一种制动盘螺栓连接装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通车辆轴装制动技术领域，具体涉及一种制动盘螺栓连接装置。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.制动盘是轨道交通车辆重要的制动结构，制动盘的安装可靠性将严重影响车辆的运行安全。在车辆运行过程中，制动盘随轮轴高速旋转，并承受来自轨道的振动及制动时摩擦产生的高温载荷。制动盘的安装螺栓不仅承受轴向拉伸、横向剪切，还承受热致弯矩的作用。该弯矩主要是在制动过程中，摩擦生热，温度快速升高，压紧环的径向热变形远大于盘毂的径向热变形，进而引起螺栓的弯曲变形，承受额外热致弯矩。在实际运行过程中，已发生多起轴装制动盘螺栓断裂或丢失的情况，造成很大的安全隐患。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种制动盘螺栓连接装置。
5.本实用新型的技术方案为：
6.本实用新型提供了一种制动盘螺栓连接装置，依次包括盘毂、制动摩擦盘、压紧圆毂，所述盘毂、所述制动摩擦盘和所述压紧圆毂通过螺栓连接组件实现轴向固定连接；其中，所述压紧圆毂设置为双侧轮毂的法兰结构，靠近所述制动摩擦盘一侧的轮毂厚度设置为所述制动摩擦盘厚度的一半；所述压紧圆毂套装于所述盘毂上。
7.进一步的，所述盘毂轴向外表面设置为阶梯轴结构，所述阶梯轴结构包括靠近所述制动摩擦盘端部的第二阶梯轴和与所述第二阶梯轴相连的第一阶梯轴，所述第二阶梯轴的外径大于所述第一阶梯轴的外径，所述第一阶梯轴的外径嵌入所述压紧圆毂的内径；所述第一阶梯轴的宽度与所述压紧圆毂的宽度相等；所述盘毂的第二阶梯轴的宽度与所述压紧圆毂的第一轮毂的宽度相等。
8.进一步的，所述盘毂和所述压紧圆毂选用热膨胀系数相同的材质。
9.进一步的，所述压紧圆毂选用碳纤维复合材料制成。
10.进一步的，所述盘毂、所述制动摩擦盘和所述压紧圆毂与螺栓连接组件连接处均开设有用于安装螺栓的安装孔，所述盘毂的安装孔与所述制动摩擦盘的安装孔直径相等，所述压紧圆毂的安装孔的直径比所述制动摩擦盘的安装孔的直径大。
11.进一步的，所述压紧圆毂的安装孔的直径比所述制动摩擦盘的安装孔的直径大1mm。
12.进一步的，所述螺栓连接组件包括穿过盘毂、制动摩擦盘和压紧圆毂的螺栓、套装在所述螺栓上的平垫和与所述螺栓配合的螺母。
13.进一步的，所述制动摩擦盘与所述压紧圆毂之间涂润滑脂；平垫和螺母之间涂润滑脂；螺栓和螺母配合的啮合螺纹处涂螺纹锁固胶。
14.进一步的，所述螺栓设置为变径螺栓。
15.进一步的，所述螺母设置为防松螺母。
16.本实用新型所达到的有益效果为：
17.本实用新型的制动盘螺栓连接装置，将压紧环设计为带双圆毂的法兰结构，使其热变形与盘毂的热变形基本一致，以降低连接螺栓受到的热致弯矩；并在制动摩擦盘与压紧圆毂之间接触面以及螺母与平垫之间接触面涂抹润滑脂，允许界面之间产生微滑移，进一步降低螺栓受到的弯矩。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体结构侧面示意图。
19.图2是图1的a处局部示意图。
20.图3是本实用新型的压紧圆毂结构示意图。
21.图4是本实用新型的压紧圆毂结构侧面示意图。
22.图5是本实用新型的盘毂结构侧面示意图。
23.图中，1、盘毂；11、第一阶梯轴；12、第二阶梯轴；13、第一安装孔；2、制动摩擦盘；3、压紧圆毂；31、第一轮毂；32、第二轮毂；33、第二安装孔；4、螺栓连接组件；41、螺栓；42、螺母；43、平垫。
具体实施方式
24.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合图1至图5说明本实用新型的具体实施方式。
