2-5設(shè)在承載板2-6下部，安裝凸臺2_4設(shè) 在調(diào)整器球面體2-3的下端；所述調(diào)整器2的安裝凸臺2-4松配合地插入安裝板1的調(diào)整 器安裝孔1-4中，調(diào)整器2的調(diào)整器定位凸銷2-5插入安裝板1的調(diào)整器定位銷孔1-3中； 所述摩擦塊3的尾部連接軸3-4穿過調(diào)整器2上的通孔2-2以及安裝板1上的摩擦塊安裝 孔1-5，所述彈簧為彈簧卡圈4，且尾部連接軸3-4的端部通過該彈簧卡圈4與安裝板1彈 性連接；所述摩擦塊3分為第一摩擦塊3’和第二摩擦塊3”，第一摩擦塊3’為六邊形體，第 二摩擦塊3”為五邊形體，第二摩擦塊3”的五個側(cè)面中面向安裝板1外側(cè)的一個面為凸弧 面3”-6 ；第二摩擦塊3”沿安裝板1正面四周分布并將第一摩擦塊3’圍在中間。承載板2-6上的調(diào)整器球杯2-1可以是由一個整體球窩構(gòu)成，也可以是由多個不 同直徑的多個球窩依次連接而成。如圖1所示，所述第一摩擦塊3’有4塊，其六邊形體的各側(cè)面均為平面；第二摩擦 塊3”有14塊，其五邊形體的側(cè)面中除凸弧面3”-6之外其余四個側(cè)面均為平面。如圖10、11所示，所述安裝板1的中部設(shè)有若干條調(diào)節(jié)筋1-2。調(diào)節(jié)筋1-2作為制 動閘片的第一級調(diào)整單元，在制動力作用下，調(diào)節(jié)筋1-2可發(fā)生彈性變形。 如圖7、8所示，所述摩擦塊3的尾部連接軸3-4上具有彈簧槽3_4_1，彈簧槽3_4_1 上裝有彈簧卡圈4，以使摩擦塊3與安裝板1彈性連接。 如圖3、4所示，所述調(diào)整器2的承載板2-6是三角花瓣形，每一花瓣上有一個調(diào)整 器球杯2-1，調(diào)整器定位凸銷2-5設(shè)在其中的兩個花瓣之間，承載板2-6的底面2-6-1由內(nèi) 而外逐漸向上傾斜，即承載板2-6的壁厚由內(nèi)而外逐漸減小。這樣可以增加調(diào)整器2的承載板2-6的彈性變形量，更好地調(diào)節(jié)摩擦塊3的受力。如圖1、2、11、12所示，所述安裝板1的兩端各有一個安裝銷孔1_1，安裝板1背部 的內(nèi)外弧邊沿處設(shè)有弧形卡槽1-7，作為與制動夾鉗閘片托的接口。如圖7、8所示，所述摩擦塊3的尾部連接軸3-4上的彈簧槽3_4_1為環(huán)形卡槽。所 述彈簧卡圈4卡在摩擦塊3的尾部連接軸3-4的環(huán)形卡槽3-4-1上。本發(fā)明第一實施例中制動閘片邊緣處均采用帶中孔3-5的五邊形體的第一摩擦塊3’，帶中孔3-5的五 邊形體的第二摩擦塊3”帶有圓弧面，圓弧面面向安裝板1外側(cè)，圓弧面可有效降低閘片在 高速高壓的制動條件下的摩擦塊破損。制動間片各部件采用彈性接觸、浮動式連接，尤其是尾部連接軸的端部通過彈簧 卡圈與安裝板彈性連接，可降低噪音，并起到一定的減震作用。如圖13、14所示，是本發(fā)明第二實施例，其中，第二摩擦塊3”沿安裝板1正面內(nèi)外 弧邊沿處分布成兩排并將第一摩擦塊3’夾在中間；第一摩擦塊3’有6塊，且其六邊形體的 各側(cè)面均為平面；第二摩擦塊3”有12塊，且其五邊形體的側(cè)面中除凸弧面3”-6之外其余 四個側(cè)面均為平面。其余結(jié)構(gòu)與上述第一實施例相同。如圖15所示，是本發(fā)明第三實施例，其中第二摩擦塊3”沿安裝板1正面四周分布 并將第一摩擦塊3’圍在中間；第一摩擦塊3’有4塊，且其六邊形體的各側(cè)面均為弧面；第 二摩擦塊3”相對應(yīng)地有14塊，且其五邊形體的側(cè)面中除凸弧面3”-6之外其余四個側(cè)面均 為弧面。其余結(jié)構(gòu)與上述第一實施例相同。當(dāng)然第一摩擦塊3’也可以是6塊，第二摩擦塊 3”相對應(yīng)地有12塊。本發(fā)明工作過程如下制動閘片的安裝板1背面弧形槽卡1-7與制動夾鉗的閘片托相連接，并固定在制 動夾鉗上，當(dāng)司機發(fā)出制動請求指令后，制動夾鉗在壓力空氣的作用下，產(chǎn)生推力，推動制 動閘片壓緊制動盤，從而產(chǎn)生摩擦力，最終轉(zhuǎn)化為車輛的制動力，完成車輛的制動過程。本發(fā)明的工作原理如圖10、14所示，當(dāng)制動夾鉗的制動力通過閘片托上的兩個力點SO作用在安裝 板1上時，由于安裝板調(diào)節(jié)筋1-2可以產(chǎn)生部分彈性變形，使整個制動間片變?yōu)樯?、下兩個 獨立平面系統(tǒng)。