制动衬片及其布置系统技术方案

本实用新型专利技术涉及制动衬片及其布置系统。所述制动衬片用于轨道车辆的分衬片式盘式制动器，其具有一个衬片支座(3)和多个在衬片支座(3)上通过支座板(5)支承的衬片元件(41、42、43)，支座板(5)球式支承在衬片支座(3)上，衬片元件(41、42、43)球式支承在支座板(5)上，其中，衬片元件(41、42、43)通过支座板(5)在衬片支座(3)上的支承是如此设计的，使得衬片元件(41、42、43)的由压紧力在将衬片元件(41、42、43)压靠到制动盘(6)上时所产生的面压力(P)相对于制动盘(6)旋转轴沿径向随着衬片元件(41、42、43)与制动盘(6)旋转轴的距离的增大而减小。

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
在EP07 847 61B1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° ? 其中 V:磨损速度 P:面压力（单位面积压力） v:滑动速度a、0:材料特征值 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。
技术实现思路
本技术的任务在于，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。 该任务通过具有本技术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，本技术提供一种制动衬片，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。 本技术还提供一种在轨道车辆的制动盘设置组件的衬片保持架上的制动衬 片布置系统，所述制动衬片是用于轨道车辆的分衬片式盘式制动器的制动衬片，其特征在 于，该制动衬片是如上所述的制动衬片。 在根据本技术的制动衬片中，各衬片元件通过支座板在衬片支座上的支承是 如此设计的，即，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大而变小。 针对处在较高滑动速度当中的衬片元件通过如此作用的较小的面压力，而得到这 两个对磨损速度起作用的因素的一种平衡，这样便导致制动衬片的所有衬片元件具有近似 相同的磨损速度。 由此，另外还保持了制动衬片的一种均匀承载图。 最后也实现了对制动衬片的磨损体积的最优化利用。 根据本技术的制动衬片的一种有利的实施方案，各衬片元件的在制动过程中 将压紧力传递到衬片元件上的支承元件相对于衬片元件的面重心沿径向朝制动盘旋转轴 那边偏置地设置在衬片元件上。 由此针对于各个衬片元件来调整面压力，相应于磨损规律，面压力从径向居于内 部的边缘朝径向居于外部的边缘下降。 根据本技术的另一个有利的实施方案，在衬片支座上设置有多个分别由一个 支座板和多个支承于该支座板上的衬片元件所构成的成组元件。 在此，每个成组元件优选具有三个衬片元件。 根据本技术的另一种有利实施方案，支座板是如此设计的，S卩，使得用于球式 支承的这些支承元件具有一衬片支座以及与相应支承元件间隔开的空隙部，衬片元件的支 承元件接纳于所述空隙部中。 为了相应于运转圆直径协调一个成组元件的各元件平均面压力（各元件定位于 该运转圆直径上），根据本技术的一种有利实施方案，支座板是如此成形的，即，使得由 支座板传递到与之接合的支承元件上的制动力对于支座板的每个衬片元件来说是相同的， 其中，径向较靠外设置的衬片元件的衬片元件摩擦面比径向较靠内设置的衬片元件的衬片 元件摩擦面更大。 因为面压力反比于衬片元件的摩擦面，所以，与径向较靠近于制动盘旋转轴设置 的、具有较小摩擦面的衬片元件相比，在加载的制动力相同时，通过径向较靠外设置的衬片 元件的较大摩擦面可得出更小的面压力。 根据一种可选的实施方案，支座板是如此成形的，S卩，对于一个支座板的径向较靠 外设置的衬片元件来说，与径向较靠内设置的衬片元件相比，从支座板传递到与之接合的 支承元件上的制动力更小，其中，所有衬片元件的摩擦面是同样大的。 优选通过以下方式来实现传递到这种成组元件上的制动力的不同分配，S卩，针对 用于具有径向居于外部的衬片元件的成组元件的支座板，在径向较靠外设置的衬片元件的 支承点和该成组元件的支承点之间的径向间距与在径向较靠内设置的衬片元件的支承点 和该成组元件的支承点之间的径向距离的长度比例大于2。 针对用于具有径向居于内部的衬片元件的成组元件的支座板，在径向较靠内设置 的衬片元件的支承点和该成组元件的支承点之间的径向间距与在径向较靠外设置的衬片 元件的支承点和该成组元件的支承点之间的径向距离的长度比例小于2。 根据一种优选实施方案，支座板本身设置有远离支承元件延伸的指形件，在所述 指形件中设置用于接纳衬片元件的支承元本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(3)；‑多个在衬片支座(3)上通过支座板(5)支承的衬片元件(41、42、43)，‑其中，各支座板(5)球式支承在所述衬片支座(3)上，‑其中，各衬片元件(41、42、43)球式支承在支座板(5)上，其特征在于，‑所述衬片元件(41、42、43)通过支座板(5)在衬片支座(3)上的支承设计为：使得衬片元件(41、42、43)的由压紧力在将衬片元件(41、42、43)压靠到制动盘(6)上时所产生的面压力(P)相对于制动盘(6)旋转轴沿径向随着衬片元件(41、42、43)与制动盘(6)旋转轴的距离的增加而减小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MG·埃尔斯托尔普夫，M·玛蒂厄，M·朗瓦特，A·容，E·福德雷尔，
申请(专利权)人：克诺尔布里姆斯轨道车辆系统有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE