一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種粉末冶金閘瓦，特別涉及一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦。它包括鋼背、骨架、若干摩擦塊、閘瓦鼻和擋塊，所有摩擦塊燒結在同一骨架上組成剎車塊，骨架焊接在鋼背上。本發明采用多塊摩擦塊同時焊接在一整塊骨架上，再將整塊骨架焊接在鋼背上、其摩擦面積大、結構簡單、加工方便、加工周期短、成本低、剎車塊不會松動和脫落，安全性高。
【專利說明】一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種粉末冶金閘瓦，特別涉及一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦。
【背景技術】
[0002] 鐵路機車和車輛運行過程中需要制動，直接摩擦車輪使車輛停車的制動零件就是 閘瓦。傳統使用的閘瓦有三種類型，即鑄鐵閘瓦、合成閘瓦和粉末冶金閘瓦。鑄鐵閘瓦重量 大、使用噪音高、磨損大；合成閘瓦散熱性能差，對環境有污染；鑄鐵閘瓦和合成閘瓦一般 只能用于時速低于120KM的機車上，而且使用壽命短，隨著機車速度的提高，對閘瓦性能提 出了更高的要求，即要求閘瓦不僅具有良好的制動性能，而且要求不產生不正常磨損和損 傷，對輪軌間的粘著不產生有害影響，不污染環境，而粉末冶金閘瓦則可以滿足以上要求。 中國專利ZL97215240. 7公開了一種粉末冶金準高速閘瓦，其包括三個小鋼背，三個小鋼背 上加壓燒結銅鐵粉末金屬成為三個小摩擦塊，三個小摩擦塊與骨架采用鉚釘進行鉚接。該 專利技術采用三個小鋼背上加壓燒結銅鐵粉末金屬成為三個小摩擦塊，三個小摩擦塊再與 骨架進行鉚接，其存在以下缺陷：1、在骨架上施加壓力使摩擦塊與車輪踏面接觸時，骨架承 受的壓力十分巨大，容易斷裂；2、采用鉚接方式、摩擦塊和骨架容易脫落，安全性不高，而且 采用鉚接方式，鉚釘會占用空間，也可能會與其他部件發生干涉，影響閘瓦的性能。中國專 利ZL01229371. 7公開了一種粉末冶金閘瓦，它包括一個弧形骨架，在骨架弧形的內面直接 燒結有由金屬粉末成型的摩擦材料塊。其與中國專利ZL97215240. 7相比，其省掉了鋼背， 而是把摩擦塊直接燒結在骨架上面，當燒結時，燒結溫度非常高，鋼背極易發生變形，廢品 率高，而且閘瓦使用壽命極短，安全性能很差。
[0003] 此外，市場上還有一種粉末冶金閘瓦，剎車塊在燒結前是多件摩擦體4等距離設 置在同一骨架A3零件上，骨架A3零件是平面，剎車塊與鋼背A1之間的連接采用以下三種 方式：如圖1所示，第一種是剎車塊與鋼背采用鉚接方式。如圖2所示，第二種方式是鉚接 加焊接，實際上是在第一種鉚接方式的基礎上在剎車塊四周焊接。如圖3所示，第三種結構 是目前使用中的焊接結構，是在第二種結構基礎上取消剎車塊鉚接，保留剎車塊周邊焊接。 這三種結構的共同特征如圖4所示，每件閘瓦上有多件剎車塊，其剎車塊由一件摩擦塊與 一件骨架組合經加壓燒結而成，再把多件件剎車塊等距離設置并焊接在鋼背上。上述三種 連接方式的閘片都存在某些不足，第一種鉚接結構是把剎車塊鉚接在鋼背上，需在剎車塊 和鋼背上加工出鉚接孔，為了在剎車塊加工出鉚接孔，必須減少剎車塊上摩擦塊的面積從 而露出骨架，由于摩擦面積減少，增加了剎車材料的研制難度。同時，制動過程中剎車塊摩 擦面與車輪踏面產生摩擦高溫，鉚釘易出現變形或斷裂，易導致剎車塊發生松動和脫落情 況，安全性差，目前這種鉚接結構的閘瓦已基本淘汰。第二種是鉚接加焊接結構由于加工周 期長以及加工成本較高，閘瓦生產廠家已逐漸放棄這種結構。第三種焊接結構是目前使用 中的閘瓦結構，是在第二種結構基礎上取消剎車塊鉚接，保留剎車塊周邊焊接，即左、右剎 車塊焊接三側，如圖5所示。而中間的剎車塊由于與左、右側剎車塊間隙小，不能焊接剎車 塊左、右側，只能焊接前后兩側，同時，操作者在焊接中間剎車塊時，由于間隙小，操作不方 便，有時出現虛焊的情況，造成中間剎車塊上骨架與鋼背的連接焊接強度低，在制動過程中 導致閘瓦中間的剎車塊脫落，如圖6所示，其可靠性低，影響行車安全。
