本實用新型涉及輪裝式制動盤裝置。
背景技術(shù):
輪裝式制動盤一般由盤體、定位件、隔套及螺栓、螺母等連接件等組成。盤體一側(cè)為摩擦面,其為車輛制動時與制動閘片配合的作用面;另一側(cè)為安裝面,用于與車輪的安裝貼合。組裝時,將盤體布置于車輪腹板的兩側(cè),并通過盤體上定位槽或安裝孔及車輪腹板上設(shè)置的與盤體上定位槽或安裝孔對應(yīng)的通孔,利用定位件實現(xiàn)兩片盤體與車輪腹板的定位,并使兩片盤體的安裝面與車輪腹板兩側(cè)面貼合,最后利用連接件將兩片盤體緊固連接在車輪腹板上,從而實現(xiàn)盤體與車輪的安裝。
中國專利申請?zhí)枮?00820124337.3的實用新型公開了一種輪裝制動盤裝置,包括設(shè)于車輪兩側(cè)的制動盤環(huán),制動盤環(huán)的外側(cè)為摩擦面,內(nèi)側(cè)設(shè)有多個散熱筋。上述制動盤與車輪之間通過滑動定位銷并配合O型圈進行定位安裝,其制動力的傳遞主要通過螺栓實現(xiàn),當螺栓擰緊力不足或連接松脫等情況出現(xiàn),導(dǎo)致螺栓連接失效時,雖然能依靠定位銷的側(cè)面?zhèn)鬟f制動力,但對螺栓的保護還不夠。
中國專利申請?zhí)枮?01020546642.9的實用新型專利公開了一種高速列車用輪裝制動盤裝置,制動盤與車輪之間僅通過螺栓實現(xiàn)定位和連接,制動扭矩也僅通過連接制動盤和車輪的螺栓傳遞,一旦螺栓連接失效,螺栓將直接承受剪切力,其受力工況惡劣,制動極易失效。
且上述兩專利均未考慮制動盤受熱徑向變形時產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力的釋放問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提出一種既能保護螺栓、防止螺栓因承受剪切力而遭遇損壞,又能有效釋放盤體徑向膨脹變形引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力的輪裝式制動盤裝置。
為達到上述目的,本實用新型采取如下第一種技術(shù)方案:本實用新型具有分別置于車輪的腹板左右側(cè)的兩盤體以及連接盤體和車輪的螺栓,盤體的安裝面上設(shè)有周向均布且為間隔設(shè)置的徑向滑鍵槽和徑向滑塊槽,滑鍵槽和滑塊槽的底部均設(shè)有螺栓孔,兩盤體上的每滑鍵槽對應(yīng)一中空滑鍵,滑鍵由滑鍵頭和滑鍵桿組成,滑鍵頭松動地置于滑鍵槽中,滑鍵桿插入車輪腹板上對應(yīng)的通孔中,所述螺栓從一盤體上的螺栓孔插入,穿過兩滑鍵的中空腔插入另一盤體上相對的螺栓孔中,螺栓和兩滑鍵的中空腔為動配合;所述滑塊槽中設(shè)有松動的滑塊,滑塊上設(shè)有連接孔,分別安裝在兩盤體上的相對滑塊的連接孔之間設(shè)有穿過車輪腹板上對應(yīng)的通孔的中空傳力銷,所述螺栓從一盤體上的螺栓孔插入,穿過傳力銷的銷腔插入另一盤體上相對的螺栓孔中,螺栓和傳力銷的銷腔為動配合。
所述盤體的安裝面上且對應(yīng)滑鍵槽和滑塊槽的部位設(shè)有凸臺,滑鍵槽和滑塊槽均設(shè)置在凸臺上。
