車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】設(shè)置在軌道車(chē)輪的輪體（1）的兩側(cè)上并用貫穿螺栓（3）固定的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，每個(gè)貫穿螺栓（3）的螺栓頭部（4）設(shè)置在其中一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)（2）的凹陷部（6）內(nèi)，并且旋擰到貫穿螺栓（3）上的螺母（5）設(shè)置在另一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)（2）的凹陷部（6）內(nèi)，螺栓頭部和螺母分別直接地或間接地支承在凹陷部的底面上，其中，每個(gè)凹陷部（6）具有直至底面的側(cè)凹部（8）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)。
【背景技術(shù)】
[0002]在已知的軌道車(chē)輪中，連接在輪體的兩側(cè)上的各車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)通過(guò)多個(gè)在圓周上分布的貫穿螺栓固定，這些貫穿螺栓穿過(guò)所述輪體，并且分別以其頭部設(shè)置在其中一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的凹陷部?jī)?nèi)，并且以旋擰在貫穿螺栓上的螺母設(shè)置在另一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的凹陷部?jī)?nèi)。各車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)與輪體的連接可在輪轂區(qū)域、輪輻區(qū)域或輪緣區(qū)域中進(jìn)行。
[0003]在高效的現(xiàn)代的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)中，進(jìn)行兩個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)在輪輻上的直接的螺栓連接。在螺栓連接的設(shè)計(jì)中力求達(dá)到最大可能的螺栓長(zhǎng)度，這通過(guò)在螺栓頭部之下或在螺栓頭部和螺母之下使用套筒來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0004]另外已知的是，設(shè)置額外的形式為盤(pán)形彈簧的張力盤(pán)代替套筒，所述張力盤(pán)用于改善張緊的部件的柔性，以補(bǔ)償由制動(dòng)引起的螺紋連接部件的變形和瞬間發(fā)生的沖擊。
[0005]然而這種有利的作用卻要以可能顯著縮短連接壽命的負(fù)面效應(yīng)為代價(jià)，這使得在應(yīng)用張力盤(pán)時(shí)，螺紋連接的數(shù)量及隨之可能的安裝費(fèi)用倍增。
[0006]除此之外，所述張力盤(pán)限制了車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的使用溫度，因?yàn)樗鰪埩ΡP(pán)不允許進(jìn)行加熱到超過(guò)其回火溫度。否則會(huì)失去其彈簧作用并降低螺栓連接壽命。使用張力盤(pán)也會(huì)導(dǎo)致要裝配的構(gòu)件的總數(shù)增大，從而使誤裝配的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。
[0007]此外，張力盤(pán)的應(yīng)用要求相對(duì)大的凹陷部直徑，這限制了具有小摩擦元件的剛性的或彈性的燒結(jié)襯片的使用可能性，特別是因?yàn)槟Σ猎赡軖煸诳走吘壣喜⒈粴摹?br> [0008]雖然已建議在凹陷部?jī)?nèi)嵌進(jìn)壓入襯套以使所述孔直徑最小化，然而這樣制動(dòng)盤(pán)只能承受小的熱負(fù)荷，所以這種結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中未經(jīng)證實(shí)，也就是說(shuō)未予實(shí)施。
[0009]除了真正的螺紋連接，大多數(shù)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)具有用于在輪體上定心的元件，其形式例如為保持在所述輪體貫穿孔內(nèi)的套筒，這些套筒各具有榫狀地構(gòu)造的末端，所述末端嵌入到摩擦盤(pán)的槽中。
[0010]原則上，各凹陷部的直徑應(yīng)盡可能小地設(shè)置，所述直徑的大小正好可使得用于旋擰所述螺栓連接的工具能夠進(jìn)入，或者在使應(yīng)用張力盤(pán)時(shí)，所述張力盤(pán)能夠擴(kuò)張。通過(guò)通向摩擦面的小開(kāi)口，應(yīng)使得對(duì)摩擦性能的妨礙盡可能少，并避免襯片元件的掛住。
