CN111656042B - 轴制动盘和轴制动盘/轮毂连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的轴制动盘(1)，所述轴制动盘具有第一摩擦环(2)和与第一摩擦环平行并间隔开距离地设置的第二摩擦环以及用于将制动盘(1)固定在从轮毂(6)径向向外延伸的连接板(7)上的装置，其中，两个所述摩擦环(2、4)构造为独立的构件。此外，本发明还涉及一种轴制动盘/轮毂连接装置。

Description

轴制动盘和轴制动盘/轮毂连接装置

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的用于轨道车辆的轴制动盘(或轴装式制动盘)和一种用于轨道车辆的轴制动盘/轮毂连接装置。

背景技术

用于轨道车辆的一般轴制动盘通常包括两个彼此间隔开距离地设置的摩擦带和在摩擦带上模制的用于连接在轴上的连接板，在两个摩擦带之间模制有用于冷却摩擦带的冷却片。

这种轴制动盘通常由一件铸成。这伴随着相对耗费的制造，因为由于轴制动盘的几何形状，必须使用失去的型芯和打开的铸模加工。

由于该制造过程，这种轴制动盘的几何形状设计变化和材料选择受到严格限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴制动盘，该轴制动盘可以以简单的方式制造并且在几何形状设计和材料选择方面能够实现更大的设计自由度。

本发明的另一个目的是提供一种轴制动盘/轮毂连接装置，其可以以较简单的方式安装。

第一目的通过具有本发明的特征的轴制动盘来实现。

第二目的通过具有本发明的特征的轴制动盘/轮毂连接装置来实现。

根据本发明的轴制动盘具有第一摩擦环和与第一摩擦环平行并间隔开距离地设置的第二摩擦环以及用于将制动盘固定在从轮毂径向向外延伸的连接板上的装置。两个摩擦环在此构造为独立的构件。

这种多件式的轴制动盘的优点尤其是在几何形状设计以及材料选择方面增加了设计自由度。

此外，由于多件式以及制造方法的相关变化，在材料选择时产生更多可能性，从而例如可以使用具有高导热率的材料来导走摩擦环的摩擦面的热量。

此外，有利的是，所使用的材料具有高的热容量，以便能够在温度升高较小时吸收尽可能多的热量。

此外，有利的是，所使用的材料具有高的屈服极限，以便获得尽可能小的塑化并因此获得小的盘(Tellerung)。

当前所使用的铸造材料不存在这种可变性，一般轴制动盘由所述当前所使用的铸造材料制造。

本发明的有利实施变型是从属权利要求的主题。

根据一个有利的实施变型，摩擦环构造为冲压件或锻造件。

也可以考虑，由简单的半成品借助于激光切割/水射流切割来制造摩擦环。

两种变型都能够实现轴制动盘的特别简单的制造。

根据另一有利的实施变型，制动盘的第一摩擦环和第二摩擦环相对于在摩擦环之间在中央的面镜像对称并且垂直于制动盘的旋转轴线。

由此能够实现将轴制动盘的零件数量保持很小。

用于将轴制动盘固定在径向向外延伸的连接板上的装置至少部分地构造为摩擦环连接板，所述摩擦环连接板径向向内朝向制动盘的旋转轴线延伸。

这提供了以下优点：当轮毂已安装时，能够相对于轮毂轴向地沿两个方向安装和拆卸摩擦环。

根据另一实施变型，所述装置的至少一个部分构造为第一摩擦环和第二摩擦环中的垂直于摩擦环的摩擦面的通孔，螺栓可以***所述通孔中以用于将摩擦环固定在从轮毂径向向外延伸的连接板上。

由此能够实现轴制动盘在摩擦环的区域中的固定、尤其是螺接，从而轴制动盘因此可以近似类似于车轮制动盘地构造。

根据另一有利的实施变型，在第一摩擦环和第二摩擦环之间容纳构造为独立构件的冷却体，该冷却体形状锁合、力锁合或材料锁合地与摩擦环连接。

在此，轴制动盘的多件式也具有如下大的优点，即冷却体可以由冷却效果最佳的材料制成。

根据一个有利的实施变型，冷却体构造为3D打印件、板材件、烧结件或铸造件，或者由实心材料构成，从所述实心材料中加工出冷却通道。

冷却体构造为3D打印件、板材件、烧结件或铸造件，这具有制造简单的优点。

作为独立构造的构件的冷却体的形状设计在此不仅在材料选择方面而且在形状设计方面都可以极可变地选择。

根据另一实施变型，冷却体构造为平的板材和波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件的平行于摩擦环的摩擦面设置的交替的层，以用于形成冷却通道。

冷却体的这种实施方式能够实现在最大冷却空气体积流时产生大的表面，从而可以利用这种构造的冷却体实现特别高的冷却效果。

当平行于摩擦环的摩擦面观察时，板材和/或中间元件特别优选地构造为圆环形。这能够实现冷却体特别简单的组装。

为了拦截制动衬片的挤压力或在制动过程中由热膨胀引起的力，根据另一种优选的实施变型，冷却体具有多个间隔套筒，这些间隔套筒垂直于摩擦环的摩擦面定向并贴靠在摩擦环的背离摩擦面的后侧上。

