[发明专利]高速列车轴装制动盘

说明书

本发明属于列车制动装置技术领域，具体涉及一种高速列车轴装制动盘。其包括盘体、盘毂、压环和紧固件；所述盘体为具有散热筋的整体式焊接盘体；盘毂具有9个等圆周分布的中间带有螺栓孔的盘毂法兰齿，在与压环配合面上有3个等圆周分布的齿槽；压环上有9个等圆周分布的螺栓孔和3个等圆周分布的与所述齿槽适配的压环法兰齿。本发明改变了原高速列车轴装制动盘盘体的加工方式，通过锻造和焊接的方式代替既有的铸造方式，提高了产品的成品率，降低产品的生产成本，缩短了产品的供货周期；同时也改进了原轴装制动盘盘毂和压环的结构，约束了压环除纵向以外的所有自由度，减小了螺栓受到的弯矩，有效提高了制动盘使用寿命、提高了产品核心竞争力。

技术领域

本发明属于列车制动装置技术领域，具体涉及一种高速列车轴装制动盘。

背景技术

目前，国内CRH系列动车组以及“复兴号”动车组全部采用盘型制动方式，其中拖车全部安装高速列车轴装制动盘。既有的动车组轴装制动盘主要是由盘体、盘毂、压环和紧固件构成。

盘体是具有散热筋的整体式铸钢结构，由两片摩擦环、多个散热筋和9个等圆周分布的法兰齿组成：摩擦环是具有一定厚度的实体圆环，起到与闸片摩擦制动并吸收摩擦产生的热量的作用；散热筋是近似于圆柱形或椭圆柱形的实体，按照一定的排列规则分布在两个摩擦环之间，起到连接两个摩擦环和散热的作用；法兰齿是中间带有螺栓孔的法兰，等圆周分布在两个摩擦环之间，起到连接盘体和盘毂的作用。由于散热筋分布在两片摩擦环中间，盘体无法采用锻造成型，只能采用铸造成型。

盘毂也具有9个等圆周分布的中间带有螺栓孔的法兰齿，用于将制动盘固定在车轴上；压环是具有一定厚度的圆环，在圆环上有9个等圆周分布的螺栓孔；组装制动盘时，将盘体、盘毂和压环上的9个螺栓孔对齐，然后穿入螺栓和螺母固定；制动盘组装完成后，通过压装的方式将制动盘固定在车轴上。列车施加制动后，制动盘盘体和闸片之间相互摩擦并产生制动摩擦扭矩，制动摩擦扭矩通过盘毂传递到车轴上，从而实现列车的制动功能。

目前，国内整体铸造工艺水平不高，而盘体对铸造缺陷的控制要求非常严格，导致国内铸造盘体的成品率很低且质量不稳定，难以保证制动盘大批量装车运用，因此国内动车组制动盘盘体铸造毛坯依赖于进口，进口盘体铸造毛坯成本高且供货周期长，不利于降低动车组的成本，也不利于提高动车组的产品核心竞争力。

此外，在线路条件比较恶劣的兰新线上，动车组轴装制动盘多次发生螺栓断裂或者丢失的现象。为了找到螺栓断裂的原因，对在线路上断裂的螺栓进行了理化分析及断口宏观和光学显微镜分析，认定螺栓的失效形式是弯曲疲劳断裂。为了找到螺栓承受弯矩的原因，对现车上的制动盘进行了温度和振动测试，发现动车组在运行及制动过程中，制动盘温度和振动水平明显高于标准值。振动和温度可以导致压环相对于盘毂产生相对位移，进而使螺栓承受弯矩，螺栓发生弯曲疲劳断裂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种螺栓不容易承受弯矩作用、且不依赖于铸造成型而是采用锻造和焊接成型的高速列车轴装制动盘。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：高速列车轴装制动盘，包括盘体、盘毂、压环和紧固件；所述盘体为具有散热筋的整体式焊接盘体，且具有9个等圆周分布的中间带有螺栓孔的盘体法兰齿；盘毂具有9个等圆周分布的中间带有螺栓孔的盘毂法兰齿，在与压环配合面上有3个等圆周分布的齿槽；压环上有9个等圆周分布的螺栓孔和3个等圆周分布的与所述齿槽适配的压环法兰齿。

所述盘体包括两片摩擦环、分布于两片所述摩擦环之间的多个散热筋以及9个等圆周分布的盘体法兰齿；所述摩擦环、散热筋、盘体法兰齿为分别锻造成型；所述散热筋、所述盘体法兰齿分别与两个所述摩擦环相焊接。

作为优选的技术方案，所述散热筋为圆柱形实体，每个散热筋的直径和长度相同。

作为优选的技术方案，所述散热筋在摩擦环上等圆周分布，根据散热筋分布圆的大小，分为外圈散热筋、中圈散热筋和内圈散热筋。