[發明專利]列車減速器制動板及其制造方法

有效

• 申請號: 201110090963.1
• 申請日: 2011-04-12
• 公開（公告）號: CN102155505A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 黨佳;裴頂峰;賀春江;張國文
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所
• 主分類號: F16D65/04
• 分類號: F16D65/04;F16D69/00;F16D69/02;C09K3/14
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 胡強

技術領域

本發明涉及列車減速器制動板及制造列車減速器制動板的方法。本發明還涉及一種具有該制動板的列車減速器。

背景技術

列車(主要是貨車)在編組站中被解體為單個車廂，并按照目的地被重新組合，去往相同方向的車廂被編入同一軌道，并聯掛成列。被解體的車廂從編組站的峰頂受重力作用自由溜放下來，進入預先設置好的軌道，與同方向的其他車廂連掛。為了避免超速連掛對列車帶來的損壞，在流放過程中需對車輛進行速度控制。通常，列車的連掛速度需要小于5公里/小時。減速器的作用就是使超速的車廂慢下來，以便安全連掛。這種減速器通常稱為駝峰減速器。駝峰減速器通常是通過其中設置的制動機構對車輪內外側施加外力而產生摩擦力，使車輛減速。本領域所公知的制動機構通常并不是專用的構造，而是根據需要選擇合適的普通鋼軌用于制動。例如目前國內廣泛使用的減速器為中國鐵道科學研究院通訊信號研究所研制的T·JK和T·JY型車輛減速器，在該減速器中直接作用于車輪內外測得部件為制動軌(普通的50kg/m鋼軌)。制動軌與車輪內外側在8×104N以上的載荷下接觸，并在制動軌和車輪之間產生相對滑動和摩擦，以實現減速。這種摩擦屬于重載干摩擦行為，尖銳噪音伴隨而生。而且制動軌也難以提供摩擦系數(強度)較低，不能夠實現很好的減速效果。

對此，葉晞等人的實用新型專利CN201026885Y、CN201026887Y、CN201026888Y、CN201026889Y公開了數種用于列車制動器的制動板。在這些專利中，制動板設有通過多種緊固方式(包括鑲嵌、熔接、緊固件等)連接到具有不同構造的支撐結構上的摩擦塊，這些設有摩擦塊的制動板相比于現有的制動軌能夠提供更大的摩擦力并能降低噪音。此外，該申請人的實用新型專利CN201058612Y還公開了一種通過杠桿原理作動列車減速器的制動結構的列車致動器。上述專利通過引用以與本文不抵觸的方式納入本文。

但是，人們仍希望能進一步改進列車減速器的制動板的摩擦性能、降低噪音且使其在制動減速方面能夠根據需要更靈活地設置。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種能對上述方面中的至少一個做出改善的制動板。

對此，本發明提供一種用于列車減速器的制動板，所述制動板限定出抵接列車車輪表面的摩擦制動面，其特征是，該制動板包括至少一塊彈性摩擦材料塊、至少一塊剛性摩擦材料塊和支撐結構，所述至少一塊彈性摩擦材料塊和所述至少一塊剛性摩擦材料塊在一個層疊方向上層疊形成層疊結構，該層疊結構限定出垂直于該層疊方向且構成所述摩擦制動面的至少一部分的至少一個層疊側面，在所述層疊側面中暴露出所述彈性摩擦塊和所述剛性摩擦塊，所述支撐結構包括用于將所述層疊結構緊固到該支撐結構上的緊固件。

該至少一個層疊側面優選限定出整個摩擦制動面。

本文所說的彈性和剛性是本領域技術人員所熟知的材料性質，本文中的彈性材料和剛性材料也是本領域慣常意義上的彈性材料和剛性材料，并且彈性材料和剛性材料的劃分對于本領域技術人員也是公知的。優選的是，根據本發明的彈性摩擦材料塊具有在10-30GPa范圍、優選為約13GPa的壓縮彈性模量。

通過設置由彈性材料和剛性材料構成的層疊結構并且使暴露出彈性材料和剛性材料兩者的至少一個層疊側面構成摩擦制動面的至少一部分，使得根據本發明的制動板具有改進的摩擦性能和噪音降低的優點，此外提供了可以根據需要靈活按需地設置想要的制動板的可能性。

尤其是本發明人發現，通過設置暴露(從而在工作時也抵接車輪)的至少一個層疊側面，露出彈性材料和剛性材料的層疊側面在層疊方向上提供比彈性摩擦材料和剛性摩擦材料中任一種的自身摩擦系數都要大的總摩擦系數。僅作為解釋而不是限制，根據本發明的制動板的配置尤其在層疊方向上具有增大的摩擦和減小的噪音，這是因為在細觀上彈性摩擦材料與剛性摩擦材料的界面效應有助于增大阻尼，而微觀方面，彈性摩擦材料的分子鏈運動所消耗的能量也可增大阻尼。而且由于彈性摩擦材料由于具有彈性而在摩擦時會產生被輪對“拖拽”的效應，這也能進一步改進對輪對的制動效果且在噪音控制方面具有好處。此外，由于通過設置彈性摩擦材料和剛性摩擦材料的層疊結構，在允許彈性摩擦材料在制動時的變形和又防止彈性摩擦材料變形太多方面找到了良好的折衷點，這既有利于彈性摩擦材料有效發揮摩擦作用，又防止其過早疲勞損壞影響使用壽命。