所述滑鍵槽的兩側(cè)壁和滑塊槽的兩側(cè)壁都是直面;滑鍵頭的兩側(cè)面是與滑鍵槽側(cè)壁對應(yīng)的直面,滑塊的兩側(cè)面是與滑塊槽側(cè)壁對應(yīng)的直面。
所述滑鍵槽兩側(cè)壁之間的距離即滑鍵槽寬L1與滑鍵頭的兩側(cè)面之間的距離即滑鍵頭寬L2的差值不超過0.1mm;所述滑塊槽兩側(cè)壁之間的距離即滑塊槽寬H1與滑塊的兩側(cè)面之間的距離即滑塊寬度H2的差值不超過0.1mm。
穿過滑鍵的螺栓的中心線位于滑鍵中心線的徑向近車輪中心線一側(cè),且與滑鍵的中心線的偏離距離δ1為1~1.5mm。
穿過傳力銷的螺栓的中心線位于傳力銷中心線的徑向近車輪中心線一側(cè),且與傳力銷的中心線偏離距離δ2為1~1.5mm。
為達到上述目的,本實用新型采取如下第二種技術(shù)方案:本實用新型具有分別置于車輪的腹板左右側(cè)的兩盤體以及連接盤體和車輪的螺栓,盤體的安裝面上設(shè)有周向均布的徑向滑鍵槽,滑鍵槽的底部設(shè)有螺栓孔,兩盤體上的每滑鍵槽對應(yīng)一中空滑鍵,滑鍵由滑鍵頭和滑鍵桿組成,滑鍵頭松動地置于滑鍵槽中,滑鍵桿插入車輪腹板上對應(yīng)的通孔中;所述螺栓從一盤體上的螺栓孔插入,穿過兩滑鍵的中空腔插入另一盤體上相對的螺栓孔中,螺栓和兩滑鍵的中空腔為動配合。
所述盤體的安裝面上且對應(yīng)滑鍵槽的部位設(shè)有凸臺,滑鍵槽設(shè)置在凸臺上。
所述滑鍵槽的兩側(cè)壁是直面;滑鍵頭的兩側(cè)面是與滑鍵槽側(cè)壁對應(yīng)的直面。
所述滑鍵槽兩側(cè)壁之間的距離即滑鍵槽寬L1與滑鍵頭的兩側(cè)面之間的距離即滑鍵頭寬L2的差值不超過0.1mm。
穿過滑鍵的螺栓的中心線位于滑鍵中心線的徑向近車輪中心線一側(cè),且與滑鍵的中心線的偏離距離δ1為1~1.5mm。
為達到上述目的,本實用新型采取如下第三種技術(shù)方案:本實用新型具有分別置于車輪的腹板左右側(cè)的兩盤體以及連接盤體和車輪的螺栓,盤體的安裝面上設(shè)有周向均布的徑向滑塊槽,滑塊槽的底部設(shè)有螺栓孔,所述滑塊槽中設(shè)有松動的滑塊,滑塊上設(shè)有連接孔,分別安裝在兩盤體上的相對滑塊的連接孔之間設(shè)有穿過車輪腹板上對應(yīng)的通孔的中空傳力銷;所述螺栓從一盤體上的螺栓孔插入,穿過傳力銷的銷腔插入另一盤體上相對的螺栓孔中,螺栓和傳力銷的銷腔為動配合。
所述盤體的安裝面上且對應(yīng)滑塊槽的部位設(shè)有凸臺,滑塊槽設(shè)置在凸臺上。
所述滑塊槽的兩側(cè)壁是直面;滑塊的兩側(cè)面是與滑塊槽側(cè)壁對應(yīng)的直面。
所述滑塊槽兩側(cè)壁之間的距離即滑塊槽寬H1與滑塊的兩側(cè)面之間的距離即滑塊寬度H2的差值不超過0.1mm。
穿過傳力銷的螺栓的中心線位于傳力銷中心線的徑向近車輪中心線一側(cè)且與傳力銷的中心線偏離距離δ2為1~1.5mm。
