本发明涉及一种列车用浮动式制动闸片， 属于列车制动技术领域。

背景技术

目前， 在高速列车制动器中， 通常采用的是盘式制动结构。 盘式制动结构主要包括制 动盘和制动闸片， 上述制动结构通过制动盘与制动闸片的相互摩 擦， 消耗了运动车辆或设 备的动能， 使列车停止运动。 但是， 由于制动闸片普遍采用的是铆钉固定连接的方 式， 所 以在制动时， 易出现制动闸片上的摩擦块与制动盘之间不能 完全贴合的现象， 使作用力不 能平均的作用在摩擦块与制动盘上， 从而造成制动闸片的高应力作用点出现裂纹、 掉块、 缺损， 产生局部高温区、 减短了制动闸片的使用寿命， 影响制动效果。

为解决上述问题， 中国专利 CN102384195A公开一种组合浮动式制动闸片， 该制动闸 片是在托板上对称排列分布的制动块组件， 制动块组件包括： 由制动块和底板烧结为一体 的摩擦块、 凸面座、 凹面座、 连杆和销钉， 凸面座固接在摩擦块的底板上， 在凸面座的凸 球面上装设与凸球面形相配合转动的凹球面形 的凹面座。 上述组合浮动式制动闸片， 通过 将凸面座固接在摩擦块底板上， 并在底板与凸面座之间设置与之相配合的凹面 座， 使摩擦 块与底板间形成浮动式结构， 可以均衡作用在托板上的制动压力。 但是上述结构存在以下 问题： 1.凸面座不具有弹性， 无法同时满足摩擦块在垂直方向和水平方向上 的自由调整， 摩擦块很难自由调整到最佳工作面； 2.摩擦块与凸面座之间的连接结构会导致摩擦� ��与凸 面座之间产生摩擦力， 使摩擦块的使用寿命降低。

为解决不具有弹性的结构很难使摩擦块自由调 整到最佳工作面的问题， 中国专利文献 CN102401047公开了一种弹性支撑片， 包括球形支撑面部分、 中心导向孔部分以及固定支 撑棘爪部分。 通过将上述弹性支撑片安装在摩擦块与底板之 间， 可使列车在制动时， 闸片 的摩擦块不仅能在弹性支撑片球形支撑面内自 由调整， 满足支撑片水平方向上的位置调整 以及一定程度上的与支撑片垂直的方向上的位 置调整， 并且由于固定支撑棘爪的设置， 使 支撑片带有了结构上的弹性， 可满足摩擦块在支撑片垂直方向上的位置调整 ， 提高摩擦块 与制动盘的有效摩擦面积。 但是， 该技术方案中的固定棘爪与球形支撑面之间通 过具有一 定角度的直角过渡， 当摩擦块在受到高速制动带来的强大压力时， 所述过渡面的夹角处产 生较大切应力， 从而导致部分棘爪不向外伸张反而向内弯折， 使相应部分的支撑失效， 甚 至导致该部分的棘爪折断损坏。 发明内容

为此， 本发明所要解决的技术问题在于现有列车制动 闸片的弹性支撑件部分棘爪不向 外伸张反而向内弯折， 使得相应部分的支撑失效的问题， 进而提供一种能稳定可靠地使摩 擦块与制动盘良好贴合的制动闸片。

为解决上述技术问题， 本发明的列车用浮动式制动闸片， 包括背板， 两个所述背板拼 接成闸片背板； 所述背板上成型有多个定位孔； 若干个摩擦块， 其包括， 摩擦部， 插入所 述定位孔的定位部以及设置于所述摩擦部和所 述定位部之间的支撑部， 所述支撑部为球面 结构， 所述支撑部的球面向所述定位部方向凸出； 若干个卡簧， 其卡接于所述定位部上， 将所述摩擦块具有一定浮动量地连接于所述背 板上。

还包括设置于所述摩擦块与所述背板之间的弹 性支撑片， 所述弹性支撑片包括： 球形 支撑面， 与所述支撑部贴合连接； 所述球形支撑面的底部设有适于所述定位部穿 过的导向 孔； 设置于所述球形支撑面外侧的支撑棘爪， 所述支撑棘爪从所述球形支撑面的边缘向所 述球形支撑面底部并倾向远离所述导向孔方向 延伸； 所述支撑棘爪的连接缘与所述球形支 撑面的边缘通过平滑过渡段连接， 所述支撑棘爪上与所述连接缘相对的支撑缘延 伸至超过 所述球形支撑面的底部。

