本發(fā)明涉及一種軌道交通車輛制動裝置，特別是一種制動盤。

背景技術(shù)：

隨著軌道交通的迅速發(fā)展，盤形制動因其相對于踏面制動具有摩擦性能穩(wěn)定、吸收能量大、散熱性能好及對踏面損壞小等優(yōu)點(diǎn)，越來越多地運(yùn)用于軌道交通車輛基礎(chǔ)制動裝置中。

制動盤作為盤形基礎(chǔ)制動裝置的重要組成部分，在車輛制動過程發(fā)揮重要作用。

車輛制動過程，基礎(chǔ)制動裝置施加作用時，制動夾鉗動作并推動制動閘片作用于制動盤，通過制動盤與閘片的摩擦作用，將車輛動能轉(zhuǎn)化為摩擦熱能釋放，從而實(shí)現(xiàn)車輛制動。

制動過程，制動盤承受閘片施加的制動扭矩作用，制動盤連接件承受閘片通過盤面?zhèn)鬟f而來的制動扭矩，因此，對制動盤連接件的緊固性能及可靠性要求較高。并且，制動盤由于受熱負(fù)荷作用，盤體發(fā)生受熱膨脹變形，盤體沿徑向發(fā)生向外膨脹。制動盤設(shè)計中，若考慮了制動扭矩傳遞，且實(shí)現(xiàn)對連接件的保護(hù)結(jié)構(gòu)，同時最大限度地釋放熱變形，降低連接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，則可綜合提高制動盤的運(yùn)用可靠性。

中國專利申請?zhí)枮?00720042504.5、名為《軸裝制動盤》的文獻(xiàn)公開的制動盤的盤體、隔圈與轂僅通過螺栓連接，一旦螺栓連接失效，則制動扭矩?zé)o法傳遞，螺栓將直接承受剪切力。

中國專利申請?zhí)枮?01020546642.9、名為《尤其用于軌道車輛的制動盤》的文獻(xiàn)公開的制動盤通過在連接爪上增設(shè)滑動桿，在一定程度上使轂對盤體的徑向約束作用得以釋放，但其周向制動扭矩的傳遞仍僅通過螺栓連接實(shí)現(xiàn)。

同時，為最大限度地減小熱負(fù)荷對制動盤的影響，軸裝結(jié)構(gòu)的制動盤的兩片摩擦環(huán)之間一般均布置有用于通風(fēng)散熱用的散熱筋。車輛制動過程，隨著車輛運(yùn)動，制動盤與空氣發(fā)生強(qiáng)烈的對流換熱，從而將制動過程產(chǎn)生的熱能釋放到空氣中去，減少熱負(fù)荷對制動盤的作用。因此，散熱筋結(jié)構(gòu)的布置對其通風(fēng)散熱性能具有重要的影響。并且，由于熱負(fù)荷的作用，制動盤產(chǎn)生熱應(yīng)力，在熱應(yīng)力的作用下，制動盤發(fā)生變形。通過計算，制動盤最外圈部位的兩片摩擦環(huán)的變形量最大，因此最外圈散熱筋承受巨大拉應(yīng)力的作用，并產(chǎn)生拉伸變形。制動盤長期服役過程，外圈散熱筋在交變拉應(yīng)力的作用下，極易發(fā)生裂紋及斷裂失效問題，影響產(chǎn)品使用及行車安全。