本實用新型具有如下積極效果:1.當螺栓副緊固產(chǎn)生的摩擦力不足以克服制動夾鉗施加的制動力時,盤體在制動扭矩作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,帶動滑鍵頭的側(cè)面與滑鍵槽側(cè)壁貼合,滑塊的側(cè)面與滑塊槽側(cè)壁貼合,進而將制動扭矩傳遞到滑鍵和傳力銷上,制動扭矩由滑鍵和傳力銷承擔。2.盤體能實現(xiàn)徑向膨脹,從而釋放熱負荷導(dǎo)致的熱應(yīng)力,減少制動盤因承受結(jié)構(gòu)應(yīng)力及變形導(dǎo)致的對滑鍵和傳力銷的作用力,對滑鍵和傳力銷起保護作用。3.螺栓松動地置于滑鍵的腔中和傳力銷的銷腔中,且通過結(jié)構(gòu)尺寸及公差設(shè)計保證螺栓連接失效時,盤體帶動滑鍵及滑塊周向滑動時,螺栓的滑鍵桿仍與滑鍵及傳力銷不接觸,從而保證螺栓連接始終不會直接承受剪切力。4.滑鍵和傳力銷在盤體周向上交錯布置,保證了徑向釋放變形及周向承受制動扭矩的均勻性,提高結(jié)構(gòu)可靠性。
附圖說明
圖1是實施例1的視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖2的B-B剖視圖。
圖4是圖2的C-C剖視圖。
圖5是圖2的上部放大圖,主要反映滑鍵螺栓的中心線與滑鍵的中心線。
圖6是圖2的下部放大圖,主要反映滑塊螺栓的中心線與傳力銷的中心線。
圖7是盤體的二維視圖。
圖8是盤體的三維視圖。
圖9是圖8的D部放大圖。
圖10是滑塊和傳力銷的三維視圖。
圖11是滑鍵的三維視圖。
圖12是實施例2的視圖。
圖13是實施例3的視圖。
具體實施方式
實施例1
見圖1至圖11,實施例1具有兩盤體1,兩盤體1分別置于車輪2的腹板左右側(cè),盤體1與車輪2之間由螺栓3連接。
盤體1的安裝面上設(shè)有周向均勻分布且為間隔設(shè)置的滑鍵槽1-1和滑塊槽1-3,滑鍵槽和滑塊槽的總數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格決定。車輪2的腹板上設(shè)有周向均布的通孔2-1。本實施例的盤體1設(shè)有6個滑鍵槽1-1和6個滑塊槽1-3,相應(yīng)地,車輪2的腹板上設(shè)有12個通孔2-1。
本實施例在盤體1的安裝面上對應(yīng)滑鍵槽1-1和滑塊槽1-3的部位上各設(shè)有凸臺1-4,滑鍵槽1-1設(shè)置在圓形凸臺上,滑塊槽1-3設(shè)置在扇形凸臺上。盤體1的安裝面上還設(shè)有散熱筋1-5,散熱筋1-5不能高出于凸臺1-4。
所述盤體1上且對應(yīng)于每滑鍵槽1-1和滑塊槽1-3的底部均設(shè)有螺栓孔1-2,螺栓孔1-2通向摩擦面的一端為沉頭孔1-2-1。
所述滑鍵槽1-1的兩側(cè)壁1-1-1都是直面,對應(yīng)每滑鍵槽1-1中設(shè)有一中空滑鍵4,滑鍵4由滑鍵頭4-1和滑鍵桿4-2組成,滑鍵頭4-1和滑鍵桿4-2為一整體,滑鍵頭4-1的兩側(cè)面4-1-1各是與滑鍵槽側(cè)壁1-1-1對應(yīng)的直面?;I頭4-1松動設(shè)置在滑鍵槽1-1中,滑鍵桿4-2插入車輪2的腹板上對應(yīng)的通孔2-1中,滑鍵桿4-2的長度不超出腹板通孔2-1長度的一半?;I4可沿滑鍵槽1-1作徑向自由滑動,周向上,滑鍵頭4-1與滑鍵槽1-1的間隙設(shè)置,保證螺栓連接失效時,盤體1在制動力作用下周向轉(zhuǎn)動而與滑鍵頭4-1接觸,從而由滑鍵4承擔制動扭矩。滑鍵槽1-1的兩側(cè)壁1-1-1之間的距離即滑鍵槽寬L1與滑鍵頭4-1的兩側(cè)面4-1-1之間的距離即滑鍵頭寬L2的差值不超過0.1mm。
