[实用新型]一种摩擦面微结构阻划制动盘盘体

说明书

本实用新型的一种摩擦面微结构阻划制动盘盘体，包括：摩擦环，摩擦环沿周向均匀分布有螺栓孔，摩擦环的摩擦面设置有贯通的若干条排屑阻划槽，排屑阻划槽成对的对称地设置于每个螺栓孔两侧，并且排屑阻划槽两端分别延伸至摩擦环的内边缘和外边缘，排屑阻划槽以较长的路径从摩擦环的高垂向变形区（瞬时高热区）通过。该盘体摩擦面上分布的排屑阻划槽可以排出摩擦碎屑、阻断划痕、提高局部散热、改善盘体温度分布均匀性。

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通领域，尤其涉及一种摩擦面微结构阻划铝合金制动盘盘体。该盘体采用铸造成型，适用于城市轨道交通列车及其市域车。

背景技术

节约资源成为我国基本国策，交通委提出交通强国、节支降耗、绿色环保的发展战略，对材料性能提出了越来越高的要求。轨道列车的轻量化在减少能源消耗、节省牵引动能、降低列车运行费用等方面具有重要意义，特别是减少制动盘及闸片等部件重量，可明显降低转向架的簧下重量，改善列车的动力学性能。

颗粒增强铝基复合材料就是在铝基体中加入SiC颗粒增强相所形成的复合材料，具有比强度和比刚度高、导热性好、热容量高、耐磨性及耐热性好、摩擦系数高而稳定等优点，兼有结构材料和功能材料的特点，这使其成为潜在的城轨列车制动盘材料，采用铝基复合材料制动盘替代传统的钢铁材料制动盘，可以减少制动盘重量的30～50%。随着中国经济加快都市圈、城市群建设，城轨列车的需求量巨大，铝基复合材料制动盘应用前景广阔。但由于其自身硬度较低，所以在服役中存在一定的表面划伤问题，影响其寿命。

目前针对铝合金的划伤，主要是采用表面处理，提高摩擦面的硬度，但摩擦面表面处理技术会使制动盘的成本较大幅度的增加，同时摩擦面表面的高硬度层由于和复合材料基体存在热物性能的差异，会发生热错配问题，而引发硬度等脱落。SiCp/Al复合材料的硬度较低，在服役中存在一定的表面划伤问题，必须通过合理的结构和工艺措施解决其划伤问题。

经检所发现中国发明专利申请CN 107420466 A公开了一种除屑散热制动盘，制动盘本体的盘面上还设置有与刹车片相配合的摩擦凸起，每层摩擦凸起之间均设置有便于制动盘本体与摩擦片进行摩擦制动产生的碎屑进行排出的排屑槽。其排屑槽包括内层排屑槽、外层排屑槽和连接内外层排屑槽的第一弧形排屑槽以及最外层的第二弧形排屑槽。该制动盘为汽车制动盘，通过内圈螺栓与汽车轮毂连接，盘体摩擦区域无螺栓分布。而轨道车辆的制动盘则盘体中间分布有螺栓孔，盘体通过螺栓安装在车轮上，存在螺栓孔处变形小，螺栓孔中间区域变形大的、瞬时温度高、易磨损的问题。而这些问题无法通过CN 107420466A所涉方案来解决。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种摩擦面微结构阻划制动盘盘体，该盘体摩擦面上分布排屑阻划槽，可以排出摩擦碎屑、阻断划痕、提高局部散热、改善盘体温度分布均匀性。

为达到本实用新型目的，本实用新型所提供的技术方案：一种摩擦面微结构阻划制动盘盘体，包括：摩擦环，摩擦环沿周向均匀分布有螺栓孔，所述摩擦环的外表面设置有贯通的若干条排屑阻划槽，其特征在于：所述排屑阻划槽成对的对称地设置于每个螺栓孔两侧，并且排屑阻划槽两端分别延伸至摩擦环的内边缘和外边缘，排屑阻划槽从摩擦环的高垂向变形区（瞬时高热区）通过。

进一步的，每条排屑阻划槽为弧形，每对排屑阻划槽呈合围的趋势分布于对应螺栓孔的两侧。排屑阻划槽的圆心位于远离对应的螺栓孔的一侧。

更进一步的，盘体材料为SiC颗粒含量10wt%-20wt%的颗粒增强铝基复合材料。

排屑阻划槽开设在摩擦环上两螺栓孔中间区域，排屑阻划槽采用对称结构，其深度为半磨耗，数量与螺栓孔的数量相同，沿周向均匀分布。