【發明內容】
[0004] 針對以上技術缺陷，本發明的目的在于提供一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦。其 采用多塊摩擦塊同時焊接在一整塊骨架上，再將整塊骨架焊接在鋼背上、其摩擦面積大、結 構簡單、加工方便、加工周期短、成本低、剎車塊不會松動和脫落，安全性高。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0006] -種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦，包括鋼背、骨架、若干摩擦塊、閘瓦鼻和擋塊，所 有摩擦塊燒結在同一骨架上組成剎車塊，骨架焊接在鋼背上，所述剎車塊由三?五塊摩擦 塊和一塊骨架組成，摩擦塊用粉末壓制、通過加壓高溫燒結后等距焊接在同一骨架上，剎車 塊上中間摩擦塊兩側的骨架為彎曲狀，彎曲變形點或線為II和III，II和III以及骨架兩側I 和IV四點或線均在同一圓弧半徑R上，并且圓弧半徑R與鋼背圓弧半徑相同，彎曲狀的剎車 塊沿四周焊接在鋼背內圓弧曲面上，閘瓦鼻及擋塊也同時焊接在鋼背外圓弧曲面槽中。
[0007] 所述摩擦塊為三塊。
[0008] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0009] 1、本發明提供了一種時速在200km/h左右耐高溫、磨損小，剎車塊和摩擦塊不松 動和掉塊的彎曲焊接閘瓦結構，由于采用多件摩擦塊同時加溫加壓燒結在一件骨架上構成 一整件剎車塊，對骨架起到加強作用，使骨架不易斷裂，一整塊剎車塊再與一整塊鋼背進行 焊接能夠增強鋼背抗拉強度，可有效防止鋼背斷裂，而且可以避免現有技術中采用多件摩 擦塊高溫加壓燒結在多件骨架上構成多件剎車塊導致機車在頻繁制動過程中，閘瓦上的中 間剎車塊出現脫落的現象，消除了行車安全隱患。另外，多件摩擦塊同時一次燒結在同一長 方體骨架上，不需加工多件較小的單件小骨架，制造工藝簡單，加工周期短，可實現自動化 生產，而且還能提高閘瓦的整體性能。
[0010] 2、本發明將多件摩擦塊同時加壓燒結在同一件骨架上組成大剎車塊，剎車塊與鋼 背焊接之前，對剎車塊上的骨架進行兩處或多處彎曲，使骨架彎曲部位及骨架兩側在同在 一圓弧上，圓弧半徑R與鋼背圓弧半徑相同，使骨架和鋼背能貼合緊密，加強焊接的牢固程 度；剎車塊彎曲變形后再焊接在鋼背上，焊接間隙大，有一定的彎曲角度，焊接面積大、焊接 強度高，可避免單件小剎車塊分別焊接在鋼背上時，不能焊接中間剎車塊左、右兩側的缺 陷，另外，大剎車塊與鋼背之間的焊接比小剎車塊分別與鋼背之間的焊接更便于焊接操作， 從而提高了剎車塊與鋼背之間的焊接強度，在高速運行的車輛上使用安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為閘瓦鉚接結構示意圖；
[0012] 圖2為閘瓦鉚接、焊接結構示意圖；
[0013] 圖3為閘瓦焊接結構示意圖；
[0014] 圖4為摩擦塊與骨架組合示意圖；
[0015] 圖5為中間剎車塊焊接示意圖；
[0016] 圖6為閘瓦焊接結構中間剎車塊脫落示意圖；
[0017] 圖7為本發明結構示意圖；
[0018] 圖8為本發明剎車塊燒結前結構示意圖；
[0019] 圖9為本發明摩擦塊與骨架接觸面示意圖；
[0020] 圖10為本發明剎車塊彎曲變形四點（線）位置示意圖；
[0021] 圖11為本發明剎車塊與鋼背焊接結構圖；
[0022] 圖12為本發明剎車塊彎曲結構示意圖；
[0023] 圖13為本發明焊接閘瓦鼻及擋塊結構示意圖；
[0024] 圖14為本發明剎車塊固定焊接在鋼背上結構示意圖；