所述背板在远离所述摩擦块的一侧面上焊接或 铆接有燕尾板。

所述摩擦块为由摩擦体， 定位件以及支撑板一体烧结成型， 其中， 所述摩擦体构成所 述摩擦部， 所述支撑板为中部为球面结构的薄板， 其中外球面部分构成所述支撑部； 所述 定位件的一端成型所述定位部， 所述定位部穿过所述支撑板并插入所述定位孔 内， 另一端 与所述摩擦体连接。

所述背板上成型有多个与所述定位孔同轴的锪 平孔， 所述锪平孔上放置所述弹性支撑 片， 所述锪平孔的直径略大于所述弹性支撑片的外 径。

所述卡簧由弹簧钢折弯成型， 其包括两条支腿以及圆形卡圈， 所述圆形卡圈卡接于所 述定位部的定位卡槽内。

所述支撑棘爪包括： 一段圆锥形的连接面和一段圆柱形的支撑面， 所述连接面与所述 支撑面通过圆弧过渡。

所述连接面的锥角为 90-150° 。

所述球形支撑面， 由边缘球面部分和底部球面部分组成， 所述边缘球面部分的曲率半 径小于所述底部球面部分的曲率半径， 所述边缘球面部分与所述摩擦块的所述支撑部 面接 触， 而所述底部球面部分与所述摩擦块的所述支撑 部之间留有间隙。

所述球形支撑面由一段球面组成，所述球形支 撑面与所述摩擦块的所述支撑部面接触。 相邻的所述支撑棘爪之间通过 U型开口过渡，所述 U型开口的口底与所述平滑过渡段 具有一定间距。

沿所述球形支撑面的外侧对称设置 4个所述支撑棘爪。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下 优点：

( 1)本发明的列车用浮动式制动闸片，在所述摩� ��块与所述背板之间设置了弹性支撑片， 所述弹性支撑片包括球形支撑面和支撑棘爪， 所述支撑棘爪从所述球形支撑面的边缘向所 述球形支撑面底部并倾向远离所述导向孔方向 延伸， 所述支撑棘爪的连接缘与所述球形支 撑面的边缘通过平滑过渡段连接， 所述支撑棘爪上与所述连接缘相对的支撑缘延 伸至超过 所述球形支撑面的底部， 平滑过渡可使应力更好的平均， 不会造成局部折损的现象， 避免 了弹性支撑片的支撑棘爪向内折弯导致支撑失 效的问题。 在所述支撑棘爪上与所述连接缘 相对的支撑缘延伸至超过所述球形支撑面的底 部， 使球形支撑面的底部在不受应力时处于 悬空状态， 形成了浮动式的结构， 在弹性支撑片受到应力时， 能提供更大的弹性量。

( 2) 本发明的列车用浮动式制动闸片的摩擦块为由 摩擦体， 定位件以及支撑板一体烧 结成型， 摩擦体、 定位件以及支撑板通过烧结成型为一体， 可避免摩擦体与定位件之间产 生磨损， 造成摩擦块的使用寿命降低的问题。

( 3 ) 本发明的列车用浮动式制动闸片的背板上成型 有多个锪平孔， 用于放置所述弹性 支撑片的锪平孔直径设置为略大于弹性支撑片 的外径， 可为弹性支撑片的棘爪在受应力向 外延伸时提供足够的伸展空间， 同时也能防止棘爪过度向外延伸造成弹性支撑 片变形失效、 外力撤去后无法回复。

(4) 本发明的列车用浮动式制动闸片中弹性支撑片 的支撑棘爪包括一段圆锥形的连接 面和一段圆柱形的支撑面， 连接面与支撑面通过圆弧过渡。 支撑棘爪由通过圆弧过渡的圆 锥形连接面和圆柱形支撑面组成， 可以很好的均匀受到的应力， 避免弹性支撑片的局部出 现折损的现象。

( 5 )本发明的列车用浮动式制动闸片中， 弹性支撑片的相邻支撑棘爪之间通过 U型开 口过渡， U型开口的口底与所述平滑过渡段具有一定间� �。 U型开口可使各个支撑棘爪在 向外延伸时不互相干扰， 受到不同方向的应力时能分别起到很好的缓冲 作用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下 面根据本发明的具体实施例并结合附图， 对本发明作进一步详细的说明， 其中