根据本发明的用于轨道车辆的轴制动盘/轮毂连接装置，其中，制动盘具有第一摩擦环和与第一摩擦环平行且间隔开距离地设置的第二摩擦环，并且轮毂具有径向向外延伸的连接板，其特征在于，如上所述的轴制动盘。

根据一个有利的实施方式，连接位置的轮毂的相应的连接板容纳在第一摩擦环的摩擦环连接板和第二摩擦环的摩擦环连接板之间。

通过这种布置，得出两段式连接而不是现有技术中已知的单段式连接，由此，能够实现将明显更高的扭矩传递到轮毂连接位置或车轮连接位置上。

此外，这种构造方式能够实现总体上减少在制动盘和轮毂之间的连接位置的数量。

附图说明

下面参照附图更详细地描述优选实施例。

其示出：

图1示出根据本发明的轴制动盘的实施变型的示意性局部剖视透视图，该轴制动盘连接到轮毂上，和

图2示出轴制动盘的替代实施变型的示意性局部透视图。

具体实施方式

在下面的附图描述中，术语上，下，左，右，前，后等只涉及制动盘、摩擦环、冷却体、轮毂、冷却通道和诸如此类在相应附图中所选择的示例性图示和位置。这些术语不应理解为限制性的，即这些参考可以由于不同的工作位置或镜像对称设计等而改变。

在图1和2中，附图标记1分别总体上表示根据本发明的用于轨道车辆的轴制动盘1的实施变型。

如图1所示，轴制动盘1具有第一摩擦环2和第二摩擦环4，所述第二摩擦环平行于第一摩擦环并且与第一摩擦环隔开距离地布置。

在摩擦环2、4的面向轮毂6的内边缘上形成有用于将轴制动盘1固定在从轮毂6径向向外延伸的连接板7上的装置。摩擦环2、4在此构造为独立的构件。

两个摩擦环2、4优选地构造为相对于在摩擦环2、4之间在中央的面镜像对称并且垂直于轴制动盘1的旋转轴线D。

为了将轴制动盘1固定在放置到轴5上的轮毂6上，如图1中的实施变型所示，多个构造为摩擦环连接板14的装置从摩擦环2、4的径向内周面16径向向内延伸。

相应地，连接板7从轮毂6径向向外延伸。

从图1中还可以看出，轮毂6的相应的连接板7被夹紧在第一摩擦环2和第二摩擦环4的彼此相对置的摩擦环连接板14之间。

为了将轴制动盘1固定在轮毂6上，螺钉引导穿过摩擦环连接板14和连接板7的开口，这些螺钉用于将摩擦环连接板14与轮毂6的相应的连接板7固定。

由此导致在摩擦环连接板14和轮毂6的连接板7之间的两段式连接，由此能够实现增加在制动过程中可传递的扭矩。

由于较大可传递的扭矩还能够实现减少轴制动盘1和轮毂6之间由连接板7和摩擦环连接板14构成的连接位置的数量。

在图2所示的实施变型中，具有径向向外延伸的连接板7的轮毂6用于将轴制动盘1固定在轴5上，所述连接板的端部贴靠摩擦环2、4的内面并具有孔，螺钉可以被引导穿过所述孔，所述螺钉用于将摩擦环2、4与轮毂6的相应的连接板7固定。

在摩擦环2、4之间，轴制动盘1在图1和2所示的两个实施变型中具有与摩擦环2、4连接的冷却体3。

冷却体3也构造为与摩擦环2、4分开制造的构件。摩擦环2、4和冷却体3在此形状锁合、力锁合或材料锁合地彼此连接。

图2所示的摩擦环2可以构造成实心铸件。优选地，摩擦环2、4构造为冲压件、铣削件或锻造件。

在图1所示的实施变型中，冷却体3构造为平的板材11以及波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件12的平行于摩擦环2或摩擦环2、4的摩擦面设置的交替的层。

波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件12在此与包围中间元件的板材11构成冷却通道10。

在与摩擦环2、4的相应内面的接触面上，中间元件12可以与摩擦环2、4的内面一起形成冷却通道10。

也可以考虑省略板材11，从而如图2所示的实施变型那样，冷却体3构造为波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件12的平行于摩擦环2或摩擦环2、4的摩擦面设置的层。在这里，叠加的波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件12或中间元件12与摩擦环2的内面一起形成冷却通道10。

中间元件12的波浪的定向优选这样设计，使得冷却通道10相对于摩擦环2的旋转轴线径向地延伸。也可以考虑，冷却通道10相对于摩擦环2的旋转轴线倾斜地定向。

如图1所示，冷却体3容纳在轴制动盘1的两个摩擦环2、4之间。

替代地，冷却体3也可以构造为使用3D打印工艺制造的构件或者也可以构造为板材件或烧结件。

也可以考虑，冷却体3构造为铸件。还可以考虑，由实心材料制造冷却体3，从所述实心材料中制造出冷却通道10。

在冷却体3的如图1和2所示的实施变型中，平行于摩擦环2的摩擦面观察，平的板材11和波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件12构成为圆环形。