閘片托的力作用點SO處于平面系統(tǒng)的質(zhì)點，安裝板1的每個平面系統(tǒng)上分 布有三個球杯1-6，用以支撐調(diào)整器2，調(diào)整器2有質(zhì)點F0，三個調(diào)整器2的質(zhì)點FO可形成 一個三角形，而三角形的質(zhì)點恰好與閘片托的力點SO重合。對于單個調(diào)整器2而言，其上 分布的三個球杯2-1分別與三個摩擦塊球面體3-3相配合，三個摩擦塊3在受到制動盤施 加的制動壓力時，會自動調(diào)整角度，使單個調(diào)整器2上的三個摩擦塊3保持在同一個摩擦平 面上，貼合于制動盤的摩擦面。作為獨立平面系統(tǒng)上的三個調(diào)整器2在受到制動壓力時，可 以通過自身的調(diào)整器球面體2-3與安裝板1的球杯1-6之間的角度調(diào)整，保證三個調(diào)整器 2上面的九個摩擦塊3處于一個摩擦平面上。這樣當(dāng)制動間片在進行制動過程中，就可以 保證了制動閘片與制動盤的100%貼合，極大地提高了制動效率，有效避免了由于制動閘片 受力不均造成的制動盤熱斑產(chǎn)生。每個摩擦塊3 (含第一摩擦塊3’和第二摩擦塊3”)均 采用彈性連接，浮動結(jié)構(gòu)，當(dāng)受到制動盤摩擦面的摩擦力作用時，同一調(diào)整器2上的三個摩 擦塊3在同一平面內(nèi)將會沿各自的球銷體3-3中心軸進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到一定角度后，將會與相鄰摩擦塊3的邊或角接觸并相互鎖定。在此期間，將使部分摩擦熱能轉(zhuǎn)化為摩擦塊3的 轉(zhuǎn)動能，既降低了摩擦塊3承擔(dān)的總能量，又利于磨屑排出摩擦接觸面，有效保持摩擦面的 光潔，減緩制動間片材料性能衰退。本發(fā)明的帶調(diào)整器的列車制動間片采用摩擦塊的球面 體、調(diào)整器和安裝板調(diào)節(jié)筋三級調(diào)整機構(gòu)，提高摩擦塊工作時接觸面積、杜絕材料局部受力 不均所產(chǎn)生的過熱疲勞。
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權(quán)利要求
一種帶調(diào)整器的列車制動閘片，包括安裝板(1)、調(diào)整器(2)、摩擦塊(3)和彈簧，所述安裝板(1)上具有三個或三的整數(shù)倍個的安裝板球杯(1 6)，每個安裝板球杯(1 6)的底部均開有調(diào)整器安裝孔(1 4)；所述調(diào)整器(2)包括承載板(2 6)、調(diào)整器球杯(2 1)和調(diào)整器球面體(2 3)，承載板(2 6)上具有三個調(diào)整器球杯(2 1)，調(diào)整器球杯(2 1)的底部開有通孔(2 2)，承載板(2 6)下部具有調(diào)整器球面體(2 3)；所述摩擦塊(3)包括粉末層(3 1)、支撐板(3 2)、摩擦塊球面體(3 3)和尾部連接軸(3 4)，粉末層(3 1)位于支撐板(3 2)上方且具有中孔(3 5)，支撐板(3 2)下部具有摩擦塊球面體(3 3)，摩擦塊球面體(3 3)的下端具有尾部連接軸(3 4)；所述調(diào)整器(2)的調(diào)整器球面體(2 3)裝入安裝板(1)上相應(yīng)的安裝板球杯(1 6)中并且相互滑動配合；所述摩擦塊(3)的摩擦塊球面體(3 3)裝入調(diào)整器(2)上相應(yīng)的調(diào)整器球杯(2 1)中并且相互滑動配合，其特征在于a、所述安裝板(1)上位于每個調(diào)整器安裝孔(1 4)的周圍處均具有至少一個調(diào)整器定位銷孔(1 3)和三個摩擦塊安裝孔(1 5)；b、所述調(diào)整器(2)還包括安裝凸臺(2 4)和調(diào)整器定位凸銷(2 5)，調(diào)整器定位凸銷(2 5)設(shè)在承載板(2 6)下部，安裝凸臺(2 4)設(shè)在調(diào)整器球面體(2 3)的下端；c、所述調(diào)整器(2)的安裝凸臺(2 4)松配合地插入安裝板(1)的調(diào)整器安裝孔(1 4)中，調(diào)整器(2)的調(diào)整器定位凸銷(2 5)插入安裝板(1)的調(diào)整器定位銷孔(1 3)中；d、所述摩擦塊(3)的尾部連接軸(3 4)穿過調(diào)整器(2)上的通孔(2 2)以及安裝板(1)上的摩擦塊安裝孔(1 5)，所述彈簧為彈簧卡圈(4)，且尾部連接軸(3 