所述螺栓從一盤體1上的螺栓孔1-2插入,穿過兩滑鍵4的中空腔4-3插入另一盤體1上相對的螺栓孔1-2中由螺母3-2固定,螺栓3與螺栓孔1-2、兩滑鍵4的中空腔4-3均為動配合,螺栓3的頭部3-1和螺母3-2分別處于兩盤體相應(yīng)的螺栓孔的沉頭孔1-2-1中,螺栓3-1的頭部3-1-1處套有隔套5。
為防止盤體因受熱徑向膨脹導(dǎo)致滑鍵螺栓3位移而觸及到滑鍵4,穿過滑鍵的螺栓的中心線3-z1位于滑鍵中心線4-z的徑向近車輪中心線2a一側(cè),且與滑鍵的中心線4-z的偏離距離δ1為1~1.5mm。盤體在受熱徑向膨脹過程中,帶動穿過滑鍵的螺栓3沿徑向向遠離徑向近車輪中心線2a的一側(cè)位移,從而使該螺栓3的中心線3-z1與滑鍵4的中心線4-z接近或重合,進一步保證制動安全。
所述滑塊槽1-3的兩側(cè)壁1-3-1都是直面,滑塊槽1-3中設(shè)有松動的滑塊7,滑塊7的兩側(cè)面各是與滑塊槽側(cè)壁1-3-1對應(yīng)的直面?;瑝K7具有連接孔7-1,分別安裝在兩盤體的相對滑塊7的連接孔7-1之間連接有中空傳力銷6,傳力銷6穿過車輪腹板上對應(yīng)的通孔2-1?;瑝K7可沿滑塊槽1-3作徑向自由滑動,周向上,滑塊7與滑塊槽1-3的間隙設(shè)置,保證螺栓連接失效時,盤體1在制動力作用下周向轉(zhuǎn)動而與滑塊7接觸,從而由滑塊7承擔制動扭矩。所述滑塊槽兩側(cè)壁1-3-1之間的距離即滑塊槽寬H1稍大于滑塊7的兩側(cè)面7-1-1之間的距離即滑塊寬度H2,滑塊槽寬H1與滑塊寬度H2的差值不超過0.1mm。
所述螺栓從一盤體1上的螺栓孔1-2插入,穿過傳力銷7的銷腔7-1插入另一盤體1上相對的螺栓孔1-2中,并由螺母3-2固定,螺栓3與螺栓孔1-2、銷腔7-1均為動配合,螺栓3的頭部3-1和螺母3-2分別處于兩盤體相應(yīng)的螺栓孔的沉頭孔1-2-1中,螺栓3-1的頭部3-1處套有隔套5。
為防止盤體因受熱徑向膨脹導(dǎo)致該螺栓3位移而觸及到傳力銷6,穿過傳力銷的螺栓的中心線3-z2位于傳力銷中心線6-z的徑向近車輪中心線2a一側(cè),且與傳力銷的中心線6-z偏離距離δ2為1~1.5mm。盤體在受熱徑向膨脹過程中,帶動穿過傳力銷的螺栓3沿徑向向遠離車輪中心線2a的一側(cè)位移,從而使該螺栓的中心線3-z2與傳力銷6的中心線6-z接近或重合,進一步保證制動安全。
