CN206647474U - 一种具有大浮动量弹性元件的制动闸片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及列车制动技术领域，具体涉及一种具有大浮动量弹性元件的制动闸片，包括：闸片背板(1)；摩擦块(2)，通过第一弹性元件(3)安装在所述闸片背板(1)上；第一弹性元件(3)，上端面与所述摩擦块(2)连接，下端面与所述闸片背板(1)连接，且所述第一弹性元件(3)为一圆台，通过所述圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°。本实用新型提供了一种在列车制动时，弹性元件的形变量相对较大，同一闸片不同摩擦块的受力均匀、摩擦块与制动盘贴合完全的具有大浮动量弹性元件的制动闸片。

Description

一种具有大浮动量弹性元件的制动闸片

技术领域

本实用新型涉及列车制动技术领域，具体涉及一种具有大浮动量弹性元件的制动闸片。

背景技术

在列车盘式制动***中，制动闸片是关键部件之一，制动力通过制动夹钳施加到制动闸片上，使制动闸片的摩擦块与制动盘接触，吸收动能，使列车制动停车。但是由于摩擦块与制动盘之间不能完全贴合，作用力不能平均的作用在摩擦块与制动盘上，从而造成制动闸片的高应力点出现裂纹、掉块、缺损，产生局部高温区，影响制动效果。

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN204533294U公开了一种浮动式制动闸片，包括背板、若干个摩擦块、若干个卡簧和设置于摩擦块和背板之间的碟簧，碟簧为中空的圆台状，圆台的上端支撑在摩擦块下方，下端支撑在背板上，在列车制动时，碟簧提供一定的浮动量使得摩擦块与制动盘尽量贴合。但是由于碟簧本身尺寸结构的限制，在列车制动时其形变量仍相对较小，不能满足同一闸片不同摩擦块的受力尽量均匀、摩擦块与制动盘尽量贴合完全的要求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中在列车制动时，碟簧的形变量仍相对较小，不能满足同一闸片不同摩擦块之间的受力尽量均匀、摩擦块与制动盘尽量贴合完全的要求的缺陷，从而提供一种在列车制动时，弹性元件的形变量相对较大，同一闸片不同摩擦块的受力均匀、摩擦块与制动盘贴合完全的具有大浮动量弹性元件的制动闸片。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有大浮动量弹性元件的制动闸片，包括：

闸片背板；

摩擦块，通过第一弹性元件安装在所述闸片背板上；

第一弹性元件，上端面与所述摩擦块连接，下端面与所述闸片背板连接，且所述第一弹性元件为一圆台，通过所述圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述第一弹性元件的上端面的直径与下端面的直径之比为1.0：(1.7～2.0)。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述第一弹性元件的垂向形变量与自由高度之比为(0.16～0.70)：1。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述摩擦块包括设置在上的摩擦体和设置在下的支撑体，所述第一弹性元件的上端面与所述支撑体的上端连接，所述支撑体的下端通过第二弹性元件与所述闸片背板连接。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述第二弹性元件为卡簧。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述支撑体包括一设置在上的半球形部和一设置在下的工字型部，所述半球形部和所述工字型部固接，所述半球形部的平面端固定在所述摩擦体中，所述工字型部的下端固定在所述闸片背板中。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述闸片背板上成型有与所述支撑体相匹配的定位孔。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述第一弹性元件安装在所述定位孔的上部，所述第二弹性元件安装在所述定位孔的下部。

所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，所述第一弹性元件的内部成型有允许所述支撑体穿过的通孔。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，设置在摩擦块和闸片背板之间的第一弹性元件为一圆台，且通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°，此种设计使得在列车制动时第一弹性元件的形变量相对较大。

2.本实用新型提供的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，同一闸片不同的摩擦块受力均匀，摩擦块和制动盘贴合完全，最大程度上保证了闸片的浮动效果，提高了制动稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的具有大浮动量弹性元件的制动闸片的示意图；

图2为图1中的第一弹性元件的示意图；

附图标记说明：

1-闸片背板；2-摩擦块；3-第一弹性元件；4-第二弹性元件；11-定位孔；21-摩擦体；22-支撑体；211-预留槽；221-半球形部；222-工字型部；2211-圆形嵌入部；θ-腰与下底之间的夹角；d1-第一弹性元件的上端面的直径；d2-第一弹性元件的下端面的直径；h-第一弹性元件的自由高度。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和2所示的具有大浮动量弹性元件的制动闸片的一种具体实施方式，包括闸片背板1，闸片背板1上成型有定位孔11，定位孔11可以为圆形的沉孔。摩擦块2，通过第一弹性元件3安装在所述闸片背板1上，所述第一弹性元件3为耐高温不锈钢弹簧，本实施例中为碟簧，摩擦块2和碟簧均安装在闸片背板1的沉孔中，摩擦块2上端面贴合在制动盘上。第一弹性元件3，上端面与所述摩擦块2连接，下端面与所述闸片背板1连接，即碟簧的上端支撑在摩擦块2的下端面上，碟簧的下端支撑在闸片背板1的上端面上；且所述第一弹性元件3为一圆台，通过所述圆台的轴的截面为一等腰梯形，等腰梯形的腰与下底之间的夹角θ为10～35°。

