CN106996430A - 一种浮动式闸片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动式闸片，包括背板、摩擦粒子、弹垫及卡簧，所述背板上设有多个安装孔，所述摩擦粒子的一侧穿过所述安装孔，并与所述卡簧连接，所述弹垫设置在所述卡簧与背板之间，并能够发生弹性形变，进而带动所述摩擦粒子浮动。本发明的浮动式闸片的背板创新采用KRS外形，此外形结构在保持和UIC外形闸片接口相同的情况下，增加闸片在制动盘面的覆盖，解决了现有UIC闸片结构缺陷造成制动盘非均匀性磨耗，且适用时速300公里及以下速度范围的铁道车辆。

Description

一种浮动式闸片

技术领域

本发明涉及制动设备领域，特别涉及一种浮动式闸片。

背景技术

制动闸片是制动器中的一个重要部件，广泛用于铁路车辆、汽车、摩托车、飞机等运输工具及风力发电等运动机械中。高速列车制动器中，采用最广泛的是盘式制动结构，盘式结构制动器的摩擦副是由制动盘和制动闸片构成，通过制动盘与制动闸片相互摩擦来消耗运动车辆的能量，达到使车辆停止的目的。随列车的速度提高，制动能量增加，需要摩擦副在高温高速条件下实现制动功能，这就迫使制动闸片耐受更高的温度和冲击力。在这种条件下，对制动闸片结构的可靠性提出了越来越高的要求。

为提高闸片的性能，除了采用耐磨性高的金属粉末冶金来制造制动闸片外，市场上也先后出现了多种不同结构的制动闸片，然而，现有的制动闸片，均采用标准UIC外形，此种闸片外形狭窄，导致闸片对制动盘的盘面覆盖性较差，经过长期使用，使制动盘产生U形磨损，或者内外L形磨损，参见图11-13，不仅制动盘无法充分利用，造成资源浪费，而且造成闸片在制动冲击的情况下受到损伤，产生掉块或裂纹等情况，大大降低了制动的可靠性和平稳性。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种浮动式闸片，采用KRS外形背板，此外形结构在保持和UIC外形闸片接口相同的情况下，增加闸片在制动盘面的覆盖，解决了现有UIC闸片结构缺陷造成制动盘非均匀性磨耗，且适用时速300公里及以下速度范围的铁道车辆。所述技术方案如下：

本发明提供了一种浮动式闸片，包括背板、摩擦粒子、弹垫及卡簧，所述背板上设有多个安装孔，所述摩擦粒子的一侧穿过所述安装孔，并与所述卡簧连接，所述弹垫设置在摩擦粒子与背板之间，并能够发生弹性形变，进而带动所述摩擦粒子浮动。

进一步地，所述背板为板条状结构，包括第一弧形边、第二弧形边，第一直线边和第二直线边，所述第一弧形边长于第二弧形边，并与第二弧形边平行设置，所述第一直线边的两端分别与第一弧形边和第二弧形边的端部连接，所述第二直线边分别与第一弧形边和第二弧形边的另一端部连接。

进一步地，所述摩擦粒子包括摩擦本体和接头部，所述接头部包括弧面体和柱体，所述弧面体的一端与摩擦本体连接，另一端与柱体的一端连接；

所述安装孔包括定位壁和定位孔，所述定位壁与所述弧面体配合，所述定位孔与所述柱体配合。

进一步地，所述卡簧包括第一卡合部和第二卡合部，所述接头部的柱体穿过安装孔的一端端部设有凹槽，所述第一卡合部和第二卡合部嵌置在所述接头部的凹槽中，以对所述摩擦粒子进行限位。

进一步地，所述摩擦本体为正六棱柱状，所述摩擦本体设有贯穿上下表面的中心通孔；

所述摩擦本体排列在所述背板上，靠近在所述背板边缘的摩擦本体部分探出所述背板，或者，对靠近在所述背板边缘的摩擦本体探出所述背板的部分进行切除。

进一步地，所述弹垫为碟形弹垫，所述碟形弹垫在远离所述摩擦粒子的方向向外扩张。

进一步地，所述背板上安装摩擦粒子的相对背面上设有接口，所述接口用于将所述浮动式闸片安装在制动夹钳上。

进一步地，所述第一弧形边与第二弧形边为同心设置，所述第一弧形边所在的圆大于所述第二弧形边所在的圆；所述第一直线边与第一弧形边和第二弧形边的连接处为倒圆角结构，所述第二直线边与第一弧形边和第二弧形边的连接处为倒圆角结构。

进一步地，所述背板包括第一背板和第二背板，所述第一背板和第二背板镜像对称设置。

进一步地，所述摩擦粒子采用粉末冶金材料制成，所述第一背板和第二背板上分别安装9个摩擦粒子。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