中國專利申請?zhí)枮?01220450881.3、名為《一種新型高速列車用強(qiáng)散熱制動盤》的文獻(xiàn)公開的一種制動盤在摩擦面的軸向設(shè)有數(shù)條對稱的排粉槽，制動盤反面排列的散熱筋上設(shè)置有貫穿散熱筋及排粉槽的通風(fēng)槽，其所述設(shè)計對機(jī)加工要求較高，工藝實(shí)現(xiàn)難度較大，且盤面開設(shè)排粉槽也增加了盤面應(yīng)力源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種連接可靠性高、通風(fēng)散熱性能好的軸裝制動盤。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種軸裝制動盤，包括盤體、轂、隔圈、滑塊、定位鍵、墊片、螺栓及螺母，所述盤體包括兩片摩擦環(huán)、連接在兩片摩擦環(huán)之間的多個散熱筋和位于摩擦環(huán)內(nèi)圈且沿圓周方向上布置的若干個連接爪，所述多個散熱筋沿摩擦環(huán)的徑向由內(nèi)向外呈多圈布置，其中較內(nèi)圈的散熱筋的截面積小于與其相鄰的較外圈的散熱筋的截面積，較內(nèi)圈的單個散熱筋的截面中心位于與其相鄰的較外圈的兩個散熱筋之間的徑向?qū)ΨQ線上，內(nèi)、外圈的散熱筋的外壁之間形成多個弧線形的通風(fēng)散熱通道，所述盤體的每個連接爪上均具有徑向的盤體滑塊槽及盤體螺栓孔，盤體滑塊槽的兩側(cè)面為盤體滑塊傳力面，所述轂具有法蘭，法蘭上布置有與盤體滑塊槽相對應(yīng)的轂上滑塊槽，轂上滑塊槽中開有轂上螺栓孔，轂上滑塊槽的側(cè)面為轂上滑塊傳力面，轂的外圓面上開有轂上定位鍵槽，所述滑塊具有滑塊傳力面和滑塊孔，所述滑塊裝在相應(yīng)的盤體滑塊槽和轂上滑塊槽中，滑塊的滑塊傳力面與盤體滑塊傳力面及轂上滑塊傳力面配合，所述隔圈上具有與盤體螺栓孔及轂上螺栓孔相對應(yīng)的隔圈螺栓孔，隔圈的內(nèi)孔側(cè)設(shè)有與轂的轂上定位鍵槽相對應(yīng)的隔圈定位鍵槽，隔圈的內(nèi)孔套置在轂的外圓上，所述定位鍵插在相應(yīng)的隔圈定位鍵槽和轂上定位鍵槽中，定位鍵的側(cè)面與隔圈定位鍵槽的徑向側(cè)面及轂上定位鍵槽的徑向側(cè)面配合，所述螺栓松配合地依次穿過相應(yīng)的轂上螺栓孔、滑塊孔、盤體螺栓孔和隔圈螺栓孔并且通過墊片及螺母鎖定。

所述散熱筋的截面均為圓形。

每圈散熱筋均在圓周方向均布。

所述盤體的連接爪沿圓周方向上均布。

最內(nèi)圈的每個散熱筋均位于相應(yīng)的兩個連接爪之間。

除最內(nèi)圈散熱筋和最外圈散熱筋之外的各圈散熱筋的數(shù)量相等，最外圈散熱筋的數(shù)量少于與其相鄰的內(nèi)圈的散熱筋的數(shù)量，最內(nèi)圈散熱筋的數(shù)量少于與其相鄰的外圈的散熱筋的數(shù)量。

