[实用新型]粉末冶金铝基复合材料制动盘体及包括该盘体的制动盘

说明书

本申请涉及粉末冶金铝基复合材料制动盘体及包括该盘体的制动盘，该盘体通过设置弧形加强筋，使弧形加强筋与其相邻的连接柱之间保留一定的空间，可提高其成形能力和散热能力，通过各独立散热筋、曲形加强筋、连接筋和定位筋内外侧倾斜角度的设置，可使盘体与轮辐安装孔两侧接触面积达到合适的比例，提高盘体的抗热变形能力，通过均匀分布在散热面上具有特殊结构的第一组合筋、第二组合筋和第三组合筋，以确保制动盘动平衡的同时，进一步增加空气流通，缓解散热压力和成形压力，从而使其能够在满足铝基复合材料制动盘常规指标的同时，具有良好的成形能力和散热能力，适用于更小的车轮直径。

技术领域

本实用新型涉及制动盘技术领域，特别是涉及粉末冶金铝基复合材料制动盘体及包括该盘体的制动盘。

背景技术

制动盘体，作为制动系统中的安全A类件，是轨道交通车辆制动系统的重要组成部分，与车辆运行的可靠性和安全性直接相关。目前，轨道交通车辆制动盘体主要以传统的铸铁、铸钢、锻钢及铸铁-锻钢组合材料为主。随着轨道交通车辆轻量化要求的日益提高，制动盘体的轻量化设计及其应用技术越来越受到业内重视。

铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体，以金属、非金属颗粒、晶须或纤维为增强体的非均质混合物，具有密度小，导电、导热性好，比强度、比模量高，耐高温，耐磨损，热膨胀系数小，尺寸稳定等优点，因此，采用铝基复合材料替代传统制动盘体材料，成为目前轨道交通车辆轻量化的主要研究方向之一。也正因为此，当前大部分研究成果主要集中在轻量化材料的开发及制备方面，针对制动盘体结构设计方面的研究相对较少。而不同材质制动盘体的结构并不能通用，比如铸造铝合金制动盘体结构并不适用于粉末冶金铝基复合材料制动盘体，这是因为铸造铝合金制动盘体筋位结构复杂，需要外部较大的压力才能勉强成形，且容易产生根部裂纹；传统的锻钢制动盘体结构也不适用于粉末冶金铝基复合材料制动盘体，这是因为，传统的锻钢制动盘体结构不利于粉末冶金铝基复合材料制动盘体的散热，容易积聚热量增加盘体负荷，而高反差交替的冷热温度容易产生冷热疲劳破坏，导致盘体开裂，降低盘体寿命。

因此，有必要开发研究适合粉末冶金铝基复合材料制动盘体的结构。本申请发明人之前研究开发了一种粉末冶金铝及复合材料制动盘体的结构，申请号为202020838368.6，但该结构较适合于车轮直径较大(如Φ860)的动车组，对于车轮直径较小(如Φ840)的动车组无法安装。若将该结构同比例缩小，盘体总质量就会减小，盘体热容也会同步减少，而目前适用于车轮直径Φ840的城市轨道交通制动盘均要求一个盘与紧固件总质量不超过40kg。更小质量的制动盘对结构的散热性能要求更高，成形难度也较大，因此研究开发一种适用于更小车轮直径(≤Φ840)的粉末冶金铝基复合材料制动盘体成为当务之急。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种适用于更小车轮直径(≤Φ840)粉末冶金铝基复合材料制动盘体，该制动盘体在满足铝基复合材料制动盘常规指标的同时，具有良好的成形能力和散热能力，适用于粉末冶金工艺进行生产。

请参阅图1～3，一种粉末冶金铝基复合材料制动盘体，包括具有摩擦面12和散热面14的摩擦环10，所述散热面14上设有第一组合筋140、第二组合筋240和第三组合筋340；所述第二组合筋240包括两连接筋242和连接柱244，所述连接柱244内设有贯穿所述摩擦环10的通孔246；所述第三组合筋340包括两个定位筋342和定位柱344，所述定位柱344内设有径向键槽346；

所述第一组合筋140包括两曲形加强筋144和设置在两曲形加强筋144之间的一个以上的独立散热筋142，每个所述独立散热筋142设有凹形通风口，每个所述曲形加强筋144包括两径向端部1442和连接两径向端部1442的弧形部1444，所述弧形部1444向远离与其相邻的连接柱244的方向凸起；

所述独立散热筋142、曲形加强筋144、连接筋242和定位筋342在径向内侧的倾斜角度均为44°，在径向外侧的倾斜角度相同，且比径向内侧的倾斜角度小2°～6°；