[发明专利]一种具有良好散热性能的高速列车全盘式制动器

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通车辆制动技术，具体涉及一种具有良好散热性能的高速列车全盘式制动器。

背景技术

随着高速铁路技术的飞速发展，我国的高速铁路无论是从运营里程还是投运列车数量都处于世界领先行列，高速列车已经在国民经济中扮演不可替代作用。

机械制动是高速列车在行驶过程中不可或缺的安全保障，同时也是高速列车转向架设计开发的一个累赘。从高速列车的转向架设计来看，机械制动部分在保障列车制动安全性前提下，质量越轻列车动力性能和控制性能越优异。但是目前列车的制动方式包括蹄式制动器和盘式制动器两种，蹄式制动器不适用高速列车的制动，而盘式制动器采用夹钳对制动摩擦盘进行夹持摩擦制动，制动摩擦盘以铸钢盘为主，闸片以粉末冶金闸片为主，闸片和制动摩擦盘之间的摩擦接触面积小，并且制动闸片相对于制动摩擦盘延伸出来设置，加上制动卡钳重量对列车转向架系统的形成了较大的重量负担。因此，如何既能保障列车安全性能又能对制动系统减负是更高速度列车开发中一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的高速列车机械制动存在的上述缺陷，提供一种具有良好散热性能的高速列车全盘式制动器。

一种具有良好散热性能的高速列车全盘式制动器，包括制动盘组件、固定座组件和施压组件；所述制动盘组件分为动摩擦盘和静摩擦盘，其中动摩擦盘周向限位套装在高速列车的车轮轴上，所述静摩擦盘设置在动摩擦盘两侧，与车轮轴之间自由转动装配，所述固定座组件为布置在静摩擦盘外侧的两组固定座，所述固定座与高速列车转向架固定连接，所述固定座之间通过若干组轴向的滑轴固定连接，所述静摩擦盘与滑轴之间周向限位配合，同时沿滑轴的轴向滑动装配；所述施压组件固定在静摩擦盘外侧的固定座上，并与静摩擦盘的外侧面接触，推动静摩擦盘与动摩擦盘表面压紧贴合。

进一步的，所述施压组件包括缸体和活塞，若干所述缸体以车轮轴的轴线为中心均匀布置在固定座的内侧，所述缸体与高速列车的制动液压油路连接，所述活塞设置在缸体内，通过液压作用力推动静摩擦盘向动摩擦盘挤压。

优选的，所述滑轴的两端通过铆接或螺纹连接与固定座固定连接。

优选的，所述动摩擦盘的内圈与车轮轴之间通过花键配合。

优选的，所述静摩擦盘的外圈设有若干与滑轴滑动嵌合的缺口。

优选的，所述动摩擦盘的数量为1-6个，所述静摩擦盘的数量为2-7个，N个所述动摩擦盘与N+1个静摩擦盘之间呈间隔交替叠装。

作为本发明的一种优选方案，所述动摩擦盘和静摩擦盘采用炭/陶制动盘或炭/炭制动盘中的一种或两种组合使用，其中，所述炭/陶制动盘为密度在1.8g/cm³～2.4g/cm³之间以炭/陶复合材料制备的制动盘，所述炭/炭制动盘为密度在1.65g/cm³～1.8g/cm³之间以炭/炭复合材料制备的制动盘。具体密度的选取取决于列车的运行速度和运行环境。

作为本发明的另一种优选方案，所述动摩擦盘或静摩擦盘粉末冶金制动盘或炭/陶制动盘中一种或两种组合使用，其中，所述炭/陶制动盘为密度在1.8g/cm³～2.4g/cm³之间以炭/陶复合材料制备的制动盘，所述粉末冶金制动盘为铁基粉末冶金制动盘或铜基粉末冶金制动盘。具体材质的选取取决于列车的运行速度和运行环境。

本发明采用全盘式制动器结构，其工作原理是，高速列车行进过程中，动摩擦盘通过车轮轴传动保持旋转，其余组件保持固定不动。制动时，静摩擦盘两外侧的活塞同时分别施加压力于两端静摩擦盘上，使得动摩擦盘的盘面与静摩擦盘的盘面之间迅速压紧贴合，相互摩擦，将动能转化为热能，实现列车的制动，制动结束后，随着活塞归位，动摩擦盘和静摩擦盘之间不存在压力，制动摩擦力解除。

本发明其具有如下有益效果：全盘式制动器不采用制动夹钳，依靠动摩擦盘和静摩擦盘之间的全盘面摩擦，同时该制动器采用双向加压对制动器的骨架结构的力学性能要求低，保证了制动系统的安全性和稳定性，制动性能好，完全可以满足高速列车制动性能要求。并且，分体设置的两组固定座属于敞开式结构，将动摩擦盘和静摩擦盘暴露，整个制动过程中处于开放环境中，摩擦产生的热量可以迅速被流动空气带走，降低了体系的制动温度，不存在热量集中的问题，不会对车轮轴及制动器附近的变速箱产生热辐射，保障高速列车的安全运行。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明