1)降低了制动盘的U形磨耗和L形磨耗，提高制动盘的磨耗均匀度；

2)整个制动盘的热分布更加均匀，防止局部热斑的形成；

3)保持原UIC外形闸片的接口，替换性好；

4)摩擦粒子的特定结构与卡簧配合连接，安装方便；

5)摩擦粒子单个独立安装，缩短发生制动动作过程中摩擦粒子与制动盘的行程，也使得多个摩擦粒子与制动盘的贴合度更高，提高制动效率和制动平稳性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的浮动式闸片的俯视图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是本发明实施例提供的浮动式闸片的仰视图；

图4是本发明实施例提供的浮动式闸片的侧视图；

图5是本发明实施例提供的卡簧的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的摩擦粒子的正视图；

图7是本发明实施例提供的背板的俯视图；

图8是本发明实施例提供的背板的仰视图；

图9是本发明实施例提供的背板的第一立体图；

图10是本发明实施例提供的背板的第二立体图；

图11是现有技术中制动盘U型磨损示意图；

图12是现有技术中制动盘外侧L型磨损示意图；

图13是现有技术中制动盘内侧L型磨损示意图。

其中，附图标记包括：1-背板，11-第一背板，12-第二背板，13-定位孔，14-定位壁，2-摩擦粒子，21-摩擦本体，22-接头部，3-卡簧，31-第一卡合部，32-第二卡合部，4-接口，5-弹垫。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例

在本发明的一个实施例中，提供了一种浮动式闸片，参见图2，所述闸片包括背板1、摩擦粒子2、弹垫5及卡簧3，所述背板1上设有多个安装孔，所述摩擦粒子优选采用粉末冶金材料制成，本实施例中，所述背板1包括第一背板11和第二背板12，所述第一背板11和第二背板12上分别安装9个摩擦粒子2，所述摩擦粒子2与所述安装孔一一对应：所述摩擦粒子2的一侧穿过所述安装孔，并与所述卡簧3连接，所述弹垫5设置在所述摩擦粒子2与背板1之间，优选地，所述弹垫5为碟形弹垫，所述碟形弹垫在远离所述摩擦粒子2的方向向外扩张(倒置碟形)，且所述碟形弹垫的中部具有中心孔，所述弹垫5的中心孔大于所述背板1的安装孔，并上下同心设置。

在本发明的实施例中，所述摩擦粒子2包括摩擦本体21和接头部22，参见图6，所述接头部22包括弧面体和柱体，所述弧面体的一端与摩擦本体21连接，另一端与柱体的一端连接，所述接头部22依次穿过所述弹垫5的中心孔和背板1的安装孔，并从所述安装孔穿出，并由卡簧进行连接固定。

本实施例中，所述所述卡簧3包括第一卡合部31和第二卡合部32，参见图5，所述接头部22的柱体穿过安装孔的一端端部设有凹槽，由于卡簧3为弹性材料制成，优选为一体成型(或者焊接拼接而成)，因此，所述卡簧3能够发生扩张弹性形变，具体安装过程为：利用工装工具使卡簧3发生扩张形变，具体使第一卡合部31和第二卡合部32间距变大，然后将卡簧3套入所述接头部22的柱体，再将工装工具卸掉，使所述第一卡合部31和第二卡合部32嵌置在所述接头部22的凹槽中，以对所述摩擦粒子2进行限位，包括：在无外力作用下，所述弹垫5对摩擦粒子2有一个向上支撑的力，此时，所述卡簧3与摩擦粒子2的接头部22的凹槽配合，并且卡簧3无法穿过所述安装孔，因此，卡簧3对所述摩擦粒子2有一个限位作用；当外力作用于所述所述浮动式闸片时，即闸片对制动板进行摩擦制动，则制动板对摩擦粒子2有一个压力，摩擦粒子2挤压所述弹垫5，弹垫5变形，摩擦粒子2穿过背板1的安装孔的行程变大，直至摩擦粒子2的下表面抵到安装孔的内孔壁。当外力撤掉时，在所述弹垫5的应力作用下，再次支撑摩擦粒子2脱离背板1上表面而回到初始位置，完成摩擦粒子2在所述安装孔内的一次浮动。

为了提高摩擦粒子2的下表面与安装孔的内孔壁之间形成一个稳定的接触，所述背板1的安装孔设置为定位壁14和定位孔13，所述定位壁14为与所述接头部22的弧面体配合的凹面，所述定位孔13与所述柱体配合，优选地，所述定位孔13的内径相等于或略大于所述柱体(非凹槽处)的外径。

在本发明实施例中，所述背板1创新采用KRS外形，具体参见图1、图3及图7-10，所述背板1为板条状结构，包括第一弧形边、第二弧形边，第一直线边和第二直线边，所述第一弧形边长于第二弧形边，并与第二弧形边平行设置，所述平行设置可以理解为：所述第一弧形边对应的圆心与所述第二弧形边对应的圆心重合，且所述第一弧形边所在的圆大于所述第二弧形边所在的圆；所述第一直线边的两端分别与第一弧形边和第二弧形边的端部连接，所述第二直线边分别与第一弧形边和第二弧形边的另一端部连接，优选地，所述第一直线边与第一弧形边和第二弧形边的连接处为倒圆角结构，所述第二直线边与第一弧形边和第二弧形边的连接处为倒圆角结构。在本发明一个优选的实施例中，所述第一弧形边所在的圆的半径范围为280mm，所述第二弧形边所在的圆的半径为240mm，即所述第一弧形边与第二弧形边之间的距离为半径之差40mm，可以理解为本发明中KRS外形的背板的宽度为40mm，这与传统的UIC外形比较而言，外形尺寸上有了大的突破，进而使得KRS外形背板能够全面覆盖制动盘，降低了制动盘的U形磨耗和L形磨耗，提高制动盘的磨耗均匀度。