所述滑塊與盤體滑塊槽及轂上滑塊槽小間隙配合，滑塊的高度小于與之配合的盤體滑塊槽及轂上滑塊槽的深度之和。

所述轂的轂上定位鍵槽及隔圈的隔圈定位鍵槽均為1個或?qū)ΨQ分布的2個。

所述定位鍵的高度小于與之配合的轂上定位鍵槽及隔圈定位鍵槽的深度之和。

所述盤體的盤體螺栓孔的位置圓直徑略小于轂的轂上螺栓孔、隔圈的隔圈螺栓孔及滑塊組裝后滑塊孔的位置圓直徑。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明在螺栓連接失效、螺栓連接的擰緊力無法克服制動力時，盤體產(chǎn)生周向轉(zhuǎn)動，從而盤體的盤體滑塊槽的側(cè)面與滑塊傳力面貼合，從而將制動力傳遞至滑塊，帶動滑塊發(fā)生周向滑動，當(dāng)滑塊的滑塊傳力面與轂的轂上滑塊槽的側(cè)面接觸時，則進(jìn)一步將制動力傳遞至轂上，從而實(shí)現(xiàn)螺栓連接失效時制動力的傳遞。由于螺栓松配合地穿過滑塊的滑塊孔中，且通過結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸公差保證螺栓連接失效，盤體帶動滑塊周向滑動，滑塊的滑塊傳力面與轂的轂上滑塊槽貼合時，螺栓桿部與盤體、滑塊及轂上的螺栓孔不接觸，因而，其制動力不傳遞至螺栓，螺栓的桿部在周向上不會受到剪切力作用。

當(dāng)盤體受到熱負(fù)荷作用時，由于盤體的盤體滑塊槽、轂的轂上滑塊槽均沿徑向延伸，且滑塊的滑塊傳力面的方向與盤體滑塊槽及轂上滑塊槽開槽方向一致，因而盤體受熱發(fā)生變形時，其形變方向與滑塊的滑塊傳力面及盤體滑塊槽、轂上滑塊槽的方向一致，即盤體沿著設(shè)計的盤體滑塊槽及轂上滑塊槽方向發(fā)生徑向滑動，而不會與滑塊發(fā)生干涉，徑向釋放變形不受約束，不對螺栓產(chǎn)生額外的應(yīng)力作用。同時，由于所述盤體的盤體螺栓孔的位置圓直徑略小于轂的轂上螺栓孔、隔圈的隔圈螺栓孔及滑塊組裝后滑塊孔的位置圓直徑，即盤體螺栓孔的所在中心線位于轂的轂上螺栓孔、隔圈的隔圈螺栓孔及滑塊組裝后滑塊孔所在中心線的更靠近中心一側(cè)，盤體發(fā)生徑向膨脹變形時，盤體螺栓孔沿徑向向外膨脹發(fā)生變形，從而其中心與轂的轂上螺栓孔、隔圈的隔圈螺栓孔及滑塊的滑塊孔的中心更為接近，從而保證螺栓的桿部在周向上不會受到剪切力作用。

由于設(shè)計的較內(nèi)圈的散熱筋的截面積小于與其相鄰的較外圈的散熱筋的截面積，因此靠近盤體外徑的最外圈散熱筋的截面積最大，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最高，允許承受的熱應(yīng)力也較大，因而可提高最外圈散熱筋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及抗裂性能。同時，其截面積最大，鑄造成型性能更優(yōu)，鑄造過程產(chǎn)生的鑄造缺陷更少，鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力也更低。由于較內(nèi)圈的單個散熱筋的截面中心位于與其相鄰的較外圈的兩個散熱筋之間的徑向?qū)ΨQ線上，因此，在徑向方向上避開每圈散熱筋直徑方向最大值，增加散熱筋在徑向方向上的布置數(shù)量及散熱筋直徑。由于內(nèi)、外圈的散熱筋的外壁之間形成多個弧線形的通風(fēng)散熱通道，在制動過程中，其與空氣的強(qiáng)迫對流，可有效提高制動盤的通風(fēng)散熱性能。同時，散熱筋的布置保證了制動盤鑄造后清砂以及熱處理后噴丸處理的通道通暢，便于清砂及噴丸處理作業(yè)。定位鍵可保證隔圈在組裝過程與轂的周向定位，同時保證隔圈螺栓孔與轂上螺栓孔的同軸，保證了隔圈及螺栓組裝時的定位安裝精度，且易于操作安裝。

附圖說明

以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的軸裝制動盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是本發(fā)明中的轂、隔圈、滑塊及定位鍵的安裝示意圖；

