[發(fā)明專利]組合浮動式制動閘片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110361559.3
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102384195A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高飛
• 申請（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號: F16D69/00
• 分類號: F16D69/00;F16D69/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 曹若材

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制動器，特別涉及適用于鐵路車輛盤式制動器的一種組合浮動式制動閘片。

背景技術(shù)

眾所周知，制動閘片是制動器中的一個重要部件，廣泛用于鐵路車輛、汽車、摩托車、飛機(jī)等運(yùn)輸工具及石油鉆井、風(fēng)力發(fā)電等運(yùn)動機(jī)械中。在制動中，摩擦制動部件構(gòu)成的摩擦副通過相互摩擦消耗運(yùn)動車輛或設(shè)備的能量，達(dá)到使運(yùn)動車輛和設(shè)備停止的目的。隨著運(yùn)動車輛和設(shè)備的動能提高，隨著運(yùn)動車輛和設(shè)備的動能提高，摩擦制動部件的使用條件愈發(fā)苛刻，尤其在高速列車制造領(lǐng)域，制動摩擦副需要在高溫高速條件下實(shí)現(xiàn)制動功能，因此，摩擦部件的工作環(huán)境隨列車的速度提高而惡化。在這種條件下，對構(gòu)成制動摩擦副的部件的性能提出了越來越高的要求。

目前，如鐵路車輛中的高速列車制動器中，采用最廣泛的是盤式制動結(jié)構(gòu)，盤式結(jié)構(gòu)制動器的摩擦副是包括制動盤和制動閘片，是在制動盤的兩側(cè)面內(nèi)通過托板上裝設(shè)與制動盤摩擦的制動閘片，這種摩擦制動部件構(gòu)成的摩擦副通過相互摩擦消耗運(yùn)動車輛或設(shè)備的能量，達(dá)到使運(yùn)動車輛和設(shè)備停止的目的。在高速列車制動器中，。從功能和結(jié)構(gòu)的角度，制動盤和制動閘片具有不同的作用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。制動盤與車軸連在一起，難于更換，因此要求具有長周期的使用壽命。制動閘片的主要作用是控制摩擦制動力，與盤相比，要求具有適當(dāng)?shù)哪p率，以起到保護(hù)制動盤的作用，同時需要易于更換，因此屬于易損更換件。這樣，從提高摩擦副制動性能的角度，制動閘片就更多地負(fù)擔(dān)起提高制動力的功能。因此，制動閘片具有穩(wěn)定可靠的摩擦性能是關(guān)系到制動器性能的重要問題。隨著列車速度的提高，為達(dá)到盡可能減少制動距離的目的，在制動器上，采取了不斷提高摩擦副的壓力、摩擦系數(shù)以及閘片面積的措施，同時，為提高摩擦部件(制動閘瓦或制動閘片)的使用壽命，選用材料的耐磨性進(jìn)一步提高，這些措施均起到了提高制動力的作用。然而，在這種情況下，一些新的矛盾又顯現(xiàn)出來，如，隨摩擦副面積的增加，兩個大面積的平面完全嚙合接觸的過程增加，也就是說，摩擦副相互磨合的時間延長。實(shí)際上，在磨合中，摩擦面上真實(shí)嚙合接觸面積經(jīng)歷了一個由局部小區(qū)域開始逐漸擴(kuò)大的過程。在摩擦處于嚙合面積較小的情況下，施加的制動負(fù)荷完全作用在面積較小的區(qū)域，使嚙合接觸區(qū)域的壓力處于遠(yuǎn)高于設(shè)計壓力的狀態(tài)，形成一個高應(yīng)力作用區(qū)。在這種情況下，隨摩擦副壓力的提高，進(jìn)一步加劇了高應(yīng)力區(qū)的負(fù)荷。另一方面，這個高應(yīng)力區(qū)的存留時間除受到摩擦副面積的影響外，還與閘片材料的耐磨性相關(guān)。當(dāng)材料的耐磨性增加，則延長了這個磨合過程，也就是增加了這個高應(yīng)力作用區(qū)的存留時間。可見，隨著制動壓力的增加和材料耐磨性提高，導(dǎo)致摩擦副的嚙合接觸區(qū)域的應(yīng)力和存留時間增加。高應(yīng)力區(qū)的材料處于高負(fù)荷的狀態(tài)，必然形成局部高溫，局部高溫造成了這個區(qū)域的膨脹，反過來又加劇了高溫高壓狀態(tài)，從而在這個區(qū)域形成了一個遠(yuǎn)高于其它區(qū)域的高溫區(qū)，表現(xiàn)出被稱為“熱斑”的現(xiàn)象。顯然，高應(yīng)力作用區(qū)較長時間的存在惡化了摩擦副的工作環(huán)境，加劇了局部區(qū)域的損傷和摩擦性能的不穩(wěn)定性。因此，隨材料的耐磨性和制動壓力的提高，由于高應(yīng)力區(qū)的原因而表現(xiàn)出的熱斑問題日益突出。近年來為解決這一問題，國內(nèi)外也進(jìn)行了一些研究和改進(jìn)；經(jīng)專利檢索其專利號為201010520153.0的一種帶調(diào)整器的列車制動閘片，它是在安裝板(托板)上具有三個或三的整數(shù)倍個的安裝板球杯，也就是在托板上鉸接三個制動塊為一組的多個調(diào)整的制動塊組，雖然在一定程度上提高了閘片和制動盤之間的有效面積及其散熱能力，但上述的這種制動閘片的結(jié)構(gòu)既非常復(fù)雜，零部件的加工精度要求高，又不便于安裝制造、維修，導(dǎo)致制造成成本大大提高；經(jīng)市場調(diào)查，也發(fā)現(xiàn)國外對制動閘片也有一些改進(jìn)，大都是通過在閘片的底板上增加球形機(jī)構(gòu)和彈性墊片的方法來調(diào)節(jié)接觸面積，起到減少熱斑的作用，從而達(dá)到改善制動力、提高摩擦副壽命的目的。然而，這種方法帶來的另一個問題是大大增加了制動閘片底板機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，使制造成本顯著增加，并且增加了制動閘片的重量，這對降低車輛重量是不利的。同時，受到空間的限制，這種彈性墊片和彈簧可調(diào)整的距離有限，并且在高速制動條件下，閘片處于高溫狀態(tài)，容易使彈性墊片和彈簧由于高溫軟化而降低彈性性能，這使得這種機(jī)構(gòu)的作用效果大大減退。

發(fā)明內(nèi)容