[发明专利]一种弯曲焊接结构粉末冶金闸瓦

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金闸瓦,特别涉及一种弯曲焊接结构粉末冶金闸瓦。

背景技术

铁路机车和车辆运行过程中需要制动，直接摩擦车轮使车辆停车的制动零件就是闸瓦。传统使用的闸瓦有三种类型，即铸铁闸瓦、合成闸瓦和粉末冶金闸瓦。铸铁闸瓦重量大、使用噪音高、磨损大；合成闸瓦散热性能差，对环境有污染；铸铁闸瓦和合成闸瓦一般只能用于时速低于120KM的机车上，而且使用寿命短，随着机车速度的提高，对闸瓦性能提出了更高的要求，即要求闸瓦不仅具有良好的制动性能，而且要求不产生不正常磨损和损伤，对轮轨间的粘着不产生有害影响，不污染环境，而粉末冶金闸瓦则可以满足以上要求。中国专利ZL97215240.7公开了一种粉末冶金准高速闸瓦，其包括三个小钢背，三个小钢背上加压烧结铜铁粉末金属成为三个小摩擦块，三个小摩擦块与骨架采用铆钉进行铆接。该专利技术采用三个小钢背上加压烧结铜铁粉末金属成为三个小摩擦块，三个小摩擦块再与骨架进行铆接，其存在以下缺陷：1、在骨架上施加压力使摩擦块与车轮踏面接触时，骨架承受的压力十分巨大，容易断裂；2、采用铆接方式、摩擦块和骨架容易脱落，安全性不高，而且采用铆接方式，铆钉会占用空间，也可能会与其他部件发生干涉，影响闸瓦的性能。中国专利ZL01229371.7公开了一种粉末冶金闸瓦，它包括一个弧形骨架，在骨架弧形的内面直接烧结有由金属粉末成型的摩擦材料块。其与中国专利ZL97215240.7相比，其省掉了钢背，而是把摩擦块直接烧结在骨架上面，当烧结时，烧结温度非常高，钢背极易发生变形，废品率高，而且闸瓦使用寿命极短，安全性能很差。

此外，市场上还有一种粉末冶金闸瓦，刹车块在烧结前是多件摩擦体4等距离设置在同一骨架A3零件上，骨架A3零件是平面，刹车块与钢背A1之间的连接采用以下三种方式：如图1所示，第一种是刹车块与钢背采用铆接方式。如图2所示，第二种方式是铆接加焊接，实际上是在第一种铆接方式的基础上在刹车块四周焊接。如图3所示，第三种结构是目前使用中的焊接结构，是在第二种结构基础上取消刹车块铆接，保留刹车块周边焊接。这三种结构的共同特征如图4所示，每件闸瓦上有多件刹车块，其刹车块由一件摩擦块与一件骨架组合经加压烧结而成，再把多件件刹车块等距离设置并焊接在钢背上。上述三种连接方式的闸片都存在某些不足，第一种铆接结构是把刹车块铆接在钢背上，需在刹车块和钢背上加工出铆接孔，为了在刹车块加工出铆接孔，必须减少刹车块上摩擦块的面积从而露出骨架，由于摩擦面积减少，增加了刹车材料的研制难度。同时，制动过程中刹车块摩擦面与车轮踏面产生摩擦高温，铆钉易出现变形或断裂，易导致刹车块发生松动和脱落情况，安全性差，目前这种铆接结构的闸瓦已基本淘汰。第二种是铆接加焊接结构由于加工周期长以及加工成本较高，闸瓦生产厂家已逐渐放弃这种结构。第三种焊接结构是目前使用中的闸瓦结构，是在第二种结构基础上取消刹车块铆接，保留刹车块周边焊接，即左、右刹车块焊接三侧，如图5所示。而中间的刹车块由于与左、右侧刹车块间隙小，不能焊接刹车块左、右侧，只能焊接前后两侧，同时，操作者在焊接中间刹车块时，由于间隙小，操作不方便，有时出现虚焊的情况，造成中间刹车块上骨架与钢背的连接焊接强度低，在制动过程中导致闸瓦中间的刹车块脱落，如图6所示，其可靠性低，影响行车安全。

发明内容

针对以上技术缺陷，本发明的目的在于提供一种弯曲焊接结构粉末冶金闸瓦。其采用多块摩擦块同时焊接在一整块骨架上，再将整块骨架焊接在钢背上、其摩擦面积大、结构简单、加工方便、加工周期短、成本低、刹车块不会松动和脱落，安全性高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种弯曲焊接结构粉末冶金闸瓦，包括钢背、骨架、若干摩擦块、闸瓦鼻和挡块，所有摩擦块烧结在同一骨架上组成刹车块，骨架焊接在钢背上，所述刹车块由三～五块摩擦块和一块骨架组成，摩擦块用粉末压制、通过加压高温烧结后等距焊接在同一骨架上，刹车块上中间摩擦块两侧的骨架为弯曲状，弯曲变形点或线为Ⅱ和Ⅲ，Ⅱ和Ⅲ以及骨架两侧Ⅰ和Ⅳ四点或线均在同一圆弧半径R上，并且圆弧半径R与钢背圆弧半径相同，弯曲状的刹车块沿四周焊接在钢背内圆弧曲面上，闸瓦鼻及挡块也同时焊接在钢背外圆弧曲面槽中。

所述摩擦块为三块。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：