碟簧的上端面的直径d1与下端面的直径d2之比为1.0：1.7～2.0，即等腰梯形的上底和下底的长度之比为1.0:(1.7～2.0)。碟簧的垂向形变量与自由高度h之比为(0.16～0.70)：1。其中，自由高度h为碟簧在未发生形变、处于自然状态下的竖直高度。由于摩擦块2和闸片背板1之间的间隙一般为2.0mm左右，碟簧设计为上述尺寸，能够保证不管在列车行驶过程中，还是在列车制动时，摩擦块2均能与制动盘完全贴合，受到的作用力均匀，不会出现偏磨现象，延长闸片的使用寿命。

所述摩擦块2包括设置在上的摩擦体21和设置在下的支撑体22，摩擦体21的下端面上开设有预留槽211；支撑体22的上端安装在预留槽211中以将二者连接。当然摩擦体21和支撑体22也可以一体成型，连接更加牢固可靠。碟簧的上端面与所述支撑体22的上端连接，所述支撑体22的下端通过第二弹性元件4与所述闸片背板1连接。在本实施例中，所述第二弹性元件4为卡簧，卡簧由弹簧钢折弯成型，包括两条支腿、圆形小卡圈和圆形大卡圈，圆形小卡圈卡接于支撑体22的下端，圆形大卡圈卡接于沉孔的最下端。

所述支撑体22包括一设置在上的半球形部221和一设置在下的工字型部222，半球形部221的平面端沿远离圆心的方向延伸成型有一圆形嵌入部2211，该圆形嵌入部2211完全嵌入摩擦体21的预留槽211中实现二者的固定；所述半球形部221和所述工字型部222固接，即工字型部222的上端位于半球形部221的中央固定，当然半球形部221和工字型部222也可以一体成型。所述半球形部221的平面端固定在所述摩擦体21中，所述工字型部222的下端固定在所述闸片背板1的沉孔中。

所述闸片背板1上成型有与所述支撑体22相匹配的定位孔11，定位孔11的上端直径大于下端直径。碟簧、支撑体22的半球形部221和工字型部222的上端安装在所述定位孔11的上部，卡簧和工字型部222的下端安装在所述定位孔11的下部，以防止碟簧和卡簧在列车运行过程中发生较大的错位。

碟簧的内部成型有允许所述支撑体22穿过的通孔，通孔的形状与支撑体22的半球形部221的形状匹配，使得摩擦块2可实现三向微量转动，以使摩擦块2的摩擦工作面最大程度地与制动盘接触，防止摩擦块2偏磨的现象。

当制动装置工作时，制动压力作用在闸片背板1上，通过碟簧传递到摩擦块2上，摩擦块2平稳贴合制动盘实施制动。在列车制动时，由于本实用新型中碟簧的尺寸设计，碟簧的形变量相对较大，从而使得同一闸片不同摩擦块的受力均匀，摩擦块和制动盘贴合完全。

在承载力分别为0.5kN、1kN和1.5kN时，计算本实施例中的碟簧(A2)和另外两种通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角不同的碟簧(A1、A3)的垂向形变量与自由高度的比值，结果如表1所示。

表1

由于三种类型的碟簧的自由高度值相同，因此在承载力相同时，垂向形变量与自由高度的比值越大，则碟簧的垂向形变量也越大。从表1可以看出，碟簧A2在同一承载力时垂向形变量与自由高度的比值大于碟簧A1和A2，因此在通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°时，碟簧A2的形变量相对较大，作为制动闸片的浮动效果较好。

在承载力分别在为0.5kN、1kN和1.5kN时，计算本实施例中的碟簧(A5)和另外两种上端面的直径与下端面的直径之比不同的碟簧(A4、A6)的垂向形变量与自由高度的比值，结果如表2所示。

表2

从表2可以看出，碟簧A5在同一承载力时垂向形变量与自由高度的比值大于碟簧A4和A6，因此在上端面的直径与下端面的直径之比为1.0：(1.7～2.0)时，碟簧A5的形变量相对较大，作为制动闸片的浮动效果较好。