[0025] 圖中：鋼背A1、剎車塊11、鉚釘2、骨架A3、摩擦體4、焊接5、鉚接6、左右兩側不焊 接7、前后兩側焊接8、摩擦塊1-1、骨架2-2、鋼背3-3、閘瓦鼻4-4、擋塊5-5、接觸面9、彎曲 變形處10。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但要求保護的范圍并不局限 于本實施例所述內容。
[0027] 如圖7-14所示，本發明為一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦，包括鋼背3-3、骨架 2-2、若干摩擦塊1-1、閘瓦鼻4-4和擋塊5-5,所有摩擦塊1-1燒結在同一骨架2-2上組成 剎車塊11，骨架2-2焊接在鋼背3-3上，所述剎車塊11由三?五塊摩擦塊1-1和一塊骨架 2-2組成，摩擦塊1-1用粉末壓制、通過加壓高溫燒結后等距焊接在同一骨架2-2上，剎車 塊11上中間摩擦塊兩側的骨架2-2為彎曲狀，彎曲變形點或線為II和III，II和III以及骨架 兩側I和IV四點或線均在同一圓弧半徑R上，并且圓弧半徑R與鋼背3-3圓弧半徑相同，彎 曲狀的剎車塊11沿四周焊接在鋼背3-3內圓弧曲面上，閘瓦鼻4-4及擋塊5-5也同時焊接 在鋼背3-3外圓弧曲面槽中。
[0028] 所述摩擦塊1-1為三塊。
[0029] 本發明通過以下生產方式進行生產而獲得。
[〇〇3〇] 如圖8所示，將粉末壓制成摩擦塊1-1，將金屬材料機械加工成骨架2-2,摩擦塊 1-1等距離設置并捆綁在骨架2-2上，通過加壓高溫燒結后焊接在骨架2-2上，構成剎車塊 11。如圖9所示，骨架2-2零件加工后保持平面，不能有變形或彎曲現象，才能保證摩擦塊 1與骨架2接觸面9面積處于最大，確保剎車塊11加壓燒結后摩擦塊1-1與骨架2-2連接 不出現分離現象。如圖10和圖12所示，通過外力作用，對燒結后的剎車塊11的中間摩擦 塊1-1兩側骨架2-2部位進行彎曲變形，彎曲變形處為10,兩處彎曲變形點（線）II和III及 骨架2-2兩側I和IV共4點（線）構成的圓弧半徑與鋼背3-3圓弧半徑相同。如圖13所 示，然后在鋼背3-3上加工出焊接閘瓦鼻4-4的通槽，并同時在閘瓦鼻4-4通槽兩側對稱位 置加工出焊接擋塊5-5的通槽，把閘瓦鼻4-4和擋塊5-5分別插入到鋼背3-3圓弧形外側 通槽中，焊接閘瓦鼻4-4和擋塊5-5。最后，如圖14所示，在鋼背3-3的圓弧形內側將剎車 塊11固定在鋼背3-3上，對剎車塊11上骨架2-2和鋼背3-3沿四周進行焊接。
【權利要求】
1. 一種彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦，包括鋼背（3-3)、骨架（2-2)、若干摩擦塊（1-1)、 閘瓦鼻（4-4)和擋塊（5-5)，其特征在于：所有摩擦塊（1-1)燒結在同一骨架（2-2)上組成 剎車塊（11)，骨架（2-2)焊接在鋼背（3-3)上，所述剎車塊（11)由三?五塊摩擦塊（1-1) 和一塊骨架（2-2)組成，摩擦塊（1-1)用粉末壓制、通過加壓高溫燒結后等距焊接在同一骨 架（2-2)上，剎車塊（11)上中間摩擦塊兩側的骨架（2-2)為彎曲狀，彎曲變形點或線為II 和III，II和III以及骨架兩側I和IV四點或線均在同一圓弧半徑R上，并且圓弧半徑R與鋼背 (3-3)圓弧半徑相同，彎曲狀的剎車塊（11)沿四周焊接在鋼背（3-3)內圓弧曲面上，閘瓦鼻 (4-4)及擋塊（5-5)也同時焊接在鋼背（3-3)外圓弧曲面槽中。
2. 如權利要求1所述的彎曲焊接結構粉末冶金閘瓦，其特征在于：所述摩擦塊（1-1) 為二塊。
【文檔編號】F16D65/06GK104061260SQ201410183970
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】彭旭光 申請人:貴州新安航空機械有限責任公司