圖4是本發(fā)明中的盤體的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明的軸裝制動盤，包括盤體1、轂2、隔圈3、滑塊4、定位鍵5、墊片6、螺栓7及螺母8，所述盤體1包括兩片摩擦環(huán)1-1、連接在兩片摩擦環(huán)1-1之間的多個散熱筋1-2和位于摩擦環(huán)1-1內(nèi)圈且沿圓周方向上布置的若干個連接爪1-7，所述多個散熱筋1-2沿摩擦環(huán)1-1的徑向由內(nèi)向外呈多圈布置，其中較內(nèi)圈的散熱筋1-2的截面積小于與其相鄰的較外圈的散熱筋1-2的截面積，較內(nèi)圈的單個散熱筋1-2的截面中心位于與其相鄰的較外圈的兩個散熱筋1-2之間的徑向?qū)ΨQ線上，內(nèi)、外圈的散熱筋1-2的外壁之間形成多個弧線形的通風(fēng)散熱通道1-6，所述盤體1的每個連接爪1-7上均具有徑向的盤體滑塊槽1-8及盤體螺栓孔1-9，盤體滑塊槽1-8的兩側(cè)面為盤體滑塊傳力面1-10，所述轂2具有法蘭2-5，法蘭2-5上布置有與盤體滑塊槽1-8相對應(yīng)的轂上滑塊槽2-1，轂上滑塊槽2-1中開有轂上螺栓孔2-2，轂上滑塊槽2-1的側(cè)面為轂上滑塊傳力面2-3，轂2的外圓面上開有轂上定位鍵槽2-4，所述滑塊4具有滑塊傳力面4-1和滑塊孔4-2，所述滑塊4裝在相應(yīng)的盤體滑塊槽1-8和轂上滑塊槽2-1中，滑塊4的滑塊傳力面4-1與盤體滑塊傳力面1-10及轂上滑塊傳力面2-3配合，所述隔圈3上具有與盤體螺栓孔1-9及轂上螺栓孔2-2相對應(yīng)的隔圈螺栓孔3-1，隔圈3的內(nèi)孔側(cè)設(shè)有與轂2的轂上定位鍵槽2-4相對應(yīng)的隔圈定位鍵槽3-2，隔圈3的內(nèi)孔套置在轂2的外圓上，所述定位鍵5插在相應(yīng)的隔圈定位鍵槽3-2和轂上定位鍵槽2-4中，定位鍵5的側(cè)面5-1與隔圈定位鍵槽3-2的徑向側(cè)面及轂上定位鍵槽2-4的徑向側(cè)面配合，所述螺栓7松配合地依次穿過相應(yīng)的轂上螺栓孔2-2、滑塊孔4-2、盤體螺栓孔1-9和隔圈螺栓孔3-1并且通過墊片6及螺母8鎖定。

如圖4所示，所述散熱筋1-2的截面均為圓形。

如圖4所示，每圈散熱筋1-2均在圓周方向均布。

如圖4、2所示，所述盤體1的連接爪1-7沿圓周方向上均布。

如圖4所示，最內(nèi)圈的每個散熱筋1-2均位于相應(yīng)的兩個連接爪1-7之間。

如圖4所示，除最內(nèi)圈散熱筋1-2和最外圈散熱筋1-2之外的各圈散熱筋1-2的數(shù)量相等，由于放置鑄造標(biāo)識的需要，需要中心對稱地去除若干根最外圈散熱筋1-2，因而最外圈散熱筋1-2的數(shù)量少于與其相鄰的較內(nèi)圈的散熱筋1-2的數(shù)量。而最內(nèi)圈散熱筋1-2則由于內(nèi)圈布置連接爪1-7的原因，其位置被均布的連接爪1-7占據(jù)，從而導(dǎo)致最內(nèi)圈散熱筋1-2的數(shù)量少于與其相鄰的較外圈的散熱筋1-2的數(shù)量。如圖2、3、4所示，所述滑塊4與盤體滑塊槽1-8及轂上滑塊槽2-1小間隙配合，滑塊4的高度小于與之配合的盤體滑塊槽1-8及轂上滑塊槽2-1的深度之和。

