[实用新型]制动衬片及其布置系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于轨道车辆的分衬片式盘式制动器的制动衬片以及这种制动衬片在轨道车辆的制动盘设置组件的衬片保持架上的布置系统。

背景技术

在EP 07 847 61 B1中描述了同类的制动衬片。对于那里所述的制动衬片，通过将整个衬片表面分成多个小衬片元件以及通过将轨道车辆的盘式制动器的钳杆的压紧力静态确定地传递到这种衬片元件上，而实现非常均匀地将热量引入到该盘式制动器的制动盘中。

在此，钳杆的力由保持制动衬片的衬片保持架均匀地分配到保持各衬片元件的衬片支座的相应半体上。

钳杆在衬片支座的这样一个半体上作用的力在此分别通过三个支承于衬片支座上的支座板进行支撑。其中，所述力如此分配，使得所有支座板都均匀受载。每一支座板又将由钳杆所施加的力均匀地分配到支承于这个支座板上的各衬片元件上。

在下文，将支座板连同通过球式支承保持于其上的衬片元件的这种布置系统称为成组元件。

这些成组元件以及这样一个成组元件的三个衬片元件相对于制动盘处在不同的运转圆直径上，各衬片元件在制动过程中贴靠在制动盘上。

由于各衬片元件定位在不同的运转圆截面上，各衬片元件在制动盘上的滑动速度也是不同大小的。

由于不同滑动速度之故，在各衬片元件的面压力相同的情况下可能导致衬片元件不同快慢地磨损并且因此可能导致支座板甚至整个衬片保持架的倾斜状态。

各衬片元件在支座板上的支承如此地设计，使得它们以在表面上恒定的面压力压靠在制动盘上。

然而，因为在元件表面上的局部滑动速度是不恒定的，所以每一衬片元件也倾向于偏斜磨损。

若在一个衬片元件内也或者也在成组元件内部的这种偏斜磨损过大，则这可能导致衬片元件在支座板上或者说支座板在衬片支座上单侧触靠。由此所期望的均匀力分布会受到影响，从而使制动衬片的承载图变差。

此外，盘式制动器的效能受到在制动盘的摩擦面上所出现的表面温度的限制。由此，当表面温度过高时，出现增长发展的热裂纹，这种热裂纹可能达到不允许的大小并且因此而需要更换制动盘。

在制动盘上表面温度波动越大，则制动盘在制动期间不受损伤地可以吸收的热能越小。据此，优化设计的制动衬片将热能在整个摩擦面上均匀地引入制动盘中，而不在表面上产生较大的温差(例如热点)。

为满足上述要求，轨道车辆、尤其是高速列车的制动衬片构造设计非常复杂，使得制动衬片作为磨损件在这种轨道车辆的运行成本中占有显著的份额。

此外，制动衬片的磨损主要取决于制动衬片和制动盘之间的面压力并且取决于制动盘在摩擦衬片上的滑动速度。

v′～P^α·v^β

其中

v′：磨损速度

P：面压力(单位面积压力)

v：滑动速度

α、β：材料特征值

[Saumweber，Gerum：“Grundlagen der Schienenfahrzeugbremse(轨道车辆制动器基础)”，Hestra出版社]

由于上述原因，在这种轨道车辆运行当中经常导致制动衬片的偏斜磨损。因此，往往在制动衬片的现有磨损体积可能还未完全被充分利用的情况下就必须更换制动衬片。

实用新型内容

本实用新型的任务在于，提出一种用于轨道车辆的制动衬片以及这种制动衬片在轨道车辆的制动盘设置组件的衬片保持架上的布置系统，借此实现在整个衬片表面上尽可能均匀发展的磨损，以便优化地充分利用现有的磨损体积，并且避免由于偏斜磨损的元件或者元件组而过早更换制动衬片，以及，通过保持均匀的承载图而与衬片元件的磨损状态无关地获得从各衬片元件到制动盘的均匀热输入。

该任务通过具有本实用新型特征的用于轨道车辆的制动衬片以及这种制动衬片在轨道车辆的制动盘设置组件的衬片保持架上的布置系统得以解决。

具体而言，本实用新型提供一种制动衬片，其用于轨道车辆的分衬片式盘式制动器，该制动衬片包括：

-一个衬片支座；

-多个在衬片支座上通过支座板支承的衬片元件，

-其中，各支座板球式支承在所述衬片支座上，

-其中，各衬片元件球式支承在支座板上，

其特征在于，

所述衬片元件通过支座板在衬片支座上的支承设计为：使得衬片元件的由压紧力在将衬片元件压靠到制动盘上时所产生的面压力相对于制动盘旋转轴沿径向随着衬片元件与制动盘旋转轴的距离的增加而减小。