阅读说明：本技术 一种高寒高温动车组粉末冶金闸片 (Powder metallurgy brake pad for high-cold high-temperature motor train unit ) 是由 房冲 周建华 谢代义 邹怀森 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高寒高温动车组粉末冶金闸片,包括钢背(1)与多套闸片组件；钢背(1)沿径向由内到外数量依次增加分布多个安装孔,每个安装孔中安装一套闸片组件；碟簧(2)设于定位孔(11)内,摩擦块(3)设于钢背(1)的定位孔(11)一侧,摩擦块(3)穿过碟簧(2)与安装孔的中间通孔,通过设于另一侧的凹槽(13)中的卡簧(4)固定连接。优化了既有的粉末冶金闸片结构,增加闸片的摩擦面积和散热、排屑通道,降低摩擦面温度以及磨屑、外来异物的夹杂堆积,保证高温高速工况的摩擦系数稳定性和避免冰雪、风沙等异常天气下闸片、制动盘的异常磨耗,满足高速动车组的制动需求。(The invention discloses a powder metallurgy brake pad for a high-cold high-temperature motor train unit, which comprises a steel backing (1) and a plurality of brake pad assemblies; the steel backing (1) is sequentially provided with a plurality of mounting holes from inside to outside along the radial direction, and each mounting hole is internally provided with a set of brake pad assembly; dish spring (2) are located in locating hole (11), and locating hole (11) one side of steel backing (1) is located in clutch block (3), and clutch block (3) pass dish spring (2) and the middle through-hole of mounting hole, through locating jump ring (4) fixed connection in the recess (13) of opposite side. The existing powder metallurgy brake pad structure is optimized, the friction surface area and the heat dissipation and chip removal channels of the brake pad are increased, the friction surface temperature and the mixing of abrasive dust and foreign matters are reduced, the friction coefficient stability under the high-temperature and high-speed working condition is ensured, the abnormal abrasion of the brake pad and the brake disc under the abnormal weather of ice, snow, wind, sand and the like is avoided, and the braking requirement of the high-speed motor train unit is met.)

一种高寒高温动车组粉末冶金闸片

技术领域

本发明属于机械结构技术领域，尤其涉及盘形制动技术领域，具体涉及一种高寒高温动车组粉末冶金闸片。

背景技术

当前，我国高速铁路迅速发展，要求其零部件在复杂的气象条件下，诸如冰雪、湿热、风沙等极端天气内保持良好的稳定性。作为列车制动的关键核心部件，动车组闸片通过与制动盘的摩擦实现列车的刹车、调速和驻停，动车组闸片的性能直接关系列车的行车安全。既有的粉末冶金闸片受限于其设计结构，散热、排屑等通道不畅，散热、排屑效果差，难以保证稳定的摩擦系数和良好的制动盘、片状态，限制了粉末冶金闸片在时速400公里及以上动车组的应用；航空器上应用的主流C/C复合材料，潮湿工况摩擦系数低，易氧化，影响列车的行车安全且成本高，难以在高速动车组上广泛应用；碳陶复合材料通过陶瓷改性C/C复合材料，基本解决了C/C复合材料潮湿工况摩擦系数偏低和易氧化的问题，但陶瓷材料固有的抗热震性差、耐冲击性弱、磨耗大和碳陶复合材料的热膨胀系数不匹配、组织结构不均一等缺点未得到充分解决，短期内无法大范围量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高寒高温动车组粉末冶金闸片，优化了既有的粉末冶金闸片结构，增加闸片的摩擦面积和散热、排屑通道，降低摩擦面温度以及磨屑、外来异物的夹杂堆积，保证高温高速工况的摩擦系数稳定性和避免冰雪、风沙等异常天气下闸片、制动盘的异常磨耗，满足高速动车组的制动需求。

本发明提供的技术方案如下：

一种高寒高温动车组粉末冶金闸片，包括钢背1与多套闸片组件；所述的钢背1为扇形分体式结构，包括两件，左右镜像对称；所述的钢背1沿径向由内到外数量依次增加分布多个安装孔，每个安装孔中安装一套闸片组件；

所述的闸片组件包括碟簧2、摩擦块3和卡簧4；所述的安装孔在钢背1的装配侧设有定位孔11，另一侧设有凹槽13，中间通孔连通；碟簧2设于定位孔11内，摩擦块3设于钢背1的定位孔11一侧，摩擦块3穿过碟簧2与安装孔的中间通孔，通过设于另一侧的凹槽13中的卡簧4固定连接；

所述的摩擦块3的横截面为六边形，所述的摩擦块3间的钢背1上设有多个防止摩擦块3转动的防旋转凸台12。

所述的摩擦块3包括摩擦体31与背板32，摩擦体31与背板32一体烧结结构；背板32的横截面大于摩擦体31横截面。

所述的背板32包括背板球面321，背板球面321与碟簧2接触。

所述的背板32包括中心销322，中心销322顶端设有T型槽3221，卡簧4卡于T型槽3221中。

所述的摩擦块3横截面为非等边六边形。

所述的摩擦块3间的间隙不小于3mm。

所述的摩擦块3的背板32与钢背1间的间隙不小于1mm，且在最大制动压力下不小于0.5mm。

所述的碟簧2为无支撑面的单片碟簧，截面为梯形，材料为沉淀硬化不锈钢，厚度1～1.5mm，自由高度下压0.5mm压力不低于1.0kN。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种高寒高温动车组粉末冶金闸片，优化了既有的粉末冶金闸片结构，增加闸片的摩擦面积和散热、排屑通道，降低摩擦面温度以及磨屑、外来异物的夹杂堆积，保证高温高速工况的摩擦系数稳定性和避免冰雪、风沙等异常天气下闸片、制动盘的异常磨耗，满足高速动车组的制动需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的主视结构示意图；