本申请中，所述摩擦本体21为正六棱柱状，所述摩擦本体21设有贯穿上下表面的中心通孔；

所述摩擦本体21排列在所述背板1上，为了适应安装空间的限制，对靠近在所述背板边缘的摩擦本体21探出所述背板1的部分进行切除，需要说明的是，对弹出部分的摩擦本体21进行切除是根据安装场景需要解决空间限制而作出的策略，当安装空间不存在上述限制时，即摩擦本体21探出背板1的部分不影响安装闸片时，则完全无需要对探出部分作切割。

进一步地，所述背板1上安装摩擦粒子2的相对背面上设有接口4，所述接口4用于将所述浮动式闸片安装在制动夹钳上，所述接口4采用现有的闸片上的通用接口，即UIC接口(又叫燕尾接口，参见图2和图4)。

在本发明的一个实施例中，所述背板1包括第一背板11和第二背板12，所述第一背板11和第二背板12镜像对称设置，结合摩擦粒子单个独立安装的结构，相较于背板整板结构及三个摩擦粒子组合结构而言，本申请中的结构缩短了发生制动动作过程中摩擦粒子与制动盘的行程，同时使得多个摩擦粒子与制动盘的贴合度更高，提高制动效率和制动平稳性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮动式闸片，其特征在于，包括背板(1)、摩擦粒子(2)、弹垫(5)及卡簧(3)，所述背板(1)上设有多个安装孔，所述摩擦粒子(2)的一侧穿过所述安装孔，并与所述卡簧(3)连接，所述弹垫(5)设置在摩擦粒子(2)与背板(1)之间，并能够发生弹性形变，进而带动所述摩擦粒子(2)浮动。

2.根据权利要求1所述的浮动式闸片，其特征在于，所述背板(1)为板条状结构，包括第一弧形边、第二弧形边，第一直线边和第二直线边，所述第一弧形边长于第二弧形边，并与第二弧形边平行设置，所述第一直线边的两端分别与第一弧形边和第二弧形边的端部连接，所述第二直线边分别与第一弧形边和第二弧形边的另一端部连接。

3.根据权利要求1所述的浮动式闸片，其特征在于，所述摩擦粒子(2)包括摩擦本体(21)和接头部(22)，所述接头部(22)包括弧面体和柱体，所述弧面体的一端与摩擦本体(21)连接，另一端与柱体的一端连接；

所述安装孔包括定位壁(14)和定位孔(13)，所述定位壁(14)与所述弧面体配合，所述定位孔(13)与所述柱体配合。

4.根据权利要求3所述的浮动式闸片，其特征在于，所述卡簧(3)包括第一卡合部(31)和第二卡合部(32)，所述接头部(22)的柱体穿过安装孔的一端端部设有凹槽，所述第一卡合部(31)和第二卡合部(32)嵌置在所述接头部(22)的凹槽中，以对所述摩擦粒子(2)进行限位。

5.根据权利要求3所述的浮动式闸片，其特征在于，所述摩擦本体(21)为正六棱柱状，所述摩擦本体(21)设有贯穿上下表面的中心通孔；

所述摩擦本体(21)排列在所述背板(1)上，靠近在所述背板边缘的摩擦本体(21)部分探出所述背板(1)，或者，对靠近在所述背板边缘的摩擦本体(21)探出所述背板(1)的部分进行切除。

6.根据权利要求1所述的浮动式闸片，其特征在于，所述弹垫(5)为碟形弹垫，所述碟形弹垫在远离所述摩擦粒子(2)的方向向外扩张。

7.根据权利要求1所述的浮动式闸片，其特征在于，所述背板(1)上安装摩擦粒子(2)的相对背面上设有接口(4)，所述接口(4)用于将所述浮动式闸片安装在制动夹钳上。

8.根据权利要求2所述的浮动式闸片，其特征在于，所述第一弧形边与第二弧形边为同心设置，所述第一弧形边所在的圆大于所述第二弧形边所在的圆；所述第一直线边与第一弧形边和第二弧形边的连接处为倒圆角结构，所述第二直线边与第一弧形边和第二弧形边的连接处为倒圆角结构。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的浮动式闸片，其特征在于，所述背板(1)包括第一背板(11)和第二背板(12)，所述第一背板(11)和第二背板(12)镜像对称设置。

10.根据权利要求9所述的浮动式闸片，其特征在于，所述摩擦粒子(2)采用粉末冶金材料制成，所述第一背板(11)和第二背板(12)上分别安装9个摩擦粒子(2)。