一种防虚穿闸瓦结构的制作方法

1.本发明属于铁道车辆制动技术领域，特别涉及一种车辆制动系统中的防虚穿闸瓦结构。


背景技术：

2.铁道车辆运行制动时，直接摩擦车轮使车辆停车的制动零件就是闸瓦。闸瓦是铁道车辆中的易耗件，通常几个月就会磨耗到限，需要进行更换。
3.闸瓦在更换装配过程中存在闸瓦插销未经瓦鼻上的安装孔而直接从瓦鼻和瓦托之间的间隙穿过的现象，即闸瓦虚穿。闸瓦虚穿会造成闸瓦与闸瓦托之间没有任何联系，从而在运行中，闸瓦脱落，导致制动时闸瓦托直接与车轮接触，造成摩擦系数不满足要求，影响车辆安全运行。
4.造成闸瓦虚穿的主要原因是：闸瓦在运输过程中存在闸瓦瓦背变形，或安装时闸瓦的随意抛扔，闸瓦与地面的碰撞，导致闸瓦圆弧半径变大，瓦鼻和瓦背之间的间距变大，使得插销从瓦鼻和瓦托之间的间距穿过。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够提高闸瓦瓦背刚度，减少闸瓦变形的防虚穿闸瓦结构。
6.本发明是通过下述技术方案来实现：一种防虚穿闸瓦结构，包括瓦背以及设置在瓦背上的摩擦体，所述瓦背形成有凸起的瓦鼻，其特征在于：在所述瓦背的瓦鼻下设置有防虚穿衬板，所述防虚穿衬板与摩擦体连接，所述防虚穿衬板与瓦背的瓦鼻配合形成封闭结构。
7.本发明所述的防虚穿闸瓦结构，其在所述防虚穿衬板中部设置有弹性变形部，所述弹性变形部用于为瓦背预留一定的变形空间，以适应铁道车辆车轮轮径的变化。
8.本发明所述的防虚穿闸瓦结构，其所述防虚穿衬板中部的弹性变形部为上凸或下凹的结构。
9.本发明所述的防虚穿闸瓦结构，其在所述防虚穿衬板中部的弹性变形部对应处设置有缺口，通过缺口长度的设计改变弹性变形部的长短，以控制防虚穿衬板的弹性。
10.本发明所述的防虚穿闸瓦结构，其所述防虚穿衬板由中部的弹性变形部以及对称设置在弹性变形部两侧的水平支撑段和弯折连接端组成，所述防虚穿衬板两端的弯折连接端固定在瓦背与对应摩擦体之间。
11.本发明所述的防虚穿闸瓦结构，其所述摩擦体的端部向瓦背的瓦鼻下方延伸，所述防虚穿衬板的水平支撑段支承在摩擦体端部的延伸段上。
12.本发明所述的防虚穿闸瓦结构，其所述防虚穿衬板中部的弹性变形部设置在摩擦体的端部延伸段之间。
13.本发明与现有技术，具有以下有益效果：
14.1、本发明通过在现有闸瓦瓦背结构上设置防虚穿衬板，能够大大提高瓦背的刚度，减少闸瓦在运输中的变形，从而解决闸瓦插销虚穿的问题。
15.2、本发明通过在防虚穿衬板中部设置的弹性变形部，能够为瓦背预留一定的弹性变形空间，且可通过调整弹性结构的长度来控制防虚穿衬板的弹性，以适应铁道车辆车轮轮径的变化。
16.3、本发明的闸瓦结构与现有闸瓦相比，由于防虚穿衬板的增加，摩擦体体积较普通闸瓦要大，与车轮的接触面积更大，闸瓦本身的散热面积更大，闸瓦制动时温升变慢，相同工况下闸瓦温度更低，有利于闸瓦摩擦系数的稳定，减少热衰退，延长闸瓦的寿命。
17.4、本发明的防虚穿闸瓦结构相对简单，且对既有闸瓦制造工序影响较小。
附图说明
18.图1是现有闸瓦结构示意图。
19.图2是本发明实施例1的结构示意图。
20.图3是图2中防虚穿衬板的结构示意图。
21.图4是图3中防虚穿衬板的截面图。