本制動盤裝置在使用中,當螺栓3緊固產(chǎn)生的摩擦力不足以克服制動夾鉗施加的制動力時,盤體1在制動扭矩作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,帶動滑鍵頭的側(cè)面4-1-1與滑鍵槽側(cè)壁1-1-1貼合,滑塊的側(cè)面7-1-1與滑塊槽側(cè)壁1-3-1貼合。又由于螺栓分別松動置于滑鍵的中空腔4-3和傳力銷的銷腔6-1中,且通過結(jié)構(gòu)尺寸及公差設(shè)計保證螺栓連接失效時,盤體帶動滑鍵4及滑塊7周向滑動時,螺栓仍與滑鍵及傳力銷不接觸,制動扭矩由滑塊及滑鍵承擔,從而保證螺栓始終不會直接承受剪切力。盤體制動承受熱負荷作用時,盤體可沿徑向自由膨脹,從而減少制動盤因承受結(jié)構(gòu)應(yīng)力及變形導(dǎo)致的對滑鍵和傳力銷的作用力,對滑鍵4和傳力銷6起保護作用。
本裝置的組裝方法如下:將第一片盤體1首先放置于組裝平臺上,并使盤體1的安裝面朝上。在盤體安裝面的滑塊槽1-3內(nèi)放置滑塊7,在滑鍵槽1-1內(nèi)放置滑鍵4,在滑塊7的銷孔7-1中安裝傳力銷6,在傳力銷6的銷腔6-1及滑鍵4的腔4-3內(nèi)分別穿入定位工裝。隨后,吊入車輪,根據(jù)定位工裝的定位,將車輪腹板上的相應(yīng)通孔分別對準第一片盤體上的滑鍵4和傳力銷6,放下車輪,使車輪腹板的腹板面緊貼第一片盤體的凸臺面。進而,將第二片盤體安裝所需的滑塊7套在傳力銷6上,并使該滑塊7的側(cè)面7-1-1與滑塊槽1-3的側(cè)壁1-3-1的方向一致,同時將第二片盤體安裝所需的滑鍵4插入車輪腹板上對應(yīng)的通孔中,并使該滑鍵4上滑鍵頭4-1的側(cè)面4-1-1方向與滑鍵槽1-1的側(cè)壁1-1-1方向一致。最后,將第二片盤體的安裝面向下,并根據(jù)定位工裝的定位,將第二片盤體的滑鍵槽1-1和滑塊槽1-3分別落入滑鍵4和滑塊7上,從而實現(xiàn)第二片盤體的定位,并按規(guī)定扭矩交叉擰緊完成組裝。
實施例2
見圖12、圖3、圖5,并參見圖7至圖11,實施例2具有兩盤體1,兩盤體1分別置于車輪2的腹板左右側(cè),盤體1與車輪2之間由螺栓3連接。
盤體1的安裝面上設(shè)有周向均布的滑鍵槽1-1,滑車輪2的腹板上設(shè)有周向均布的通孔2-1。本實施例的盤體1設(shè)有12個滑鍵槽1-1,相應(yīng)地,車輪2的腹板上設(shè)有12個通孔2-1。
本實施例在盤體1的安裝面上對應(yīng)滑鍵槽1-1的部位上各設(shè)有圓形凸臺1-4,滑鍵槽1-1設(shè)置在圓形凸臺上。
所述盤體1上且對應(yīng)于每滑鍵槽1-1設(shè)有螺栓孔1-2,螺栓孔1-2通向摩擦面的一端為沉頭孔1-2-1。
所述滑鍵槽1-1的兩側(cè)壁1-1-1都是直面,對應(yīng)每滑鍵槽1-1中設(shè)有一中空滑鍵4,滑鍵4由滑鍵頭4-1和滑鍵桿4-2組成,滑鍵頭4-1的兩側(cè)面4-1-1各是與滑鍵槽側(cè)壁1-1-1對應(yīng)的直面?;I頭4-1松動設(shè)置在滑鍵槽1-1中,滑鍵桿4-2插入車輪2的腹板上對應(yīng)的通孔2-1中?;I4可沿滑鍵槽1-1作徑向自由滑動,周向上,滑鍵頭4-1與滑鍵槽1-1的間隙設(shè)置,保證螺栓連接失效時,盤體1在制動力作用下周向轉(zhuǎn)動而與滑鍵頭4-1接觸,從而由滑鍵4承擔制動扭矩?;I槽1-1的兩側(cè)壁1-1-1之間的距離即滑鍵槽寬L1稍大于滑鍵頭4-1的兩側(cè)面4-1-1之間的距離即滑鍵頭寬L2,滑鍵槽寬L1與滑鍵頭寬L2的差值不超過0.1mm。