还可以考虑，板材11和/或中间元件12例如仅部分圆环形地构造，并且因此多个这种板材11和/或中间元件12并排地设置。

为了减小通过冷却体的空气输送效率，还可以想到，在板材11和/或中间元件12中设置孔或缝隙。

板材11和中间元件12彼此之间的连接在此优选材料锁合地实现，例如通过钎焊或熔焊实现。

也可以考虑，平的板材11和中间元件12彼此螺接在一起。

此外如图1所示，冷却体3具有多个间隔套筒9，所述多个间隔套筒垂直于至少一个摩擦环2的摩擦面定向并且贴靠在至少一个摩擦环2的背离摩擦面13的后侧15上。

螺钉或螺栓可以优选地从摩擦环2的摩擦面13***这些间隔套筒9中。

为此，在摩擦环2中设置孔8，相应的螺钉或螺栓可以***到所述孔中以用于将摩擦环2固定在轮毂或车轮上，并且通过所述孔，冷却体3可以固定在摩擦环2上。

为了由于冷却体3的构件由热引起的膨胀而能够实现补偿运动，根据另一优选实施变型，在板材11中的两个或多个板材之间设置弹簧元件。

弹簧元件在此例如构造为碟形弹簧。

附图标记列表

1轴制动盘

2摩擦环

3冷却体

4摩擦环

5轴

6轮毂

7固定元件

8孔

9间隔套筒

10冷却通道

11板材

12中间元件

13摩擦面

14摩擦环连接板

15后侧

16周面

17孔

D旋转轴线

Claims (13)

1.用于轨道车辆的轴制动盘(1)，所述轴制动盘具有第一摩擦环(2)和与第一摩擦环平行并间隔开距离地设置的第二摩擦环(4)以及用于将轴制动盘(1)固定在从轮毂(6)径向向外延伸的连接板(7)上的装置，其特征在于，所述第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)构造为独立的构件，具有径向向外延伸的多个连接板(7)的轮毂(6)用于将轴制动盘(1)固定在轴(5)上，所述连接板的端部贴靠第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)的内面并具有孔，螺钉能被引导穿过所述孔，所述螺钉用于将第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)与轮毂(6)上的相应的连接板(7)固定，在第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)之间容纳构造为独立构件的冷却体(3)，所述冷却体形状锁合、力锁合或材料锁合地与第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)连接，且所述连接板(7)延伸到冷却体(3)中。

2.根据权利要求1所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)构造为冲压件或锻造件。

3.根据权利要求1所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)由半成品借助于激光束切割/水射流切割来制造。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴制动盘(1)，其特征在于，轴制动盘的第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)相对于在所述 第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)之间在中央的面镜像对称并且垂直于所述轴制动盘(1)的旋转轴线(D)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述装置的至少一部分构造为径向向内朝向轴制动盘(1)的旋转轴线(D)延伸的摩擦环连接板(14)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述装置的至少一部分构造为第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)中的垂直于第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)的摩擦面的通孔，用于将第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)固定在从轮毂(6)径向向外延伸的连接板(7)上的螺栓能***所述通孔中。

7.根据权利要求1所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述冷却体(3)构造为3D打印件、板材件、烧结件或铸造件，或者由实心材料构成，从所述实心材料中加工出冷却通道(10)。

8.根据权利要求1所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述冷却体(3)构造为波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件(12)的平行于第一摩擦环(2)或第二摩擦环(4)的摩擦面设置的层，以用于形成冷却通道(10)。

9.根据权利要求1所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述冷却体(3)构造为平的板材(11)和波浪形或梯形弯曲或折叠的中间元件(12)的平行于第一摩擦环(2)或第二摩擦环(4)的摩擦面设置的交替的层，以用于形成冷却通道(10)。

10.根据权利要求9所述的轴制动盘(1)，其特征在于，当平行于第一摩擦环(2)或第二摩擦环(4)的摩擦面观察时，板材(11)和/或中间元件(12)构造为圆环形。

11.根据权利要求1所述的轴制动盘(1)，其特征在于，所述冷却体(3)具有多个间隔套筒(9)，这些间隔套筒垂直于第一摩擦环(2)和第二摩擦环(4)中的至少一个摩擦环的摩擦面定向并贴靠在所述至少一个摩擦环的背离摩擦面(13)的后侧(15)上。

12.用于轨道车辆的轴制动盘/轮毂连接装置，其中，轴制动盘(1)具有第一摩擦环(2)和与第一摩擦环平行且间隔开距离地设置的第二摩擦环(4)，并且轮毂(6)具有径向向外延伸的连接板(7)，其特征在于，所述轴制动盘(1)根据权利要求中1至11任一项所述地构造。

13.根据权利要求12所述的轴制动盘/轮毂连接装置，其特征在于，连接位置的轮毂(6)的相应的连接板(7)容纳在第一摩擦环(2)的摩擦环连接板(14)和第二摩擦环(4)的摩擦环连接板之间。

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