[0011]所述凹陷部的底部通常盡可能高剛度地制造，也就是說(shuō)，底部厚度在與相應(yīng)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的貫穿孔的直徑的關(guān)系中較大地選擇。在此，柱形的凹陷部與貫穿孔的直徑差的一半與底部厚度在無(wú)張力盤(pán)或彈簧元件的連接中優(yōu)選小于1，由此得到幾乎不撓曲的堅(jiān)固的支承面。
[0012]在制動(dòng)時(shí)，各車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)由于表面加熱而遭受橫截面上的翹曲，其導(dǎo)致貫穿螺栓的拉力負(fù)荷。在通常的具有堅(jiān)固底部的實(shí)施方式中，由該負(fù)荷直接引起由變形和夾緊長(zhǎng)度產(chǎn)生的螺栓附加力。這種翹曲可能高到使車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)在輪體上貼靠的支承面抬起。除了由翹曲產(chǎn)生的拉力，在制動(dòng)過(guò)程中或由內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的盤(pán)形變形/罩形變形也產(chǎn)生附加力作用到貫穿螺栓上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于，進(jìn)一步發(fā)展同類(lèi)的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，在優(yōu)化摩擦面的情況下提高貫穿螺栓的壽命并因此總體上改善軌道車(chē)輪的工作安全性。
[0014]上述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)實(shí)現(xiàn)。
[0015]通過(guò)本發(fā)明，螺紋連接的構(gòu)件的柔性得到改善，也就是說(shuō)，得到提高，以此使螺栓負(fù)荷得以顯著降低，并使貫穿螺栓的壽命得以延長(zhǎng)，而沒(méi)有在使用張力盤(pán)或其他元件時(shí)存在的缺點(diǎn)。
[0016]所述摩擦面上的凹陷部的孔直徑可一如既往地保持得非常小，并僅通過(guò)螺栓頭部的或螺母的直徑?jīng)Q定。
[0017]在側(cè)凹部范圍內(nèi)的凹陷部與貫穿孔的直徑差的一半與底部厚度的比例經(jīng)選擇成大于I，優(yōu)選如此程度減少所述底部厚度，使得在該范圍內(nèi)的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)載還能持久地承受。為了使應(yīng)力集中最小化，從凹陷部的底部到側(cè)凹部的柱形部分的過(guò)渡應(yīng)通過(guò)盡可能大地選擇的半徑來(lái)進(jìn)行。
[0018]如前所述，已知的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)在制動(dòng)時(shí)從中間向外向地翹曲，對(duì)貫穿螺栓上施加拉力負(fù)荷；或發(fā)生盤(pán)形變形/罩形變形，對(duì)貫穿螺栓施加拉力和彎曲負(fù)荷?，F(xiàn)在通過(guò)本發(fā)明，柔性的底部可彈性地?fù)锨⒃诠δ苄陨献饔脼閺椈稍?。既使在高?fù)荷時(shí)，車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的螺栓連接區(qū)域仍基本保持與輪體接觸。
[0019]通過(guò)提高的柔性，使得螺栓附加力明顯降低，并使螺栓連接的壽命延長(zhǎng)。另外，由螺栓連接區(qū)域受熱膨脹產(chǎn)生的附加力通過(guò)相對(duì)薄的底部而降低。因此在總體上，實(shí)現(xiàn)使用壽命的顯著提高和工作安全性的改善。
[0020]此外，本發(fā)明以少的制造技術(shù)耗費(fèi)即可實(shí)現(xiàn)，其中可通過(guò)放棄額外構(gòu)件例如張力盤(pán)或彈簧元件達(dá)到費(fèi)用最小化。
[0021]另外，本發(fā)明的特點(diǎn)在于其亦能夠與具有小摩擦元件的制動(dòng)襯片相結(jié)合應(yīng)用于各種類(lèi)型的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)。
[0022]在本發(fā)明的另外一種構(gòu)思中可局部地減少底部厚度，為此，所述底部具有內(nèi)側(cè)的和/或外側(cè)的同心的空隙。
[0023]本發(fā)明的其他有利的構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]接著借助附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]圖1顯示軌道車(chē)輪的局部的橫截面圖；
