[發明專利]銅基粉末冶金高速閘片

有效

• 申請號: 200810068969.7
• 申請日: 2008-10-31
• 公開（公告）號: CN101493127A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 徐英;黃樹華;席澤榮;彭旭光
• 申請（專利權）人: 貴州新安航空機械有限責任公司
• 主分類號: F16D69/04
• 分類號: F16D69/04;F16D65/06;B61H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高速列車剎車裝置，特別是涉及一種銅基粉末冶金高速閘片。

背景技術

高速閘片配套于動車組轉向架，是制動裝置以及制動系統中重要的制動元 件。制動盤和閘片是盤形制動系統的摩擦副原件，其制動性能主要取決于閘片 和制動盤的材質和性能。高速列車制動時，制動盤及閘片的溫度高達500℃以上， 瞬時可達1000℃，由于粉末冶金摩擦材料具有穩定的摩擦系數、良好的耐磨性 和耐熱性、較低的生產成本等優點，國內外該領域專家和廠商廣泛開展粉末冶 金高速閘片的研制工作。

現有技術中的粉末冶金高速閘片在列車制動過程中，由于制動盤和粉末冶 金剎車塊摩擦面溫度高，粉末冶金剎車塊周邊易產成掉邊掉角現象，磨損量大， 制動不夠平穩，摩擦系數低，制動距離長，并且制動時閘片的偏磨現象突出。

為解決上述不足，有人將粉末冶金剎車塊側面包上薄板或網帶形成剎車塊 的包邊，這種結構的剎車塊大大減少了粉末冶金摩擦材料的摩擦面積，造成同 等速度和制動壓力下粉末冶金剎車塊單位面積上吸收的能量更大，造成制動盤 和粉末冶金剎車塊摩擦面溫度過高，增大制動盤和粉末冶金剎車塊的磨損，降 低粉末冶金材料的熱穩定性能，降低制動盤和高速閘片的使用壽命，并且偏磨 現象依然十分嚴重。

發明內容

要解決的技術問題

為解決上述問題，本發明提供銅基粉末冶金高速閘片，能有效解決掉塊、 掉角、偏磨等問題，同時具有較小的摩擦性能離散度、較高的耐磨性、較小的 磨耗，且對制動盤的磨損小、具有優良的導熱率，有油、水和雪等存在時工作 性能穩定，磨合程度、溫度和氣候的變化對摩擦性能影響小，不污染環境。

技術方案

如圖1和圖2所示，本發明提供的銅基粉末冶金高速閘片由鋼背1、剎車塊 2、骨架7、燕尾塊3、彈性墊片4、鉚釘5構成；鋼背1加工有用以鉚接彈性墊 片和剎車塊的通孔，通孔一側加工倒角；骨架7加工有用以安裝鉚釘的通孔； 剎車塊2作為摩擦體由粉末冶金摩擦材料按一定配方經冷壓后模壓燒結在骨架7 上，剎車塊2在模壓燒結過程中形成的用以安裝鉚釘的通孔的直徑大于骨架7 的通孔直徑；利用鉚釘5將彈性墊片4和燒結在骨架7上的剎車塊2通過通孔 鉚接在鋼背1通孔無倒角的一側；燕尾塊3為中間凸起，兩端逐漸彎曲下凹， 末端再彎曲凸起的板狀W形結構，在下凹的部位上加工通孔，通過通孔焊接在 鋼背1通孔有倒角的一側。

作為摩擦體的剎車塊2的材料配方重量百分比范圍為：

銅粉50～70、鉍粉2～5、粒狀石墨5～11、氮化硼1～4、錫粉4～8、鉻粉1～ 5、鈦粉1～5、鎳粉2～6、鐵粉3～8、三氧化二鋁2～6、二氧化硅3～8、鋯英石 2～7。

剎車塊2的材料配方重量百分比范圍可優選為：

銅粉55～60、鉍粉2～4、粒狀石墨8～10、氮化硼1～2、錫粉5～7、鉻粉2～ 4、鈦粉1～3、鎳粉2～4、鐵粉5～7、三氧化二鋁2～4、二氧化硅5～7、鋯英石 4～6。

剎車塊2材料優選配方的重量百分比為：

銅粉55、鉍粉2、粒狀石墨9、氮化硼1、錫粉5、鉻粉2、鈦粉2、鎳粉4、 鐵粉6、三氧化二鋁3、二氧化硅6、鋯英石5。

有益效果

本發明公開的銅基粉末冶金高速閘片在1：1臺架試驗臺試驗結果顯示，磨 損量為0.284cm3/MJ，符合高速閘片工作性能要求，即磨損量不大于0.35cm3/MJ； 在各種速度和壓力下，摩擦系數高而穩定、離散度較小，摩擦系數在0.30～0.45 范圍內；剎車塊由于采用銅基粉末冶金材料模壓燒結，密度達到了5.8g/cm3， 導熱性較好；高溫穩定性好，通過連續高溫制動試驗，材料摩擦性能所受的影 響較小；火花小，曲線平穩，峰比值較?。怀睗裨囼瀸Σ牧闲阅苡绊戄^小。

該銅基粉末冶金高速閘片用于高速列車的制動系統，采用的粉末冶金摩擦 材料配方解決了剎車時由于溫度過高而導致摩擦系數低，磨損量大等問題，提 高了剎車效率；采用如圖1所示的剎車塊形狀有效解決了剎車時剎車塊掉塊、 掉角和剎車塊壽命低的問題；采用強度高、形變小的蝶形墊片或開口彈性墊片 解決了偏摩問題。該銅基粉末冶金高速閘片在提高自身使用性能和壽命的同時， 也提高了制動盤的使用壽命，能夠平穩而有效地制動速度在200km/h以上的高 速列車。