22.图5是本发明实施例2的结构示意图。
23.图6是图5中防虚穿衬板的结构示意图。
24.图7是图6中防虚穿衬板的截面图。
25.图中：1为摩擦体，2为瓦背，3为瓦鼻，4为防虚穿衬板，5为瓦鼻安装孔，11为延伸段，41为弹性变形部，42为缺口，43为水平支撑段，44为弯折连接端。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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发明中的具体含义。
32.如图1所示，为现有普通闸瓦图，从图中可看出，闸瓦的薄弱之处在瓦鼻，瓦鼻处于开放状态，运输及现场的不适当作业均会导致闸瓦瓦背的变形，因此提高瓦背瓦鼻处的刚度，可减少闸瓦的变形。
33.实施例1：
34.如图2所示，本发明的防虚穿闸瓦结构，包括瓦背2以及设置在瓦背2上的摩擦体1，所述瓦背2形成有凸起的瓦鼻3，在所述瓦鼻3上设置有瓦鼻安装孔5，在所述瓦背2的瓦鼻3下设置有防虚穿衬板4，所述防虚穿衬板4与摩擦体1连接，所述防虚穿衬板4与瓦背2的瓦鼻3配合形成封闭结构。本发明与普通闸瓦结构相比，在普通闸瓦瓦背的瓦鼻下焊接了防虚穿衬板，通过对普通瓦背和防虚穿瓦背进行仿真分析，方法为用仿真软件分别在普通瓦背和防虚穿瓦背的瓦鼻上方施加正压力，计算瓦鼻的位移。仿真分析结果表明，在相同载荷下防虚穿瓦背瓦鼻位移明显低于普通瓦背瓦鼻的位移，由此可见防虚穿瓦背的刚度明显优于普通瓦背，可解决闸瓦运输，现场更换搬运导致的闸瓦变形引起的闸瓦插销虚穿，防止闸瓦异常脱落。
35.其中，在所述防虚穿衬板4中部设置有弹性变形部41，在提高瓦背刚度的同时，所述弹性变形部41用于为瓦背2预留一定的变形空间，以适应铁道车辆车轮轮径的变化。在本实施例中，所述防虚穿衬板4中部的弹性变形部41为上凸的弧形结构形成类似ω形，在制动时，在制动力的作用下，通过该凸起ω形的变形，使得闸瓦更好贴合车轮踏面。
36.为增加防虚穿衬板的弹性，在所述防虚穿衬板4中部的弹性变形部41对应处设置有缺口42，通过缺口42长度的设计改变弹性变形部41的长度l，以控制防虚穿衬板4的弹性，以更好的适应现场实际。
37.如图3和4所示，所述防虚穿衬板4由中部的弹性变形部41以及对称设置在弹性变形部41两侧的水平支撑段43和弯折连接端44组成，所述防虚穿衬板4两端的弯折连接端44固定在瓦背2与对应摩擦体1之间，所述摩擦体1的端部向瓦背2的瓦鼻3下方延伸，所述防虚穿衬板4的水平支撑段43支承在摩擦体1端部的延伸段11上，所述防虚穿衬板4中部的弹性变形部41设置在摩擦体1的端部延伸段11之间。本发明的防虚穿闸瓦结构与普通闸瓦相比，由于防虚穿衬板的增加，摩擦体体积较普通闸瓦要大，与车轮的接触面积更大，闸瓦本身的散热面积更大，闸瓦制动时温升变慢，相同工况下闸瓦温度更低，有利于闸瓦摩擦系数的稳定，减少热衰退，延长闸瓦的寿命。
38.实施例2：
39.本实施例与实施例1的结构基本相同，其主要区别在于：如图5、6和7所示，所述防虚穿衬板4中部的弹性变形部41为下凹的弧形结构。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。