[0026]圖2至4顯示按本發(fā)明的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的各種實(shí)施例的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1示出軌道車(chē)輪的局部圖，其具有輪體1，所述輪體具有在徑向上向內(nèi)延伸的輻條10，各車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)2借助貫穿螺栓3固定在所述輪體的兩側(cè)上。在各個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)2上為每個(gè)貫穿螺栓3設(shè)置凹陷部6，用于在一側(cè)容納螺栓頭部4和在另一側(cè)容納螺母5，所述凹陷部過(guò)渡至朝向所述輻條10的貫穿孔12，所述凹陷部的底面鄰接底部9，所述底部在另一側(cè)構(gòu)成支承面11，該支承面貼靠在輪體I的輻條10上。
[0028]按本發(fā)明，每個(gè)凹陷部6具有直至底面的側(cè)凹部8，該側(cè)凹部8在其與輪體I背向的一側(cè)上過(guò)渡至柱形區(qū)域7，所述柱形區(qū)域?yàn)樨灤┞菟?構(gòu)成插入口，并且從車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)2的摩擦面16出發(fā)。
[0029]與所述側(cè)凹部8的直徑相比為較小的、柱形區(qū)域7的直徑盡可能小地選擇并且僅僅由螺栓頭部4的或螺母5的和/或用于擰緊貫穿螺栓3的工具的相配公差決定。
[0030]如附圖中清楚可見(jiàn)，所述底部9與側(cè)凹部8的壁之間的過(guò)渡部13是明顯倒圓的，以排除或最小化應(yīng)力集中。
[0031]圖2以零件圖示出了車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)2的橫截面，正如其在圖1中可見(jiàn)處于裝配位置；而圖3和4各示出一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)的一種另外的實(shí)施例。此處，底部9具有同心的空隙14、15，所述空隙在圖3所示的方案中設(shè)置在內(nèi)側(cè)上，即朝向側(cè)凹部8的一側(cè)上，而所述空隙15作為環(huán)形槽在外側(cè)加工在所述支承面11中。
[0032]附圖標(biāo)記列表
[0033]I 輪體
[0034]2 車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)
[0035]3 貫穿螺栓
[0036]4 螺栓頭部
[0037]5 螺母
[0038]6 凹陷部
[0039]7 柱形區(qū)域
[0040]8 側(cè)凹部
[0041]9 底部
[0042]10 輻條
[0043]11支承面
[0044]12貫穿孔
[0045]13過(guò)渡部
[0046]14 空隙
[0047]15 空隙
[0048]16摩擦面
【權(quán)利要求】
1.設(shè)置在軌道車(chē)輪的輪體(I)的兩側(cè)上并用貫穿螺栓(3)固定的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，每個(gè)貫穿螺栓(3)的螺栓頭部(4)設(shè)置在其中一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)(2)的凹陷部(6)內(nèi)，并且旋擰到貫穿螺栓(3)上的螺母(5)設(shè)置在另一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)(2)的凹陷部(6)內(nèi)，螺栓頭部和螺母分別直接地或間接地支承在凹陷部的底面上，其特征在于:每個(gè)凹陷部(6)具有直至底面的側(cè)凹部(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述側(cè)凹部(8)與貫穿孔(12)之間的直徑差的一半與底部(9)厚度的比例> I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:從所述側(cè)凹部(8)的底面到側(cè)凹部的壁的過(guò)渡部是倒圓的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述底部(9)在其朝向側(cè)凹部(8)的一側(cè)上和/或背向的一側(cè)上具有厚度削弱部。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述厚度削弱部通過(guò)同心的空隙(14、15)構(gòu)成。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的車(chē)輪制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述側(cè)凹部(8)在其與貫穿孔(12)背向的一側(cè)上過(guò)渡至柱形區(qū)域(7)。
【文檔編號(hào)】F16D65/12GK103562588SQ201280025212
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月26日
【發(fā)明者】M·尼斯納, P·塞弗特 申請(qǐng)人:克諾爾-布里姆斯軌道車(chē)輛系統(tǒng)有限公司