[发明专利]一种带有碳纤维复合材料滑块浮动结构的制动闸片

说明书

本发明涉及一种带有碳纤维复合材料滑块浮动结构的制动闸片，属列车制动技术领域。所述列车制动闸片包括：钢背，摩擦块，卡簧，碳纤维复合材料滑块。所述钢背的一面设有放置碳纤维复合材料滑块的带孔半球凸台，钢背的另一面设置燕尾接口和放置卡簧的沉孔；所述摩擦块置于碳纤维复合材料滑块的一面；摩擦块安装固定的一端穿过碳纤维复合材料滑块中孔和钢背半球凸台，然后经过卡簧连接在钢背另一面。本发明通过使用碳纤维复合材料滑块作为浮动结构元件，避免了传统碟簧作为浮动结构元件在使用过程中容易变形失效的问题，同时优化了闸片整体的浮动性能，保证了闸片在使用过程中的安全性和摩擦性能的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种带有碳纤维复合材料滑块浮动结构的制动闸片，属于列车制动闸片技术领域。

背景技术

制动闸片是高速列车制动单元中重要的部件，列车制动的原理为通过制动盘与制动闸片的相互摩擦，将列车在行驶过程中的动能转化为热能散发出去，使列车停止运动。

随着近年来复兴号高速列车的投入使用，列车提速对制动系统尤其是制动闸片的各方面性能要求越来越高。

在列车制动过程中，闸片和制动盘摩擦面存在持续垂直压力、切向摩擦力和突然冲击力等。在强烈的摩擦力作用下，摩擦表面温度急剧上升，形成温度梯度而产生应力，因此，高速列车的闸片面临极为苛刻的使用条件，可能由于多种因素造成失效。

目前市场上应用较多的以碟簧作为浮动元件的闸片，碟簧与钢背和摩擦块的接触均为线接触，本身就存存较大的应力集中和受力不均，容易导致摩擦块偏磨，同时在经历反复的制动高温低温热疲劳和热冲击应力作用后，碟簧极易出现永久变形，进而使闸片失去部分浮动性能，影响闸片的摩擦性能，此外，还有可能出现更为严重的碟簧变形过大导致闸片的连接卡簧出现松动的情况，这种现象会严重增加摩擦块脱落的风险，进而影响列车的安全运行。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是：现有传统碟簧与摩擦块接触面积小，受力不均衡，容易偏磨，容易发生高温变形失效的，进而影响闸片浮动性和摩擦制动性能，甚至列车运行的安全性。

为此，本发明专利提供一种带有碳纤维复合材料滑块浮动结构的制动闸片，碳纤维复合材料滑块具有耐高温，耐热疲劳，抗氧化，抗高温冲击，抗热震性，高温强度高，浮动效果好，具有一定的自润滑性等优点，能够有效地解决上述技术难题。

本发明具体技术方案为：

本发明一种带有碳纤维复合材料滑块浮动结构的制动闸片，包括钢背、摩擦块、卡簧；所述钢背一侧上设有若干摩擦块，钢背另一侧设有一体成型的燕尾型接口；摩擦块通过卡簧和钢背连接到一起；所述钢背一侧设置有钢背半球凸台，另一侧设置有卡簧安装沉孔及燕尾接口；

所述摩擦块和钢背之间设置有碳纤维复合材料滑块，其为浮动结构元件，所述碳纤维复合材料滑块其中央的开孔能够穿过相对应的安装部的上部。

所述摩擦块由摩擦部和安装部构成，安装部形状为适于安装在钢背上，安装部穿过碳纤维复合材料滑块中孔和钢背半球凸台，然后经过卡簧连接在钢背卡簧安装沉孔处。

所述钢背上的摩擦块整体布局为互相阻拌防转结构。

所述摩擦块主视形状为多边形及圆弧拼接结构。

所述摩擦块主视形状为正六边形的一半与半圆形的组合。

所述碳纤维复合材料滑块整体形状为圆环状柱体，柱体两侧均加工出凹球面，其中一侧凹球面与摩擦块安装部凸台形成球副接触，另一侧凹球面与钢背半球凸台形成球副接触。

所述碳纤维复合材料滑块为一种碳纤维强化的复合材料。

所述摩擦块安装部包括安装部平板、安装部凸台、安装柱、安装部卡簧槽四部分。