当闸片的双侧闸片推力为45KN时，分析由本实施例中的碟簧(A2)和另外两种通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角不同的碟簧(A1、A3)构成的闸片的18个不同位置的摩擦块的受力情况，结果如表3所示。

表3

从表3可以看出，当通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°时，由碟簧A2构成的闸片的摩擦块最大承受力与最小承受力的差值为0.04，远小于由碟簧A1和A3构成的闸片，说明由碟簧A2构成的闸片的不同摩擦块的受力更加均匀，闸片浮动效果较好。

当闸片的双侧闸片推力为45KN时，分析由本实施例中的碟簧(A5)和另外两种上端面的直径与下端面的直径之比不同的碟簧(A4、A6)构成的闸片的18个不同位置的摩擦块的受力情况，结果如表4所示。

表4

从表4可以看出，当碟簧的上端面的直径与下端面的直径之比为1.0：(1.7～2.0)时，由碟簧A5构成的闸片的摩擦块最大承受力与最小承受力的差值为0.02，远小于由碟簧A4和A6构成的闸片，说明由碟簧A5构成的闸片的不同摩擦块的受力更加均匀，闸片浮动效果较好。

将每一闸片均磨合10把，对比磨合10把后由本实施例中的碟簧(A2)和另外两种通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角不同的碟簧(A1、A3)构成的闸片的摩擦块和制动盘的贴合面积。结果如表5所示。

表5

从表5可以看出，当通过圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°时，由碟簧A2构成的闸片的摩擦块和制动盘的贴合面积大于90％，远大于由碟簧A1和A3构成的闸片，说明由碟簧A2构成的闸片在列车制动时与制动盘的贴合更加完全，闸片浮动效果较好。

将每一闸片均磨合10把，对比磨合10把后由本实施例中的碟簧(A5)和另外两种上端面的直径与下端面的直径之比不同的碟簧(A4、A6)构成的闸片的摩擦块和制动盘的贴合面积。结果如表6所示。

表6

弹性元件	A4(1.0：(1.4～1.6)	A5(1.0：(1.7～2.0))	A6(1.0：(2.1～2.3))
				贴合面积/％	75～85％	>90％	65～75％

从表6可以看出，当碟簧的上端面的直径与下端面的直径之比为1.0：(1.7～2.0)时，由碟簧A5构成的闸片的摩擦块和制动盘的贴合面积大于90％，远大于由碟簧A4和A6构成的闸片，说明由碟簧A5构成的闸片在列车制动时与制动盘的贴合更加完全，闸片浮动效果较好。

当然，碟簧也可以为波簧，或其他具有弹性同时纵截面为梯形、且夹角设置为上述范围的弹性件。卡簧也可以为其他能够起到弹性作用的弹性件。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，包括：

闸片背板(1)；

摩擦块(2)，通过第一弹性元件(3)安装在所述闸片背板(1)上；

第一弹性元件(3)，上端面与所述摩擦块(2)连接，下端面与所述闸片背板(1)连接，且所述第一弹性元件(3)为一圆台，通过所述圆台的轴的截面的腰与下底之间的夹角为10～35°。

2.根据权利要求1所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述第一弹性元件(3)的上端面的直径与下端面的直径之比为1.0：(1.7～2.0)。

3.根据权利要求1所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述第一弹性元件(3)的垂向形变量与自由高度之比为(0.16～0.70)：1。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述摩擦块(2)包括设置在上的摩擦体(21)和设置在下的支撑体(22)，所述第一弹性元件(3)的上端面与所述支撑体(22)的上端连接，所述支撑体(22)的下端通过第二弹性元件(4)与所述闸片背板(1)连接。

5.根据权利要求4所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述第二弹性元件(4)为卡簧。

6.根据权利要求4所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述支撑体(22)包括一设置在上的半球形部(221)和一设置在下的工字型部(222)，所述半球形部(221)和所述工字型部(222)固接，所述半球形部(221)的平面端固定在所述摩擦体(21)中，所述工字型部(222)的下端固定在所述闸片背板(1)中。

7.根据权利要求6所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述闸片背板(1)上成型有与所述支撑体(22)相匹配的定位孔(11)。

8.根据权利要求7所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述第一弹性元件(3)安装在所述定位孔(11)的上部，所述第二弹性元件(4)安装在所述定位孔(11)的下部。

9.根据权利要求4所述的具有大浮动量弹性元件的制动闸片，其特征在于，所述第一弹性元件(3)的内部成型有允许所述支撑体(22)穿过的通孔。