图 1 是本发明的列车用浮动式制动闸片的一个背板 的结构示意图；

图 2 是本发明的列车用浮动式制动闸片的两个背板 拼接为整体的结构示意图； 图 3 是本发明的列车用浮动式制动闸片的燕尾板安 装在背板上的结构示意图； 图 4 是本发明的列车用浮动式制动闸片的局部剖视 图；

图 5 是本发明的列车用浮动式制动闸片的摩擦块的 结构示意图；

图 6 是本发明的列车用浮动式制动闸片的背板的局 部剖视图；

图 7 是本发明的列车用浮动式制动闸片的卡簧的结 构示意图；

图 8 是本发明的列车用浮动式制动闸片的弹性支撑 片的立体图；

图 9 是实施例 1中的列车用浮动式制动闸片的弹性支撑片的� �视图；

图 10 是实施例 2中的列车用浮动式制动闸片的弹性支撑片的� �视图；

图中附图标记表示为： 1-背板； 11-定位孔； 12-锪平孔； 2-弹性支撑片； 21-球形支撑面；

211-导向孔； 212-边缘； 22-支撑棘爪； 221-连接缘； 222-支撑缘； 223-U型开口； a-连接面； b-支撑面； c-边缘球面部分； d-底部球面部分； 23-平滑过渡段； 3-摩擦块； 31-摩擦部；

3a-摩擦体； 32-定位部； 320-定位卡槽； 3b-定位件； 33-支撑部； 3c-支撑板； 4-卡簧； 41- 支腿； 42-圆形卡圈。

具体实施方式

以下将结合附图， 使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

实施例 1

如图 1-9所示为本发明的列车用浮动式制动闸片，其 包括：成型有多个定位孔 11的背板 1， 两个所述背板 1拼接成闸片背板； 若干个摩擦块 3， 其包括， 摩擦部 31， 插入所述定位孔 11的定位部 32以及设置于所述摩擦部 31和所述定位部 32之间的支撑部 33， 所述支撑部 33为球面结构， 所述支撑部 33的球面向所述定位部 32方向凸出； 若干个卡簧 4， 其所述 卡簧 4卡接于所述定位部 32上，将所述摩擦块 3具有一定浮动量地连接于所述背板 1上； 还包括设置于所述摩擦块 3与所述背板 1之间的弹性支撑片 2， 所述弹性支撑片 2包括： 球形支撑面 21， 与所述支撑部 33贴合连接， 所述球形支撑面 21的底部设有适于所述定位 部 32穿过的导向孔 211; 设置于所述球形支撑面 21外侧的支撑棘爪 22， 所述支撑棘爪 22 从所述球形支撑面 21的边缘 212向所述球形支撑面 21底部并倾向远离所述导向孔 211方 向延伸； 所述支撑棘爪 22的连接缘 221与所述球形支撑面 21的边缘通过平滑过渡段 23 连接， 所述支撑棘爪 22上与所述连接缘 221相对的支撑缘 222延伸至超过所述球形支撑 面 21的底部。

当制动装置工作时， 制动压力作用在所述背板 1上， 通过若干弹性支撑片 2传递到所 述摩擦块 3上， 若干摩擦块 3平稳贴合制动盘实施制动。 由于所述弹性支撑片 2的球形支 撑面 21与所述摩擦块 3的支撑部 33接触使得闸片摩擦块可实现三向微量转动， 以使摩擦 块的摩擦工作面最大程度地与制动盘接触， 防止摩擦块偏磨的问题。

所述背板 1在远离所述摩擦块 2的一侧面上还固定有燕尾板 8。 其中， 所述燕尾板 8 的固定方式包括但不限于焊接或铆接， 在本实施例中， 所述燕尾板 8上设有铆接孔， 通过 铆钉将所述燕尾板 8安装在所述背板 1上。