27.如图1～2所示，本实用新型提供了一种制动盘螺栓连接装置，包括盘毂1、制动摩擦盘2、压紧圆毂3和螺栓连接组件4。制动摩擦盘2的一侧与盘毂1相连，另一侧与压紧圆毂3相连，三者通过螺栓连接组件4固定连接。螺栓连接组件4包括连接螺栓41、螺母42和平垫43。
28.其中，压紧圆毂3设置为双侧轮毂的法兰结构，靠近所述制动摩擦盘2一侧的圆毂厚度设置为所述制动摩擦盘2厚度的一半；压紧圆毂3套装于盘毂1上。
29.通过优化压紧圆毂3的结构以及压紧圆毂3与盘毂1的连接方式，使得制动盘螺栓连接装置的结构更加合理，减小了压紧环的径向热变形与盘毂1的径向热变形差，使其热变
形与盘毂1的热变形基本一致，以降低连接螺栓41受到的热致弯矩，提高了装置的安全性能。
30.进一步来说，如图3、4所示，压紧圆毂3包括第一轮毂31和第二轮毂32。装配时，第一轮毂31靠近制动摩擦盘2一侧。压紧圆毂3的周向均布开设有多个第一安装孔13，螺栓41穿过第一安装孔13进行装配连接。为了保证螺栓41连接强度，该第一安装孔13为螺栓41安装用精装配通孔。
31.如图5所示，盘毂1轴向外表面设置为阶梯轴结构，阶梯轴结构包括靠近制动摩擦盘2端部的第二阶梯轴12和与该第二阶梯轴12相连的第一阶梯轴11，第二阶梯轴12的外径大于第一阶梯轴11的外径。装配时，第一阶梯轴11的外径嵌入压紧圆毂3的内径。第一阶梯轴11的宽度与压紧圆毂3的宽度相等；盘毂1的第二阶梯轴12的宽度与压紧圆毂3的第一轮毂31的宽度相等。
32.为了减小压紧环的径向热变形与盘毂1的径向热变形的差值，压紧圆毂3选用与盘毂1热膨胀系数相同的材料。
33.还可以是，减少压紧圆毂3的热变形量，压紧圆毂3选用热膨胀系数较低的碳纤维复合材料制成。
34.本实用新型可以有效解决现有技术中因温度升高引起的压紧环与盘毂1的热变形装配处受力不协调导致螺栓41承受的弯矩。
35.具体来说，盘毂1、制动摩擦盘2和压紧圆毂3与螺栓连接组件4连接处均开设有用于安装螺栓41的安装孔。
36.为了方便区分，将盘毂1的安装孔命名为第一安装孔13，压紧圆毂3的安装孔命名为第二安装孔33，制动摩擦盘2的安装孔命名为第三安装孔。
37.如图5所示，第一安装孔13和第三安装孔的直径相等。第二安装孔33的孔径比第三安装孔的直径大。
38.在该实施例中，第二安装孔33的孔径比第三安装孔的直径大1mm。
39.制动摩擦盘2与压紧圆毂3之间涂润滑脂。平垫43和螺母42之间涂润滑脂。
40.压紧圆毂3的第二安装孔33的孔径较大，并在制动摩擦盘2与压紧圆毂3以及螺母42与平垫43之间的接触面上涂抹润滑脂，这样一来，当螺栓41受到一定弯矩时，允许压紧圆毂3与制动摩擦盘2和螺母42之间产生相对微小滑移，可降低螺栓41本身受到的弯矩。
41.螺栓41和螺母42配合的啮合螺纹处涂螺纹锁固胶，这样可保证螺栓41在运行过程中不会发生松动或转动。
42.进一步保证螺栓41在运行过程中不会发生松动或转动，螺栓41可设置为变径螺栓、螺母42可设置为防松螺母。
43.工作过程：
44.装配时，依次将盘毂1、制动摩擦盘2、压紧圆毂3放置在预装配的位置上，将压紧圆毂3套在盘毂1上的第一阶梯轴11上，并对应好盘毂1、制动摩擦盘2、压紧圆毂3的各个安装孔，螺栓41从盘毂1的外侧面的安装孔穿入并从压紧圆毂3的安装孔穿出，并在螺栓41尾处套上平垫43，安装上螺母42，以使盘毂1、制动摩擦盘2、压紧圆毂3固定连接。装配中，需要在制动摩擦盘2与压紧圆毂3之间的接触面上涂润滑脂。平垫43和螺母42之间接触面上涂润滑脂；本实用新型的制动盘螺栓连接装置的其余接触面保持清洁，无油脂。装配完成后，在螺
栓41和螺母42配合的啮合螺纹处涂螺纹锁固胶。
45.以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。