图3为图2的A-A剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的钢背的主视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的钢背的左视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的钢背的后视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的碟簧的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的摩擦块的主视结构示意图；

图9为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的摩擦块的左视剖视结构示意图；

图10为本发明实施例提供的高寒高温动车组粉末冶金闸片的卡簧的结构示意图。

具体实施方式

下面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实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

如图1至图3所示，一种高寒高温动车组粉末冶金闸片，包括钢背1与多套闸片组件；如图4至图6所示，所述的钢背1为扇形分体式结构，包括两件，左右镜像对称；所述的钢背1沿径向由内到外数量依次增加分布多个安装孔，每个安装孔中安装一套闸片组件；因钢背1为扇形，是圆面的一部份，这里的径向指的是圆心向外的方向。本例钢背1其中一件包括9个安装孔，由内向外依次是2、3、4个安装孔。

所述的闸片组件包括碟簧2、摩擦块3和卡簧4；所述的安装孔在钢背1的装配侧设有定位孔11，另一侧设有凹槽13，中间通孔连通；同时，另一侧还设有燕尾块，用于高寒高温动车组粉末冶金闸片的安装。

碟簧2设于定位孔11内，如图7所示，是碟簧2的结构，所述的碟簧2为无支撑面的单片碟簧，截面为梯形，材料为沉淀硬化不锈钢，厚度1～1.5mm，自由高度下压0.5mm压力不低于1.0kN。碟簧2的底圆21与定位孔11的孔底接触。摩擦块3设于钢背1的定位孔11一侧，摩擦块3穿过碟簧2与安装孔的中间通孔，通过设于另一侧的凹槽13中的卡簧4固定连接；碟簧2的顶圆22与摩擦块3接触。

如图8与图9所示，所述的摩擦块3的横截面为六边形，所述的摩擦块3间的钢背1上设有多个防止摩擦块3转动的防旋转凸台12。保证相邻摩擦块3有一定间隙并限制摩擦块3具有一定的旋转角度。具体的，所述的摩擦块3横截面为非等边六边形。具体的，所述的摩擦块3包括摩擦体31与背板32，摩擦体31与背板32一体烧结结构；背板32的横截面大于摩擦体31横截面。所述的背板32包括背板球面321，背板球面321与碟簧2接触，也就是碟簧2的顶圆22与摩擦块3的背板球面321接触。所述的背板32包括中心销322，中心销322顶端设有T型槽3221，卡簧4卡于T型槽3221中，具体的如图10所示，卡簧4的中心闭合孔41卡于T型槽3221中固定。卡簧4呈蝶形，为不锈钢材质，中心闭合孔41为圆形或近圆形，丝径不小于1.5mm。

装配完成，所述的摩擦块3间的间隙不小于3mm。所述的摩擦块3的背板32与钢背1间的间隙不小于1mm，且在最大制动压力下不小于0.5mm。

本例具体装配如下：

将碟簧2放入钢背1定位孔11内，碟簧2底圆21与钢背1定位孔11重合，重复上述操作至全部碟簧2均放入钢背1定位孔11内；

摩擦块3中心销322依次穿过碟簧2和钢背1定位孔11，直至摩擦块3球面321与碟簧2顶圆22重合，摩擦块3长边应与防旋转凸台12长边平行，重复上述操作至全部摩擦块3均放入指定位置；

将卡簧4中心闭合孔41压入T型槽3221内，使摩擦块3固定在钢背1上，T形槽3221和卡簧4沉入钢背1凹槽13内，重复上述操作至全部卡簧4安装完毕。

其优点具体表现如下：

本发明摩擦块为实心非等边六边形结构，避免磨屑、雨水及冰雪等在摩擦块中心孔的堆积，长边方向与闸片长度方向一致，充分利用闸片在长度方向的空间，获得更大的摩擦面积；

合理布置摩擦块在钢背上的位置，相邻摩擦块间具备3mm以上的间隙，且摩擦面积沿径向由内到外依次增加，与摩擦半径的平方呈正比，降低闸片摩擦面温度和磨屑、外来异物等在摩擦面的堆积，保证闸片内、外缘摩擦材料均匀磨耗，避免闸片和制动盘的偏磨及异常磨耗，摩擦块背板大于摩擦体，旋转时背板与钢背防旋转凸台接触，防止摩擦体受力剥离；

摩擦块与钢背通过碟簧固定，卡簧连接，实现摩擦块、钢背和碟簧的弹性接触，自由状态下摩擦块背板面与钢背组装面间隙不小于1mm，最大制动压力下不小于0.5mm，增加闸片的散热通道和制动时的实际接触面积，降低制动瞬间闸片受到的冲击力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。