4)的端部通過該彈簧卡圈(4)與安裝板(1)彈性連接；e、所述摩擦塊(3)分為第一摩擦塊(3’)和第二摩擦塊(3”)，第一摩擦塊(3’)為六邊形體，第二摩擦塊(3”)為五邊形體，第二摩擦塊(3”)的五個側(cè)面中面向安裝板(1)外側(cè)的一個面為凸弧面(3” 6)；第二摩擦塊(3”)沿安裝板(1)正面四周分布并將第一摩擦塊(3’)圍在中間，或者第二摩擦塊(3”)沿安裝板(1)正面內(nèi)外弧邊沿處分布成兩排并將第一摩擦塊(3’)夾在中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動間片，其特征在于所述第一摩擦塊 (3’)有4塊，其六邊形體的各側(cè)面均為平面；第二摩擦塊(3”)有14塊，其五邊形體的側(cè) 面中除凸弧面(3”-6)之外其余四個側(cè)面均為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動間片，其特征在于所述第一摩擦塊 (3’)有6塊，且其六邊形體的各側(cè)面均為平面；第二摩擦塊(3”)有12塊，且其五邊形體 的側(cè)面中除凸弧面(3”-6)之外其余四個側(cè)面均為平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動間片，其特征在于所述第一摩擦塊 (3’)有4塊或6塊，且其六邊形體的各側(cè)面均為弧面；第二摩擦塊(3”)相對應(yīng)地有14塊 或12塊，且其五邊形體的側(cè)面中除凸弧面(3”-6)之外其余四個側(cè)面均為弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動閘片，其特征在于所述安裝板(1)的 中部設(shè)有若干條調(diào)節(jié)筋(1-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動閘片，其特征在于所述摩擦塊(3)的 尾部連接軸(3-4)上具有彈簧槽(3-4-1)，彈簧槽(3-4-1)上裝有彈簧卡圈(4)，以使摩擦 塊(3)與安裝板(1)彈性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動閘片，其特征在于所述調(diào)整器(2)的承載板(2-6)是三角花瓣形，每一花瓣上有一個調(diào)整器球杯(2-1)，調(diào)整器定位凸銷(2-5) 設(shè)在其中的兩個花瓣之間，承載板(2-6)的底面(2-6-1)由內(nèi)而外逐漸向上傾斜，即承載板 (2-6)的壁厚由內(nèi)而外逐漸減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動閘片，其特征在于所述安裝板(1)的 兩端各有一個安裝銷孔(1-1)，安裝板(1)背部的內(nèi)外弧邊沿處設(shè)有弧形卡槽(1-7)，作為 與制動夾鉗閘片托的接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶調(diào)整器的列車制動閘片，其特征在于所述摩擦塊(3)的 尾部連接軸(3-4)上的彈簧槽(3-4-1)為環(huán)形卡槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了帶調(diào)整器的列車制動閘片，包括安裝板、調(diào)整器、摩擦塊和彈簧卡圈，所述調(diào)整器包括安裝凸臺和調(diào)整器定位凸銷，所述摩擦塊的尾部連接軸穿過調(diào)整器上的通孔以及安裝板上的摩擦塊安裝孔，且尾部連接軸的端部通過彈簧卡圈與安裝板彈性連接；所述摩擦塊的第一摩擦塊為六邊形體，第二摩擦塊為五邊形體，第二摩擦塊的五個側(cè)面中面向安裝板外側(cè)的一個面為凸弧面第二摩擦塊沿安裝板正面四周分布并將第一摩擦塊圍在中間，或者第二摩擦塊沿安裝板正面內(nèi)外弧邊沿處分布兩排并將第一摩擦塊夾在中間。本發(fā)明帶調(diào)整器的列車制動閘片能在工作過程中提高有效摩擦面積，散熱能力強且能有效降低摩擦塊發(fā)生裂紋、掉塊、缺損和性能衰退等現(xiàn)象。
文檔編號F16D69/04GK101975234SQ20101052015
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者何延楠, 劉穎, 李岫, 王磊, 鄭劍云 申請人:常州市鐵馬科技實業(yè)有限公司;南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司