所述螺栓從一盤體1上的螺栓孔1-2插入,穿過兩滑鍵4的中空腔4-3插入另一盤體1上相對的螺栓孔1-2中,并由螺母3-2固定,螺栓3與螺栓孔1-2、兩滑鍵4的中空腔4-3均為動配合,螺栓3的頭部3-1和螺母3-2分別處于兩盤體相應(yīng)的螺栓孔的沉頭孔1-2-1中,螺栓3的頭部3-1處套有隔套5。
為防止盤體因受熱徑向膨脹導(dǎo)致滑鍵螺栓3位移而觸及到滑鍵4,穿過滑鍵的螺栓的中心線3-z1位于滑鍵中心線4-z徑向近車輪中心線2a的一側(cè),且與滑鍵的中心線4-z的偏離距離δ1為1~1.5mm。盤體在受熱徑向膨脹過程中,帶動穿過滑鍵的螺栓3沿徑向遠離車輪中心線2a的一側(cè)位移,從而使該螺栓3的中心線3-z1與滑鍵4的中心線4-z接近或重合,進一步保證制動安全。
實施例3
見圖13、圖4、圖6,并參見圖7至圖10,實施例3具有兩盤體1,兩盤體1分別置于車輪2的腹板左右側(cè),盤體1與車輪2之間由螺栓3連接。
盤體1的安裝面上設(shè)有周向均布的滑塊槽1-3,滑車輪2的腹板上設(shè)有周向均布的通孔2-1。本實施例的盤體1設(shè)有12個滑塊槽1-3,相應(yīng)地,車輪2的腹板上設(shè)有12個通孔2-1。
本實施例在盤體1的安裝面上對應(yīng)滑塊槽1-3的部位上各設(shè)有扇形凸臺1-4,滑塊槽1-3設(shè)置在扇形凸臺上。
所述盤體1上且對應(yīng)于每滑塊槽1-3的底部均設(shè)有螺栓孔1-2,螺栓孔1-2通向摩擦面的一端為沉頭孔1-2-1。
所述滑塊槽1-3的兩側(cè)壁1-3-1都是直面,滑塊槽1-3中設(shè)有松動的滑塊7,滑塊7的兩側(cè)面各是與滑塊槽側(cè)壁1-3-1對應(yīng)的直面。滑塊7具有連接孔7-1,分別安裝在兩盤體的相對滑塊7的連接孔7-1之間連接有中空傳力銷6,傳力銷6穿過車輪腹板上對應(yīng)的通孔2-1?;瑝K7可沿滑塊槽1-3作徑向自由滑動,周向上,滑塊7與滑塊槽1-3的間隙設(shè)置,保證螺栓連接失效時,盤體1在制動力作用下周向轉(zhuǎn)動而與滑塊7接觸,從而由滑塊7承擔制動扭矩。所述滑塊槽兩側(cè)壁1-3-1之間的距離即滑塊槽寬H1稍大于滑塊7的兩側(cè)面7-1-1之間的距離即滑塊寬度H2,滑塊槽寬H1與滑塊寬度H2的差值不超過0.1mm。
所述螺栓從一盤體1上的螺栓孔1-2插入,通過兩滑鍵4的中空腔4-3插入另一盤體1上相對的螺栓孔1-2中,并由螺母3-2固定。螺栓3與螺栓孔1-2、兩滑鍵4的中空腔4-3均為動配合,螺栓3的頭部3-1和螺母3-2分別處于兩盤體相應(yīng)的螺栓孔的沉頭孔1-2-1中,螺栓3的頭部3-1處套有隔套5。
為防止盤體因受熱徑向膨脹導(dǎo)致該螺栓3位移而觸及到傳力銷6,穿過傳力銷的螺栓的中心線3-z2位于傳力銷中心線6-z的徑向近車輪中心線2a一側(cè),且與傳力銷的中心線6-z偏離距離δ2為1~1.5mm。盤體在受熱徑向膨脹過程中,帶動穿過傳力銷的螺栓3沿徑向向遠離車輪中心線2a的一側(cè)位移,從而使該螺栓的中心線3-z2與傳力銷6的中心線6-z接近或重合,進一步保證制動安全。