[实用新型]一种炭/炭-碳化硅制动盘

说明书

本实用新型提出了一种炭/炭‑碳化硅制动盘，包括：由炭‑炭碳化硅材料制成的圆环形状的第一盘体和第二盘体，第一盘体和第二盘体的内圆周相对位置上分别设有若干个盘爪，外圆周相对位置上分别设有若干个块状散热筋，相邻块状散热筋之间设有圆柱形散热筋；每个盘爪的相同位置处设有通孔；第一盘体的每个块状散热筋上设有散热凸台，第二盘体的每个块状散热筋相对位置处设有凹槽，散热凸台嵌入凹槽内；上下盘体通过位于盘爪通孔中的弹性定位销固定连接。本实用新型的有益效果如下：制动盘采用炭‑炭碳化硅材料，热容量大，热膨胀量小，内部成型质量高，具备良好的散热性；内部设计成圆柱形散热筋和块状散热筋并存结构，使得其内部结构复杂，使用过程中风阻小。

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆制动装置技术领域，特别是指一种炭/炭-碳化硅制动盘。

背景技术

目前我国高速铁路车辆的实际运行速度已达350km/h，准确而有效地实施制动是确保轨道车辆安全运行的必要条件。由制动盘、盘毂、制动闸片、制动夹钳等元件组成的基础制动装置是确保列车在掉电情况下实施有效停车制动的重要部件，它是将高速运行列车的动能通过摩擦转化成热能的关键部件，对列车安全运行的重要性不言而喻。为满足高速列车的使用要求，制动盘必须具备良好的导热性和较高的热容量，目前制动盘的材料主要有以下几种：铸铁材料、铝基复合材料、铸钢材料和锻钢材料，成型方式通常为铸造和锻造。基于成型方式的不同和金属材料流动性的限制，制动盘的内部结构也有很大差别。

制动盘通常分为整体式和分体式，分体式制动盘采用锻造成型，并通过螺栓等紧固件物理连接，起到类似整体盘的效果，由于材料流动性的限制，其内部散热筋只能采用板条状结构，这种制动盘成型质量高，但是其内部结构简单，散热性差，会在列车运行过程中产生较大风阻；整体式制动盘采用铸造成型，其内部散热筋采用圆柱形结构，充分利用液态金属的流动性，这种制动盘内部结构复杂，具有良好的散热性，风阻小，但是这种制动盘的内部成型质量很难控制。

随着我国高速铁路的不断发展，高速列车还在继续提速，现有金属材料的热容量已接近极限，逐渐不能满足使用要求。而炭-炭碳化硅材料具有比金属材料更大的热容量和更小的热膨胀量，是未来高速铁路制动盘用材料的一种方向。但是相比金属材料，炭-炭碳化硅材料缺少良好的韧性，是一种脆性材料，需要加大盘体之间的支撑面积，才能确保在制动过程中制动盘不会失效。

实用新型内容

本实用新型提出一种炭/炭-碳化硅制动盘，解决了现有技术中传统制动盘风阻大、散热性差、内部成型质量难以控制的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种炭/炭-碳化硅制动盘，包括：由炭-炭碳化硅材料制成的圆环形状的第一盘体和第二盘体，所述第一盘体和所述第二盘体的内圆周相对位置上分别设有若干个盘爪，所述第一盘体和所述第二盘体的外圆周相对位置上分别设有若干个块状散热筋，相邻所述块状散热筋之间设有若干个圆柱形散热筋；每个所述盘爪的相同位置处均设有通孔；所述第一盘体的每个所述块状散热筋上均设有散热凸台，所述第二盘体的每个所述块状散热筋的相对位置处均设有凹槽，所述凹槽和所述散热凸台形状相适配，且所述散热凸台嵌入所述凹槽内；所述第一盘体的每个盘爪和所述第二盘体相对位置处的盘爪通过位于其通孔中的弹性定位销固定连接。

作为优选，同一盘体上的相邻所述盘爪和所述块状散热筋的中心点位于同一盘体径线上。

本实用新型中的炭/炭-碳化硅制动盘是由碳纤维材料编织而成，材料流动性差，为了获得散热性良好的散热筋结构，只能采用上述分体式结构，在制备过程中，通过沉积和渗透工艺使分体盘形成一个完整的整体。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型所述的制动盘采用炭-炭碳化硅材料，其热容量大，热膨胀量小，内部成型质量高，具备良好的散热性；将其内部设计成圆柱形散热筋和块状散热筋并存的结构，使得其内部结构复杂，使用过程中风阻小。兼具良好的散热性和支撑性。