需要说明的是， 对于实现本发明的目的来说， 所述摩擦块 3的成型方式并不唯一， 本 实施例提供一种优选的实施方式， 如图 5所示， 所述摩擦块 3为由摩擦体 3a， 定位件 3b 以及支撑板 3c—体烧结成型， 其中， 所述摩擦体 3a构成所述摩擦部 31， 所述支撑板 3c 为中部为球面结构的薄板， 其中外球面部分构成所述支撑部 33， 其外形与所述摩擦块 3的 外形一致； 所述定位件 3b的一端成型所述定位部 32， 所述定位部 32穿过所述支撑板 3c 并插入所述定位孔 11内， 另一端与所述摩擦体 3a连接。 这样的实施方式可避免摩擦体与 定位件之间产生磨损而造成摩擦块的使用寿命 降低的问题。

同时， 所述摩擦块 3的形状也不唯一， 其只要保证相邻的摩擦块之间互相啮合， 实现 所述摩擦块 3在所述背板 1的安装平面内水平方向的锁定。 在本实施例中， 位于所述闸片 背板的中部的所述摩擦块 3的摩擦面具有两条平行的直边，平行的直边� �端通过圆弧连接; 具有弧形的边与所述背板 1的弧形部分基本贴合； 直边部分互相锁定， 使所述摩擦块 3只 能微量偏移， 而不能在水平方向上转动。 位于所述闸片背板的端部的所述摩擦块 3为具有 一条边为弧形的五边形截面的块体， 其中弧形边靠近所述背板 1的弧形部分， 其他直边与 相邻的所述摩擦块 3的直边互相锁定， 使所述摩擦块 3只能微量偏移， 而不能在水平方向 上转动。

同样的， 对于实现本发明的目的来说， 所述卡簧 4的成型方式也不唯一， 本实施例提 供一种具体的设计方式， 如图 7所示， 所述卡簧 4由弹簧钢折弯成型， 其包括两条支腿 41 以及圆形卡圈 42， 所述圆形卡圈 42卡接于所述定位部 32的定位卡槽 320内。

为了能在弹性支撑片的棘爪在受应力向外延伸 时具有足够的伸展空间， 同时也防止棘 爪过度向外延伸造成弹性支撑片变形失效、 外力撤去后无法回复， 如图 5所示， 所述背板 1上成型有多个与所述定位孔 11同轴的锪平孔 12， 所述锪平孔 12上放置所述弹性支撑片 2， 所述锪平孔 12的直径略大于所述弹性支撑片 2的外径。

为了更好的均匀支撑棘爪受到的应力， 避免弹性支撑片的局部出现折损的现象， 所述 支撑棘爪 22可设置为以下结构： 如图 9所示， 所述支撑棘爪 22由一段圆锥形的连接面 a 和一段圆柱形的支撑面 b组成， 所述连接面 a与所述支撑面 b通过圆弧过渡。 其中， 所述 连接面 a的锥角并不唯一， 可以取 90-150° 中的任意值， 在本实施例中， 提供一种优选的 设计方式， 所述连接面 a的锥角为 130° 。 同样的， 对于实现本发明的目的来说， 所述支 撑棘爪 22的数量也不唯一， 本实施例中提供一种具体的设计方式， 沿所述球形支撑面 21 的外侧对称设置 4个所述支撑棘爪 22。

为了使摩擦块的水平偏移更加灵活， 本实施例中， 所述球形支撑面 21， 由边缘球面部 分 c和底部球面部分 d组成， 所述边缘球面部分 c的曲率半径小于所述底部球面部分 d的 曲率半径，所述边缘球面部分 c与所述摩擦块 3的所述支撑部 33直接接触，而所述底部球 面部分 d与所述摩擦块 3的所述支撑部 33之间留有间隙。

为使各个支撑棘爪在向外延伸时不互相干扰， 受到不同方向的应力时能分别起到很好 的缓冲作用， 相邻的所述支撑棘爪 22之间通过 U型开口 223过渡， 所述 U型开口 223的 口底与所述平滑过渡段 23具有一定间距。

实施例 2

本实施例与实施例 1的结构基本相同， 存在的区别点在于：

如图 10所示， 在本实施例中， 所述球形支撑面 21 由一段球面组成， 所述球形支撑面 21 与所述摩擦块 3的所述支撑部 33面接触，以取代实施例 1中的由边缘球面部分 c和底部球 面部分 d组成所述球形支撑面 21， 本实施例中， 所述球形支撑面 21的设置方式， 使弹性 支撑片的加工操作更加方便。

显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例， 而并非对实施方式的限定。 对于 所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式 的变化或变 动。 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。 而由此所引伸出的显而易见的变化或变 动仍处于本发明创造的保护范围之中。