如圖2所示，所述轂2的轂上定位鍵槽2-4及隔圈3的隔圈定位鍵槽3-2均為1個或?qū)ΨQ分布的2個。

如圖2所示，所述定位鍵5的高度小于與之配合的轂上定位鍵槽2-4及隔圈定位鍵槽3-2的深度之和。

如圖2、3、4所示，所述盤體1的盤體螺栓孔1-9的位置圓直徑略小于轂2的轂上螺栓孔2-2、隔圈3的隔圈螺栓孔3-1及滑塊4組裝后滑塊孔4-2的位置圓直徑。位置圓是指盤體、轂、隔圈及組裝后滑塊等零件上均布的螺栓孔中心所組成的中心圓。

如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明在使用過程中，當(dāng)螺栓7連接失效、螺栓連接的擰緊力無法克服制動力時，盤體1產(chǎn)生周向轉(zhuǎn)動，從而盤體1的盤體滑塊槽1-8的側(cè)面與滑塊傳力面4-1貼合，從而將制動力傳遞至滑塊4，帶動滑塊4發(fā)生周向滑動，當(dāng)滑塊4的滑塊傳力面4-1與轂2的轂上滑塊傳力面2-3的側(cè)面接觸時，則進(jìn)一步將制動力傳遞至轂2上，從而實(shí)現(xiàn)螺栓7連接失效時制動力的傳遞。由于螺栓7松配合地穿過滑塊4的滑塊孔4-1，且通過結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸公差保證在螺栓7連接失效時盤體1帶動滑塊4周向滑動，滑塊4的滑塊傳力面4-1與轂2的轂上滑塊槽2-1貼合時，螺栓7桿部與盤體1、滑塊4及轂上螺栓孔2-2不接觸，因而，其制動力不傳遞至螺栓7，螺栓7的桿部在周向上不會受到剪切力作用，從而形成對螺栓連接的有效保護(hù)，提高了螺栓連接的可靠性。

盤體1受到熱負(fù)荷作用時，由于盤體1上的盤體滑塊槽1-8、轂2的轂上滑塊槽2-1均沿徑向延伸，且滑塊4的滑塊傳力面4-1的方向與盤體滑塊槽1-8及轂上滑塊槽2-1開槽方向一致，因而盤體1受熱發(fā)生變形時，其形變方向與滑塊4上的滑塊傳力面4-1及盤體滑塊槽1-8、轂上滑塊槽2-1的方向一致，即盤體1沿著設(shè)計的盤體滑塊槽1-8及轂上滑塊槽2-1發(fā)生徑向滑動，而不會與滑塊4發(fā)生干涉，徑向釋放變形不受約束，不對螺栓7產(chǎn)生額外的應(yīng)力作用。同時，由于所述盤體1的盤體螺栓孔1-9的位置圓直徑略小于轂2的轂上螺栓孔2-2、隔圈3的隔圈螺栓孔3-1及滑塊4組裝后滑塊孔4-2的位置圓直徑，即盤體螺栓孔1-9的所在中心線位于轂2的轂上螺栓孔2-2、隔圈3的隔圈螺栓孔3-1及滑塊4組裝后滑塊孔4-2所在中心線的更靠近盤體中心一側(cè)，盤體1發(fā)生徑向膨脹變形時，盤體螺栓孔1-9沿徑向向外膨脹發(fā)生變形，從而其中心與轂2的轂上螺栓孔2-2、隔圈3的隔圈螺栓孔3-1及滑塊4的滑塊孔4-2的中心更為接近，從而保證螺栓7的桿部在周向上不會受到剪切力作用。

定位鍵5可保證隔圈3在組裝過程與轂2的周向定位，同時保證隔圈螺栓孔3-1與轂上螺栓孔2-2的同軸，保證了隔圈3及螺栓7組裝時的定位安裝精度，且易于操作安裝。